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溴化丁基橡胶摩擦纳米发电机的制备及应用

溴化丁基橡胶摩擦纳米发电机的制备及应用

作者：吕潇中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

随着人口增长、环境恶化、能源日渐枯竭,能源的可持续利用已经成为全人类共同面对的难题。目前能源利用主要聚集在可再生能源和绿色能源,其实一直以来却忽略了生活中最为常见的一种能量—摩擦。随着纳米技术的不断发展,纳米发电机应运而... 详细信息

随着人口增长、环境恶化、能源日渐枯竭,能源的可持续利用已经成为全人类共同面对的难题。目前能源利用主要聚集在可再生能源和绿色能源,其实一直以来却忽略了生活中最为常见的一种能量—摩擦。随着纳米技术的不断发展,纳米发电机应运而生,其中摩擦发电机具有应用范围广泛且结构简单的优点。在本文中就以垂直—分离式结构组装摩擦发电机。研究内容主要有以下几点:(1)溴化丁基橡胶的制备溴化丁基橡胶具有诸多的优点,同时与人体有良好的相容性、且具有自杀菌效果,所以选择其作为摩擦材料之一。实验中采用静电纺丝法、涂膜法、压片法分别制备橡胶薄膜。在静电纺丝中选择开炼300次的橡胶溶解成纺丝液进行纺丝,添加的驻极体SiO最佳量为10%;涂膜法中选择橡胶固含量为15%、驻极体SiO为6%;压片法中最佳配比为橡胶100g、硬脂酸1g、石蜡油8g、ZnO 3g、MgO 0.6g、促进剂M 1.5g、单质硫1.5g,以及5%SiO,添加的炭黑为15%(每100g橡胶)。(2)摩擦材料的选择及表面处理通过摩擦序列表以及对人体安全性的考虑,选择另一极摩擦材料为PET和尼龙。制备尼龙膜时选择30%尼龙溶液,为增大摩擦力对材料表面进行粗糙度处理,分别为化学腐蚀法和物理砂纸打磨以及筛网压膜。利用原PET的输出电压为6V,化学腐蚀的输出电压为12V,300目筛网压膜的PET的输出电压可高达40V。300目筛网压膜后尼龙的输出电压可高达90V。(3)自供电式传感器应用于步态分析将制备的摩擦发电机用于自供电式传感器进行人体运动的检测,通过对步态进行分析识别,可以进行身份验证。同时还可以检测不同的状态如走、跑、跳,其步态曲线图也会有巨大的差异。下一步可以与生物医疗相结合,进行疾病的预防以及病人的康复训练。

关键词：摩擦发电机自供电传感器步态分析

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生物质低温气化实验及其机理研究

生物质低温气化实验及其机理研究

作者：吕潇东南大学

学位级别：硕士

生物质能具有储量丰富、环境友好等特点,其开发利用对于缓解能源危机、减少环境污染具有重要意义。生物质低温水蒸气气化制氢技术可将生物质中的有机物高效地转化为富氢气体,具有广阔的应用前景。针对生物质低温气化过程中存在的半焦转... 详细信息

生物质能具有储量丰富、环境友好等特点,其开发利用对于缓解能源危机、减少环境污染具有重要意义。生物质低温水蒸气气化制氢技术可将生物质中的有机物高效地转化为富氢气体,具有广阔的应用前景。针对生物质低温气化过程中存在的半焦转化率低、反应速率慢以及焦油大量生成等问题,本文分别进行了生物质热解与半焦气化、焦油模化物重整以及生物质水蒸气气化三部分实验,对生物质低温水蒸气气化过程中的部分反应机理和整体转化效果进行了研究与优化。首先,为了使生物质半焦在低温下高效快速地转化为富氢气体,同时研究热解条件对半焦结构性质与转化效果的影响,本文基于响应面法,以麦秸为实验原料,进行了生物质热解与半焦气化的实验研究。实验考察了热解温度、K2CO3负载浓度和床料中钾基催化剂含量对半焦气化过程中的碳转化率、氢气产率和反应速率的影响。优化结果表明,当热解温度为650℃、K2CO3负载浓度为22wt%、床料中钾基催化剂含量为70%时,碳转化率、氢气产率和反应速率分别可达最大值97.9%、186.0mol/kg-char和1.56%/min,与实验值有较好的一致性,此时产气中H2的体积浓度可达70%,同时由半焦气化结果可知,与气化阶段钾基催化剂含量相比,热解阶段K2CO3负载的作用更加显著。另外,本文借助X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜技术(SEM)和傅里叶红外光谱技术(FTIR)对不同热解条件下得到的半焦进行了表征分析,结果表明：i)650℃左右热解得到的半焦具有破裂的结构,且未发生碳化,故具有较好的反应性能;ii)适量的K2CO3负载可使半焦表面形成蓬松多孔的海绵状结构且有利于多种含H、O官能团的保留,从而促进进一步的气化反应。其次,针对低温下生物质焦油大量生成的问题,本文以最难转化的萘类物质为生物质焦油模化物,基于响应面法,研究了其水蒸气重整规律并比较了碱金属Li与碱土金属Mg的修饰对镍基催化剂性能的影响。实验采用由上游流化床与下游固定床组成的两级反应器,以流化床温度、固定床温度和水碳摩尔比为自变量,碳转化率和氢气产率为响应值建立响应面,优化结果表明当流化床与固定床温度均为900℃、水碳摩尔比为9时,碳转化率和氢气产率分别达到最优值76.1%与120.2mol/kg-tar,与实验值吻合。在优化工况的基础上,对经Li与Mg修饰的催化剂进行了进一步研究,结果表明修饰后的催化剂因其对加氢裂化过程的显著促进作用而适于布置在上游流化床中,而未经修饰的镍基催化剂更有利于小分子烃类的重整和水气变换反应的进行,适合装载于下游固定床中。此外,在适宜工况下,经过10h连续反应的催化剂中并无明显积碳产生,且反应过程中通入适量氢气可显著提升重整效果。最后,基于响应面法,使用两级反应器,以麦秸为原料,以碳转化率和氢气产率为响应值进行了两组生物质水蒸气气化实验。第一组实验为催化剂配比优化实验,意在优化两级反应器中钾基催化剂与镍基催化剂的配比,得到的优化工况为气化温度800℃、一级反应器中钾基催化剂含量82wt%、二级反应器中镍基催化剂含量74wt%;第二组实验为气化工况优化实验,使用经锂、镁修饰的镍基催化剂与钾基催化剂配合,进一步优化了气化工况与两种经修饰的镍基催化剂的配比方式,优化结果表明,两级反应器最佳温度为800℃,而二级反应器中经锂修饰的镍基催化剂含量为90%更加有利。在各自的优化工况下,两组实验中的碳转化率均在97%左右,而氢气产率可达66mol/kg-bio以上;此外,在低温下的生物质水蒸气气化中,经锂修饰的镍基催化剂更有利于碳转化率的提高,且与适量的钾基催化剂配合可进一步提高氢气产率,两级反应器均为700℃时,碳转化率和氢气产率分别可达91.7%和57.6mol/kg-bio。二级反应器的设置可使原有的碳转化率和氢气产率进一步提升,且该效果在低温下更加显著。

关键词：生物质水蒸气气化低温半焦焦油响应面法

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预处理生物质的热解实验研究

东南大学学报（自然科学版） 2016年第2期46卷 317-325页

作者：周亚运肖军吕潇沈来宏东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

通过分步添加Ca（OH）2与甲酸获得甲酸钙的方法对生物质进行预处理,在管式炉上开展了预处理生物质热解实验,研究了甲酸钙预处理对4种生物质热解特性的影响.样品的红外分析显示,甲酸钙预处理影响了纤维素和半纤维素的结构,一定程度上破... 详细信息

通过分步添加Ca（OH）2与甲酸获得甲酸钙的方法对生物质进行预处理,在管式炉上开展了预处理生物质热解实验,研究了甲酸钙预处理对4种生物质热解特性的影响.样品的红外分析显示,甲酸钙预处理影响了纤维素和半纤维素的结构,一定程度上破坏了乙酰基侧链,而对木质素苯环结构影响较小,且出现了明显的羧酸根官能团振动.热解实验结果表明：木屑的生物油产率高于3种秸秆类生物质（玉米秆、稻秸、麦秆）,最大生物油产率达到0.496 g/g.甲酸钙预处理使得生物质的半焦和气体产率增加,而生物油产率下降.GC-MS分析显示,木屑生物油酸类含量低于秸秆类生物质,而酚类物质含量较高,其中麦秆生物油酸类含量最高,酸度最强.甲酸钙预处理明显减少了生物油中乙酸和左旋葡聚糖的含量,增加了羟基丙酮与环戊烯酮等酮类物质;而且甲酸钙预处理显著降低了生物油的酸性,且对秸秆类生物质的改善作用更加明显,其中木屑生物油p H值从4.1~4.3增加到5.6~5.8,麦秆生物油从2.4~2.7增加到5.0~5.3.

关键词：生物质热解预处理甲酸钙

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基于命名数据网络的数据同步研究

基于命名数据网络的数据同步研究

作者：吕潇阳北京邮电大学

学位级别：硕士

命名数据网络(NDN)是美国国家科学基金会在其互联网体系结构工程下的资助项目之一。基于NDN的项目研究目的是为了将现今以各主机为中心搭建的网络改进为以数据为中心的网络,其以内容名字作为核心的网络模型,能够适应大规模的数据的分发... 详细信息

命名数据网络(NDN)是美国国家科学基金会在其互联网体系结构工程下的资助项目之一。基于NDN的项目研究目的是为了将现今以各主机为中心搭建的网络改进为以数据为中心的网络,其以内容名字作为核心的网络模型,能够适应大规模的数据的分发传输以及保障数据的安全。多用户间的数据同步在当今网络的使用中已经成为了一项基本的要求,很多应用如云存储,群组通信以及集群服务等都需要数据同步的支持。在传统TCP/IP网络中,以基于中心服务器为特点,各类同步系统存在着传输效率低,鲁棒性差等缺陷。在NDN网络中,多用户间的数据同步是能够发挥NDN网络特性的一个方向,其以内容为中心的设计模型与传统的TCP/IP网络P2P的传输方式不同,能够以内容名字为基础进行多路转发以及路由聚合,在进行多个用户间的数据同步时有良好的表现,从而使得NDN网络在数据同步方面有一些传统TCP/IP网络没有的优势。现在已经有一些方案能够基本支持在NDN网络上进行数据同步,如ChronoSync等。虽然ChronoSync能够完成基本的数据同步功能,但由于NDN网络兴趣包与数据包一一对应的特性,ChronoSync对于并发更新的应对并不理想,同时在扩展性与应用场景方面仍然存在着一些限制。以此为基础,本文提出了一种基于中心控制节点的数据同步方案。这种同步方式改进了现有同步方案的一些缺点,同时能够结合集中式和分布式两种方案的优势,在多用户之间利用NDN网络上实现高效,鲁棒性高且扩展性强的数据同步系统。此外,该方案非常适用于进行集群服务器间的数据同步,通过此方案可以建立一个由多个主机组成的集群服务系统并向其他客户提供服务。

关键词：数据命名网络数据同步分布式

适宜增压流化床操作参数提高生物质热气化气合成甲烷效率

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农业工程学报 2015年第2期31卷 241-245页

作者：冯飞沈来宏肖军吕潇东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 南京化工职业技术学院机械技术系南京210048

生物质热化学气化制取甲烷是人工获取代用天然气的重要方式之一,其中生物质热气化气合成甲烷是该技术的关键步骤之一。在自行设计的增压流化床反应系统上,开展生物质气化气合成甲烷的试验,分别研究了反应温度、反应压力、空速和氢碳比... 详细信息

生物质热化学气化制取甲烷是人工获取代用天然气的重要方式之一,其中生物质热气化气合成甲烷是该技术的关键步骤之一。在自行设计的增压流化床反应系统上,开展生物质气化气合成甲烷的试验,分别研究了反应温度、反应压力、空速和氢碳比对甲烷生成速率和CO转化率的影响。结果表明,在增压流化床反应器上可高效的合成甲烷,最大甲烷生成速率超过3.2 mol/(L·h),CO转化率超过80%。提高反应温度有利于甲烷生成速率和CO转化率的提高,且当反应温度在350℃左右时达到最大值;反应压力对甲烷化过程有很大影响,提高反应压力有利于甲烷化过程;随着空速的增大,甲烷生成速率增加,但是CO转化率会下降;而甲烷生成速率和CO转化率则随着氢碳比的增大而增大。为获得较高的甲烷生成速率和CO转化率,适宜的反应温度在350℃左右,空速在10 000 h-1,氢碳比在3附近,反应压力可取在0.3 MPa左右。该研究结果将为进一步研究生物质热化学气化制取甲烷奠定基础。

关键词：天然气甲烷流化床生物质热气化气

基于背靠背变流器的柔性负荷功率响应控制方法研究

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基于背靠背变流器的柔性负荷功率响应控制方法研究

作者：吕潇南京师范大学

学位级别：硕士

由于环境污染问题和能源紧缺问题的日益严重,可再生能源发电迅速发展。分布式发电作为可再生能源发电的主要形式,其输出功率受可再生能源的间歇性特征影响,波动性较强且难以预测。因此,大规模分布式电源的接入给电力供需平衡带来了巨大... 详细信息

由于环境污染问题和能源紧缺问题的日益严重,可再生能源发电迅速发展。分布式发电作为可再生能源发电的主要形式,其输出功率受可再生能源的间歇性特征影响,波动性较强且难以预测。因此,大规模分布式电源的接入给电力供需平衡带来了巨大的挑战。柔性负荷具有参与主动配电网调度的潜力,可以作为功率调节资源参与电网实时功率平衡控制。由于柔性负荷在响应上级功率需求方面的应用潜力巨大,利用其虚拟储能特性可有效改进需求侧负荷响应控制不灵活、无功不可控等缺点,但具体的控制方法尚未得到深入研究。因此,为解决上述问题,挖掘柔性负荷功率控制的潜力参与电网功率平衡控制,本文建立基于背靠背变流器的柔性负荷功率响应控制模型,并提出其协同控制方法,主要内容如下:1)对柔性负荷无功响应控制方法进行研究。分析背靠背变流器基本原理,建立基于背靠背变流器的柔性负荷控制结构,设计基于背靠背变流器的柔性负荷无功控制模型及其控制回路,提出柔性负荷无功响应控制方法,并通过仿真验证所述控制方法的有效性。2)对基于柔性负荷的虚拟储能功率控制方法进行研究。分析柔性负荷的虚拟储能特性,建立基于柔性负荷的虚拟储能功率控制模型,结合柔性负荷无功响应控制,提出基于柔性负荷的虚拟储能功率综合控制方法,并通过仿真验证所述控制方法的有效性。3)对多柔性负荷功率响应协同控制策略进行研究。分析多智能体技术的基本原理,阐述多柔性负荷分层协同控制构想,设计多柔性负荷功率响应协同控制架构,研究协同控制中的分层控制模块,包括稳态控制层与动态控制层的控制策略,提出多柔性负荷功率响应分层协同控制方法,并通过仿真验证所述协同控制策略的有效性。

关键词：柔性负荷虚拟储能背靠背变流器功率响应分层控制

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W市投资建设邮轮港口的风险管理研究

W市投资建设邮轮港口的风险管理研究

作者：吕潇山东大学

学位级别：硕士

近年来,我国经济保持快速发展,百姓收入水平不断提升,推动了旅游成为了我国发展最快的产业之一,邮轮旅游也在我国沿海地市快速发展起来。在各地纷纷投入邮轮产业的同时,相互竞争也更加激烈,往往高投入得不到预期收益。作为沿海地市,发... 详细信息

近年来,我国经济保持快速发展,百姓收入水平不断提升,推动了旅游成为了我国发展最快的产业之一,邮轮旅游也在我国沿海地市快速发展起来。在各地纷纷投入邮轮产业的同时,相互竞争也更加激烈,往往高投入得不到预期收益。作为沿海地市,发展邮轮产业现在已经成为了两难选择,即希望抢占先机,打造品牌,提升城市形象,又不得不面临发展中存在的高风险,因此,风险管理格外重要。本文以W市投资建设邮轮港口为对象,基于首次开发邮轮港口项目的国有港口企业视角,就W市发展邮轮港口项目中可能遇到的风险进行识别、评估和应对,进行深入分析和研究,避免盲目投资和过度开发,对企业合理开发邮轮项目有着积极的帮助作用。论文第一章梳理了项目的背景,提出了想解决的主要问题,提出了研究的途径和方式方法。第二章阐述了研究的方法基础,对风险管理基础理论进行了整理,形成大体的解决问题思路。第三章开展实例分析,对项目进行了基本介绍,运用德尔菲法对W市建设邮轮港口项目为进行风险识别,为建立风险评价指标提供依据。第四章运用风险管理有关理论,通过AHP分析法构建指标评价分析标准,再通过模糊综合评价法开展项目风险评价,将项目风险区间量化,并对项目中研究识别的主要风险予以明确。第五章针对主要风险点,提出控制相关风险的对策。第六章总结论文研究情况,并对今后完善方向进行展望。通过论文对W市投资建设邮轮港口项目过程中风险识别、评估和应对的详细分析,希望为沿海城市发展邮轮项目项目,尤其是中小城市发展邮轮港口,进行风险管理时提供一定的借鉴和参考。

关键词：邮轮港口风险识别风险评价

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铅胁迫下向日葵幼苗生理及蛋白质组学的研究

铅胁迫下向日葵幼苗生理及蛋白质组学的研究

作者：吕潇天津农学院

学位级别：硕士

为研究向日葵幼苗受铅胁迫后的一系列动态变化以及蛋白质结构与蛋白功能之间的联系,本研究向日葵(Helianthus annuus L.)品种HA89为材料,在含Pb+浓度为0(对照)、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L的醋酸铅溶液处理下,共培养30天。通... 详细信息

为研究向日葵幼苗受铅胁迫后的一系列动态变化以及蛋白质结构与蛋白功能之间的联系,本研究向日葵(Helianthus annuus L.)品种HA89为材料,在含Pb+浓度为0(对照)、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L的醋酸铅溶液处理下,共培养30天。通过测定发芽率、发芽势等生长指标以及过氧化氢酶、过氧化物酶等生理指标来分析向日葵幼苗受不同程度的铅胁迫后发生的变化或不同程度的损伤;通过结合红外光谱和双向电泳两种技术来研究向日葵幼苗受铅胁迫后的蛋白质二级结构和蛋白质组的动态变化,为了能明显看出蛋白质组学和蛋白结构的变化,本研究选用培养30天的含铅浓度为0mg/L(对照)、400mg/L、800mg/L进行蛋白二级结构和蛋白质表达的研究;此外,为了提供较为适宜的向日葵幼苗双向电泳体系,本研究采用不同提取蛋白质方法以及不同聚焦时间来进一步优化向日葵幼苗的双向电泳体系。研究结果表明:从生长指标的结果来看,低浓度的铅胁迫处理对向日葵幼苗的发芽率、发芽率、活力指数以及苗重具有促进作用,超过一定浓度后的高浓度铅胁迫则对发芽率、发芽率、活力指数以及苗重具有抑制作用;而发芽指数受铅胁迫影响不明显,根长和苗长则随着铅胁迫浓度的增加呈下降趋势,根重则随着铅胁迫浓度的增加呈上升的趋势。从生理指标的可以得知,随着铅胁迫浓度的增加,向日葵幼苗中的MDA含量表现为先下降后上升的趋势,SOD、POD和CAT活性均呈先上升后下降的趋势。从傅里叶红外光谱检测不同铅胁迫后向日葵幼苗的蛋白质二级结构变化的结果来看,向日葵幼苗根部无规则卷曲结构的数量随着铅胁迫浓度增加而增加,经不同浓度铅胁迫处理的向日葵幼苗茎部和叶部含有的无规则卷曲结构的数量变化也较为明显,所以向日葵幼苗根、茎、叶的蛋白二级结构中无规则卷曲结构对铅胁迫最为敏感;向日葵幼苗的根部随着铅胁迫浓度的升高,蛋白二级结构更为稳定,而茎部和叶部则随着铅胁迫浓度的升高,蛋白二级结构受到一定程度的损伤,趋于松散。在建立双向电泳体系结果上得出,在Tris酚提取法,TCA-丙酮提取法以及水提法这三种方法来提取向日葵幼苗全蛋白的含两种,采用Tris酚提取法提取的全蛋白含量相对于其他两种方法较高;在双向电泳时,对比一向聚焦6小时和10小时两种方法来研究向日葵幼苗的双向电泳体系,结果表明,聚焦6小时的体系较为适合向日葵幼苗。从双向电泳和质谱检测不同铅胁迫后向日葵幼苗的蛋白表达上的变化结果看,经铅胁迫处理后的向日葵幼苗的蛋白点数量均低于未经铅胁迫处理的向日葵幼苗蛋白点数量。经ImagemasterTM2D Platinum软件分析后发现差异蛋白点共27对,显著差异的蛋白点(即差异倍数为2倍以上的)11个,质谱成功鉴定出其中的9个;经过质谱分析并比对蛋白库后得知,差异蛋白包括叶绿体蛋白、感应蛋白等,均是与向日葵应对重金属胁迫产生反应机制的重要蛋白。

关键词：向日葵幼苗生长指标生理指标蛋白质二级结构蛋白质表达

基于改进Yolov5和小样本的工件表面粗糙度视觉检测研究

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基于改进Yolov5和小样本的工件表面粗糙度视觉检测研究

作者：吕潇桂林理工大学

学位级别：硕士