mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
微电网中多虚拟同步机并联运行有功振荡阻尼控制

微电网中分布式电源大多缺乏必要的惯量导致系统频率稳定性较差,因此采用虚拟同步机技术(virtual synchronous generator,VSG)来模拟同步电机特性以提供惯量支撑,但同时又引入了有功功率振荡等问题,特别当多VSG并联运行时这一问题更加严峻。该文提出一种基于分布式通信架构的互阻尼控制策略,通过相邻VSG间的互阻尼控制,使得扰动下系统内VSG时刻趋于相同的输出频率,改善了VSG的动态特性,从而有效地抑制了功率振荡。另外,该文通过构造李雅普诺夫能量函数的方法证明了改进后系统的稳定性,并通过搭建基于RT-LAB的半实物实时仿真平台验证了所提控制策略的有效性。
70岁及以上老年人不同肾小球滤过率估算方程评估比较

目的对比不同肾小球滤过率(GFR)估算方程对70岁及以上患者肾功能的评估意义。方法回顾性研究,选择2012年1月至2014年12月在我院行常规体检≥70岁老年人11 966名,男性5 741名(48.0%),随访3年。记录年龄、性别及血肌酐情况,使用慢性肾脏病流行病学合作组(CKD-EPI)方程、糖尿病膳食改良实验(MDRD)方程、中国MDRD(MDRDc)方程、全年龄段(FAS)方程及柏林倡议研究(BIS)方程分别评估肾功能。结果男性和女性人群血肌酐水平均随增龄而增加,且标准差亦随年龄逐渐增大,表明老年人血肌酐的变化范围更大。所有方程中,FAS和BIS方程评估GFR结果最低。5种方程一致性较好,在男性中,的Kendall's W系数为0.796(P = 0.000);女性的Kendall's W系数为0.715(P = 0.000)。按血肌酐<88.4 µmol/L(5373例),≥88.4 µmol/L且<132.6 µmol/L(3552例),≥132.6 µmol/L(3 041例)分为3组后,BIS方程与MDRD、MDRDc、FAS方程在任何肌酐水平下,对CKD的分期均能保持一致;但CKD-EPI方程在血肌酐水平较高时明显高估了肾功能水平。使用各方程计算平均3年的eGFR变化率,均未见明确的与年龄相关的变化趋势。结论CKD-EPI、MDRD、MDRDc、FAS及BIS方程估算eGFR均可用于评估肾功能,但对不同人群,各方程评估结果相差较悬殊。对中国老年人,究竟哪种方程更加准确,目前尚无定论,亟须开展进一步深入研究。
平行病历在护理本科生临床实习中的应用

目的探讨平行病历在提升护理本科生共情能力与实习效果中的作用。方法在《护理学基础》集中教学实习中,学生在按计划完成护理学基础实习任务的基础上,要求以倾听的耳朵、平实的语言记录患者就医的故事与体验以及学生自身的心理感受,并进行课堂分享。干预前后采用杰弗逊共情量表-学生版评价学生的共情能力。干预后学生记录对书写平行病历的感受。结果干预后,学生的共情能力得分由(79.83±3.94)分提升至(105.52±8.46)分(t=-17.837,P<0.001),临床实践机会增加,职业认同感和责任感亦明显提升。结论将平行病历引入《护理学基础》集中教学实习,有助于提升学生的共情能力,增进护患关系,促进学生角色的转化,提升实习效果。
采用底渣灰碱-磁改性催化H_2O_2脱除NO

我国作为煤炭大国,燃煤电厂底渣灰的产量一直居高不下,虽然应用领域广泛但利用率却不高,为了提高其利用率,提出一种高效价廉的处理烟气中NO的新技术,达到“以废治污”的目的。采用碱磁改性的工艺制备底渣非均相类Fenton催化剂,在固定床实验平台上进行快速氧化脱除NO实验研究。通过X射线荧光光谱分析仪(XRF),X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)等表征方法考察碱磁改性过程对于底渣灰的化学成分、晶体结构、微观形貌及表面官能团的影响。实验研究了反应温度、H_2O_2溶液质量分数、NO体积分数以及是否通入SO_2等反应条件对于NO脱除效率的影响,并通过电子顺磁共振技术(ESR)分析了非均相类Fenton体系脱除NO的机理。结果表明:在最佳反应条件(温度为80 ℃,H_2O_2为6%,NO为500×10~(-6),未通入SO_2)下NO的脱除效率达到了86%;碱磁改性后电厂锅炉底渣中铁含量明显提升有利于催化反应的进行;晶体的种类没有发生变化但FeOX的强度升高石英的强度降低利于催化反应;底渣的表面变得更加粗糙多孔,内部FeOX明显暴露出来,增加了与H_2O_2的接触面积;表面有利官能团含量增多,与实验结果相符合;反应温度、H_2O_2溶液质量分数、NO体积分数和SO_2对NO的脱除有很大的影响;·OH自由基的强氧化作用是类Fenton体系脱除NO的主要原因。
基于残差神经网络的矿井图像重构方法

针对煤矿井下噪声对可视化作业环境扰动影响,面向智能开采对井下作业目标的图像清晰化需求,研究基于机器视觉的矿井视频图像重构理论与方法,对提高矿井智能监控与安全开采技术具有重要意义。传统的视频监控系统采用经典的Nyquist采样定理来解决视频图像的信号采集、压缩和编解码问题,但矿井视频图像数据庞大,采用传统的编解码方法不仅浪费大量采样资源及增大系统开销,而且难以解决矿井视频图像重构时出现的信号保真度低、图像边缘模糊和视频传输时延等问题,其直接影响矿井智能监控系统性能与视频传输质量。针对矿井视频监控图像重构中存在的信号保真度不足及图像边缘模糊等问题,提出一种基于残差网络的图像压缩与重构方法。该方法通过建立一种新的残差神经网络结构,采用下采样矩阵将矿井图像进行压缩,再通过多次上采样将特征图变换为与原始图像相同大小的特征图,并使用残差网络块对其优化,最后利用优化后的重构网络将特征图聚合成重构图像。提出融合离散小波结构相似度损失与均方误差损失的损失函数方法,并据此训练网络参数。为评价本文所提出方法的有效性,实验选取了基于压缩感知的DAMP, TVAL3算法和基于深度学习的ReconNet算法与之进行对比。结果表明,较小压缩比条件下对矿井图像重构,本文方法在结构相似度和峰值信噪比性能方面均优于其他算法;在噪声环境下,本文方法相较于其他方法,图像重构的峰值信噪比与结构相似度受噪声强度扰动较小,对噪声具有较强鲁棒性,较显著增强矿井重构图像的保真度和清晰度;在图像重构的时间复杂度方面,本文方法用时最短,有助于改善矿井视频监控系统的实时性。
新元煤矿破碎煤体单轴抗压强度快速测定方法研究及应用

单轴抗压强度(UCS)是衡量煤岩体力学性能的基本参数之一,破碎煤体UCS一直是煤矿工程师面临的一个难题。以新元煤矿为工程背景,提出了一种基于原位钻孔触探法快速测定破碎煤体UCS的方法,为构建破碎煤体单轴抗压强度现场测定方法提供了一个新的思路。首先通过优化探针直径和改进动力源,现场对破碎煤体进行原位钻孔触探强度测定,然后采集破碎煤样进行实验室点载荷强度测定,同时根据钻孔触探法和点载荷法2种测试方法将测试数据分为两组,得到对应测试结果威布尔分布相关参数,其次运用数理统计软件SPSS分别对回归方程和回归系数进行显著性检验,建立临界载荷(P_c)与点载荷强度指数(I_(s50))的关系,在此基础上借助I_(s50)与UCS的经验关系,建立破碎煤体UCS与P_c的关系,实现破碎煤体UCS的原位快速测定。研究结果表明:钻孔触探法与点载荷法测试数据对应的威布尔分布形状参数分别为: 4.02,4.12,即2种测试方法的测试结果分布函数形状基本一致;新元煤矿破碎煤体钻孔触探临界载荷与点载荷强度指数的关系为: I_(s50)= 0.066P_c-0.002;新元煤矿破碎煤体UCS与钻孔触探临界载荷的关系为: UCS= 0.807P_c+ 1.726;新元煤矿破碎煤体钻孔触探临界载荷为1.55~ 3.48 MPa,UCS为2.97~ 4.53 MPa;新元煤矿破碎煤体UCS测定结果与现场估算较为接近,表明所提出的破碎煤体单轴抗压强度测定方法切实可行。
考虑水分影响的煤岩渗透率模型及演化规律

在开采环境的不断变化过程中,煤岩通常处于气-水共存的状态。为了探究水分与煤岩渗透率之间的反应机制,利用等温吸附装置和含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,分别进行不同含水条件下的等温吸附试验和孔隙压力升高的渗流试验。基于水膜与孔裂隙表面的相互作用及水膜之间分离压的影响,并且考虑压缩变形及滑脱效应对煤岩渗流的贡献率,构建考虑水分影响的渗透率模型,进而分析不同含水条件下煤岩吸附与渗流变化规律。研究结果表明: ①在不同含水条件下,煤岩瓦斯吸附量随孔隙压力增大而增大,而随含水率增大,瓦斯吸附量呈减小趋势。同时,吸附变形随着煤岩的吸附作用而变化。②煤岩中的水分易在孔裂隙表面形成吸附性水膜占据气体渗流的通道,并且气态和液态水分子会制约瓦斯流动,因而瓦斯流量随含水率增大而减小。当煤岩含水率恒定时,渗透率随孔隙压先增大后减小趋于平缓;恒定孔隙压力条件下,渗透率随含水率增大显著减小。③考虑压缩变形、吸附变形、水分和孔裂隙间水膜对裂隙宽度的影响,构建了考虑瓦斯和水分耦合作用的渗透率模型,而且煤岩渗透率计算值与实测数据基本保持一致,可以较好的表征含水煤岩的渗透率变化规律。
基于无人机的高潜水位煤矿区沉陷耕地提取方法比较

准确、快速、低成本的获取高潜水位煤矿区沉陷耕地的面积、分布、受损等信息对耕地保护有重要的意义。色彩空间转换、纹理分析和植被指数等方法能够有效的增强和挖掘影像潜在的信息,对信息提取有很大帮助。利用2018年4月获取的无人机可见光影像对典型高潜水位煤矿区———山东兖州兴隆庄煤矿的沉陷耕地进行了提取研究。首先统计了耕地、积水区等地物在可见光三波段的均值和标准差,比较发现耕地与积水区在红、绿、蓝3个波段均有重合。其次对研究区影像进行了色彩空间转换与二阶矩阵纹理滤波,统计了耕地与积水区共27项色彩与纹理特征指标,利用均值和标准差计算了变异系数和相对差异值,最终选取色度(变异系数26%,相对差异73.33%)和绿色信息熵(变异系数20.59%,相对差异72.79%)作为耕地提取的最优特征,采用最大似然法进行耕地提取。之后计算了备选的6种可见光植被指数,根据结果分布图,选取了过绿指数EXG(excess green index)、可见光差异植被指数VDVI(visible-band difference vegetation index)、红绿蓝植被指数RGBVI(red green blue vegetation index)及归一化绿红差异指数NGRDI(normalized green-red difference index)作为沉陷耕地提取指数,利用双峰阈值法确定了耕地提取阈值。比较提取结果得出,EXG和NGRDI指数无法全面、客观反映研究区实际情况,VDVI指数的耕地总体分类精度为81.05%,高于RGBVI指数的71.38%,是本研究中最适用于高潜水位煤矿区沉陷耕地提取的指数。最后利用验证区影像,以基于样本面向对象提取的沉陷耕地面积作为参考值,通过比较面积及误差得出,基于色彩与纹理特征法提取的面积与参考面积更接近,误差(6.8%)小于可见光植被指数法(16.0%),更适用于高潜水位煤矿区沉陷耕地的提取。本研究结果客观反映了由于采煤沉陷导致耕地颜色、纹理、疏密等变化特征,为高潜水位煤矿区沉陷耕地的面积测算提供了技术支持。
大空间采场覆岩结构特征及其矿压作用机理

特厚煤层开采形成的采场空间大,覆岩扰动范围广,采场顶板来压具有明显的大小周期来压及强矿压显现特点。大空间采场覆岩扰动层位多、岩层间作用机制复杂,顶板破断块体间的作用力及方向多变,导致大空间采场覆岩结构理论分析存在较大难度。为从理论上揭示特厚煤层大空间采场覆岩结构特征及其矿压作用机理,在实测分析得到大空间采场覆岩结构特征基础上,基于能量变分原理建立了大空间采场覆岩结构力学模型,揭示了大空间采场覆岩结构的矿压作用机制;建立了大空间采场覆岩结构条件下的“煤体-支架”协同承载模型,得到了采场支架围岩的相互作用关系。研究表明,特厚煤层开采形成的大空间采场覆岩具有显著的“低-中-高”层位结构特征,是采场复杂矿压显现的直接诱因,“中-低”位顶板结构失稳形成采场大小周期来压,高位顶板结构的失稳联动是诱发大空间采场强矿压显现的主要因素;覆岩结构的失稳运动还受到采空区矸石支撑、顶板有效位能作用及高位顶板悬长等的制约,是采场来压强弱的重要影响因素;大空间采场条件下“煤体-支架”协同承载,所得理论研究成果与基于实测反演分析得到的支架围岩关系研究结论具有较好的一致性,验证了大空间采场覆岩结构理论的正确性。
峰后破裂岩石加、卸载围压过程渗流特性的试验

针对岩石裂隙面因加、卸载围压环境而引起渗流特性的改变,采用自行研制的温度-应力-渗流多场耦合岩石三轴试验系统,开展峰后破裂岩石加、卸载围压过程的渗流试验,研究峰后岩石裂隙在不同围压加、卸载路径下的非线性渗流特征。为了量化裂隙岩石非线性渗流过程,采用Forchheimer公式对水力梯度与渗流流量之间的关系进行拟合分析,将峰后破裂岩石渗流过程划分为线性Darcy流阶段与非线性Darcy流阶段,引入非线性影响因子E,作为区分达西流与非达西流的临界点。对比加、卸载围压过程中相同渗透压力下的裂隙渗流流量与裂隙渗透性,分析产生渗流差异性的发生机制。研究表明:峰后破裂岩石在围压的加载过程中,其渗流主要表现为非线性特征,裂隙的渗透性随围压增大而逐渐减小。在高围压作用下,虽然裂隙面会产生一定程度的压缩闭合,但存在的少量张拉裂隙会逐渐扩展和连通,可能会引起峰后破裂岩石的渗透性发生改变。当围压从较高水平卸荷后,且裂隙面渗透压力处于较低水平下时,裂隙渗透性没有增加反而减小,表明裂隙面在加、卸载围压和过流冲刷的共同影响下发生了不可逆的变形,导致裂隙面开度的逐步降低。当围压卸载到与加载过程同一水平时,各级渗透压力下的渗流流量均大幅下降,表明裂隙面的渗流能力的恢复存在明显的滞后效应。
深埋采场压架切顶诱发井下泥石流形成机理与防控$

随着西部黄陇煤田煤炭资源的大规模开发与利用,该地区出现了一种危害严重的新型顶板灾害:采场压架切顶诱致井下泥石流灾害。由于事故采场埋深大、基岩厚,导致其与西北浅埋煤层和华北近松散层煤层采场遇到的压架切顶和溃水溃沙(砂)灾害,以及金属矿井下泥石流和煤矿断层、采空区泥石流灾害在物源和动力源上均有所不同。为防止该类型灾害再次发生,采用理论分析、数值计算和室内试验等手段,从灾害形成的物源、动力源及其影响因素等角度,分析研究了采场覆岩破坏特征、支架合理工作阻力、工作面节理裂隙发育产状、临近工作面倾斜支承压力叠加影响、含水层水力梯度条件和弱胶结地层物理力学特征及其矿物成分等,揭示了事故采场压架切顶和井下泥石流灾害的形成条件和2者的内在联系。研究结果表明:该类型灾害形成包括客观必要条件和诱发因素,客观必要条件为包含大量亲水矿物的弱胶结直罗组泥岩类顶板地层(物源)和复合关键层滑落失稳(动力源),诱发因素为支架工作阻力过小、临近工作面倾向支承压力叠加影响、工作面推进速度缓慢、顶板含水层较大的水力梯度和工作面顶板节理裂隙产状特征,即在客观必要条件存在的情况下,多个灾害诱发因素叠加导致客观必要条件灾变。因此,针对该灾害类型形成了“查清客观必要条件、控制和避免诱发因素”的防控技术路线。
基于黏结颗粒模型的特厚坚硬煤层综放开采数值模拟研究

基于榆神矿区特厚坚硬煤层超大采高综放开采技术条件,针对散体颗粒模型在埋深较浅的坚硬煤层综放开采模拟中顶煤冒放情况与实际不相符的问题,对比黏结颗粒模型与无黏结散体颗粒模型力学性质,讨论两种模型适用条件,得出黏结颗粒模型更适合坚硬煤层综放开采模拟。阐述了黏结颗粒模型的建模和模拟过程:岩层内部采用平行黏结颗粒模型以模拟层内整体块体力学特性,层间采用光滑节理模型以模拟结构面力学性质;通过Fish语言和伺服控制原理实现液压支架初撑阶段、增阻阶段和恒阻阶段不同工况的模拟;根据支架顶梁位态采用逆向运动学方法更新支架整体位姿;通过Fish语言实现尾梁的不同幅度摆动。数值模拟结果表明:覆岩可形成下位基本顶不稳定砌体梁结构和上位基本顶稳定砌体梁结构,顶板来压步距介于10~ 20 m;顶煤破碎度和冒放性具有双周期性(走向周期与周期来压步距一致,表现为来压期间顶煤破碎较充分、冒放性好,优于非来压期间;垂向周期与顶煤层位相关,表现为下位顶煤破碎充分、冒放性好,优于上位顶煤);工作面煤壁整体稳定性较好,来压期间会出现煤壁破坏现象;液压支架总体处于较高的工作阻力状态;不同块度的顶煤冒放过程中可能形成小块度瞬时动态松散拱结构、中等块度不稳定拱结构和大块度稳定拱结构,尾梁成拱可采用“小拱小摆、大拱大摆”对策高效破拱,掩护梁成拱则需移架才可破拱。超大采高综放开采实践表明数值模拟结果与现场情况一致,黏结颗粒模型能较好地模拟埋深较浅的坚硬煤层综放开采顶煤冒放特征和矿压显现规律。本研究可为坚硬煤层顶煤冒放性和顶板覆岩结构数值模拟研究提供力学模型选择依据,为模拟过程实现方法提供借鉴。
气源岩吸附试验的机理及吸附特征新认识

吸附常数是煤矿瓦斯防治、煤层气抽采、页岩气开发等工程必备的基础指标。然而,大量吸附试验却得出了两类特征迥异的吸附等温线: Langmuir型和“峰值型”,普遍采用Langmuir模型拟合这些非Langmuir型等温线,不但得出了错误的吸附常数,而且带来了极大的生产安全风险。鉴于此,本文经过吸附试验机理推导、等温吸附试验、等温线校正和误差分析,得出: ①等温吸附试验只能测出由Gibbs吸附量组成的“峰值型”等温线,出现峰值拐点的本质原因是等温吸附原理中减掉了Gibbs舍弃量ρva,并非负吸附、超临界吸附等原因造成的。② Gibbs吸附等温线出现峰值拐点的临界压力是由Gibbs舍弃量ρva决定的,其中,煤体结构决定了吸附相体积va的大小,试验温压条件决定了游离相密度ρ的大小。③煤和页岩吸附属于物理吸附,其实际吸附量等温线在达到饱和吸附压力后必然形成Langmuir型等温线。截距法根据Gibbs等温线的下降特征反推吸附相密度所得出的实际吸附量等温线完全符合饱和吸附的物理特征,是合理可靠的;液相法采用液相密度代替吸附相密度,不仅缺乏理论依据而且误差较大; Langmuir模型法运用LM算法拟合吸附相密度,需要人为设定各未知参数的初始值和边界值,存在较大的人为误差。④不能将实验室测试出的吸附等温线直接应用于吸附常数计算、非常规气资源量预测等,原因是体积法常因试验压力较低引起未饱和吸附、忽视Gibbs舍弃量等误差,而重量法在高压条件下测得的“峰值型”吸附等温线必须校正后才能使用。
绿色开采定量分析与深部仿生绿色开采模式

绿色开采是煤炭规模化开采向现代生态文明开采的技术跨越,绿色开采水平的科学评价则是建立适用绿色开采模式与实践效果检验的重要方法。研究基于前人成果分析,试图从生态学视角将传统的采矿系统与生态系统相融合构建采矿生态系统,采用物理模型构建、数学模型分析和实例验证方法,分析开采扰动时系统受损状态和生态损伤程度,构建生态损伤和绿色开采分析模型,定量评价绿色开采水平和效果,参考西部深部开采环境特点和采动生态响应特征,建立适用的绿色开采模式,为西部矿区探索适用的绿色开采解决方案提供有效途径。研究基于采矿生态系统,提出描述开采“激励”作用下生态损伤的4个因子和16个主要参数,系统内3类要素组(采动覆岩、地下水系统、地表生态)的4种耦合关系(应力耦合、水-岩耦合、水-土耦合、辐射耦合)和生态损伤的系统外传导效应,提出描述生态系统原态与受损状态相对变化关系的“生态损伤系数”;绿色开采本质是通过控制开采激励的生态响应水平实现“减损”和近零排放的先进开采方式,参照生态系统原态提出开采“绿度”指标度量开采扰动下自然稳定的生态系统原态保持水平,基于生态损伤系数建立了绿度定量分析模型和绿色开采水平比较模型;建立了绿色开采模型,分析了开采工艺参数、地下水系统保护和地表生态修复方法的绿度贡献水平,发现控制导水裂隙带高度、矿井水涌出量和含水层保护、近零排放等途径对开采绿度贡献相对较大;采用“递进式”优化的绿色开采方法与安全高效开采模式对比,地下水系统减损对提升绿色开采水平相对贡献更大;处于西部生态脆弱区的神东矿区分析显示,大柳塔矿、上湾矿、榆家梁矿等优于全区平均绿色开采水平,地下水系统减损是提升绿色开采水平的瓶颈;按照“源头减损与过程控制”思路,着力“降高、减失、快治、零排”,建立以“仿生”开采工艺为核心、非连续开采充填、含水层渗流隔离、煤矿地下水库储水、地表生态分区治理技术协同且精准控制开采过程的深部仿生绿色开采模式。
lncRNA TCONS_00815878对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响

猪骨骼肌发育是一个复杂的生物学过程,其中骨骼肌卫星细胞分化是影响骨骼肌发育的重要环节。近年来发现长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)在骨骼肌卫星细胞分化中具有重要作用。为探究lncRNA TCONS_00815878对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响,本研究利用qRT-PCR技术检测出生7 d内大白仔猪6种组织(心脏、脾脏、肺脏、肾脏、背肌和腿肌)及从胚胎期到出生后5个不同时间点(35 d、45 d、55 d胚胎及产后第7 d和第200 d后腿肌肉组织) TCONS_00815878的表达情况;利用反义核苷酸(antisense oligonucleotides, ASO)在猪骨骼肌卫星细胞中敲低TCONS_00815878,检验分化标记基因MyoD、MyoG和MyHC表达情况;通过生物信息学分析预测TCONS_00815878靶基因,并利用DAVID软件在线预测其靶基因的功能与通路。结果表明:TCONS_00815878在猪心肌和腿肌中高表达;仔猪出生后7 d内,TCONS_00815878在猪肌肉组织中表达量不断升高,第7 d达到高峰;在猪骨骼肌卫星细胞增殖和分化过程中,TCONS_00815878在分化期表达量不断上升,且在分化30 h表达量达到峰值;敲低TCONS_00815878后,MyoD、MyoG和MyHC基因表达量降低,其中MyoD表达量显著下降(P<0.05)。此外,功能预测结果发现,其靶基因富集到糖酵解和丙酮酸代谢等与骨骼肌卫星细胞分化相关的多个生物学过程。本研究推测,lncRNA TCONS_00815878可能对猪骨骼肌卫星细胞的分化起促进作用。
Triethylamine Promoted the C—C Bond Cleavage of α-Halo Ketones:α-Acetoxyaryl Ketone Synthesis

The cleavage of C—C bonds is a key method for synthesis of useful intermediates.A novel amine-promoted C—C bond cleavage of α-halo ketones was reported.Oxidant-free and metal-free conditions are the striking features of the protocol.In this simple method,a variety of α-acetoxyaryl ketone compounds were prepared from commercially available α-halo ketones in good to excellent yields.
微生物生物技术处理气态污染物的研究进展

近年来大气污染问题愈发突出,工业生产过程是大气污染的一重要源头。微生物法治理制造工业生产中产生的挥发性有机物、恶臭气体、硫化物、氮氧化物等气态污染物以效率高、投资少、绿色且环境友好等优势逐渐在国内兴起,广受关注。本文综述了微生物法的基本理论、技术分类及特点、应用范围,以及国内外较新的研究方向与进展。微生物法净化低浓度污染物效率往往很高,而处理难溶、高浓度、生物毒性、难降解的污染物时易受到局限。专家学者们对此进行了大量研究与实验,创新出的高效技术进行总结。本文认为减少传质阻力方法的应用、与其他处理技术联用、清晰微生物降解机理与途径等是提高微生物法效率的重要方向。但提及的大部分强化手段仍处于实验研究阶段,使其工业化仍需要进一步探索。
微生物驱动的滨海湿地N_2O产生及其机制研究进展

滨海湿地位于海陆交界,具有初级生产力高、生物多样性丰富以及微生物驱动的营养元素循环活跃等特点,同时也是大气中一氧化二氮(N_2O)的重要排放源。N_2O是仅次于二氧化碳(CO_2)和甲烷(CH_4)的第三大温室气体,而全球90%以上的N_2O排放由微生物主导,并与滨海湿地氮循环的微生物群落多样性及功能密切相关。因此,滨海湿地系统中N_2O的产生与转化逐渐受到关注。本文综述了滨海湿地生态系统中微生物驱动下N_2O的产生过程,以及氮元素及其与碳、硫和金属元素耦合过程中产生N_2O的代谢途径,N_2O排放的时空变化与微生物调控,并对未来相关研究方向进行了展望,旨在揭示微生物驱动的N_2O产生及环境调控机制,为减缓全球变暖提供科学依据。
基于P_3-T_3方法的飞机LTO阶段氮氧化物排放量计算与分析

飞机起飞着陆循环(LTO)阶段包含高推力的起飞和爬升阶段,具有排放强度高、排放特性不稳定的特点.同时,该阶段飞行高度低,尾气排放会直接影响机场周边人群.因此,本文依据机载快速存取记录器(QAR)数据中的低压转子转速等特征参数,对LTO进行精确的阶段划分.同时,建立发动机排放特性参数与推力关系模型,并使用P_3-T_3方法对国际民航组织公布的发动机各阶段排放指数进行修正,最终计算GE90-115B发动机某次LTO阶段的实际氮氧化物排放量.结果表明,该方法与国际民航组织推荐的标准LTO估算方法相比,总量相差约40%,与原有的BM2方法相比也存在一定差异.分析认为,这种依据QAR实际飞行数据并结合发动机排放特性参数的发动机排放量计算方法,可以更加真实地反映发动机性能对排放特性的影响,可很好地适用于具体航班氮氧化物排放量的精确估算,为近地面飞机排放评估乃至机场排放清单的编制提供更加准确的依据.
中国超大城市碳排放达峰的影响因素及组合情景预测——基于门限-STIRPAT模型的研究

城市是中国碳排放的重要来源,而超大城市的碳达峰研究对国内其他城市和全国能否实现碳达峰目标具有重要的现实意义.以北京、上海、广州、深圳、天津和重庆等6个超大城市为研究对象,能源强度为门限变量,建立门限-STIRPAT模型,首先确定6个超大城市碳排放的驱动因素,然后对27种情景下的各城市碳排放达峰进行预测.研究结果表明:①人口、人均GDP和能源强度对各城市碳排放起到正向促进效应,人口的影响效应最大,其次是能源强度,人均GDP对碳排放的影响最小.②能源强度对二氧化碳排放的影响呈阶段性变化特征.③北京、上海和重庆在高能源强度下降率的情景下,已经达峰;天津、除最宽松的高-高-高情景外的广州和深圳会在2030年前实现达峰.如果能源强度以中速率下降,6个城市碳排放不能保证一定能在2030年前达峰.如果能源强度以低速率下降,6个城市均不能在2030年前达峰.本研究有利于明确超大城市碳排放的影响因素,对其他城市尽快实现碳排放达峰具有借鉴意义,为全国实现碳达峰目标提供可行的研究思路.
普者黑岩溶湿地干湿季沉积物氮、磷、有机质分布及污染风险评价

探究典型岩溶湿地沉积物营养物质的污染状况及其富营养化风险,以期为岩溶湿地水-沉积物污染的控制与治理提供参考和依据.以典型岩溶流域普者黑为研究区,运用抓斗式底泥采样器对流域内河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和库塘湿地的表层沉积物进行采样,并采用国家标准方法对沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及有机质(OM)的含量进行测定,并运用单因子指数法、有机指数法及有机氮指数法对普者黑岩溶流域不同类型湿地沉积物的污染程度进行评价.结果表明:①在干季,河流湿地TP含量最高,为1.18 g·kg~(-1), 沼泽湿地TN和OM含量最高,分别为2.93、2.71 g·kg~(-1);库塘湿地TN、TP和OM含量最低,分别为1.44 、0.63、1.43 g·kg~(-1).在湿季,河流湿地TP和OM含量最高,分别为0.95、2.16 g·kg~(-1),湖泊湿地TN含量最高,为2.22 g·kg~(-1);沼泽湿地TP和OM含量最低,分别为0.42、1.28 g·kg~(-1),库塘湿地TN含量最低,为1.22 g·kg~(-1).②普者黑不同类型湿地沉积物TN、TP、OM在干、湿季下的污染程度不同.在干季,河流湿地和沼泽湿地沉积物磷污染均为重度污染,4种湿地沉积物氮污染均为重度污染,有机污染除库塘湿地属于轻度污染外,其他3种湿地均为中度污染.在湿季,河流湿地沉积物磷污染为重度污染,河流湿地和湖泊湿地沉积物氮污染均为重度污染,湖泊湿地沉积物有机污染属于重度污染.总体上看,各类湿地沉积物氮磷污染干季的污染程度比湿季严重,干季以外源为主,湿季以内源为主;故干季湿地沉积物营养盐潜在释放风险较湿季大.
高钙废水颗粒污泥中古菌菌群结构变化的分析

为了解高浓度Ca~(2+)与颗粒污泥中古菌菌群结构的关系,利用高通量测序分析IC(Internal Circulation)反应器(以废纸造纸废水为处理对象)内不同高度处颗粒污泥中古菌菌群组成,并利用SEM(Scanning Electron Microscope)和EDS( Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)分析颗粒污泥的形态结构和元素组成,同时借助红外光谱和XRD(X-ray diffraction)分析不同高度处颗粒污泥化学结构中各官能团的分布情况和无机成分.结果表明,随着反应器高度的增加,颗粒污泥中的无机成分CaCO_3也随着增加,而种泥中钙含量只有1.81%.种泥和ICR反应器内的颗粒污泥中古菌在门分类水平上主要包括Euryarchaeota和Bathyarchaeota,两者之和占90%以上.在属分类水平上,主要包括Methanosaeta、Methanoregula、Methanobacterium、Methanosarcina、Methanolinea、Methanospirillum等.种泥中古菌的物种多样性要明显高于IC反应器中,在IC反应器中不同高度处古菌生物多样性由高到低的顺序是5 m>2 m>7 m,5 m处的古菌物种更加丰富.随着反应器高度的增加,乙酸营养型甲烷菌的相对丰度呈现递增趋势,氢营养型甲烷菌则呈现递减趋势,而种泥中氢营养型甲烷菌相对丰度较大.这表明颗粒污泥在高钙废水的长期作用下,氢营养型甲烷菌的相对丰度减少,乙酸营养型甲烷菌的相对丰度增多,系统中古菌物种的相对丰度和多样性有所下降.CaCO_3沉淀使颗粒污泥的产甲烷活性降低,主要表现为其对氢营养型甲烷菌具有较大的抑制作用.
颈椎病伴上肢远端肌萎缩的临床诊断与手术治疗

目的总结颈椎病伴上肢远端肌萎缩的临床特点,并探讨应用颈椎前路减压融合术治疗的临床疗效。方法对2006年6月至2015年6月期间采用颈椎前路减压融合术治疗的颈椎病伴上肢远端肌萎缩病例进行回顾性分析,将临床资料完整且获得术后2年以上随访的30例患者纳入研究。男19例,女11例;年龄41~72岁,平均(55.20±9.08)岁;术前病程1~108个月,中位数为6个月。分析30例患者受累肌肉范围、影像学椎管狭窄节段及部位、神经电生理检查结果,通过徒手肌力检查(manual muscle testing, MMT)评估萎缩肌肉的肌力恢复情况,同时评估患者末次随访时的临床满意度。结果30例颈椎病伴上肢远端肌萎缩患者受累肌肉主要为大鱼际肌(17例,56.7%)、骨间肌(15例,50.0%)和小鱼际肌(13例,43.3%)。大多数患者的影像学检查结果显示为多节段退变,最常受累节段为C_(5,6)(24例,80.0%)、C_(6,7)(21例, 70.0%);脊髓或(和)神经根前方的压迫类型:中央型23个节段(33.5%)、旁中央型37个节段(54.4%)和椎间孔型8个节段 (11.8%)。神经电生理检查结果显示颈段脊髓前角细胞或神经根受损,累及节段以C_7、C_8、T_1为主(18例,60.0%)。30例患者均获得2年以上的随访,平均36.8个月。MMT评估结果显示30例患者中13例(43.3%)在末次随访时获得1级及以上的肌力恢复。临床满意度平均为73.4%。结论颈椎病伴上肢远端肌萎缩的临床诊断需要对患者的临床、影像学及神经电生理检查结果进行综合分析;颈椎前路减压融合术可以有效阻止颈椎病伴上肢远端肌萎缩患者的病情进展,部分患者可以获得良好的肌力提高。
安徽黄山和宣城发现台湾灰麝鼩

2018年11月在安徽省黄山市太平湖国家湿地公园(30°34'42" N, 118°41'47" E)和宣城市旌德县蔡家桥镇(30°21'26"N,118°30'11" E)的针阔混交林采集到3只麝鼩属小型兽类。3只个体体型较小,体重11 ~14 g;背毛灰褐色,腹部毛色稍淡;尾短而粗壮,上下异色,基部2/3散生稀疏的长刚毛,这些特征与台湾灰麝鼩(Crocidura tanakae)描述一致。基于Cyt b全序列构建的最大似然树显示,这3号标本与从GenBank下载的台湾灰麝鼩(GenBank登录号KX946002 ~ KX946006、AB175080、AB175081)构成单系群(支持率为100%)。这3号标本Cyt b全序列与台湾灰麝鼩地模标本(GenBank登录号AB175080、AB175081)的遗传距离在0.76% ~ 0.85%之间。基于以上结果,确定这3号标本为台湾灰麝鼩,这是该物种在安徽省的首次发现,也是其在华东地区的首个分布记录。
电动汽车充电桩用磁保持继电器动态特性优化

为了解决电动汽车充电桩用磁保持继电器在大电流合闸过程中触头弹跳引起温升、熔焊及损耗的问题,采用ANSYS软件对磁保持继电器进行三维电磁建模仿真,并使用MATLAB建立磁保持继电器动态合闸模型控制系统,采用遗传算法优化动态合闸过程模糊控制策略,以减少触头间的弹跳,降低触头的温升及损伤,提高充电桩工作稳定性,并通过试验验证了优化算法的有效性。
油酸辅助水热合成纳米钛酸锶的性能调控与表征

采用油酸辅助一步水热法,以廉价易得的锐钛矿型TiO_2为钛源、Sr(OH)_2×8H_2O为锶源合成SrTiO_3纳米颗粒,通过XRD, TEM和SEM研究了SrTiO_3纳米颗粒的形貌,考察了反应时间、Sr/Ti摩尔比和油酸浓度对SrTiO_3纳米颗粒性能的影响,以所制SrTiO_3为催化剂降解亚甲基蓝考察其光催化性能。结果表明,钙钛矿型立方相SrTiO_3纳米颗粒具有均匀的尺寸和规则的形貌。实验范围内,随反应时间和Sr/Ti摩尔比增加,SrTiO_3纳米粒子的晶粒尺寸呈增加趋势;随油酸浓度增加,SrTiO_3颗粒粒度呈下降趋势。添加油酸可调控制备出具有规则形貌的钙钛矿型立方相结构的SrTiO_3纳米颗粒;Sr/Ti摩尔比为0.75时,产品纯度高、结晶度好。油酸、反应时间和Sr/Ti摩尔比对SrTiO_3纳米粒子微观结构的影响可分别用颗粒间作用力、奥斯特瓦尔德熟化和晶体成核理论解释。
废钢对转炉熔池混匀过程的影响

采用物理模拟研究某炼钢厂250 t转炉冶炼过程中废钢加入量、分布方式和轻重废钢对熔池搅拌混匀的影响。结果表明,轻废钢和重废钢对熔池混匀影响不同,加入轻废钢,熔池混匀时间随废钢量增加而增加,底吹流量为50 L/min时,加入20和60 t废钢熔池混匀时间分别比无废钢时上升48.60%和134.70%。加入重废钢时,废钢在熔池中的分布方式会影响熔池钢液流动,从而影响熔池混匀时间。重废钢在炉底集中分布时,熔池混匀时间随废钢量增加而增加,随底吹气体流量增加而降低。过量底吹气体可能对熔池搅拌有负面影响,底吹流量大于40 L/min时,熔池混匀时间上升。熔池均匀分布时,熔池混匀时间受废钢加入量和底吹气体流量影响。底吹气体流量为25 L/min、重废钢均匀分布时,熔池混匀时间在废钢加入量为40 t和60 t时比20 t时分别降低30.13%和12.93%。废钢倾侧分布时,形成了熔池中非对称搅拌,增加了熔池水平横向流动,一定程度上有利于熔池混匀。相同供气量(25 L/min)下,40 t废钢均匀分布和倾侧分布的混匀时间比集中分布时分别低38.87%和41.01%。
苯酚浓度对亲油疏水型滤材聚结性能的影响

为探究油品中非烃化合物对滤材聚结性能的影响,在固定含水量1000×10~(-6)(wt)的油水乳状液中添加不同浓度的苯酚,研究亲油疏水滤材的除水效率及过程压降。结果表明,实验过程中滤材的压降有3个阶段:油品对滤材的润湿及水膜初步形成、滤材中水膜形成并稳定、水珠脱落与聚结的动态平衡。随苯酚浓度增加,滤材从疏水态经过渡态逐渐转变为亲水态,苯酚与水摩尔比约为1:3.3时,疏水态向过渡态转变,苯酚与水摩尔比约为1:1.6时,过渡态向亲水态转变,C_6H_6O(H_2O)_2是苯酚-水团簇最稳定的结合方式。
对旋风机电动机变极调速控制与节能分析

针对对旋风机大流量运行时后级电机轻载运行效率过低,而小流量运行时后级电机功率增大甚至过载的问题,采用电动机变极调速的方法,仿真分析获得各转速配合的风机及叶轮的全压升、效率和轴功率特性,给出高效率运行范围。采用对称轴线法设计一款单绕组双速三相异步电动机,其基波绕组系数在6极时为0.925,8极时为0.945,其额定效率在6极时为89.0%,8极时为90.7%,性能指标满足风机叶轮驱动要求。最后,分析对旋风机电动机变极调速节能原理,给出相应的控制方法。该方法控制简单,不明显增加投入,最高可节能50%以上。
基于有限位置集锁相环的永磁风力发电机转子位置估计方法

针对风速突变时,同步参考系锁相环(SRF-PLL)估计永磁同步发电机(PMSG)转子位置存在响应速度慢及跟踪精度低的问题,提出一种基于有限位置集锁相环(FPS-PLL)的转子位置估计方法。将某一时刻的转子位置离散出多个位置信息,结合滑模观测器和设计的反电动势代价函数计算评估反电动势准确提取实际转子位置。该方法省略SRF-PLL的PI整定过程,并增强了抗风速突变的系统扰动能力。仿真和实验结果表明:在风速突变下能够快速跟踪转子位置和转速信息,转速跟踪整定时间减少42 ms,位置误差在0.03 rad以下,具有良好的动静态性能及更高的估计精度。
双向直流隔离变换器功率回流的分析及消除

双向隔离全桥DC-DC变换器在直流微网等场合被广泛应用,传统单移相和双重移相控制使得变换器中出现功率回流现象。为消除双向变换器的回流功率,提出一种电感电流过零控制策略。建立双向变换器的功率传输模型,分析电感电流过零控制原理和变换器的工作状态,并设计电感电流过零控制系统。基于FPGA搭建硬件实验平台,验证了所提控制策略消除回流功率的有效性。
一种串联超级电容器均压电路

针对串联超级电容器组在实际使用中出现各单体电压不一致的问题,提出一种结合同步整流反激变换器、隔直电容和全桥整流的电压均衡电路。电压均衡电路从超级电容器组汲取能量并存储于耦合变压器中,再将变压器中存储的能量分配给电压较低的超级电容器,最终使各超级电容器单体电压相等,达到均衡电压的目的。所提的均压电路没有大量的磁性元件或开关管,可实现自动均压功能,电路结构和控制方法简单;主开关器件可实现零电压导通,降低变换器的功率损耗。详细地阐述了电路的工作原理,给出了主要参数设计方法,并采用此电路进行了电压均衡实验,实验结果验证了理论分析的正确性。
水基防锈剂的研制

为了克服目前水基防锈剂存在的防锈周期短,以及含亚硝酸盐、重铬酸盐等有害物质的缺点,以环氧乙烷衍生物TC-941、多聚膦酸酯LS-150、三乙醇胺、甲基硅酸钠、三元酸[即(2,4,6–三(6–氨基己酸基)–1,3,5–三嗪]等原料研制了一种环保型水基防锈剂。采用正交试验优化了原料用量,通过氯化钠盐水浸泡、硫酸铜点滴腐蚀试验、极化曲线测量、附着力测试和扫描电镜观察等方法对该水基防锈剂的性能进行了评价,并与市售403防锈剂和F20-1防锈油进行比较。结果表明,优化的防锈剂工艺配方为:6 g/L的甲基硅酸钠浓缩液,15 g/L的LS-150,40 g/L的三元酸·三乙醇胺盐,10 g/L的TC-941。当成膜时间为6 min时,所研制的防锈剂对20钢的防锈性能优于市场同类产品。
电镀金刚石线锯氨基磺酸盐预镀镍工艺

采用由500 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、30 g/L H_3BO_3和30 g/L NiCl_2·6H_2O组成的镀液对高碳钢丝预镀镍,以制作晶体硅太阳能电池片切割用电镀金刚石线锯。研究了镀液pH、温度和电流密度对预镀镍层表面形貌、结合力和抗拉强度的影响。得到较优的预镀工艺条件为:pH 4.5,温度55 °C,电流密度3.5 A/dm~2。该条件下所得预镀镍层细致、平整,与母线结合良好,抗拉强度达3 403.5 MPa。
受限空间细水雾降温效果的实验研究

为研究细水雾在高温受限空间的降温效果,提出更广泛的细水雾系统应用范围,通过搭建小尺寸受限空间实验平台,开展大量水雾降温实验,研究细水雾在狭长受限空间内的降温特性,并重点分析影响水雾降温性能的主要参数。结果表明:随着纵向距离的增大,水雾降温效果逐渐减弱,降温幅度先急剧下降再缓慢降低,整个空间下层区域的降温效果优于上层区域。环境温度、喷头布置形式以及通风状况是影响水雾降温效果的重要因素:环境温度越高,降温范围越大,降温效果越明显;纵向喷头布置形式有利于水雾与周围环境更充分地热交换,提高降温效率;水雾-通风协同作用时,既能扩大水雾降温范围,又能显著提高降温效果,同时保持空间温度场稳定均匀。
电场强度对液滴撞击产生喷射行为的影响

对液滴在电场作用下的撞击及喷射行为的研究是静电喷雾冷却、原油脱水以及表面喷涂、微流控芯片等领域的重要研究内容。通过可视化实验观察了液滴在垂直电场下的撞击、喷射及反弹等运动行为。实验发现,液滴撞击具有超疏水性质的下极板表面上产生的喷射行为会随着场强的升高出现三种不同的模式,第一种模式,液滴撞击壁面后只会分裂一个或两个子液滴,分裂的子液滴体积较大,第二种模式,液滴撞击壁面后会分裂较多的子液滴,子液滴体积较小,第三种模式,液滴撞击壁面后,随着液滴的拉伸,液体截面积急剧缩小,液柱变得细长,最终会呈现出丝状的分裂,在三种模式中,电场力、液滴表面张力、液滴自身重力、库伦斥力和惯性力间的相互影响和耦合作用是出现三种模式的重要原因。
弱电场下THF水合物生成特性

四氢呋喃(THF)水合物可以在常压、4.4°C时生成,广泛被用于水合物基础研究。本研究中,在反应釜两端的电极板之间施加了不同大小的电压,分析了不同电场强度对THF水合物一次生成、二次生成及三次生成的影响。研究结果显示:电场的存在对THF水合物生长期具有促进作用,加快了水合物的生成。在THF水合物的第二次生成过程中,由于弱电场以及水合物分解水记忆效应的存在,导致了THF水合物在生长期的生成速度增加,并出现了更高的温度峰值。在没有THF氧化反应的情况下,发现水合物快速生长期持续时间缩短。在电场存在条件下,水合物的生成表面以整齐的锯齿形由四周向轴线方向生成。
热声驱动摩擦纳米发电机研究

热声发动机作为一种新型的外燃式热机,具有可靠性高、使用寿命长、环境友好等优点,在热声发电、热驱动制冷等领域具有重要应用前景。本文结合热声技术和摩擦纳米发电技术的特点,首次提出了 “热声驱动摩擦纳米发电机”这一热-声-电换能新流程。理论计算了驻波热声发动机和接触分离式摩擦纳米发电机采用末端耦合结构时的换能特性,并开展了系统实验研究。实验中,热声驱动摩擦纳米发电机获得了最高10 V的开路电压输出;在外接电阻为400 MΩ时,最高输出功率为0.008 µW,验证了 “热声驱动摩擦纳米发电机”这一概念的可行性。
室温磁制冷机制冷性能优化研究

本文建立了室温磁制冷系统的数学模型,就流体流速,运行频率,AMR长度等参数对磁制冷系统的温度跨度和制冷量的影响进行了模拟研究和分析。此外,本文构造了两个单目标优化问题,在压降损失小于150 kPa的约束条件下,最大化制冷量和温度跨度。利用算法求解这两个优化问题,得到以下结论:当温跨为20 K时,制冷量提高了26.4%;当限制利用因子为0.6左右时,制冷量最大;当限制利用因子为0.4左右时,温跨最大。
劈裂荷载下的岩石声发射及微观破裂特性

通过开展花岗岩和大理岩巴西圆盘声发射试验,结合扫描电镜进行破裂面微观形貌分析,探讨了劈裂荷载下岩石声发射特性与微观破裂机制的关系.结果表明:基于RA(上升时间与幅值的比值)和AF(平均频率)的变化趋势,不同裂纹模式(拉伸裂纹、剪切裂纹以及复合裂纹)的分布和破坏强度受岩石结构影响,但岩石裂纹演化过程不受其影响.相应地,两种岩样破裂信号均以400~499 kHz为主,100~199 kHz的信号次之,但不同破裂阶段的峰值频率变化趋势显著不同.在微观形貌上,花岗岩劈裂面的微观形貌以层叠状、台阶状及平坦状为主;而大理岩以光滑多面体状为主.此外,结合频率–尺度缩放关系可推测,400~499 kHz的信号应主要来自钾长石、大理岩矿物颗粒内部的破裂;100~199 kHz的信号应主要来自石英矿物颗粒内部不连续分离以及压密阶段矿物颗粒之间的滑移.
干旱胁迫对玉米物候及产量组成的影响及模拟研究

为了研究产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估作物生长模型对干旱胁迫下玉米物候和产量模拟的效果,基于锦州农业气象试验站2011-2015年分期播种试验玉米产量和产量组成观测资料,尤其是2014年和2015年天然干旱胁迫试验数据和2015年玉米开花、吐丝物候加密观测资料,分析了产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估了CERES-Maize模型对不同降水年型玉米产量和产量组成的模拟效果,提出了模型改进的方向。结果表明, 2014年和2015年辽宁省西部地区在玉米开花期前后经历了较严重的干旱胁迫过程,干旱胁迫导致玉米吐丝延迟程度大于开花, 90%以上的植株能到达开花阶段,但仅有45%~88%的植株能到达吐丝阶段,直接影响株籽粒数(不同播期下的玉米株籽粒数相差32%)及最终产量(产量下降33%~78%)。CERES-Maize模型对正常年玉米产量及产量组成的模拟效果较好,对干旱年的模拟效果较差,部分原因在于模型在模拟玉米物候时不对开花和吐丝期加以区别,只考虑了温度对花期的影响,而没有考虑干旱胁迫下玉米因开花-吐丝间隔增大、雌穗发育异常、物候期推迟而造成的减产作用。因此,玉米产量关键期干旱胁迫直接影响玉米物候(开花-吐丝期),进而影响玉米穗粒数及最终产量;为提高干旱胁迫下作物模型的模拟评估能力,亟待开展干旱胁迫下基于冠层吐丝动态的玉米产量模拟研究。
冻融循环对全尾砂固结体力学性能影响及无损检测研究

尾砂固结排放能有效解决尾砂的处置问题,然而固结后的尾砂堆体多处于地表,其性能受自然环境影响较大.我国北方地区存在广泛的冻融循环现象,冻融作用会影响固结体的强度和声电特性,为探究冻融循环条件下全尾砂固结体损伤状态和机制,以李楼铁矿全尾砂固结体为研究对象,对经历不同冻融循环次数的全尾砂固结体试样进行无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)试验、电阻率试验和超声波波速试验,借助Matlab软件二值化数字图像处理技术对试样的表面裂隙进行定量分析,并利用电阻率和超声波检测技术对固结体试样冻融循环损伤进行联合检测.结果表明:随冻融循环次数的增加,固结体的无侧限抗压强度呈指数型减小趋势,冻融循环早期(0~5次)固结体的强度减少量最多;冻融循环对固结体的损伤是逐渐累积的过程,全尾砂固结体表观劣化特征发展过程为:微裂隙萌生→裂隙延伸发展→外表层破坏→内部结构破坏;固结体初始强度越大,表面裂纹数越少;内部微观结构由密实状态向疏松状态转变;固结体无侧限抗压强度与电阻率、超声波纵波波速呈正相关,遵循对数函数关系,建立了强度–电阻率和强度–超声波波速无损检测模型;电阻率和超声波波速能准确全面地评价冻融循环条件下全尾砂固结体的损伤状态.
宁夏枸杞生长季气候变化特征及其影响

为明确宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)生长季气候变化特征及其对枸杞生长的影响,为决策部门有效利用气候资源提供数据支撑,本文基于1961-2017年宁夏17个气象站点的观测数据,采用数理统计分析、Mann-Kendall突变检测、气候倾向率和相关性检验等方法,分析了宁夏枸杞生育期气候变化特征及其影响。结果表明:气候暖干化是宁夏枸杞生育期气候变化的主要特征。近57 a来,气候变暖使宁夏枸杞生育期平均气温、≥10 ℃积温及日照时数增加,其线性趋势通过了0.001显著性水平检验。平均气温在1990年左右发生突变, 1991-2017年平均气温比1961-1990年上升了0.7 ℃。≥10 ℃积温在20世纪90年代增加速率最大, 2003年发生突变,比突变前年平均增加370.6 ℃。日照时数在2005年前后发生突变,突变后平均年日照时数增加93.9 h。降水量整体呈弱的减少趋势。气候变化对枸杞生长发育的影响利多弊少。气温升高,春季气温回升快,积温增多,整个生育期热量条件充足,使枸杞树萌芽期提前,总生育期延长,单产提高;果熟期、采摘期降水量减少,使枸杞炭疽病、黑果病发生机率减少,有利于品质提高。研究发现,中宁枸杞产量与稳定通过5 ℃到枸杞萌芽期的积温、≥10 ℃积温均显著正相关。同时,气候变暖增加了冬季农田土壤水分蒸发,病虫害发生有增加趋势。如何充分利用有利的气候资源,减轻或避免气候变化对枸杞生产的不利影响是需要进一步研究的重要内容。
高海拔寒区岩质边坡变形破坏机制研究现状及趋势

高海拔寒区矿山岩质边坡变形破坏机制研究已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来高寒边坡失稳机理和灾害防控的所有问题,至今尚未建立起完善的高寒边坡开采研究体系和边坡稳定性判别标准.本文对高寒岩质边坡变形破坏的室内岩石力学试验、边坡物理相似模拟、多场多相耦合数值模拟、变形破坏原位监测、高海拔寒区岩质边坡失稳机理五个方面开展了大量的文献调研,总结高寒岩体变形破坏有关的研究成果,继而对存在的问题进行探讨并分析当前研究的不足,总结出高寒岩质边坡变形破坏研究领域亟待解决的关键问题:一是开采扰动条件下高海拔寒区矿山边坡岩体结构损伤劣化机制,二是冻融循环条件下流–固–气多相多场耦合边坡失稳时效特征与评价方法;并就未来高寒边坡变形和破坏研究方向及发展趋势予以分析,指出开展不同应力路径冻融循环耦合作用下岩体结构损伤劣化机理研究,开展爆破采动条件下高海拔寒区岩质边坡结构面致溃机制及边坡失稳破坏研究,开展地震荷载作用下高海拔寒区节理岩质边坡地震动力响应及致灾规律研究,研究多场多相耦合条件下节理岩体损伤劣化机理,开展高海拔寒区矿山边坡抗寒多参量实时安全监测及失稳预警技术研究五个方面是未来研究的趋势.
大型食用菌培养房室内制冷系统优化设计

为了提高食用菌的成品率和大规模生产,需要了解食用菌厂房内环境分布总体状况以维持培养房内温度及其均匀性,以上海某食用菌厂房为研究对象,首先利用CFD软件建立三维模型、仿真,并对比模拟结果与试验结果,证明模拟数据的有效性和可行性,最终提出4种方案,对不同方案模拟结果的对比,选取最优方案.结果表明:标高0.1,1.8和3.5 m处平均温度与数值模拟结果差距1.0 ℃左右,基本比较吻合.其中方案1安装喷嘴装置,在改善培养房间的流场和温度场分布,提高房间内温度分布的均匀性的作用最为突出,但增加一定的能耗,并没有达到节能的目的.开展厂房内环境分布的研究与优化工作,给生产操作提出指导意见,在增加食用菌产量方面具有重要意义.
线粒体DNA A3M3G异质性水平与线粒体糖尿病的相关性分析

目的探讨线粒体DNA A3243G(m.3243A>G)异质性水平与线粒体糖尿病出现临床症状的相关性。方法于PubMed、Wiley online library、万方、维普、中国知网数据库检索A3243G突变相关文献180篇,入选符合条件9篇,将案例分受累组(有临床症状)与母系亲属非受累者组(无临床症状),利用箱型图、独立样本t检验、累计频率分析及二元logistic回归模型分析两组数据。结果受累组与母系亲属非受累者组的m.3243A>G异质性水平差异具有统计学意义(35.49%±16.28%比8.38%± 10.24%,t=11.31,P<0.001)。利用二元Logistic回归模型分析两组数据并建立预测曲线,发现m.3243A>G突变比例为4%时,受累概率约为0.079。结论线粒体糖尿病是否发病与m.3243A>G异质性水平呈显著正相关,利用预测曲线可初步得出线粒体糖尿病发病的m.3243A>G异质性水平阈值。
深层页岩气水平井井筒瞬态温度场研究与应用

深层页岩气水平井钻井过程井筒瞬态循环温度对旋转导向工具的选择具有重要作用。基于井筒与地层间的对流换热机理及能量守恒原理,建立了井筒瞬态温度场模型;分析了循环时间、排量、水平段长度和入口温度对井筒瞬态温度的影响;优选了页岩气水平井轨迹控制方法,提出了降低井底循环温度的工程措施。结果表明,上部井段环空钻井液循环温度随循环时间和排量的增加而增加,而下部井段环空钻井液循环温度反而降低;随着水平段长度增加,环空钻井液循环温度增加,水平段越长,循环降温效果越低;随着钻井液入口温度增加,钻井液出口温度增加,下部井段环空钻井液循环温度随入口温度的变化较小。当垂深超过4 000 m后,水平段较短时,可采用旋转导向钻井工具;水平段较长,井底循环温度高于135 ℃后,推荐采用螺杆配LWD测量工具。采用增加循环时间、排量及边循环边下钻的方式可降低井底循环温度,以确保旋转导向工具和LWD工具处于安全工作温度内。
棒状柱塞结构优化模拟

柱塞气举是页岩气压裂液返排的关键技术之一。为了进一步提高棒状柱塞举液密封效果,利用Fluent软件建立单一流道的二维几何模型,采用湍流模型模拟棒状柱塞运行时凹形槽内流场情况,优选槽型(正直角梯形、等腰梯形、反等腰梯形、反直角梯形和矩形),对比分析不同槽深和槽宽时的流场情况,并开展优化后棒状柱塞与常用衬垫式柱塞对比物理模拟实验。结果表明,柱塞运行时在凹槽中心有一个低速区,在该低速区会不断产生干扰流体正常流动的涡流,从而使整体流速降低以达到密封的效果;在对比槽型中,正直角梯形槽的密封效果最好;现场常用参数范围内,随槽宽、槽深增大,密封效果变强(槽宽20 mm、槽深6 mm时最优),且槽宽对柱塞密封性的影响大于槽深。物理模拟实验证实,相同条件下优化后的棒状柱塞在小气量情况下举液效果优于常用衬垫式柱塞。本研究结合CFD建立了可靠物理模型,且优化后棒状柱塞举液效果较好,对现场实际应用有指导作用。
深层脆性页岩水平井裸眼完井井壁稳定性研究

常规页岩气储层改造工艺为套管射孔与多级压裂改造相结合,施工成本高、周期长,若实施水平井段裸眼完井可一定程度降低成本、缩短周期,但水平裸眼井段井壁稳定是实施裸眼完井的前提条件。通过对威荣地区龙马溪组页岩水理化及力学性能进行实验研究,结合建立的裸眼完井理论模型评价威荣地区页岩水平段裸眼完井井壁稳定性。结果表明,龙马溪组页岩为脆性层理页岩,岩体较为致密,力学强度高,力学各向异性明显;现场油基、水基钻井液对岩石膨胀性能及力学性能的改变不明显,现场所用钻井液与该地层配伍程度高;井眼轨迹、层理缝走向、力学各向异性等可对裸眼井段稳定性产生影响,致使不同方向井筒内应力差异明显,沿最小水平主应力方向钻水平井井壁稳定性最好,完井工况下井壁坍塌压力当量密度在1.26 g/cm~3,完井投产初期井壁存在轻微崩落掉块,但崩落范围小于30◦, 判断认为威荣区块龙马溪组页岩地层可考虑采用水平井裸眼完井方式。
考虑应力敏感和水力裂缝方位角的页岩产能模型

产能预测对页岩气的高效合理开发有着重要的作用,而目前国内外对于页岩气分段压裂水平井产能的研究没有同时考虑到天然裂缝应力敏感和水力裂缝形态及渗流特征对产能的影响。为此,根据双重介质渗流理论,综合考虑了页岩储层的吸附解吸、扩散运移、天然裂缝的应力敏感效应,建立了页岩储层渗流模型;同时考虑水力裂缝的有限导流能力、裂缝方位角等因素,利用点源函数方法将裂缝离散,之后叠加建立水力裂缝模型,最后将两种模型耦合得到页岩气藏压力水平井不稳定渗流模型和产能模型。根据已建立的页岩气压裂水平井产能模型,编程计算出产能特征曲线;通过对比模拟结果分析出,与实例类似的页岩气压裂水平井的最优水力裂缝导流能为15~18 D·cm,最优缝长分布方式为外高内低的U型,最优水力裂缝间距分布为等间距分布;模拟结果与页岩气井的现场数据的对比,也验证了该模型的准确性。该研究对页岩气开发有着重要的指导意义。
考虑氧化作用的富有机质页岩吸附水量

页岩气井大型水力压裂后压裂液返排率普遍较低,滞留压裂液可能诱发页岩产生裂缝,但在水力裂缝与天然裂缝中占据有效气体传输通道,影响压裂效果。选取四川盆地龙马溪组典型富有机质页岩,采用填砂管与粒状页岩模拟体积改造的页岩气层,开展了蒸馏水与氧化液体积改造后页岩气层吸附水量的对比实验,明确了氧化对压裂液渗吸分散到裂缝附近基块孔隙的作用与机理。结果表明,与蒸馏水相比,氧化作用可以增强页岩渗吸分散水相作用,降低页岩孔隙空间内的自由水量,增加页岩吸附水量;富有机质页岩氧化作用消耗有机质,分解有机黏土复合体,裂缝与孔喉壁面更多的黏土矿物接触压裂液,增加黏土矿物吸附水量,降低裂缝面及基块孔隙含水饱和度,释放渗流空间。建议根据具体工程地质特征,优选氧化性流体的加入时间及用量,充分发挥滞留氧化性压裂液的造缝能力,促进压裂液渗吸分散,实现压裂液少返排或零返排,增大气体在裂缝中有效渗流通道。
孔隙网络模拟渗流速度对页岩气开采的影响

孔隙网络模型是预测多孔介质流动特性的有效手段。基于页岩气藏微观孔喉参数建立了随机孔隙网络模型,并模拟了气水两相流动,通过求解模型压力矩阵方程,绘制渗流图像;通过模拟不同速度下的渗流特征,分析了水侵现象、渗流速度对气水两相渗流路径的影响。结果表明,渗流速度与驱替压差呈正相关,在渗流速度大于临界流速v_c的驱替过程中,压降梯度对渗流路径起主要影响作用,不同的渗流速度会形成不同的渗流路径,渗流路径符合分形特征;而由于较高渗流速度(大于临界流速v_c)会破坏气/水界面稳定性,因此,高渗流速度更利于水侵而降低页岩气产量;若渗流速度小于临界流速v_c,气/水界面趋于稳定,促使页岩气大量产出。