mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
润湿性微纳米圆管中去离子水的流动特征

在传统的流体力学中,流体在固壁处流速为零,即无滑移边界条件。在微纳米条件下,由于固液界面作用力增大,无滑移边界条件不再适用。该文首先从微米石英圆管中的流动实验现象出发,给出润湿性边界黏滞层厚度随应力变化的边界模型。在此基础上推导出层流条件下,微纳米管中的流量公式,并对流量公式进行渐近分析,同时也分析流动微纳米尺度下的流动特征。最后用微米圆管中去离子水的流动实验,对新建的理论模型进行验证。研究表明:润湿性条件下,边界黏滞层厚度随驱动力的增大而减小;新建立的微纳米尺度下的边界模型和流量公式非常符合实验结果,其中一次方的流量模型应用时更为简单,在压力梯度较小时,指数项起作用产生了非线性流动的效果。
草地利用方式对典型草原大针茅种群空间异质性的影响

以内蒙古锡林郭勒盟典型草原为研究对象,以野外实地调查的数据为基础,采用半方差函数和克里格插值法,分析了割草( M) 、放牧( G)和围封( CK)样地中大针茅种群( Stipa grandis)小尺度空间分布异质性。结果表明:大针茅种群密度表现为割草样地最高,放牧样地次之,围封样地最低( P<0.05) ;其中围封样地大针茅种群的结构比为95.3%,具有较强的空间自相关性,而刈割和放牧样地大针茅种群的结构比分别为70.2%和62.5%,属于中等程度的空间自相关性,大针茅种群的空间异质性表现为割草样地>放牧样地>围封样地;通过拟合半变异函数图,得到围封、放牧和割草样地大针茅种群空间分布最优模型分别为高斯模型、球状模型和球状模型;围封样地大针茅空间变异主要受结构因素的影响而趋于简单化分布格局,割草和放牧样地大针茅空间变异受到结构因素和随机因素的共同作用而表现为密度较大的斑块和密度较小的斑块镶嵌分布格局。
崇明东滩湿地生态系统服务功能与价值评估研究述评

崇明东滩湿地是长江口规模最大、发育最完善的河口型潮汐滩涂湿地,为上海市乃至长三角地区提供重要的生态系统服务功能,具有重要的生态经济价值。笔者综述了东滩湿地生态系统在供给、调节、支持、文化等4个方面的服务功能,归纳出人工围垦、上游水利设施修建、工农业生产活动、互花米草入侵是湿地服务功能变化的主要影响因素。针对东滩湿地生态价值评估存在的不足,提出建立适合东滩湿地的生态价值评估体系的建议,指出今后应在东滩湿地基础功能研究、外来物种入侵影响和控制对策以及东滩湿地的生态资源复核、生态补偿等方面进一步开展研究。
小麦秸秆翻埋还田对水稻秧苗生长及土壤性状的影响

【目的】探明小麦秸秆翻埋还田对移栽水稻前期生长及土壤性状的影响。【方法】以小麦秸秆覆盖还田(RM)与秸秆不还田(RR)处理为对比,分析小麦秸秆翻埋还田(RI)对移栽水稻秧苗生长发育与土壤性状(pH、电导率、氧化还原电位及二价铁离子)的影响。【结果】RI降低了移栽水稻生长前期秧苗分蘖数、鲜重和干重;从水稻移栽至晒田初期,与RM和RR处理相比,RI处理提高了土壤水溶液电导率与二价铁离子(Fe~(2+))含量,降低了土壤pH与氧化还原电位;不同秸秆处理方式对水稻产量及其构成因素没有显著影响。【结论】小麦秸秆翻埋还田对移栽水稻生长前期造成明显影响,但对产量及其构成因素影响较小;小麦秸秆翻埋还田影响移栽水稻前期生长的原因可能与土壤pH、电导率、氧化还原电位及Fe~(2+)的变化有关。
竹木组合工字梁的静载试验研究

以竹集成材为翼缘、欧松板为腹板设计竹木组合工字梁,对10根不同结构的工字形截面竹木组合梁进行了4点弯曲静载试验。研究剪跨比及加劲肋等参数对组合梁破坏形态、强度和延性等影响。结果表明:腹板和翼缘具有很好的协同效果,组合梁的破坏始于侧向失稳,主要破坏形态表现为翼缘内欧松板层裂及腹板被剪坏。组合梁的极限承载力随着剪跨比的增大呈下降趋势;竹加劲肋能显著提高工字梁的极限承载力,提高幅度最大为15. 7%,对极限位移最大增加幅度约为10.13%。
氮肥对茶树春季光合、抗衰老特性及内源激素含量的影响

为明确氮肥施用量对春茶优良品种‘乌牛早'(Camellia sinensis‘Wuniuzao')春季光合等生理特性和内源激素的动态变化的影响,试验设计土壤施氮量为N1(0. 4 g /盆) 、N2(0.8 g /盆) 、N3(1.6 g /盆)和N4(2.4 g /盆) ,并利用多重比较分析了施氮后各处理随时间变化的情况。结果表明: ①施氮处理后‘乌牛早'叶片的光合能力增强,其中叶片叶绿素含量(SPAD值) 、净光合速率(P_r) 、蒸腾速率(T_r) 、气孔导度(G_s)显著增加,胞间二氧化碳浓度(C_i)显著降低,且以N3处理最好,以上各指标分别较对照增加24.36%、26.06%、32.29%和24.49%,C_i较对照降低7.35%。②施氮处理后‘乌牛早'叶片的抗衰老能力增强,以N3处理最强,SOD活性和MDA含量分别是 CK的1.14倍和0.75倍。③施氮处理后‘乌牛早'嫩芽中生长素、赤霉素和玉米素含量增加,脱落酸含量降低,以 N3处理为最优,各指标分别较CK增加了43.22%、69.08%和54.91%,脱落酸含量较对照降低12.04%。试验表明,春季施氮量为1.6 g /盆时,‘乌牛早'叶片存在较高的光合、抗衰老特性及内源激素含量,说明在春茶生长季增施一定的氮肥能增加茶叶片光合能力延缓叶片的衰老。
不同时期广西马尾松优良种源的遗传多样性变化趋势

马尾松是我国南方重要的乡土树种,近30年来,受人为干扰和破坏十分严重。为了解目前广西马尾松天然遗传资源现状,评价当前种质资源收集对遗传多样性保护的有效程度,采用SSR标记对3个时期收集的广西马尾松3个优良种源进行遗传多样性研究。结果表明:现阶段,马尾松桐棉种源群体的Shannon多样性指数(I)为0.64,观测杂合度(H_o)为0.35,期望杂合度(H_e)为0.36;古蓬种源群体Shannon多样性指数(I)为0. 53,H_o为0.36,H_e为0.32。说明广西马尾松遗传多样性仍处于较高水平。将3个种源的遗传多样性进行对比,发现桐棉种源的遗传多样性最高,古蓬种源次之,云开大山种源相对较低。群体间遗传分化系数(G_(ST))为0.04,Wright固定指数(F_(ST))平均值为0.026,基因流(N_m)大小为9.56,说明3个种源间不存在明显的遗传分化,群体间基因交流顺畅。将不同时期的遗传多样性进行对比分析可知:桐棉种源在18 a内Shannon多样性指数(I)下降了5%、期望杂合度(H_e)下降了10%;古蓬种源Shannon多样性指数下降了13%、期望杂合度(H_e)下降了14%。说明随着时间的推移,马尾松天然资源受到人为干扰愈来愈强烈,遗传多样性正逐步丧失,急需开展有针对性的保护。
基于双源遥感数据的杉木林分蓄积量估测模型研究

为了提高森林蓄积量估测精度,以福建省三明市将乐县国有林场中杉木林作为试验区,选择资源3号卫星多光谱高分辨率影像及Alos Palsar影像为数据源,将相关性较高的极化雷达参数与最优窗口下的纹理参数相结合,协同两种遥感数据反演蓄积量。利用灰度共生矩阵分别提取高分辨率影像在3×3、5×5、7×7、9×9和11×11的5组窗口大小下8种纹理特征信息,提取Alos Palsar影像双极化方式下后向散射系数并进行比值运算。采用多元逐步回归分析方法,分别利用5组纹理特征信息反演杉木林蓄积量,找出最优窗口;检测不同极化方式下后向散射系数与蓄积量之间相关性。结果表明,单数据源反演蓄积量模型中,5×5窗口反演效果最好,模型复相关系数R= 0. 869,均方根误差σ_(RMSE) = 23.38 m~3 /hm~2,蓄积量总体的估测精度为80.32%;多数据源反演蓄积量模型中,两种极化方式下的后向散射系数比值与高分影像纹理特征参数结合后,反演模型的效果更好,模型中R = 0. 901,σ_(RMSE) = 22.32 m~3 /hm~2,蓄积量总体估测精度达到85.42%。研究表明,基于多数据源数据的森林蓄积量反演精度更高,结果更准确。
不同施肥模式对杨树人工林土壤微生物功能多样性的影响

土壤微生物多样性是维持人工林土壤生产力的重要组成部分。为了解不同施肥处理对杨树人工林土壤微生物多样性的影响,以苏北沿海地区8年生杨树人工林为对象开展施肥试验,共设置6种施肥处理: CK(对照) 、 T1(NPK复合肥) 、T2(有机肥) 、T3(生物炭) 、T4(NPK复合肥+生物炭) 、T5(有机肥+生物炭) ,采用Biolog-Eco法测定了土壤微生物的功能多样性。研究结果表明:①各种施肥处理都不同程度地促进了土壤微生物的生长。 T4、T5处理增加了土壤pH、TC(全碳) 、TC/TN(全碳氮比) ,它们的土壤微生物量也显著最高。T3处理可能改变了土壤微生物群落结构。②T2、T3、T4、T5处理都增加了土壤微生物整体活性和碳源利用能力,其中T5处理碳源利用能力显著高于其他处理,而T1处理减弱了微生物碳源利用。③土壤微生物对碳源的利用能力存在季节差异,在不同季节从强到弱依次表现为夏季、春季、秋季、冬季;生物炭配施有机肥改变了微生物对碳源利用能力的季节动态,表现为春季最高。
3种檵木属植物结构解剖及环境适应性评价

应用叶片离析法和石蜡切片技术,比较了3种(含变种)檵木属植物根茎叶的结构解剖特征。研究结果表明:檵木及其变种红花檵木的根茎叶结构表现出具有较强的耐旱或耐寒性特征,其叶上表皮具表皮毛,角质层较厚,栅栏组织发达,细胞排列紧凑,叶片紧实度大;茎部和根部韧皮部、木质部发达;而四药门花则表现出喜阴环境的特点,其叶上表皮无表皮毛,角质层较薄,叶片紧实度小(17. 89%) ,栅栏组织和海绵组织比值小,细胞排列疏松,叶片疏松度大(48. 93%) ,茎部具有发达的髓腔和较发达的木质部。隶属函数值分析结果显示,檵木属3个树种对环境适应性从强到弱依次为红花檵木>檵木>四药门花。
基于斜发沸石的节水灌溉条件下水稻生长、产量及水分利用效率研究

为了缓解节水灌溉方式下水稻土氮肥流失严重现状,提高氮肥利用效率,本研究将斜发沸石作为土壤改良剂引入到水稻节水灌溉中,以水稻品种"千重浪2号"为试材,采用裂区试验设计,以沸石量为主区、灌溉方式为副区,对不同灌溉方式与沸石量下水稻生长、产量及水分利用效率进行了研究。结果表明:与常规淹灌(W0)相比,能量调控灌溉(W1)、干湿交替灌溉(W2)处理下叶面积指数均有所降低;施沸石处理(Z1)叶面积指数均高于未施沸石处理(Z0),且W1处理下增加较显著。W1与W0处理地上部干重差异不大,均高于W2处理;Z1处理地上部干重高于Z0,W1Z1处理地上部干重最高。与W0处理相比,W1处理显著提高产量,增产10.73%;W2处理显著降低产量,减产16.18%;Z1处理产量显著高于Z0处理,产量提高5.32%,且灌溉方式与沸石量对产量存在显著交互作用,W2Z0处理产量最低,W1Z1处理产量最高。W1、W2处理水分利用效率分别比W0处理高29.65%和9.30%,Z1处理水分利用效率比Z0处理高9.14%,灌溉方式与沸石量对水分利用效率交互作用不显著,W1Z1处理水分利用效率最高。灌溉方式极显著影响有效穗数与每穗粒数,显著影响千粒重;沸石量极显著影响有效穗数,显著影响每穗粒数,且相关分析表明,有效穗数、每穗粒数与产量呈极显著正相关。说明W1Z1处理下水稻产量及水分利用效率均较高,可作为水稻节水高效管理的一种参考。
一例副猪嗜血杆菌的分离鉴定及16S rRNA 生物信息学分析

在沈阳某规模化养猪场疑似感染副猪嗜血杆菌的病猪肺脏中分离到一株革兰氏阴性多形态杆菌,根据培养特性、生化试验结果、副猪嗜血杆菌16s rRNA 的PCR 检测以及对PCR 产物进行测序,测序结果比对显示该分离株与GenBank 中的Hps 同源性为99%,因此将分离菌株鉴定为副猪嗜血杆菌。抗生素药物敏感试验结果表明:分离株对羧苄西林、氨苄西林、头孢唑啉、头孢曲松、头孢哌酮药物较敏感;对卡那霉素、复方新诺明、头孢他啶、四环素耐药。16S rRNA 遗传进化关系显示:分离株与副猪嗜血杆菌 2 株血清5 型的16S rRNA 序列位于一个分支上,遗传进化关系比较相近,核苷酸同源性在97.4%~100%之间,可初步鉴定为血清 5 型副猪嗜血杆菌,并命名为SY-1 株。
基于用户的协同过滤算法的推荐效率和个性化改进

针对传统的基于用户的协同过滤算法存在的推荐效率、精度和个性化低的问题,提出一种改进方法.该方法在计算用户评分矩阵时,考虑到用户评分矩阵稀疏性,建立项目-用户的倒查表,只计算有相同评分项的用户之间的相似度,避免了传统方法中对所有用户计算两两用户相似度的庞大工作量.该方法在计算用户相似度时,考虑到项目的热门程度不同,“惩罚”了用户共同兴趣列表中的热门项目,避免了传统方法中赋予所有项目相同权值对推荐结果个性化的负面影响.本文在详细分析了改进的用户协同过滤算法的原理和优点,给出了其推荐步骤流程图.在Movielens100K和HetRec2011-movielens-2k公开数据集上,十折交叉验证的结果表明,改进后的算法节约了运行时间,提高了推荐算法的效率和个性化.
安岳气田60×10~8 m~3/a地面工程建设模块化技术

四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏天然气储藏量大,是典型的“三高”(高温、高压、高产量)含硫酸性气田,该项目60×10~8 m~3/a地面工程单列装置处理量大、工艺控制复杂、工程建造工作量大、建设场地受限、工期紧,传统工程建设模式很难在16个月内完成项目设计和建设。为此,引入了装置大型化及模块化的设计理念,全面推行“标准化设计、规模化采购、工厂化预制、模块化施工”,形成了大型地面工程建设模块化技术:①根据工艺流程合理布置模块化装置的位置;②模块化设备布置采用多层框架进行空中叠加;③把操作工况、介质特性、功能特征、安装要求相同或相似的设备集中布置并构成模块;④专门设置了安全逃生通道;⑤预留了大型设备的安装、检维修操作空间;⑥充分考虑了模块的运输和吊装要求。采用该技术提高了设计质量,有效缩短了设计周期,减少了现场工作量,降低了现场安装的安全管理风险,提高了生产效率,节约了占地,减少了投资,为类似大型项目地面工程模块化建设提供了借鉴。
分段压裂用可溶球的研制

水平井分段压裂是包括页岩气在内的致密储层增产改造的主要技术措施,而目前主流的分段压裂工具中,水平井裸眼分段工具、套管滑套分段工具及大通径桥塞等都需要投球去打开分段滑套或暂时堵塞通道,投入管柱内的球也需要通过钻磨成碎屑才能排出管柱,其作业既费时又有风险。为此,根据现场需要,采用氢还原包覆技术先制备可溶球复合金属材料粉体,再通过粉末冶金法研制了金属基可溶性压裂球,并完成了室内模拟实验可溶解压裂球密度为1.8 ~ 2.0 g/cm~3,耐温150 ℃,抗压强度可达70 MPa以上:应用现场压裂返排液浸泡考察其在规定时间下的溶解速度,一般溶解时间为10 d ;模拟了目前分段压裂的井下环境(温度、压力)下压裂球的承压能力。结论认为,所研制的可溶解压裂球的承压性能和溶解性能能满足目前的分段压裂井下环境的需要,应根据溶解环境的不同来调整溶解速度。其免钻特性为水平井压裂工艺技术的发展提供了新的技术途径。
元坝气田超深酸性气藏钻完井关键技术

四川盆地元坝气田是近年来中石化发现的一个大型气田,是继普光气田之后天然气增储上产的又一个重点探区。元坝气田超深酸性气藏地质构造复杂,储层埋藏深,钻遇地层复杂,特别是陆相深部地层,属于高研磨性地层,机械钻速慢,钻井周期长。为此,经过多年的钻井实践和技术攻关,引进新工具、新技术,研制专用钻头,优化钻井设计,形成了针对该气藏的6项钻完井关键技术:①保证提速、安全完井作业的井身结构优化技术;②陆相上部地层气体钻井、陆相深部高研磨地层钻井提效技术体系; ③气液转换、超深大斜度井及水平井润滑减阻、井壁稳定控制及防酸性气体污染技术等钻井液配套技术;④气体介质条件下固井、深井长封固段固井及超高压小间隙固井技术系列;⑤完善了以测量仪器、动力钻具优选及钻具组合设计等水平井井眼轨迹控制技术; ⑥适合该气藏衬管完井方式和完井管柱优选技术。现场应用效果表明,系列关键技术有效地解决了机械钻速慢的难题,大幅度缩短了作业周期,实现了7 000 m井深水平井的提速提效的目标。
四川盆地五峰组—龙马溪组页岩脆性评价与“甜点层”预测

页岩气储层评价过程中,有机碳含量是表征富有机质页岩的主要指标,脆性指数则是反映压裂品质的重要参数,有机碳含量与脆性指数相结合可以更为精细地刻画“甜点层”的分布,从而为勘探开发工作提供有利依据。为此,依据岩矿资料,应用“石英+白云石+黄铁矿”三矿物脆性指数模型对四川盆地焦石坝、长宁和威远3个气田的上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩进行了脆性评价。基于脆性指数(BI)与有机碳含量(TOC)之间的显著相关性,综合有机质丰度和可压裂性,建立了储层品质的分级标准:TOC > 3%且BI > 50%为优质储层(甜点层);2% < TOC < 3%且40% < BI < 50%为次优储层;1% < TOC < 2%且30% < BI < 40%为差储层;TOC < 1%且BI < 30%为非储层。依据该标准,长宁地区优质页岩气储层厚度为32 m,焦石坝地区优质储层厚度为22 m,威远地区优质储层厚度为13 m。探索脆性指数与测井响应之间的相关性,并建立了富有机质、高脆性页岩的常规测井响应图版,以自然伽马大于160 API、钍铀比小于3且密度小于2.58 g/cm~3作为优质储层的测井识别标准,进而预测了四川盆地五峰组—龙马溪组页岩“甜点层”的平面展布特征。
碳纤维-不锈钢层板热载条件下冲击动态响应及层间损伤仿真研究

为了研究碳纤维不锈钢层板的冲击动态响应以及热载荷条件下的冲击性能,采用ABAQUS/Explicit,编写基于复合材料渐进损伤用户子程序VUMAT;引入Johnson-Cook模型,仿真计算了碳纤维增强环氧树脂基复合材料-SS304不锈钢层板热载条件下冲击动态响应过程;分析了其冲击动态响应及渐进损伤,着重讨论了热载荷条件对碳纤维金属层板的冲击能量吸收、接触力等抗冲击性能及失效模式的影响.结果显示,高速冲击载荷作用下,纤维层的脆性断裂、金属层的塑性变形以及纤维层与金属层之间的脱层是碳纤维不锈钢层板的主要失效形式.热载荷的存在直接影响了冲头的接触力,随环境温度升高,接触力总体上降低,子弹的速度衰减越慢,剩余速度增大.结果表明,热载荷降低了纤维金属板的冲击动能吸收特性,弱化了碳纤维金属板的抗冲击性能.无论是纤维金属层板的整体破坏,还是纤维失效、基体失效和脱层失效,热载荷都产生了重要影响.
上扬子区页岩气甜点分布控制因素探讨—— 以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例

上扬子区作为中国南方海相地层最稳定的地区,发育多套海相页岩。为研究控制该区页岩气甜点分布的主要因素,以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象,依据上扬子区域地质事件及盆地结构特征,从构造控源控藏的角度对该区构造格局、高产井分布与气藏控制因素进行了分析,指出四川盆地东南及边缘发育的达州—利川、涪陵—彭水、南川—遵义、永川—习水、富顺—盐津、威远—犍为6大构造转换与调节带,其页岩具有弱变形与弱改造特征,是盆内最有利的页岩气赋存与保存区。结论认为:①受高热演化、强改造因素影响,上扬子区海相页岩以构造转换带与调节带变形最弱,具有页岩气多源汇聚与复合成藏的有利条件,且天然缝网与圈闭最为匹配,是盆内最有利的页岩气赋存与保存区,页岩气资源量最为丰富;②四川盆地东北部达州—利川及东南永川—习水构造转换带与调节带应引起下一步页岩气选区评价与勘探工作的高度重视。
蛋氨酸水平对吉富罗非鱼肌肉氨基酸组成及血清抗氧化能力的影响

为探讨蛋氨酸水平对吉富罗非鱼生长过程中肌肉氨基酸组成及血清抗氧化能力的影响,通过在半精制基础饲料中添加DL-蛋氨酸,配制成蛋氨酸水平分别为0.26%、0.55%、 0.85%、 1.14%、 1.44%和1.73%的6种等氮等能(32.09%粗蛋白质,17.82 kJ/g总能)的实验饲料。以初始体质量(66.76±2.29)g的吉富罗非鱼为实验对象,每种实验饲料设3个重复,每个重复放养实验鱼25尾,养殖系统为室内养殖系统,每天表观饱食投喂3次,养殖时间为60 d。结果显示,随着饲料蛋氨酸水平的升高,罗非鱼肌肉中各种氨基酸的含量、必需氨基酸总量(∑EAA)、氨基酸总量(ΣTAA)、鲜味氨基酸总量(ΣDAA)均呈先升后降的变化趋势,且均在1.14%水平组达到最大。但各实验组中必需氨基酸与氨基酸总量的比值(ΣEAA/ΣTAA)、鲜味氨基酸与氨基酸总量的比值(ΣDAA/ΣTAA)及支链氨基酸与芳香氨基酸的比值(∑BCAA/ΣAAA)均无明显差异(P>0.05);随着饲料蛋氨酸水平的升高,罗非鱼血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性随饲料蛋氨酸水平的升高均呈先升后降的变化趋势,而丙二醛(MDA)则呈先降低后趋于稳定的变化趋势。研究表明,适宜的蛋氨酸水平能有效地改善罗非鱼肌肉的氨基酸组成,改善肌肉的品质,增强其抗氧化能力。
发酵桑叶替代鱼粉对大口黑鲈生长、脂质代谢与抗氧化能力的影响

在基础饲料中用发酵桑叶分别替代0、15%、 30%鱼粉,再对30%鱼粉替代水平饲料补充晶体赖氨酸和蛋氨酸,配制成4种等能等氮(CP 42%,GE 18 MJ/Kg)的实验饲料,分别表示为D_1、D_2、D_3和D_4,饲喂大口黑鲈(初始体质量10 g)8周,研究发酵桑叶替代鱼粉对大口黑鲈生长、脂质代谢和抗氧化能力的影响。结果显示,发酵桑叶替代30%鱼粉会显著降低大口黑鲈的终末体质量、特定生长率(SGR)、脏体比(VSI)和肝体比(HSI),补充晶体氨基酸(CAA)后会明显改善大口黑鲈的生长性能。各实验组蛋白质效率、饲料系数、摄食率、肥满度以及全鱼常规组成均无显著差异。发酵桑叶替代30%鱼粉会显著降低大口黑鲈血清总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量,提高HDL-C/CHO和HDL-C/LDL-C比值。随发酵桑叶替代水平的增加,大口黑鲈血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量和丙二醛(MDA)含量显著降低,而超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高。研究表明,发酵桑叶替代适宜水平鱼粉不会影响大口黑鲈的生长,而替代鱼粉水平过高会显著抑制大口黑鲈的生长,但可以改善大口黑鲈的脂质代谢和机体抗氧化能力。饲料中补充晶体氨基酸可以提高桑叶的利用率,促进大口黑鲈生长。
基于水产物联服务平台的智能增氧控制系统的开发

传统的水产养殖增氧方式已不能满足现代化与智能化养殖的需求,且现有的自动增氧系统控制方式过于简单,灵活性较差。为此,开发了一种基于水产物联服务平台的智能增氧控制系统。该系统以水产物联服务平台为云端数据服务器,以西门子PLC作为现场智能控制节点,其中智能控制节点通过GPRS通信方式与水产物联服务系统连接;系统使用光学溶解氧传感器进行水质数据的采集,并采用ZigBee无线组网技术将数据传输给控制器;控制器利用溶解氧状态判定机制,根据控制参数将池塘溶解氧划分为5个状态,并输出相应的控制策略。结果表明,该系统运行稳定,系统通信与数据传输通畅,监测数据更新及时,能够根据设定的控制参数,智能地判定池塘溶解氧状态并触发系统调水机制或增氧机制。系统达到智能控制系统设计要求,稳定高效的控制效果降低了养殖风险,提高生产效益,具有广泛推广应用价值。
喀斯特不同岩石产状生境类型下白栎群落的物种多样性研究

本文选取喀斯特区不同岩石产状生境类型——白云岩低倾产状多层空间类型、中倾产状多层空间类型及高倾产状多层空间类型的天然次生性白栎群落为研究对象,采用野外样地调查方法获取植物群落数据,并对各生境类型植物群落种类组成、α多样性、β多样性进行了研究。结果表明:1)以白栎为优势树种的不同产状生境类型的样地,其物种数量及组成存在差异;2)低倾产状样地物种多样性最高;高倾产状样地次之,中倾产状样地最小; 3)在不同生境类型的各种植物生长型中,除中倾产状样地外,其他类型的物种丰富度、多样性和均匀度均表现为灌木>草本>乔木,生态优势度均以乔木最高。通过此研究,旨在对喀斯特区植物生长空间的研究、植被选择、生态恢复提供参考。
湖南省农作物化肥使用量零增长行动策略——基于矿质营养与有机营养并重使用的分析

立足湖南化肥施用现状,分析了湖南化肥减量增效面临的形势,提出了坚持矿质营养与有机营养并重实现湖南化肥减量增效的基本思路。目前,湖南省农作物生产过程中,存在有施肥观念陈旧,经济环保意识差;单位面积施肥量偏高,化肥利用率较低;施肥结构不合理,有机肥利用率低;土肥水资源不匹配,施肥方式落后等问题。由于过量施肥原因复杂,减肥增效势在必行。湖南通过10年测土配方施肥技术推广,目前已有52个县从2013年开始出现化肥施用总量零增长。大范围定点对比监测结果表明,种植绿肥、秸秆还田不仅可以改良耕作土壤,而且平均调减氮肥用量10%以上,增产4.24%-6.69%。因此,提出了精准施肥、调优结构、有机肥替代、地力提升、技术集成和示范带动实现湖南化肥减量增效的技术路径。结合湖南实际,具体体现为深入开展测土配方施肥、恢复绿肥种植、普及秸秆还田、推广水肥一体化、推进畜禽粪便资源化利用、推进高标准农田建设等6项关健技术措施,研究制定了到2020年湖南省农作物化肥使用量总体实现负增长的行动目标,其中湘江流域和洞庭湖区率先实现零增长,湘西地区缓增长,其它地区零增长。阐明了加强组织领导、强化科技支撑、增加经费投入、完善扶持政策等4个方面的保障措施。
中国冬油菜氮素养分管理策略

油菜是中国重要的油料作物,长江流域是其最主要种植区域,该区域的气候、土壤和种植制度决定了土壤养分供应特征、油菜生长和养分需求特征。作物高产、经济和养分高效是农业生产及其可持续发展的决定因素,油菜氮素吸收和土壤氮素供应在时间和空间上的不协调造成氮的缺乏或过量是油菜产量和收益的重要限制因子,合理的氮肥施用是保证油菜高产和氮肥高效的关键。论文从作物氮素需求、土壤氮素供应、氮肥施用关键技术及其配套措施等方面综述了国内外油菜氮肥管理的进展。在此基础上,结合中国冬油菜种植区域土壤和作物的特点,提出以"前促后稳"为核心,协调作物氮素需求和土壤氮素供应的冬油菜氮素养分综合管理策略。该策略的核心内容是:通过调节氮肥施用时期、比例和配比,满足油菜前期快速生长的氮素需求,后期则主要通过发挥土壤氮素供应,促进油菜氮素转移再利用;综合考虑不同轮作、秸秆还田条件下土壤氮素供应特点及后效,统筹氮肥的施用;配合合理密植、水肥管理、同其他元素肥料配施、机械深施等措施,以协同增效的方式实现油菜的高产和氮肥的高效。
氮肥和密度对毯状苗移栽油菜碳氮积累、运转和利用效率的影响

【目的】研究油菜育秧盘毯状苗移栽,大田不同氮肥和密度耦合对油菜碳氮积累、运转和利用效率的影响,探讨植株碳氮代谢与油菜产量形成的关系。【方法】以宁杂1818油菜品种为试验材料,通过毯状苗的培育和移栽试验,比较不同年份、氮肥以及密度条件下碳氮积累、运转以及利用效率差异。【结果】油菜毯状苗适宜条件下移栽也可以获得3 750 kg·hm~(-2)高产。不施氮肥以及225 kg·hm~(-2)氮肥处理条件下随着密度增加产量显著增加,在300 kg·hm~(-2)氮肥处理和125 000穴/hm~2移栽密度条件下1穴1株、1穴2株和1穴3株间产量无显著差异。油菜植株中碳素积累能力显著高于氮素积累能力,初花期前植株C/N比较低,为16.30,初花期后C/N比较高,为114.37。碳素籽粒生产效率、氮素籽粒生产效率随着氮肥用量增加呈下降趋势,其中氮素籽粒生产效率随施氮量增加下降幅度更大。初花期至成熟期叶片氮素运转率最高,不同处理变化范围为73.90%-78.56%,其次是茎枝氮素运转率,变化范围为38.96%-67.08%,根中氮素运转率最低,变化范围为24.45%-37.06%。不同处理叶片中氮素运转率差异较小,茎枝和根中氮素运转率随着氮肥用量增加逐渐降低。初花期至成熟期叶片碳素运转率为正值,不同处理变幅为23.16%-29.08%,随着密度增加叶片碳素运转率总体上呈增加趋势,不同氮肥处理间差异相对较小。初花期至成熟期根和茎枝仍然以积累碳素为主,两者碳素运转率表现为负值。【结论】油菜毯状苗机械移栽,可有效提高茬口较迟地区的油菜生产能力。油菜在初花期之前氮代谢能力强,初花期以后碳代谢能力强,前期氮素供应有利于植株营养体的建成,从而使得后期积累更多的碳素,促进后期的产量形成。
黄芪百合颗粒对高原低氧模型小鼠肠黏膜屏障的保护作用

目的观察黄芪百合颗粒对高原低氧环境下小鼠肠黏膜及肠道菌群稳态的保护作用。方法使用高压氧舱建立高原低氧模型小鼠。60只昆明小鼠随机分为空白组、模型组及黄芪百合颗粒制剂低、中、高剂量[1.75、 3.5、7g/(kg·d)]组。常规饲养3d后灌胃给药,空白组、模型组给予等量双蒸水,1次/d,连续17d。除空白组外,第15天起各组小鼠每日灌胃30min后于低压氧舱中模拟高海拔环境进行低氧暴露,连续3d。第18天出舱后取小鼠新鲜粪便抹片观察菌群的变化,HE染色观察肠组织的病理形态学改变,免疫组化法检测肠组织中缺氧诱导因子1α(HIF-1α)蛋白的表达变化。结果模型组小鼠肠道球菌及革兰阴性菌百分比(分别为65.2%±2.4%、56.7%±3.3%)明显高于空白组(分别为24.7%±1.2%、23.2%±1.5%,P<0.05),小肠和结肠肠黏膜坏死水肿病理评分(分别为3.10±0.99、3.30±0.67)及炎性细胞计数(分别为15.93±3.30、16.40±3.97/HP)明显高于空白组(分别为0.70±0.67、0.80±0.78、4.07±2.12、 4.28±2.16/HP,P<0.05),肠组织HIF-1α表达水平明显高于空白组(P<0.05)。与模型组相比,黄芪百合颗粒中、高剂量组肠道球菌百分比(分别为46.7%±2.0%、32.0%±2.6%)及革兰阴性菌百分比(分别为34.2%±1.6%、28.0%±2.8%)明显下降(P<0.05),小肠和结肠肠黏膜坏死水肿病理评分(小肠分别为2.30±1.33、2.10±0.94,结肠分别为2.50±1.08、 1.90±0.99)明显降低(P<0.05),炎性细胞计数(小肠分别为13.26±2.34、10.93±3.67/HP,结肠分别为14.40±2.02、 11.33±2.96/HP)明显降低(P<0.05),肠组织HIF-1α的表达水平明显增高(P<0.01)。结论黄芪百合颗粒制剂对高原低氧环境下小鼠肠道微生态及肠黏膜屏障具有一定保护作用。
海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因克隆、高效表达及酶学特性分析

在许多渗透调节剂中,甜菜碱是最理想的有机小分子渗透调节物质。甜菜碱在植物体内大量积累不会带来危害,同时能提高植物对环境胁迫的抗性。将海马齿中克隆到的甜菜碱醛脱氢酶基因构建到表达载体pET-28a(+)上,获得重组载体pET-SpBADH并将其成功地转化到BL21(DE3)中得到重组工程菌,经IPTG诱导能高效表达55 kD目的蛋白,表达量可以达到301 μg mL–1。酶学特征分析表明,该蛋白最适pH值为7.2,在偏碱条件下能维持较高的催化活性; SpBADH蛋白对高温敏感,且温度对催化活性影响较大,超过55℃时酶活性只有20%,最适酶催化活性温度为37℃;而有机小分子醇类对酶的催化活性有保护作用,可以通过自身特征维持酶催化活性的微环境。
周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式,提升砂姜黑土农田地力及作物产量,在冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度下,设置多年定位夏玉米季-冬小麦季免耕-旋耕(对照)、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕5种周年耕作方式田间试验,在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明,在秸秆全量还田条件下,与试验开始前相比,各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比,其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕-深耕、深松-旋耕、免耕-免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量,而深松-免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量,整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松-免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量,而深松-免耕、免耕-免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米-冬小麦周年籽粒产量,增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述,在秸秆全量还田基础上,深松-旋耕和深松-免耕能够改善土壤有机碳和养分状况,显著提高周年作物产量,可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。
干旱区滴灌模式和种植密度对棉花生长和产量性能的影响

以高产棉花品种新陆早45为材料,自初花至吐絮设置常规滴灌(I_(500))和有限滴灌(I_(425)) 2种处理,每种滴灌模式下设低(D_(12))、中(D_(24))和高(D_(36)) 3个种植密度,分析棉花不同生育时期叶面积指数(LAI)、群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)、净同化率(NAR)以及产量、灌溉水分利用效率(IWUE)等变化。结果表明,与I_(500)相比, I_(425)将LAI到达顶峰的时间推迟至盛铃期并延缓了盛铃期以后的叶片衰老,显著提高了盛花期至吐絮期NAR,在不显著降低籽棉产量的前提下,提高了IWUE。在I_(500)条件下, LAI、CGR、BGR、NAR、总生物量(TDW)、铃生物量(BDW)、总铃数(BN)、生殖器官与营养器官质量的比例(RVR)均以D_(24)较高, D_(12)最低; I_(425)条件下,上述参数均以D_(36)最高。籽棉产量以 I_(500)D_(24)、I_(425)D_(36)较高, IWUE则以I_(425)D_(36)较高。相关分析表明,籽棉产量和IWUE与BN、RVR呈显著正相关, IWUE与NAR呈显著正相关。表明盛花期至盛铃期较快的群体生长速率、较强的物质生产能力以及较多的干物质持续向棉铃的供应,是I_(425)D_(36)提高产量的重要原因。
河南省审定花生品种的指纹图谱构建

利用14个SSR标记构建了河南省2015年之前选育并审定的90个花生品种的DNA指纹图谱,用14个SSR标记产生的95个多态性位点可将90个花生品种完全区分开,其中84个品种间有≥2个位点的差异,在剩余的3对品种中,每对仅有1个差异位点。聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.98处, 90个花生品种被聚集成88类,有2对品种分别聚集在一起,是由于它们每一个品种分别以另一个品种作亲本选育而成,仅有1个差异SSR位点,表明所构建的指纹图谱是有效的。以遗传相似系数0.95为划分标准,有74.4%的品种具有特异性,与其他作物相比,河南省育成花生品种总体上亲缘关系相对较近。根据60个SSR标记的群体结构分析, 90个花生品种可以分为3个亚群,与根据分枝开花习性和荚果类型的分类相吻合,亚群划分情况与聚类分析结果基本一致。
复杂加载下混凝土的弹塑性本构模型D

混凝土材料在不同应力路径下或复杂加载条件下会表现出差异性显著的应力应变关系,在小幅循环加载条件下,其应力应变关系会表现出类似于弹性变形的滞回曲线.在不同应力水平下,混凝土的应力应变关系以及破坏特性都具有静水压力相关特点,即随着静水压力增大,各向异性强度特性弱化.此外,混凝土受压及受拉破坏机理不同,因而对应于混凝土硬化损伤亦有不同,即可分为受压硬化损伤,受拉硬化损伤及两者的混合硬化损伤类型.基于Hsieh模型,对该模型进行了三点改进.(1)针对小幅循环加载下混凝土无塑性变形的试验规律,而模型中在应力水平较低的循环加载条件下始终存在塑性变形的预测问题,采用在边界面模型框架下,设置了应力空间的弹性域,初始屈服面与后续临界状态屈服面几何相似的假定.(2)基于广义非线性强度准则将原模型采用变换应力方法将其推广为三维弹塑性本构模型,采用变换后模型可合理的考虑不同应力路径对于子午面以及偏平面上静水压力效应形成的影响,并避免了边界面应力点奇异问题.(3)分别对拉压两种加载损伤模式建议了相应的硬化参数表达式,可分别用于描述上述加载中产生的应变软化及强度退化行为.基于多种加载路径模拟表明:所建立的三维弹塑性本构模型可合理地用于描述混凝土的一般应力应变关系特性.
pH 响应性PAA/毒死蜱/氨基化介孔硅缓释体系的制备与性能

以共缩聚法合成氨基化介孔硅,采用浸渍法制备毒死蜱/氨基化介孔硅,并以带负电荷的聚丙烯酸(PAA)为功能分子,通过静电吸附作用制备了具有pH响应的PAA/毒死蜱/氨基化介孔硅缓释体系。利用XRD、N_2吸附-脱附、TEM、SEM、TG、Zeta电位和FTIR对PAA/毒死蜱/氨基化介孔硅的结构进行了表征,并探究了其在不同 pH和温度下的释药行为。结果表明,PAA通过静电作用包覆于毒死蜱/氨基化介孔硅的表面。缓释体系的药物释放主要受到PAA的阻碍作用,PAA修饰载药氨基化介孔硅显示出明显的pH响应性,当pH≤7时,其药物释放速率随pH减小而增大,而在偏碱性条件下的释药速率稍大于中性环境。同时,载药体系的释药速率还受到温度的影响。其释药行为可用Korsmeryer-Pappas动力学模型来描述。
多壁碳纳米管/二氧化硅纳米复合材料的制备及其吸油性能

以羧化多壁碳纳米管为基体、纳米硅溶胶粒为增强相,通过一步液相共混方法制备多壁碳纳米管/二氧化硅纳米复合材料。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电子扫描电镜(SEM)、热重(TGA)、孔结构分析(BET/BJH)对其进行了表征。以水中柴油为研究对象考察了该样品对水中柴油的吸附脱除效果,并与纳米二氧化硅胶粒、原生碳纳米管以及活性炭进行对比。结果表明:硅溶胶粒表面修饰后的多壁碳纳米管的聚团行为得以改善,而且材料具有微孔-介孔双孔道结构。对水中直馏柴油的去除率高达97.79%,并于1 h达到吸附平衡。整个吸附过程遵循准二级动力学模型,吸附体系的表观活化能为11.37 kJ·mol~(-1),吸附等温线与Freundlich模型较为吻合,吸附效果明显强于其他3种吸附剂。
聚丙烯酸钠包覆Fe_3O_4磁性交联聚合物的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液分散聚合和Ca~(2+)表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆Fe_3O_4的磁性交联聚合物(CPAANa@Fe_3O_4),对其进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA等表征。以CPAANa@Fe_3O_4为吸附剂研究了CPAANa@Fe_3O_4对水溶液中 Pb~(2+)、Cd~(2+)的静态吸附,考察了溶液pH、吸附剂投加量、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明: CPAANa@Fe_3O_4在pH= 2~6范围内均具有较好的吸附性能,当吸附剂投加量分别为1.0 g·L~(-1)和1.6 g·L~(-1)时对初始浓度分别为200 mg·L~(-1)的Pb~(2+)和100 mg·L~(-1)的Cd~(2+)的去除率达到最大,可使Pb~(2+)实现达标排放(GB 8978—1996);CPAANa@Fe_3O_4对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,对 Pb~(2+)和Cd~(2+)的最大吸附量分别为454.55 mg·g~(-1)和275.48 mg·g~(-1)。将CPAANa@Fe_3O_4用于处理实际电解矿浆废水,发现能有效吸附其中的Pb~(2+)和Cd~(2+),具有潜在实用价值。
二段式吸收塔强化水洗技术提纯沼气过程

压力水洗技术已成为提纯沼气的关键技术之一。采用填料吸收塔进行CO_2脱除实验研究,考察了液气比、吸收压力、吸收温度、CO_2初始含量、填料层高度对CO_2脱除率的影响,以及液气比、沼气流量对总体积吸收系数的影响,并运用填料塔与喷雾塔结合的二段式吸收塔进行压力水洗提纯沼气的过程强化实验。实验结果表明,吸收压力和液气比的增大、吸收温度的降低、填料层高度的增加有利于CO_2的脱除,体积总吸收系数随着液气比及沼气流量的增加而增大。二段式吸收塔能够提高CO_2吸收效果,当沼气处理量为10 L·min~(-1),填料层高度为100 cm,CO_2含量小于3%时,与填料塔相比二段式吸收塔可以减少约12%的吸收液用量,并且采用110 cm填料的二段式吸收塔获得最佳的提纯效果,CO_2脱除率达到97.4%。
复合绝缘子酥朽断裂研究(二):酥朽断裂的试验模拟及预防措施讨论

复合绝缘子酥朽断裂是近年来新出现的一种复合绝缘子异常断裂现象。由2篇论文组成的系列论文旨在将复合绝缘子酥朽断裂作为一类单独的复合绝缘子机械断裂形式进行研究。针对在系列论文的第1篇中提出的酥朽断裂的主要特征和产生机理,该文设计并进行了受潮条件下的电流、放电对玻璃钢芯棒的电蚀试验,在电蚀试验中成功复现了酥朽断裂复合绝缘子玻璃钢芯棒中出现的环氧树脂的降解及劣化现象,验证了潮湿条件下的电蚀过程是导致酥朽断裂芯棒中环氧树脂基体降解的直接原因。基于对现场实际酥朽断裂复合绝缘子的分析以及酥朽断裂的试验模拟结果,文中提出提高玻璃钢芯棒中环氧树脂基体的耐电蚀性能是预防和解决复合绝缘子酥朽断裂的核心思路。对实际运行复合绝缘子的红外检测,是发现潜在的复合绝缘子酥朽断裂事故的有效手段。
不同温度下局部气压对XLPE 电缆电树枝生长及局放特性的影响

交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘热老化产生的气体可能会在电树枝发生处产生局部高气压,为了研究不同运行状况下局部气压对XLPE电缆电树枝引发和生长特性的影响,以XLPE电缆制作绝缘层切块为试验样品搭建了试验系统,研究了不同温度下局部气压作用在电树枝通道时的局部放电特性和电树枝的生长规律。结果表明:XLPE处于玻璃态时,局部气压对电树枝的引发无明显作用,在生长过程中通道内流注的发展因高气压受阻,树枝发展被抑制;XLPE处于高弹态时,气隙放电的产生导致电树枝引发时间大大缩短。在生长发展期,高温造成XLPE结构上的缺陷促进了高气压下局放的发展。试验发现:高温高气压下电树枝很容易贯穿电缆绝缘,严重威胁XLPE电缆的安全稳定运行。
大型风电机组激光雷达辅助模型预测控制方法

随着风电机组基础结构的不断增大,风电机组的控制方法面临新的机遇和挑战,而遥感测量技术的发展给传统风电机组控制策略提供一个新的研究领域。该文提出了基于激光雷达(light detection and ranging,LIDAR)辅助风电机组模型预测控制方法来实现控制系统对风速扰动的前馈补偿控制。首先根据叶素动量理论分析风电机组的载荷情况和 LIDAR预测风轮迎风面的有效风速,利用扩展卡尔曼滤波重建噪声状态的非线性风电机组模型的未知状态,对预测时域状态值的进行预测实时处理,以求解最小目标函数获取系统当前时刻的最优化控制,使得系统参考轨迹和未来输出值之间差值实现最小化。最后,通过进行风电机组传统控制方法与LIDAR辅助线性模型预测控制、非线性模型预测控制的对比实验,证明LIDAR与模型预测控制相结合的控制方式能在一定程度上提高大型风电机组的风能利用系数,缓解风电机组的疲劳载荷。
220kV GIS 中断路器关合空载变压器所产生VFTO辐射电场的测量与波形特征分析

为研究变电站中开关动作所产生瞬态辐射场的波形特征,利用变电站停电检修的机会对220kV GIS中三相断路器操作所产生的VFTO辐射电场进行了测量与分析。首先针对变电站内复杂的电磁环境,研制了一套宽频带、抗电磁干扰能力强且传输距离远的光纤电场测量系统;然后选取了数个具有代表意义的测点,对断路器闭合空载变压器时所产生的VFTO辐射电场进行了测量;取得测量结果后,分别从时域和频域进行了波形特征与分布规律的分析。经分析可知:断路器对空载变压器的闭合操作可以在变电站中产生 VFTO辐射场,脉冲电场的幅值可达7kV/m,前沿可达5ns,前沿陡度可达1.2(kV/m)/ns,该辐射场对工作在GIS中的电子设备具有潜在的威胁,因此需要研究VFTO辐射场的波形特征。研究结果表明:VFTO辐射电场一般为间隔数ms的脉冲群,每个脉冲为振荡衰减波且具有多个特征频率,按照不同特征频率的波形成分衰减速度的不同,可以将脉冲在时域上分为三个时期。
一种最小应力的无源无损软开关方案

无源软开关技术控制和实现简单,工程应用广泛。文中提出一种适用于基本PWM DC/DC变换器的最小电压、电流应力无源无损软开关单元。实现开关管零电流开通、零电压关断,二极管软开关。开关管电压应力没有增大,增加的谐振电感有效抑制其电流峰值。同时,无源软开关单元钳位了二极管电压。在不增大原功率电路半导体器件的电压、电流应力条件下,实现软开关。文中以buck变换器为例,详细分析所提无源软开关方案的工作原理,给出无源网络参数设计过程,通过计算机仿真,并设计一台100 kHz, 200 V/5 A的buck样机。与硬开关进行效率对比,在20%到额定负载范围内,软开关方案的效率均优于硬开关。
一种改进的永磁同步发电机模型预测直接转矩控制方法

传统的永磁同步发电机(pe rman e n t magne t synchronous generator,PMSG)模型预测直接转矩控制方法(model predictive direct torque control,MP-DTC)通常在同步旋转dq坐标系上实现预测控制,这导致该算法需要复杂的坐标变换单元,且对发电机的参数变化较敏感。针对这一问题,提出了一种改进的PMSG MP-DTC方法。该方法首先采用全阶滑模观测器在静止坐标系上观测等效反电动势,然后根据观测的等效反电动势和采样的定子电流实现静止坐标系上的定子磁链和转矩预测,从而避免了复杂的坐标变换运算,提高了参数鲁棒性,改善了系统的动态特性。实验结果表明,所提算法有效提高了系统的动态特性和参数鲁棒性,并明显减小了计算负担。
弱电网条件下LCL 型并网逆变器谐振前馈控制策略研究

从并网耦合端看进去的弱电网,通常被等效为阻抗与富含背景谐波的电压源相串联的形式。考虑到电网阻抗的存在,入网电流闭环控制与电网电压背景谐波前馈控制相互耦合,常见比例前馈控制会额外引入一条正反馈环路,恶化入网电流品质,甚至威胁系统稳定性。建立弱电网条件下并网逆变系统模型,明晰弱电网条件下大量谐波电流的形成机理。提出谐振前馈控制策略,衰减电网阻抗在谐振频率段的幅值响应,提高了系统的相角裕度,减小入网电流稳态误差。提出谐振前馈与谐波控制器相结合的两种控制方案,兼顾减小入网电流稳态误差与提高对弱电网感抗及其低次背景谐波的适应性。设计一台3kW并网逆变器原理样机,并通过实验验证提出控制策略的有效性。
LCL 型感应式能量传输系统的时域特性分析

LCL型补偿的感应式能量传输拓扑由于其输出特性对负载变化不敏感的优点,在耦合系数波动小而负载范围较宽的无线能量传输场合应用较广。但由于系统中主要波形的高次谐波成分的存在,导致按常规基波近似法分析的误差较大,影响了参数设计的可靠性。为此该文考虑高次谐波的影响,针对变换器的时域特性进行研究。对高次谐波作用下的谐振腔进行简化,建立不同阶次谐波的统一阻抗解析表达式。在此基础上求解谐振腔稳态时域波形。结合稳态时域分析,可以详细指导谐振腔参数设计,保证移相控制下全负载段的零电压开通条件以及较高的功率因数。最后,设计一台300 W的LCL型变换器样机,谐振腔稳态时域波形与分结果吻合良好,验证了所提出的时域分析方法的正确性。
利用频域信息滤除衰减直流的同步相量测量算法

为了抑制电力信号时变性和衰减直流分量对同步相量测量精度的影响,通过增加数据窗个数来获取信号时域信息的算法可以达到精确测量的目的,但时延较长,无法满足 IEEE标准对保护类同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)在动态响应速度方面的要求。鉴于此,参照前期利用信号时域信息的相量测量研究工作,该文提出利用电力信号频域信息滤除衰减直流的同步相量测量算法。通过拓展泰勒模型,建立含有衰减直流分量的动态信号模型,然后充分利用信号频域信息,在同一数据窗中获得多个不同频点处的相量值,进而计算得到表示基波时变性和衰减直流分量的模型参数,最后通过相移得到报告时刻的动态相量测量值。分别利用理想信号以及PSCAD/EMTDC信号对所提出算法进行验证,结果表明,所提算法虽然增加了一定的运算量,但在消除或减弱基波时变性和衰减直流分量影响的过程中,具有测量精度高、动态响应速度快、算法延时短等优点,能够满足IEEE标准对保护类PMU的测量要求。
基于随机矩阵理论的电力系统暂态稳定性分析

电网暂态分析是保证电网稳定运行的重要手段。随着电网广域测量系统(wide-area management system,WAMS)的发展,电网形成了具有时空特性的高维海量运行数据。传统的电网暂态分析采用物理模型,用严格的数学公式关联维度之间数据,这种模型不能充分利用海量电网运行数据,造成资源浪费。从数据驱动的角度,首先分析WAMS数据的应用情况,考虑电网运行数据特点建立数据模型。然后利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)建立平均谱半径(mean spectral radius,MSR)评价指标,从整体上分析不同扰动对电网的影响。在整体分析电网运行状态的基础上,结合随机矩阵理论和时间序列分析(time series analysis,TES)建立量化评价指标,实现对扰动的影响程度分析和影响范围评估。最后,利用IEEE39系统验证提出方法的可行性和正确性。
电力系统恢复后期网架重构和负荷恢复的两阶段优化方法

电力系统恢复后期的网架重构和负荷恢复是一个复杂的多步混整非线性规划问题。为了降低其求解难度和提高求解效率,提出一种适用于网架重构和负荷恢复的两阶段优化方法,该方法将网架重构及负荷恢复问题解耦为基于直流潮流的混整线性规划和基于交流潮流的连续非线性规划两阶段优化问题。在第1阶段优化中,利用计及频率影响的直流潮流模型确定最优线路投运及负荷开关投切状态这些离散变量的值,再将其作为第2阶段基于增广交流潮流的连续非线性规划的系统运行条件,通过优化发电机出力及端电压,在确保系统安全的前提下确定最短的恢复耗时。在10机39节点系统下进行了算法验证,计算得到单步和全过程下的计算效率和恢复方案,结果表明,所提算法的计算效率远高于启发式算法,同时所得方案也具有更快的恢复速度。最后,以湖北电网鄂东南子网为例验证该算法用于实际电网恢复决策的可行性。
实际系统次同步谐振建模的电网边界识别方法

该文分析了研究机组驱动点阻抗的自然谐振频率和该频率的驱动点电阻对次同步扭振模态电气负阻尼的影响,提出这2个参数是主导次同步扭振模态电气负阻尼的关键参数,定义了这2个参数关于电网元件阻抗参数的灵敏度指标。在这2个灵敏指标的基础上,提出一种识别实际系统次同步谐振“研究区域”边界节点的定量方法。最后,文中应用新英格兰的10台机39节点和IEEE FBM次同步谐振计算标准模型改编了一个算例,应用该仿真算例从频域和时域分别验证了上述建模方法的有效性。
双向全桥隔离DC/DC 变换器最小峰值电流及其虚拟功率控制方法

针对双向全桥隔离DC/DC变换器,以减少变换器硬件与控制系统的设计成本为目标,该文重点开展相移控制方法研究。首先,为减小变换器峰值电流与磁性元件设计成本,分析了一种通用的三重相移控制方法,在此基础上,给出了相应的最小峰值电流控制算法。然后,针对现有最小峰值电流控制运算量和复杂性大的缺点,提出了一种虚拟功率控制方法,该算法可以取消负载电流传感器,且对电感参数无依赖性;最后,基于RT-LAB与TMS320F28335的硬件在环实验平台对所提出的算法进行了半实物实验验证。实验结果表明,在宽范围输入电压的情况下,基于该虚拟功率控制的最小峰值电流控制算法能有效地减小变换器的电流应力。
容错式永磁游标电机关键参数分析及实验研究

为了提升五相容错式永磁游标(five-phase fault-tolerant permanent-magnet vernier,FT-PMV)电机的输出转矩和设计优化的效率,该文对影响五相FT-PMV电机转矩性能的关键设计参数进行了研究。首先,推导了电机的功率方程,确定了影响电机转矩性能的关键设计参数,并通过解析法计算得到参数的合理取值范围,为电机转矩的优化提供基础。其次,以最大输出转矩为目标,利用遗传算法,对电机的关键设计参数进行了全局优化,设计并制造了一台1.6kW实验样机。最后,对样机开展了正常运行和故障容错运行的实验研究。仿真和实验结果表明样机确实具有高可靠性、高转矩的优点,同时证明了理论分析的有效性。
电压源逆变器典型控制方法的电路本质分析

电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(uninterrupted power source,UPS)等领域得到了广泛的应用。针对电压源逆变器的控制器进行研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上,以典型的 PI和PR控制方法为分析对象,从数学模型和电路模型的角度揭示了其物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制方法之间的物理等价关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的三相两电平逆变器为例,针对离网逆变器控制电压控制模式,以及并网逆变器电流控制模式,这两种不同的运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。所作研究为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。
基于Levenberg-Marquardt 算法的大规模系统无功补偿决策方法

针对大规模电力系统提出了一种无功补偿选点和定容方法,在提高全网有功承载能力的同时改善关键节点的抗负荷扰动能力。首先设计了兼顾灵敏度和电压稳定裕度的节点薄弱性指标,用以识别电压薄弱环节;然后建立了计及电压稳定性的无功优化模型;最后采用改进的自适应 LM算法加以求解。与传统方法相比,文中方法具有良好的寻优能力和计算性能。通过在标准系统和实际系统上进行算例测试,验证了算法的鲁棒性和实用性。
考虑不同类型DG 和负荷建模的主动配电网协同规划

随着主动配电网中不可控分布式电源(distributed generation,DG)渗透率的不断提高,其给配电网规划运行提出了更大的挑战,可能导致配电网电压越限、清洁能源弃电等问题。基于此,该文在规划阶段充分应用不同类型DG和负荷的时序性和潮流计算特性,以及引入不同恢复率的激励型需求响应(demand response,DR)模型,从而构建考虑不同 DG和负荷类型建模的主动配电网协同规划决策模型。该模型以年度为时间尺度,并考虑年内DG和负荷的时序运行模拟,形成了投资层面和运行模拟层面的多时间尺度双层优化模式,且在决策目标中添加了DR成本和清洁能源弃电成本等为优化目标,同时,在模型约束中也涉及可控DG和主网出力的爬坡率限制。最后,通过算例对时序性、潮流计算特性和DR容量等方面进行有效性验证分析。
对等控制孤岛微电网的静态安全风险评估

间歇性可再生能源发电出力的随机性、波动性及缺乏主网的支撑,增大了孤岛微电网系统的安全稳定运行风险,由此有必要对其进行静态安全性评估。安全分析准则和潮流计算是电力系统静态安全风险评估的基础。针对对等控制孤岛微电网的特性,提出结合N– 1事故与解列方案的静态安全分析准则;并计及故障解列后孤岛系统的无平衡节点特性及存在的不确定性因素,提出基于LMIL(Levenberg Marquardt method with inexact line-search)算法的随机潮流模拟法,计算解列孤岛系统的随机潮流,进而得到考虑频率越限风险的静态安全风险指标的概率分布,以更全面地评估系统的静态安全水平。以17节点孤岛微电网测试系统为算例,验证了所提评估方法的正确性和有效性。
影响锂离子电池电极性能的一些因素

在我国大气污染日益严重的情况下,新能源汽车普及的趋势正在增强。作为新能源汽车核心组件的锂离子电池模块,其各方面性能的改善一直是研究的关键问题。锂离子电池电极主要由正负极活性材料、粘结剂和导电剂三个部分组成。各个组分之间的协同作用对于发挥电极的最佳物理化学性能起着非常重要的作用。具有优良性能的电极才能保证锂离子电池在服役过程中充分发挥活性材料的潜能,满足实际应用的需求。作为电极中的脱嵌锂材料,活性材料本身的物理化学性质对于锂离子电池的性能具有重要意义。此外,电极中非活性材料的选择、电极各组分的比例、电极制备的工艺等也会对于锂离子电池的电化学性能、安全性能和制造成本产生影响。本文从锂离子电池电极的制备工艺入手,总结了导电剂的选择、电极组分配比、材料的预处理和电极结构设计这四个方面的一些研究进展,对电极制备过程中的关键控制点进行了详细的论述,同时针对以上问题提出了几点建议。
一种抑制传统直流输电连续换相失败的虚拟电阻电流限制控制方法

为减小直流输电系统发生连续换相失败的概率,分析了其换相机理,然后结合直流输电系统的低压限流控制(voltage dependent current order limiter,VDCOL),提出了一种可抑制传统直流输电连续换相失败的虚拟电阻电流限制控制方法。通过理论分析,基于虚拟电阻的电流限制控制器可体现故障期间和系统恢复过程中直流电流的动态特性,具有良好的反应灵敏性。基于CIGRE标准测试模型,在 PSCAD/EMTDC中实现了所提出的控制方法。仿真结果表明,所提出的虚拟电阻电流限制控制器可以在一定程度上抑制单相故障和三相故障情况下HVDC系统的连续换相失败,因此可以改善其故障恢复特性。