mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
中国城镇污水处理工艺的主要污染物去除效率分析

依据现有关于城镇污水处理厂的各类统计数据,分析中国城镇污水处理厂的污水处理工艺分布情况以及不同污水处理工艺的COD和氨氮的去除率。结果表明:城镇污水处理厂在中国集中式污水处理设施中的数量占比仅11.5%,但设计处理能力、实际污水处理量占比分别达86.5%、91.4%,是中国当前集中式污染治理设施处理污水的主体。中国城镇污水处理厂使用的污水处理工艺相对集中,好氧生物处理工艺大类中的活性污泥法使用最多,应用数量占比高达81.6%,活性污泥法中的各小类工艺对COD和氨氮均有较好的去除效果。未来城镇污水处理厂建设改造时建议选择活性污泥法等污染物去除效率高、运行管理技术更成熟的处理工艺,同时尽量提高进厂污水中易降解碳源的含量,以达到更低的排放浓度和更高的达标率,满足水环境治理改善的需要。
基于HBC频段动态人体信道传输特性的研究

现有的人体体表通信信道模型仅限于单频或UWB频段的体表传输,且只考虑了静态人体姿势下的场景。利用时域有限差分方法建立35种连续姿势下的人体模型,分析动态人体通信信道(HBC)的传输特性。确立了路径损耗与通信距离的正比关系;将修正后的S-V模型作为动态人体信道模型分析多径效应,并进行了验证;最后,根据二阶信息准则确定了平均功率增益的累计概率密度符合对数正态分布。结果与UWB频段下进行对比,人体运动在HBC频段下对人体通信传输特性的影响更小,更适合动态人体的体表通信。
基于k-最小表示误差类的表示分类方法

基于表示的分类(representation-based classification,RC)通常使用所有类的训练样本来表示测试样本。然而,是否需要使用全部类来表示测试样本仍有待研究。为此,提出一种两阶段表示分类框架。首先使用RC算法计算测试样本相对于全部类的训练样本的表示系数,找出前k(k≥1)个具有最小表示误差的类;然后利用该k个类的训练样本,再次应用RC算法对测试样本进行表示,并通过从这k个类中找出最小表示误差类来确定测试样本的类别。此外,提出了一种非负加权协同表示分类算法。所提分类框架中的前后两个RC算法可以相同也可以不同。取前后两个RC相同,对五种RC,在五个数据库上进行实验,实验结果表明,所提两阶段表示分类框架大多数情况下能显著提升原RC算法的分类精度。
介电泳辅助水溶解抛光过程中微水滴分布的仿真与实验研究

目的为解决KDP晶体无损表面的制造难题,进一步提升水溶解抛光方法的抛光质量和效率,研究介电泳效应对水溶解抛光液的影响。方法提出一种介电泳辅助水溶解的抛光方法,最终获得超光滑表面,采用有限元软件模拟极化后微水滴的运动行为,并搭建验证性平台观测介电泳力作用下抛光液的吸附行为,验证抛光原理。之后数值模拟不同的电极形状对微水滴受到介电泳力的影响规律,优化得到最优电极形状参数。最后搭建试验平台,验证介电泳对水溶解抛光效率和质量的提升效果。结果微水滴会在介电泳力作用下发生形变,并聚集在晶体表面附近,从而提高抛光过程中参与溶解的微水滴数量,加快溶解去除速率。同时,上电极也会对抛光液产生"吸附"作用,延长抛光液在晶体表面的作用时间,减小抛光液甩出率,进一步提高抛光效率。双螺旋结构电极具有最大的电场梯度,能够使水滴受到最大的介电泳力而向晶体表面聚集。经过20 min抛光后,采用传统水溶解抛光的KDP晶体表面粗糙度Ra由抛光前的590 nm降低至1.637 nm,而采用介电泳辅助水溶解抛光的KDP晶体,表面粗糙度降至1.365 nm,表面质量更高。与传统水溶解抛光相比,介电泳辅助水溶解抛光效率提升24%,同时能够更快地获得光滑表面。结论在介电泳效应的辅助作用下,KDP晶体水溶解抛光质量和效率均得到了提升。
NIR驱动MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面液滴定向输运

目的制备多壁碳纳米管(MWCNT)修饰的超滑聚酰亚胺(PI)光热响应膜表面,实现近红外光(NIR)驱动液滴定向输运。方法基于静电纺丝结合喷涂法制备MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面,分别通过扫描电子显微镜、接触角测量仪、红外热成像仪表征样品的微观形貌、润湿特性及光热特性,分析液滴大小与润滑油黏度对液滴定向输运的影响规律,研究NIR驱动液滴在MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面定向输运的作用机理。结果MWCNT修饰PI膜表面的疏水性提高,液滴静态接触角从115°增大至160°。NIR连续照射MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面90 s,表面温度的最大上升速率为42.6 ℃/s,表面最大温度达到123.6 ℃。通过NIR照射超滑PI纳米纤维膜表面,表面局部温度上升,产生润湿梯度力,驱动液滴在表面定向输运。液滴定向输运与润湿梯度力及粘滞阻力有关。超滑PI光热响应膜表面的润滑油黏度相同时,液滴体积越小,粘滞阻力越小,液滴定向输运的速度越快。5 µL液滴在润滑油黏度为0.65 mm~2/s的超滑PI光热响应膜表面的运动速度最大,运动速度为1.64 mm/s。液滴体积相同时,超滑PI光热响应膜表面的润滑油黏度越大,液滴受到的润湿梯度力越小。5 µL液滴在润滑油黏度为100 mm~2/s的超滑PI光热响应膜表面的润湿梯度力Fwet-grad最小,润湿梯度力为6.39×10~(-6) N。结论MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面具有良好的光热效应,NIR可精准驱动单液滴及多液滴在表面的定向输运。
汽车前大灯灯壳复杂侧抽芯注塑模具设计

针对汽车前大灯灯壳自动化注射成型生产的需要,设计了一套大型热流道成型的复杂侧抽芯注塑模具。由于模具分型面较为复杂,所以定模与动模采用镶拼式结构;通过模流分析,运用2点热流道进胶,采用“热流道+冷流道+潜伏式浇口”进胶的浇注系统;根据塑件尺寸大小、侧孔与倒扣结构的特点,合理设计了多种侧向抽芯机构;根据塑件的结构以及模具元件的分布,采用“直通式水道+倾斜式水道+水井”温度控制系统,保证了塑件冷却均匀,且冷却效率高;为了整体提高模具的精度及其使用寿命,设计了精确的导向定位系统;脱模采用先复位机构,解决了推件与滑块可能干涉的问题。该模具结构设计合理,且实用性能强,在投入使用后运行良好,对同类模具有很好的参考价值。
钢渣碳化砖的碱激发-碳化协同作用机制

以钢渣为原料,标准砂为骨料,碳酸钠为碱激发剂,基于碱激发-碳化协同作用制备钢渣碳化砖。采用X射线衍射、热重/差示扫描量热分析、压汞法以及扫描电子显微镜分别对试样的物相组成、孔隙率以及微观形貌进行表征。通过对比研究“碱激发”、“碳化”以及“碱激发+碳化”作用对试样强度、产物组成、孔隙率以及微观形貌的影响,对碱激发-碳化协同作用机制进行深入探讨。结果表明,碳酸钠可激发钢渣胶凝活性,生成薄片状水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,为试样提供初始性能。碳化过程中生成的CaCO_3等反应产物对试样具有“填充效应”,这是试样强度性能提高的主要原因。碱激发过程中生成的C-S-H凝胶为碳化反应提供碳化源,促进碳化反应的发生;碳化反应利用碱激发反应产物C-S-H凝胶为碳化源,生成CaCO_3等反应产物,使基体致密程度提高,从而使试样性能得到进一步优化。
基于转录组数据的三雌蕊小麦中SNP /InDel位点的挖掘

为了进一步定位Pis1基因,加快小麦的分子标记辅助育种工作,获得高质、高产、稳产的小麦品种。以川麦28(CM28)与其三雌蕊近等基因系CM28TP为研究材料,对CM28和CM28TP幼穗的3个阶段(幼穗长度为0.2 ~ 0.5 cm, 0.5 ~ 0.7 cm,0.7 ~ 1.0 cm)进行转录组测序,然后通过GO数据库对变异位点所在的基因进行分类分析,并选取4个位于Pis1基因附近的SNP标记进行验证。结果表明,CM28TP和CM28幼穗3个阶段共有的SNP/InDel位点为5 310个,其中SNP位点5 024个, InDel位点286个。SNP位点中转换类型(63.33%)多于颠换类型(31.28%),两者的比值达到了2.02;InDel位点中插入类型(152个)多于缺失类型(134个);SNP/InDel位点在A基因组上分布最多、其次是B基因组、D基因组上最少。对SNP/InDel所在的基因进行GO分类注释表明,生物学进程中基因的占比最高,其次是细胞组分和分子功能。SNP/InDel位点对蛋白质功能的影响预测表明,有36个变异位点会严重影响蛋白质功能,中度影响蛋白质功能的位点有1 279个。从Pis1基因的定位区间附近筛选了4个SNP位点进行PCR扩增和测序验证,发现这4个位点与RNA-Seq分析结果一致,这表明挖掘出的SNP/InDel位点是准确的。本研究丰富了小麦中的SNP/InDel标记,为小麦高密度遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助选择育种奠定了基础,同时开发出的4个位于Pis1基因附近的SNP标记,为图位克隆该基因提供了可能。
铜绿微囊藻溶藻菌EA-1的分离鉴定及溶藻特性

从广州流花湖分离获得一株溶藻菌株EA-1,16S rDNA分析表明菌株EA-1属于肠杆菌属(Enterobacter).研究了肠杆菌EA-1对铜绿微囊藻的溶藻效果和溶藻机制.结果表明,对数期EA-1具有最佳溶藻效果,投加比例为10%,初始叶绿素a含量为1.43mg/L时,EA-1能实现3d内完全除藻,叶绿素a含量为2.39mg/L时,共培养6d后,抑制率为84.1%±1.3%.EA-1通过分泌胞外溶藻物质间接溶藻,生理生化响应表明,EA-1无菌滤液胁迫下,藻细胞膜脂过氧化损伤严重,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先急剧上升后下降.三维荧光光谱(EEM)表明溶藻产物为类腐殖酸,类富里酸和类蛋白类物质.扫描电子显微镜(SEM)显示藻细胞出现褶皱,内陷和萎缩现象.透射电子显微镜(TEM)显示藻细胞破坏过程为:首先,胶质层与细胞壁分离,光合片层变得松散和不规则,内含物被部分降解.随后,光合片层被彻底破坏,DNA核物质和多聚磷酸盐等营养物质颗粒被降解,藻细胞内部结构被完全破坏,藻细胞死亡.
中国西北地区环境中~(239+240)Pu的来源与成因分析

以中国西北地区环境中的~(239+240)Pu为例,归纳总结了全球大气核试验后环境调查的5大变化趋势,并分析了西北地区大气、土壤和湖泊等环境载体中~(239+240)Pu比活度、~(240)Pu/~(239)Pu原子比值和~(239+240)Pu存量变化的来源成因.结果表明,新疆、甘肃、青海、宁夏和陕西5省区土壤中~(239+240)Pu主要来源于全球大气核试验沉降.虽然前苏联塞米巴拉金斯克核试验(~(240)Pu/~(239)Pu=0.118~0.132)、中国西北核试验(~(240)Pu/~(239)Pu =0.158)以及青海原子城的核实验活动(~(240)Pu/~(239)Pu<0.010)导致西北地区环境中发现相对低~(240)Pu/~(239)Pu原子比值,但核试验区域沉降的影响有限.西北地区湖泊柱样沉积物中~(240)Pu/~(239)Pu原子比值垂直分布出现了突变和渐变两种模式;另外,在某些非典型柱样沉积物中~(239+240)Pu的峰值时标并非指示1963年大气沉降的高峰期.
大尺度生态干扰风险评估技术方法及应用研究

为实现大尺度生态干扰高风险区域的快速、有效识别,从生态易损性、干扰易达性和资源易引性三个方面选取了9个指标,构建了生态干扰风险评估指标体系和评估模型,形成了完整的大尺度生态干扰评估技术与方法.利用该技术方法,本文评估分析了全国国土空间生态干扰风险状况、空间分布格局及其成因,并结合2017~2019年全国自然保护区人类活动监测数据和《全国主体功能区规划》中生态脆弱性评价结果对生态干扰风险评估结果进行了精度分析.结果显示:超过90%的自然保护区人类活动都集中在评估得到的中高风险区域;全国生态干扰风险主要以中风险为主、低风险次之、再次是较低风险、较高和高风险区域面积最少;其中较高和高风险区域主要分布在我国中西部和东北部的秦岭、祁连山、三江源和内蒙古草原等区域,生态干扰风险空间分布格局与生态系统结构与功能状况、地形与交通条件、资源潜力等因素具有较强相关性.
广东省土地利用驱动下红树林潜在生境预测

为探索土地利用变化对红树林潜在生境分布的影响,融合MaxEnt模型和Dyna-CLUE模型,建立了土地利用驱动下红树林生境变化的定量预测方法.以中国红树林分布面积最大的广东省作为研究区,利用MaxEnt模型模拟红树林在自然条件下的理论适生区,采用Dyna-CLUE模型预测2030年的三种土地利用变化情景,最后将模拟的土地利用格局作为限制条件估算未来可供红树林生境分布的空间.结果表明,2020年广东省红树林潜在生境面积约34531hm~2,2030年趋势情景下湿地将减少58.61%,红树林潜在生境面积将退化至24375hm~2;可持续发展情景下通过改进土地利用策略并开展一定规模的退塘还湿,红树林潜在生境面积将增加至38125hm~2;生态保护情景下,如能开展全面的生态保护和恢复,红树林潜在生境面积可达到47525hm~2.本研究的研究方法可有效预测不同海岸带土地利用驱动下红树林潜在生境的空间变化.研究结果发现,不同土地利用政策会对红树林潜在生境分布造成明显影响;通过改进政策,可显著提升红树林潜在生境的面积和完整性.本结论可为区域红树林保护与生境修复的空间规划及政策制定等提供科学支持.
雅鲁藏布江河水氢氧同位素时空变化特征

为揭示流域内水汽循环过程变化规律、揭示河水稳定同位素与气象要素及海拔之间的关系,2018年先后采集雅鲁藏布江干流丰、平、枯,水期水样90个,对河水的氢氧同位素组成进行了分析.结果表明:利用δ~(18)O与纬度和海拔定量关系模型研究了雅江流域降水氢氧同位素空间变化特征,发现降水中δ~(18)O值变化呈现东西部(雅江上、下游)高中部(雅江中游)低的趋势;建立了雅江丰、平、枯水期河水氢氧同位素方程,研究发现δD与δ~(18)O的线性方程斜率低于中国大气降水线,河水δD与δ~(18)O有一定的季节性特征,其受大气降水的影响较大,且丰水期较平水期以及枯水期相比更为明显;雅江河水中 δ~(18)O空间特征表现为,从上游至下游整体表现出先降低再升高的变化趋势.南北空间上表现为河水δD-δ~(18)O从南至北逐步增高的趋势.δD-δ~(18)O值与海拔高度具有较弱的负相关关系;受地表蒸发分馏、降水云团迁移以及流域岩石风化的影响,雅江河水d值季节性、空间性变化明显.
葫芦岛东北部土壤重金属分布特征及来源解析

选择典型辽宁省工矿型城市葫芦岛,以东北部的龙岗区、连山区和南票区为研究区,基于1:25万土地质量调查获取的重金属数据,分析探讨土壤重金属的分布特征、赋存形态及污染来源.结果发现:研究区表层和深层土壤8项重金属平均含量均高于辽宁省背景值,其中表层土壤Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、As空间上呈现出龙港区沿海及内陆局部浓集的特点,Ni、Cr高值区主要分布在下白垩统和中侏罗统火山岩地层区.各重金属富集系数平均值表现为Cd>Hg>Pb>Zn>As>Cu>Cr>Ni,其中,Cd 3.41、Hg 2.93,空间上表现为大面积强烈富集.土壤中Cd主要以离子交换态为主,占全量的54.38%,生态风险最高.土壤剖面中Cd、Pb、Hg、Zn总体呈现出"表聚性"特征,而Cu、As、Cr、Ni呈现出"平稳性"特征,且不同成土母质对重金属具有明显的控制.各重金属单项污染指数平均值表现为Cd>Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Hg,其中Cd污染水平较高.来源分析显示,Zn、Cu、Cd、As、Pb主要受工业、交通、生活、采矿等人类活动的综合影响,Cr、Ni主要受地质背景控制,而Hg更多来源于煤炭燃烧.
永兴岛大气CH_4浓度变化特征及影响因子研究

依托国家海洋局三沙海洋环境监测中心站,基于激光大气温室气体分析仪(GLA331-GGA),搭建了一套全自动、连续、高精度观测大气CH_4的观测系统.通过气团后向轨迹输送特征,结合数值统计方法(局部近似回归法),对西沙永兴岛区域2013年12月~2017年11月期间的观测数据进行了数据筛分和分析.结果显示:西沙海域大气CH_4季节变化与北半球大气本底变化状况类似,冬季高、夏季低,年平均增长率约为11.9×10~(-9),年平均季节振幅为81.1× 10~(-9);其日变化呈现中午低、凌晨高的单周期正弦变化特征;该区域风场数据和气团后向轨迹分析表明:季风是影响该区域CH_4浓度变化的最主要因素.
菱形片状铁锰催化剂活化过硫酸盐降解四环素

采用草酸蚀刻法制备由普鲁士蓝类似物衍生的菱形片状铁锰双金属催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)降解四环素.通过热重分析仪(TGA)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对催化剂进行表征,表明合成的催化剂FeMn/OA-350具有菱形片状的特殊结构.铁锰双金属的协同作用与片状结构上的活性位点有效地提高了四环素的降解效率.在初始pH=7、催化剂投加量为0.6g/L、PMS浓度为2mmol/L的最优条件下,仅在30min内可使20mg/L的四环素去除率高达100%,反应过程符合二级动力学(R 2>0.9),催化剂具有较宽的pH值适用范围.自由基猝灭实验表明该体系下存在羟基自由基、硫酸根自由基、单线态氧以及超氧自由基,单线态氧作为主要作用基团.X射线光电子能谱(XPS)反映了铁锰元素存在价态以及双金属间的协同作用,不同铁锰价态变化的循环过程促进催化剂的活化性能,同时根据猝灭实验和XPS、LC-MS初步分析降解机制.
稻草秸秆发酵液对铜绿微囊藻生化参数影响

针对铜绿微囊藻在稻草秸秆(水稻分蘖枝)发酵液胁迫下的酶学特征及抗氧化能力、藻毒素和多糖含量等生化指标进行了检测分析,旨在为利用稻草秸秆抑藻提供进一步理论依据.结果表明:铜绿微囊藻在水稻分蘖枝发酵液胁迫下,其表征藻细胞代谢水平的酯酶活性显著降低,实验第5d,最高浓度组(0.65% V/V)99.9%的藻细胞内酯酶活性均被抑制,超氧化物歧化酶(SOD)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力分别下降至同期对照组的11.03%和8.47%;丙二醛(MDA)含量则与发酵液浓度以及作用时间呈显著正相关,pearson分析表明,所有浓度组和作用时间内r值均大于0.9,而P值均小于0.01,表明水稻分蘖枝发酵液可显著降低藻细胞的抗氧化水平;但高浓度水稻分蘖枝发酵液没有引起微囊藻毒素(MCs)升高,甚至显著降低MCs和多糖的含量,与对照组相比,P<0.01.因此,水稻分蘖枝发酵液可通过影响铜绿微囊藻的代谢过程,降低藻细胞抗氧化以及抵御对环境胁迫的能力,从而达到有效抑藻的目的.
核工业含铀废水的膜蒸馏减量化处理实验研究

随着我国核工业的发展,清洗UF6运输容器所产生的含铀废水也随着体量的显著提高而成为亟待解决的实际工程问题。处理含铀废水不同于对常见含盐废水的处理,其潜在的放射特性决定了处理工艺的复杂程度和环保要求。膜蒸馏技术作为一种在常压下进行的新型弱功耗膜分离技术,有可能适用于对含铀废水的处理。本文利用气隙式膜蒸馏方法,针对清洗UF6运输容器所产生的含铀废水进行减量化处理实验研究,结合实验结果及含铀废水处理工艺,探讨了膜蒸馏技术在含铀废水处理领域潜在的应用可行性。通过改变料液温度,对膜蒸馏装置的跨膜通量和截留率进行了实验研究,研究表明,膜蒸馏技术可用于核工业含铀废水的处理,装置跨膜通量可达到9 kg/(m~2·h),对铀元素截留率高于99%。利用膜蒸馏技术可以实现含铀废水的减量化处理,降低放射性废水排放的潜在危害。
杆菌肽氯(胺)化生成消毒副产物潜能及机理研究

对常见多肽类抗生素杆菌肽在氯化和氯胺化过程中生成典型消毒副产物的潜能进行了研究,考察了氯(胺)投加量、氯(胺)化时间、氯胺投加方式、pH、温度、溴离子含量等对消毒副产物生成的影响,并分析了杆菌肽氯(胺)化生成消毒副产物的主要机理。结果表明,作为一种组合氨基酸,杆菌肽与自由氨基酸一样,会在氯(胺)化反应中生成一定量的三氯甲烷、二氯乙腈、三氯乙腈(仅氯化)和三氯硝基甲烷等消毒副产物。除消毒剂自身氧化能力强弱外,消毒副产物的生成还受各种反应参数和水质条件的影响。杆菌肽氯(胺)化生成消毒副产物的潜能,主要是由其自身分子结构决定的。
±500kV张北柔性直流电网工程系统设计

张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。与前期工程相比,张北工程系统设计的主要难点在于:工程故障穿越要求高、故障发展速度快而核心设备的暂态应力水平受限;新能源孤岛接入双极直流电网存在双极协调控制困难、宽频振荡风险高以及暂时性盈余功率问题严重等问题。针对张北工程系统设计的主要难点,提出新型三次谐波注入策略、直流电网电抗器最优化配置方法、基于接地电阻的续流快速衰减方法、子模块动态平均工作电压策略、新型阀控不平衡快速保护策略、阀本体过压保护的动态定值策略等一系列方案,有效提高了核心设备的电流和电压应力水平对直流电网的适应性;提出了双极V/f下垂控制、大规模新能源场站宽频阻抗特性获取方法、基于交流耗能装置的盈余功率解决方案等,解决了大规模新能源孤岛接入直流电网的双极协调控制问题、宽频振荡问题和暂时性盈余功率问题。通过张北柔性直流电网工程实践,验证了上述策略的正确性和有效性。
TSC与STATCOM串联复合系统及其控制方法

合理科学的配电网容性无功补偿能够有效减少电能损耗、提高电能质量、保障负载侧设备的正常运行。综合考虑有源器件容量及其电压应力,将晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor, TSC)与静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)相串联,提出了一种TSC与STATCOM串联复合系统(TSC-STATCOM);分别从输出电压大小、功率等级、功率损耗等角度,对比分析了TSC-STATCOM与电感耦合式STATCOM(L-STATCOM)的性能差异性,并提出了TSC-STATCOM电路参数的设计方法;提出了考虑逆变器无功电流跟踪与TSC模块投切的TSC-STATCOM综合控制策略。仿真与实验结果验证了所提拓扑与控制方法的正确性与有效性。
考虑风电预测误差相关性的负荷恢复鲁棒优化

为应对负荷恢复过程中源荷双重不确定性,建立了负荷恢复鲁棒优化模型。应用近似线性化潮流方法对模型进行线性化处理,并基于解耦思想将原模型分解为预测场景下的方案优化主问题和误差场景下的方案校核子问题。主问题以预测场景下加权负荷恢复量最大化为目标函数,进行风电接入和负荷恢复方案最优决策;基于主问题的决策结果,子问题引入松弛变量,构建计及预测误差不确定性的max-min双层方案可行性校核优化模型,并以可调盒式集合刻画负荷预测误差,以线性多面体集合描述具有相关性的风电预测误差。在求解过程中,利用线性优化强对偶理论将max-min结构的子问题对偶转化,并引入大M法线性化所得对偶模型,然后采用列与约束生成算法进行主、子问题高效迭代求解。算例结果验证鲁棒优化模型和迭代求解方法的有效性和可行性。
计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域模型

高比例间歇性光伏的接入给交直流配电网的安全运行带来了挑战。为定量刻画配电网对于分布式光伏波动的接纳能力,提出了交直流混合配电网中光伏出力波动空间的安全域模型。首先,计及电压约束、后备容量调节约束、馈线容量约束和关键设备出力约束,构建了交直流配电网非线性安全域模型。其次,基于交直流配电网非线性优化运行模型,采用折半求解法获得一系列安全边界点。最后,采取凸包络拟合的方法生成可观测的安全域空间。算例结果验证了凸包络拟合法的合理性,同时评估了交直流混合配电网中换流器控制方式、换流器无功补偿和系统各区域负荷增长等因素对安全域大小的影响。
基于U-I轨迹曲线精细化识别的非侵入式居民负荷监测方法

识别用户的负荷用电特性与用电行为是智能电网的重要研究内容之一。该文提出一种基于U-I轨迹曲线精细化识别的非侵入式负荷监测方法,实现对用户负荷有效的非侵入式监测。首先,利用拟合优度检验捕捉用电器投切事件,提取负荷的有功、无功功率变化量以及U-I轨迹3类特征。然后,进行两阶段负荷识别:第一阶段利用考虑初始优化的K-means算法对有功、无功变化量进行聚类,并压缩聚类个数,将功率特征相近的用电器聚为同组,得到一阶段识别判据,实现负荷粗辨识;第二阶段针对一阶段存在的识别盲区,构建卷积神经网络模型,以二维U-I轨迹图作为输入,通过卷积神经网络自动提取轨线的有效特征,实现一阶段盲区负荷的精细化识别。最后,利用BLUED数据集进行方法有效性的验证。
考虑不同运行状态的多端口直流断路器可靠性模型

针对现有研究未考虑不同运行状态对多端口直流断路器(multi-terminal DC circuit breaker,MTCB)可靠性影响的问题,提出一种改进的多端口直流断路器可靠性模型。首先分析MTCB结构、运行状态及工作原理。之后以示范工程成功应用的三端口混合式直流断路器为例,基于拓扑分析-可靠性框图法对各组件可靠性建模,通过故障后果分析法分析各组件故障影响情况及直流线路不同运行情况下MTCB运行状态,并通过故障树分析法建立不同运行状态及转移过程可靠性模型。在此基础上基于马尔可夫过程建立MTCB多状态可靠性模型,通过状态归总建立仅考虑积累工作状态和积累停运状态的2状态模型。最后算例基于唐家湾示范工程计算MTCB多状态可靠性指标,进行各端口直流线路可靠性对MTCB可靠性的影响分析,并与传统模型计算结果对比,验证所提模型的合理性和有效性。
高压大容量MMC子模块下部IGBT损耗优化方法

当高压大容量模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)传输有功功率时,由于桥臂电流中存在直流分量,同一子模块中的4支功率半导体器件产生的损耗并不均衡。特别是当MMC工作于逆变工况时,子模块下部IGBT的损耗尤为严重。由于IGBT对温度变化十分敏感且易于失效,因此在逆变工况下子模块下部IGBT的温升管控是限制MMC安全运行区间的主导因素。提出一种器件层面的损耗优化方法,其不仅可以减少逆变工况下子模块下部IGBT的损耗,还可以减少系统的总体损耗。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真和MMC样机高压试验证明了所提方法的正确性和有效性。
改进型串联电压换相换流器及其控制策略

串联电压换相换流器(series voltage commutation converter,SVCC)是一种可以有效抑制高压直流输电换相失败的新型换流拓扑,但当交流系统故障程度超过SVCC抑制范围时,直流电流将急剧上升,对SVCC子模块中的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)造成较大电流冲击,亟需研究应对措施减轻换相失败后IGBT所承受的电流应力。为此,提出了一种改进型串联电压换相换流器(improved-series voltage commutation converter, I-SVCC)拓扑,通过控制子模块6种工作状态的灵活切换,可实现对阀组的辅助换相;并在换相失败发生后,能够迅速将子模块电容从换相回路中切除,避免了子模块电容的故障过压问题,同时还降低了换相失败后故障电流对子模块中各IGBT的冲击,提升了其工程实用性。此外,还针对I-SVCC设计了系统换相失败后子模块的重新投入策略,使得I-SVCC具备了后续换相失败抑制能力。最后,在PSCAD/EMTDC环境下搭建了模型进行验证,结果证明了I-SVCC在降低IGBT峰值电流和抑制后续换相失败方面的有效性。
独立型微电网源荷协调配置优化

独立型微电网需要支持多种电源和多种负荷高效稳定的组网运行。针对源荷双侧的不确定性,提出一种通过源端模型和负荷端模型迭代协调达到系统综合成本最小化的优化配置方法。在源端,根据用户负荷,考虑供电可靠性和可再生能源利用率,以等年值成本最小为目标函数,对多电源容量进行优化配置并提出电源出力最优调度策略。对于负荷端,利用模糊隶属度函数对峰谷时段进行动态划分,根据电力需求价格弹性模型,以电力负荷与可再生能源发电功率的差值绝对值和最小为目标函数,对动态分时下的峰谷电价进行优化,计算用户需求响应后的负荷。源荷模型交替迭代,得到风光柴储多能系统综合成本最小化的最优解。对某海岛微电网进行仿真研究的结果表明,该优化模型能够提高可再生能源配置容量和渗透率,缓解弃电现象,减轻柴油发电机和蓄电池的工作压力,在保证供电可靠性和用户利益的同时增加微电网的经济效益和环保效益。
基于改进K-means聚类和SBR算法的风电场景缩减方法研究

场景法是适应风电高占比电力系统优化调度的重要方法。作为场景分析方法的研究热点,场景缩减的意义在于用少量代表性场景描述大量复杂性场景特征,达到降低计算复杂度的目的。针对风电出力提出一种基于改进的K-means聚类和同步回代消除算法(simultaneous backward reduction, SBR)相结合的场景缩减方法。首先基于改进的K-means聚类算法对原始场景进行快速分类,其次针对每一类簇中的场景集合采用基于Kantorovich距离的SBR算法进行缩减。该方法可以在保证计算精度的同时,提高规模较大场景集合缩减的计算效率。最后采用我国西北某省网风功率实际数据开展实证分析,通过布莱尔分数(Brier score,BS)指标和风功率波动的高斯混合模型验证了所提场景缩减方法的有效性和优越性。
基于区块链技术的产消者P2P电能智能交易合约

随着分布式资源比例在配电网中不断提高,如何为拥有源荷二重属性的产消者提供低信任成本交易平台和经济性高的智能合约是一个重要的问题。具有分布式特点和工作量证明(proof of work,PoW)安全机理的区块链技术被认为是目前最为适合分布式能源交易的工具之一。针对多产消者电能交易问题提出了区块链技术支撑的P2P智能合约。首先,建立了产消者的资源量化模型;其次,提出了基于P2P思路的产消者日前合约制定方法,产消者通过拉格朗日解耦原理和次梯度法对电能计划函数进行求解,期间根据价格更新函数在辅助区块链上实现信息交互,充分保护了用户的隐私安全,最终日前交易结果将存入内容可追溯的区块链账单中;在实时环节,全体产消者基于满足激励相容理论的VCG(vickrey-clarke-groves)规则对可能存在的功率偏差进行P2P电能交易,并将达成共识后的交易结果计入账单,在保证满足实时交易时限的同时提供了结算方便的区块链代币;最后通过算例验证了所提智能合约的有效性。
热负荷弹性与分时电价需求侧响应协同促进碳减排的电热优化调度

通过负荷侧灵活性资源的协同可有效促进系统的碳排放降低与低碳经济运行,针对于电热联合系统日前调度问题,建立了一种热负荷弹性与分时电价需求侧响应协同促进碳减排的电热优化调度模型。为有效挖掘负荷侧灵活性资源的协同潜力,在系统的热负荷侧综合利用采暖建筑用户热负荷弹性,同时于系统的电负荷侧引入分时电价需求侧响应相协同。模型的综合优化目标对应考虑结合系统运行燃料成本、系统弃风惩罚和系统碳交易成本以安排电热联合系统的调度计划。算例仿真表明,通过电热负荷侧采暖建筑用户热负荷弹性与分时电价需求侧响应的协同可有效地降低系统碳排放并促进系统低碳经济运行。
基于CSO优化深度信念网络的园区能源需求预测方法

针对目前能源需求预测影响因素繁多、构建模型复杂、预测精度不足的问题,提出了一种改进关联分析和纵横交叉优化深度信念网络的多能互补系统能源需求预测方法。首先,分析了园区多能互补系统冷热电能源需求的影响因素,并采用互信息和误差最小的方法对其进行确定。其次,基于传统灰色关联分析的不足,建立了距离相似度和趋势相似度的综合相似度的相似日选取方法。囿于深度信念网络初始权重的随机化,采用纵横交叉优化深度信念网络对园区冷热电负荷进行预测。以园区为仿真计算实例,分析冷热电负荷变化对能源需求预测的影响,验证了所提预测方法有效地提高了预测精度,具有较高的准确性和实用性。
基于储能电站服务的冷热电多微网系统双层优化配置

随着储能技术的进步和共享经济的发展,共享储能电站服务模式将成为未来用户侧储能应用的新形态。提出基于储能电站服务的冷热电联供型多微网系统双层优化配置方法。首先,提出储能电站服务这种新型的共享储能模式,分析共享储能电站的运行方式和盈利机制。其次,将储能电站服务应用到冷热电联供型多微网系统中,建立考虑2个不同时间尺度问题的双层规划模型,上层模型负责求解长时间尺度的储能电站配置问题,下层模型负责求解短时间尺度的多微网系统优化运行问题。再次,根据下层优化模型的Karush-Kuhn-Tucher(KKT)条件将下层模型转换为上层模型的约束条件,采用Big-M法对非线性问题线性化。最后,通过3个场景的算例分析验证所提双层规划模型的合理性和有效性,并证明所提出的共享储能服务能够有效降低用户成本,节约储能资源,实现用户与储能电站运营商的互利共赢。
基于贝叶斯全解析模型与多因素降维的有源配电网分布式故障区段定位方法

随着配电网规模的扩大与分布式电源的并网运行,传统集中式故障区段定位方法难以满足故障诊断准确性和可靠性的要求。对此文章提出一种基于贝叶斯全解析模型与多因素降维的有源配电网分布式故障区段定位方法。首先构建基于多代理机制的分布式故障诊断模式,提出故障区段定位基本原理;其次考虑FTU多种类型信息畸变情况,提出基于故障假说的贝叶斯全解析模型,并利用故障矛盾理论与故障电流序列特征对模型进行降维与化简;最后论述多代理机制下故障定位方法的实现流程,准确定位配电网故障区段。仿真结果表明,该方法具有较高的容错性,且能够有效改善集中式算法的单点失效问题,适用于规模化有源配电网。
考虑氢气注入的电-气综合能源系统电制气设备容量规划

对于电-气互联的综合能源系统(integrated electricity and natural gas systems,IENGS),电制气(power-to-gas,P2G)技术通过将可再生能源(renewable energy source,RES)转化为天然气,为提升RES消纳水平提供了新的途径。针对未来P2G广泛应用带来的氢气注入问题和P2G设备在IENGS中的容量规划问题,考虑了电制气中电解槽与甲烷化反应槽的成本差异、电解水与甲烷化反应的能量转化差异,并对氢气直接注入天然气管道进行建模以计及氢气注入对气体常数、热值、系统运行状态的影响,以规划周期内投资成本与运行成本之和最小为目标,提出了可以反映氢气注入天然气网络、电制气设备详细投资和运行模型的P2G最优容量规划模型。以一IENGS为算例对所提模型进行仿真验证,通过结果证明了所提出模型在P2G规划以及分析含有气体混合的天然气系统的有效性,验证了将氢气以一定比例注入天然气网络可有效提升系统整体经济性与可再生能源整体利用效率,结合多个研究场景详细分析了P2G规划中电解槽、甲烷化反应槽容量配比的影响因素以及氢气注入对系统状态的改变。
分布式电源集群并网调控:体系架构与关键技术

以光伏、风电为代表的大规模分布式电源并网对电网的安全可靠运行带来了挑战,基于物联网分层协同的设计构想成为大规模分布式电源集群并网调控技术发展的新方向。基于"云、管、边、端"的物联网设计理念,探讨了其应用于分布式电源集群调控中的体系架构和关键技术。首先对云管边端物联网设计理念下分布式电源集群调控的体系架构进行了阐述,分析了架构各层级之间的关联关系,同时对云管边端各环节的具体功能结构进行了重点梳理和探讨。进而,按照该架构层级对集群动态划分技术、集群协调优化技术、多源数据融合与处理技术、集群等值建模方法,以及集群内部的自治运行等关键技术进行了综述,并对需要深层次开展研究的技术方向进行了展望,以期实现规模化分布式电源的高效消纳并提高其参与电网调控运行的互动能力。
巴颜喀拉地块及其周边地震危险性分析

巴颜喀拉地块及其周边因地震动活动频繁成为中国地震预测研究的重要目标区,我们利用广义极值(GEV)分布对该地区的最大震级进行了极值统计分析。本文首先对于分布参数进行估计,然后计算出重现水平、地震平均复发周期与发震概率和震级危险率等参数,并比较了GEV分布99%分位数和b值截距法最大震级、历史最大震级。最后基于Monte Carlo模拟方法验证了运用GEV分布对研究区域做极值统计分析的稳定性。经计算,该地区6.0级地震的平均复发周期为1.8年,8.0级以上巨震的复发周期仅为76.8年。百年的重现水平高达8.08级。另外,该地块未来发生5.0~7.0级地震的概率较大,说明该地块未来仍然会比较活跃。 Monte Carlo模拟结果表明,利用GEV分布探讨该地块的地震危险性在一定程度上是稳定的。
中国农产品期货市场与国际农产品期货市场的整合研究———以玉米、大豆、豆油和豆粕为例

【目的】分析中国农产品期货市场在国际农产品期货市场中的价格影响及其供求变化情况,对于我们用好国内国际两个市场、两种资源意义重大。【方法】以一价原则为理论基础,考虑了农业补贴政策和市场间交易成本问题对传统线性协整的约束,结合使用结构突变协整和阈值协整(TVECM)对中国和国际农产品期货市场的整合问题进行研究。【结果】农业补贴政策对玉米和大豆的国内国际价格整合有结构上的冲击;交易成本在协整检验中有一定影响,因为玉米和大豆的国内国际价格之间都不存在传统的线性协整,但是他们的阈值协整显著;玉米和大豆价格的阈值协整都表明,价格偏离均衡关系后,向均衡调整的速度具有不对称性。【结论】统筹国际国内两个市场,并根据主要农产品国内国际价格的协整关系调整农业补贴政策。
土壤酸化对红枫叶片呈色生理的影响

【目的】研究土壤酸化对红枫秋季叶片呈色生理的影响,为亚高山彩叶林红枫的引种栽培提供科学依据。【方法】于2018年8月—2019年11月使用pH6和pH4柠檬酸缓冲液对土壤进行酸化处理,分析两个年份红枫叶片转色期的色素含量(叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷),酶活性(叶绿素酶、苯丙氨酸解氨酶)及内含物质(脯氨酸、可溶性糖)等生理指标。 【结果】红枫叶色转变过程中,叶片叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖含量降低,花色素苷及脯氨酸含量增加,叶绿素酶和苯丙氨酸解氨酶活性没有显著变化。在不同处理间,pH4柠檬酸缓冲液处理延缓了叶绿素和类胡萝卜素的降解且各时期花色素苷的积累量最低,而pH6柠檬酸缓冲液处理在2019年加速了叶绿素的降解且花色素苷含量显著高于对照;pH6和pH4酸化处理的叶绿素酶活性在2018年高于对照,而苯丙氨酸解氨酶活性在2019年高于对照;各采样时期pH6柠檬酸缓冲液处理的脯氨酸和可溶性糖含量均高于对照。【结论】使用pH6柠檬酸缓冲液酸化处理有利于红枫转色期叶绿素的降解及花色素苷的合成。因此,使用pH6柠檬酸缓冲液适当降低土壤碱性可使红枫提前转色及增强呈色效果,而pH4柠檬酸缓冲液处理的叶色转变效果不佳。
超声测流装置的实验室测试与优化

为提高大口径管道流量在线校准的准确度,建立了一套多声道超声测流装置,对其现场探头定位安装及几何测量方法进行了优化,并在研究流量计算模型的基础上进行了不同探头插入状态的实验室测试。在DN400的管道上安装交叉4声道超声探头,测试了3种探头插入状态,通过分析流量测量误差来得到最优化方案。实验表明,探头插入状态显著影响装置流量测量误差,随着插入深度的增加流量测量结果逐渐增大,但即使全突状态流量依然偏小; 3种状态中全缩线性较好,经过系数修正后,全缩状态下超声测流装置计量准确性最高,达到0.2级;超声测流装置经过实验室测试与优化,可以满足1.0级大口径管道流量在线校准的要求。
一种水溶性甲氧基萘乙烯半菁合成及对铬(Ⅲ)离子的荧光检测

设计合成了一种水溶性吲哚乙烯基半菁衍生物荧光探针D。实验证明,在纯水和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液体系中,探针D可以对Cr~(3+)进行裸眼识别。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱,研究了探针D对Cr~(3+)的具体识别性能。探针D对Cr~(3+)识别不易受其它金属阳离子的干扰,探针D与Cr~(3+)的配合比为1 ∶ 1,检测限为0.89 × 10~(-8) mol /L,低于世界卫生组织(WHO)要求的饮用水中Cr~(3+)浓度(9.60 × 10~(-8) mol /L),说明探针D对Cr~(3+)识别具有灵敏专一性的特点。使用荧光发射光谱检测不同水样中Cr~(3+)的含量,证明探针D在实际条件下也可以对Cr~(3+)进行定量分析,说明探针D具有可实际应用价值。
三种肾损伤标准对慢性肾脏病患儿合并急性肾损伤的诊断及预后分析

目的探讨3种急性肾损伤(AKI)标准对慢性肾脏病(CKD)患儿合并AKI的诊断一致性和对预后的影响。方法回顾性分析2013年1月至2019年12月中山大学附属第一医院小儿肾脏风湿专科收治的2 551例CKD患儿的临床资料,分别采用2007 pRIFLE标准、2012 KDIGO标准和2018 pROCK标准对其进行AKI的诊断及分期,并调阅所有患儿出院后门诊复诊及再次入院病历资料,对所有出院患儿进行电话随访观察,随访至出院后1年,比较3种标准诊断的不同分期CKD患儿合并AKI时的临床特征及预后。根据患儿基线肌酐是否≥200µmol/L进行亚组分析。组间比较采用方差分析、Wilcoxon秩和检验、χ~2检验或Fisher确切概率法,诊断一致性采用Cohen's Kappa分析进行评价。结果2551例CKD患儿中男1 628例,女923例,年龄(8±4)岁。基础疾病最常见的为肾病综合征(1412例,55.4%),然后依次为狼疮性肾炎(286例,11.2%)和紫癜性肾炎(209例,8.2%)。CKD各分期中,以G1期最为常见(2 146例,84.1%),其次为G2期(221例,8.7%)。CKD患儿根据pRIFLE、KDIGO和pROCK标准诊断AKI发生率分别为33.9%(866/2 551)、26.2% (669/2 551)、19.5%(498/2 551) (χ~2=136.3,P<0.01)。3种标准诊断AKI的一致性良好(κ=0.702),但诊断分期的一致性较差(κ= 0.329)。CKDG5期患儿采用3种标准进行AKI的诊断及分期的一致性均较差(均κ<0.400)。3种标准诊断为合并AKI时的住院时长、住院费用、重症监护室(ICU)住院率、住院病死率、随访1年重复入院率及CKD分期进展率均明显高于无AKI患儿(均P<0.05)。但在基线肌酐≥200µmol/L的CKD患儿中,根据pRIFLE和pROCK标准的AKI患儿住院时长明显高于无AKI患儿[(29±15)比(19±10)d,(28± 14)比(19±10)d,t=-2.4、-2.6,均P<0.05],且住院费用更高[4.6(2.0,8.5)万比2.1 (1.1,3.5)万元,3.8(2.4,8.1)万比2.1 (1.1,3.5)万元,2=2.6、2.8,均P<0.05];而根据KDIGO标准诊断的AKI患儿,其住院时长和住院费用与无AKI患儿差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论根据pRIFLE、KDIGO和pROCK标准诊断为AKI均与CKD患儿的不良预后有关,但pRIFLE和pROCK标准可更好地反映基线肌酐≥200 µmol/L的CKD患儿合并AKI时的预后。
天津地区儿童感染呼吸道病原菌组成及其临床特征

目的分析天津地区儿童感染呼吸道病原菌组成及其流行病学特点。方法回顾性病例分析,以2018年6月至2019年5月天津市儿童医院呼吸科、重症监护科及特需病房2392例住院患儿为研究对象,采用环介导等温扩增技术检测深部痰液、支气管肺泡灌洗液标本中的13种病原菌,观察不同性别、年龄、季节变化急性呼吸道感染患儿病原菌感染分布,按标本类型分为肺泡灌洗液组和深部痰液组。按患儿感染情况分为单一感染组和混合感染组(2种及以上病原菌感染)。对感染患儿实验室数据和临床特征进行分析,组间比较分别采用t检验或χ~2检验。结果2392例患儿中男1 407例、女985例,男、女检出率差异无统计学意义[72.5%(1 020/1 407)比74.2%(731/985),χ~2=0.87,P=0.35]。共检出1 751株12种阳性呼吸道病原菌,检出率为73.2%。其中913株(38.2%)肺炎支原体、514株(21.5%)肺炎链球菌、381株(15.9%)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、279株(11.7%)流感嗜血杆菌,未检出嗜肺军团菌。所有病原菌感染的四季检出率差异有统计学意义(χ~2=83.67,P<0.01)。肺泡灌洗液组阳性检出率高于深部痰液组[81.6%(614/752)比69.3%(1 137/1 640),χ~2=39.89,P<0.01]。不同病原菌感染的患儿住院时长、感染的发热时长、除乳酸脱氢酶外的其他实验室指标差异均有统计学意义(均P<0.01)。不同病原菌感染患儿患肺炎、支气管肺炎、哮喘、类百日咳综合征、鼻炎或鼻窦炎及其他上呼吸道感染比例差异有统计学意义(χ~2=228.69、103.56、3.96、27.38、24.50、41.66,均P<0.05)。肺炎支原体患儿出现肺不张(63例,7.7%)、胸膜炎(260例,31.9%)和胸腔积液(120例,14.7%)等影像学改变较多。嗜麦芽窄食单胞菌患儿最容易累及心脏系统(2/9),大肠埃希菌感染患儿出现血液(3/19),泌尿(2/19),消化(4/19)和全身炎症反应综合征、脓毒症(1/19)并发症的发生概率较高。结论天津地区儿童感染呼吸道病原菌以肺炎支原体、肺炎链球菌、耐甲氧西林葡萄球菌和流感嗜血杆菌为主。建议临床医师在关注患儿呼吸道症状外,也需关注病原菌感染后引起的并发症,从而阻止病情恶化,改善预后。
PD-1/PD-L1抑制剂治疗膀胱癌的研究进展

由于手术、放化疗等手段的治疗效果有限,免疫治疗的出现为膀胱癌治疗带来了新希望。程序性死亡受体1(PD-1)/PD-1配体(PD-L1)抑制剂作为免疫检查点抑制剂,在晚期膀胱癌的治疗中显示出了良好的抗肿瘤活性,且安全性良好,已被NCCN指南推荐用于晚期膀胱癌的二线治疗。PD-1/PD-L1抑制剂已经覆盖了晚期膀胱癌一线或二线治疗、一线化疗后维持治疗,肌层浸润性膀胱癌的辅助、新辅助治疗,卡介苗灌注失败的高危非肌层浸润性膀胱癌的治疗及肌层浸润性膀胱癌保膀胱治疗等,相关研究或已取得了一定的效果,或正在进行中,尚有待进一步深入研究,有望为临床上膀胱癌的治疗提供新的思路。
均匀电场中气泡上升特性的实验研究

电场中的气泡对于强化传热有显著的作用,对于电场中气泡动力学特性的研究对增强换热器效率,提高能源利用率有重要意义.为了获得外加电场作用下气泡的动力学特性,设计与搭建了可视化实验平台.采用50 kV高压直流电源构建均匀电场,高清摄像机拍摄实验图像.引入电场强度、气泡体积与溶液介电常数作为变量,探究其对于气泡动力学特性的影响.观测了竖直与水平均匀电场中气泡的上升过程,分析了不同变量下气泡变形状况与上升速度的变化.引入气泡长宽比L/D用于表示气泡拉伸变形程度,截取单个气泡上升过程分时段图像展示形态变化过程.研究结果表明,气泡沿电场方向伸长,且电场强度越大,变形越明显;竖直电场中气泡伸长导致上升速度增大,而水平电场中气泡上升速度减小.气泡尺寸增大,浮升力作用增强,气泡上升速度增大.溶液介电常数增加,电场力作用明显增加,气泡变形更加明显.
基于离散单元法和人工神经网络的近壁颗粒动力学特征研究

颗粒与壁面的相互作用往往对颗粒流动具有显著影响.为研究颗粒与壁面作用机理,对滚筒内颗粒流动过程进行离散单元法(DEM)数值模拟.基于模拟结果统计分析靠近壁面处颗粒的运动特征,结果表明,小摩擦系数时颗粒平动和旋转速度均近似满足正态分布,但由于壁面影响,摩擦系数增大时颗粒沿滚筒轴向的旋转速度偏离正态分布,颗粒动力学理论推导壁面边界条件时应考虑速度正态分布的修正及速度脉动的各向异性.采用人工神经网络(ANN)构建了颗粒无因次旋转温度、滑移速度和平动温度之间的函数模型,进而可以在常规双流模型壁面边界条件中考虑颗粒旋转的影响.基于DEM模拟及结果分析可以为壁面边界条件的理论构造和半经验修正提供基础数据和封闭模型.
因果推断方法在大气污染与人群健康效应研究中的应用

大气污染的健康危害是全球关注的公共卫生问题。大气污染与人群健康效应研究证据是环境空气质量标准与大气污染治理方案制定的重要依据。近年来,因果推断方法逐步引入到环境流行病学观察性研究中,为大气污染与人群健康效应的因果关系研究提供了更多的统计方法选择。观察性研究的复杂混杂偏倚问题是因果推断的重大挑战。本研究主要介绍了目前应用于大气污染与人群健康效应研究的混杂因素识别与控制的各因果推断方法,旨在为我国大气污染与人群健康效应因果推断研究提供方法学上的参考和依据。
羌活药材的化学成分和药理活性研究进展

羌活为伞形科植物羌活Notopterygium incisum或宽叶羌活Notopterygium franchetii干燥后的根茎和根,从其中分离得到的主要化学成分包括挥发油及萜类、香豆素类、糖及糖苷类、酚酸类、聚烯炔、生物碱类等。药理研究表明,羌活具有抗炎抗菌、抗氧化、抗病毒、抗癌细胞增殖、解热镇痛等活性,且对心脑血管系统、消化系统、呼吸系统和中枢神经系统有显著影响。主要介绍中药羌活的化学成分及药理活性研究进展,并对其研究方向进行展望,为进一步研究其药效物质基础、作用机制及合理开发利用提供理论依据。
水溶性香豆素荧光底物的制备及在液滴数字式检测中的应用

4-甲基伞形酮磷酸酯(4-MUP)是一类重要的荧光底物,由于具有较高的疏水性,荧光信号易在液滴间扩散而限制了其在液滴微流控芯片领域中的应用.本文首先通过修饰7-羟基香豆素-4-乙酸,制备了具有较高水溶性的新型底物分子7-二羟基磷酸酯香豆素-4-乙酸甲酯;进而以7-二羟基磷酸酯香豆素-4-乙酸甲酯为底物,以球刷酶(荷载大量碱性磷酸酶的聚电解质纳米颗粒, SP-AKP)为模式酶,建立了基于液滴微流控的单SP-AKP数字式检测体系.结果表明,该水溶性香豆素荧光底物具有与传统4-MUP底物相似的荧光光谱和酶催化性能.传统4-MUP酶促荧光产物5 min即在液滴中发生明显扩散,而该水溶性香豆素荧光底物酶催化后产生的荧光产物7-羟基香豆素-4-乙酸甲酯在24 h后仍未观察到明显扩散现象,具有优异的抑制荧光扩散性能.在基于液滴微流控芯片的单SP-AKP数字式检测中,对SP-AKP的检测限可达29.9 amol/L,同时有效提升了检测时间的可操作性与数字式信号读取的准确性.新型水溶性香豆素荧光底物有望替代4-MUP应用于以基于液滴数字式超敏生物检测为代表,在液滴分区实现酶促反应进行超灵敏检测的众多检测领域中.
基于改进RRT*FN算法的机械臂多场景运动规划

针对固定节点数的渐进最优快速扩展随机树(RRT*FN)算法精度低、对环境缺乏适应性等问题,提出了一种改进RRT*FN的机械臂运动规划算法。在迭代过程中,结合目标偏向随机采样和椭球子集采样的优势,构造新的启发式方法对采样区域进行约束,从而保证搜索路径更优。在扩展节点时,配置树中总节点数的预设值,并通过加权方法对树中叶子节点进行删减,避免了树规模的无限增长。在动态环境下,采用对节点剪枝与连接的启发式重规划方法,有效提高了对动态环境的适应能力。实验结果表明,该算法在规划过程中收敛速度更快,效率更高,具有较强的环境适应性。
模型驱动复杂机电系统软件与物理并行概念设计

并行设计是机电一体化系统概念设计的重要发展趋势,而软件作为复杂机电系统的重要组成部分,其早期设计通常与物理子系统串行开展,这极大限制了软件设计空间并导致严重的早期设计缺陷。为在复杂机电系统概念设计阶段实现软件与物理子系统的并行设计,提出了一种基于SysML的模型驱动软件与物理并行概念设计方法。将基于流的物理功能表示与基于数据/控制流图的软件功能表示相结合,提出了基于SysML的混合功能模型,通过该模型驱动软件与物理子系统设计的并行开展。在物理设计方面,基于功能效应匹配及时序规则模板实现带隐含时序约束的工作原理检索与筛选;在软件设计方面,基于分布式控制应用设计模式提出软件组件及其行为模型自动生成方法。最后,以移动机器人系统为例,展示了复杂机电系统软件与物理并行概念设计过程。
川南龙马溪组页岩储层水相渗吸规律

基于川南龙马溪组页岩多重孔隙特征,建立渗吸解析模型,定量计算不同孔隙类型渗吸深度。在此基础之上,开展考虑页岩储层温度、围压、流体压力共同作用下的水相渗吸实验,分析页岩水相渗吸规律。结果表明:基于渗吸饱和度渗吸过程可分为3个阶段:渗吸扩散段、渗吸过渡段、渗吸平衡段,其中渗吸扩散段为渗吸能力主要贡献段。在焖井初期由于流体压力作用页岩渗吸能力大幅度提高,为后续自发渗吸作用提供了渗吸液体。储层围压对页岩渗吸能力有抑制作用,但仍能提高储层改造效果,孔隙度增加倍数范围为0.42倍~ 1.63倍,渗透率增加倍数范围为17.6倍~ 67.3倍。黏土孔渗吸深度远大于脆性矿物孔和有机质孔,粘土矿物为页岩水化作用诱导微裂缝主控因素。焖井有利于提高川南龙马溪组页岩储层改造效果。研究成果可为页岩气井返排制度优化提供依据。
Fracture evolution and localization effect of damage in rock based on wave velocity imaging technology

By utilizing wave velocity imaging technology, the uniaxial multi-stage loading test was conducted on siltstone to attain wave velocity imagings during rock fracture. Based on the time series parameters of acoustic emissions(AE), joint response characteristics of the velocity field and AE during rock fracture were analyzed. Moreover, the localization effect of damage during rock fracture was explored by applying wave velocity imagings. The experimental result showed that the wave velocity imagings enable three-dimensional(3-D) visualization of the extent and spatial position of damage to the rock. A damaged zone has a low wave velocity and a zone where the low wave velocity is concentrated tends to correspond to a severely damaged zone. AE parameters and wave velocity imagings depict the changes in activity of cracks during rock fracture from temporal and spatial perspectives, respectively: the activity of cracks is strengthened, and the rate of AE events increases during rock fracture;correspondingly, the low-velocity zones are gradually aggregated and their area gradually increases. From the wave velocity imagings, the damaged zones in rock were divided into an initially damaged zone, a progressively damaged zone, and a fractured zone. During rock fracture,the progressively damaged zone and the fractured zone both develop around the initially damaged zone, showing a typical localization effect of the damage. By capturing the spatial development trends of the progressively damaged zone and fractured zone in wave velocity imagings, the development of microfractures can be predicted, exerting practical significance for determining the position of the main fracture.