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基于机器学习的印刷电路板式换热器仿真与优化设计

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基于机器学习的印刷电路板式换热器仿真与优化设计

作者：战琪东北电力大学

学位级别：硕士

随着我国“双碳”战略的提出,能源转型的进程进一步加快,天然气具有清洁、高效、环保等优点,其燃烧产生的二氧化碳排放量相对煤炭和石油较低,是一种较为环保的化石能源,在我国的能源结构中发挥越来越重要的作用。我国远洋天然气储量丰富... 详细信息

随着我国“双碳”战略的提出,能源转型的进程进一步加快,天然气具有清洁、高效、环保等优点,其燃烧产生的二氧化碳排放量相对煤炭和石油较低,是一种较为环保的化石能源,在我国的能源结构中发挥越来越重要的作用。我国远洋天然气储量丰富,通过提高天然气生产与储运效率,能够显著减少能源的浪费和环境的污染。印刷电路板式换热器(PCHE)具有结构紧凑、换热高效等显著优势,是天然气开采和气化过程的理想选择。本文提出了基于机器学习方法的液化天然气(LNG)气化器中直通道PCHE内甲烷流动换热特性预测模型,同时提出一种基于微元分段法和机器学习模型的流动换热一维仿真模型,最后对PCHE通道的直径和长度进行多目标优化,设计出兼具高换热系数和低流动压降的通道结构。首先,使用机器学习方法对半圆形直通道PCHE内甲烷的流动换热参数进行建模。通过对数据库各参数进行相关系数分析、数据集分割比例和神经网络架构的选择、机器学习模型的超参数优化等方式,提出了完善的机器学习建模流程,并对人工神经网络、极限梯度增强算法、轻型梯度增强机和随机森林四种模型的预测精度进行了比较分析。结果表明,数据集的不同划分比例对机器学习模型预测结果的影响较小,上述四种模型均具有较好的预测效果,通过调整模型的超参数,可以进一步提高预测的准确性。通过评分机制选取了人工神经网络的最佳架构,使其对换热系数和压降的预测精度最佳,预测相关系数均达到0.999。此外,基于微元法编写PCHE流动换热一维仿真模型。通过将训练得到的神经网络模型耦合进仿真模型中,实现了对PCHE流动换热过程中内部参数的精准预测。探究了质量流率、进口压力、通道直径和壁面热流对甲烷气化过程中流动和换热的影响,揭示了甲烷的物性变化情况。结果表明,较大的质量流率和直径及较小的进口压力和壁面热流会导致甲烷温度降低,同时会导致甲烷的相变发生在PCHE通道的不同位置,进而导致物性的复杂变化。最后,通过多目标优化方法对PCHE进行结构设计。通过建立PCHE长度和通道直径的代理模型,实现对拟优化区间内不同PCHE通道结构下出口参数的准确预测。通过对代理模型进行优化求得帕累托解集,并使用TOPSIS方法得到最优解,最后使用一维仿真模型验证该最优解对应的压降和换热系数。优化结果表明,得到的最优结构能够综合权衡PCHE的长度和直径参数,实现换热系数和压降的同时改善。提出的基于代理模型的多目标优化方法与一维仿真方法的误差小于2%,该方法可以快速完成PCHE优化设计。

关键词：印刷电路板式换热器跨临界甲烷机器学习一维仿真多目标优化

我国旅游管理学科自主知识体系构建的发展与评价:基于2013—2022年旅游管理学科主文献的CiteSpace可视化分析

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旅游科学 2024年第4期38卷 1-14页

作者：李静孙文策中国人民大学书报资料中心北京100872 中国人民大学商学院北京100872

文章以2013—2022年《复印报刊资料·旅游管理》转载的发表于中国人文社科学术期刊的旅游管理学科论文为参考,结合高等学校科学优秀研究成果奖、三大文摘摘编、知网高被引论文情况,通过专家推荐等形式广泛征集学界意见,并经专家评审后,... 详细信息

文章以2013—2022年《复印报刊资料·旅游管理》转载的发表于中国人文社科学术期刊的旅游管理学科论文为参考,结合高等学校科学优秀研究成果奖、三大文摘摘编、知网高被引论文情况,通过专家推荐等形式广泛征集学界意见,并经专家评审后,选取了旅游管理学科235篇主文献为研究样本,采用信息可视化软件CiteSpace对中国旅游管理学科的知识图谱结构进行可视化分析,绘制旅游管理研究的发文作者、研究机构、关键词共现、关键词时区及关键词突现等图谱来探寻旅游管理领域的发展脉络与热点演化。研究结果显示,发文作者之间的研究合作不甚密切;研究机构主要以高校和科研院所为主,跨机构合作强度不大;旅游、乡村旅游、旅游业、中国是近年来旅游管理学科主文献中的高频关键词,旅游资源、旅游体验、旅游目的地、地役权合同、旅游产业是旅游管理研究的热点领域;旅游管理学科研究方法与研究内容与时俱进。文章最后提出,树立核心作者群、加强作者及机构之间的合作与交流、根植中国大地等是未来研究的主要建议。

关键词：旅游管理 CiteSpace 可视化分析旅游管理学科主文献

“六个必须坚持”:发展“村味赛事”的根本遵循

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河北学刊 2024年第2期44卷 23-31页

作者：郭国祥王思策武汉理工大学马克思主义学院贵州财经大学马克思主义学院

“六个必须坚持”是习近平新时代中国特色社会主义思想的精髓和活的灵魂,也是高质量发展“村BA”和“村超”等“村味赛事”的根本遵循。人民至上是发展“村味赛事”的根本立场,把握群众对美好生活的向往,为民造福凝聚人民力量,随时随地... 详细信息

“六个必须坚持”是习近平新时代中国特色社会主义思想的精髓和活的灵魂,也是高质量发展“村BA”和“村超”等“村味赛事”的根本遵循。人民至上是发展“村味赛事”的根本立场,把握群众对美好生活的向往,为民造福凝聚人民力量,随时随地接受人民评判。自信自立是发展“村味赛事”的精神基石,保持自信守住元气锐气和豪气,保持自立提升志气骨气和底气。守正创新是发展“村味赛事”的内在动力,坚守马克思主义体育观之正,开创多元融合发展之新,拓宽经济需求、创新文化观念、创新科技教育、创新基层治理。问题导向是发展“村味赛事”的重要方法,坚持马克思主义实践观发现问题,运用马克思主义矛盾观分析问题,贯彻马克思主义发展观解决问题。系统观念是发展“村味赛事”的实践遵循,大兴调查研究谋划全局,提高政治能力一体推进。胸怀天下是发展“村味赛事”的格局境界,“村味赛事”是中国式现代化和人类文明新形态的缩微景观,用全球视野看待“村味赛事”,巧用“村味赛事”讲好中国故事。

关键词：中国共产党六个必须坚持村味赛事村BA 村超

不同老化条件下Sasobit温拌橡胶沥青抗老化特性与机理研究

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不同老化条件下Sasobit温拌橡胶沥青抗老化特性与机理研究

作者：彭少策广州大学

学位级别：硕士

近年来,在绿色公路建设政策和“双碳”战略的支持和倡导下,我国公路建设沿着节能减排、降低污染、循环利用的可持续方向发展。如何提高沥青材料性能,延长沥青路面使用寿命是当今关注的重点。Sasobit温拌橡胶沥青(SWMRA)不仅可以缓解废... 详细信息

近年来,在绿色公路建设政策和“双碳”战略的支持和倡导下,我国公路建设沿着节能减排、降低污染、循环利用的可持续方向发展。如何提高沥青材料性能,延长沥青路面使用寿命是当今关注的重点。Sasobit温拌橡胶沥青(SWMRA)不仅可以缓解废旧轮胎堆积和污染的问题,还可以循环利用废旧资源,有效提高沥青路面抗老化、抗车辙性能,在节约公路建设成本和提高行车舒适性方面有巨大的潜力。但是沥青在使用过程中经常受到高温、氧化、雨水和紫外线的影响,导致沥青路面出现病害,严重影响行车舒适性和安全性。因此,对SWMRA的老化性能和机理的展开深入研究,为温拌橡胶沥青路面的推广应用和养护提供参考,在降低生产能耗,实现绿色和谐的可持续发展等方面都具有积极的技术意义以及良好的经济效益和社会效益。基于此,自设计热-氧-水-光耦合老化方法,并与传统热氧老化方法和室外自然老化方法进行对比,通过测试不同老化条件下的SWMRA三大指标(针入度、延度、软化点)、弹性恢复和旋转黏度,利用动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR)对比SWMRA在不同老化条件作用前后的复数剪切模量和相位角等流变性能指标,并结合傅里叶变换红外光谱试验(FTIR)和原子力显微镜试验(AFM),探究SWMRA在不同老化条件作用前后化学官能团和表观形貌的改变,分析SWMRA在上述三种老化模式条件下的老化规律和性能劣化机理。研究结果表明:(1)针入度和延度随着老化程度的加深或老化时间的增加呈单调递减趋势,软化点、弹性恢复和粘温指数先上升后下降,旋转黏度呈单调递增趋势。(2)室外自然老化和热-氧-水-光耦合老化试验的复数剪切模量、相位角和车辙因子只表现出单一变化趋势,热氧老化的变化规律均出现拐点。(3)在热氧老化和热-氧-水-光耦合老化条件下蠕变劲度和蠕变速率变化趋势一致且较为明显,蠕变劲度随老化程度加深先升后降,蠕变速率先降后升。室外自然老化条件下蠕变劲度和蠕变速率呈现小范围的上下波动,与热-氧-水-光耦合老化后段变化趋势相似。说明老化会对SWMRA的低温性能产生不利的影响,但是这种负面影响在沥青路用过程中以缓慢且渐进的方式显现。(4)热氧老化条件下,亚砜基(S=O)和碳碳双键(C=C)官能团含量逐渐增多,且在PAV出现明显的羰基(C=O);室外自然老化条件下,亚砜基(S=O)官能团含量先增多后减少,碳碳双键(C=C)维持稳定;热-氧-水-光耦合老化条件下,碳碳双键(C=C)和亚砜基(S=O)官能团含量先增多后减小。(5)未老化SWMRA的形貌图中没有出现明显的“蜂”相结构,在三维形貌图中呈毛刺状。沥青表面的光滑程度与毛刺的起伏高度有关,不同老化条件下沥青的粗糙度均先增大后减小。热氧老化的沥青DMT模量先升高后降低,热-氧-水-光耦合条件DMT(Derjaguin-Muller-Toporov)模量是单调递增趋势。三种老化方式下,SWMRA的粘附力随着老化程度增加而增大,证明橡胶粉和Sasobit温拌剂能提高沥青材料与集料颗粒之间的黏附效应。

关键词： Sasobit温拌橡胶沥青不同老化条件抗老化特性老化机理微观分析

百年歌自苦,盛世有知音评新编豫剧《杜甫:大河之子》

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中国戏剧 2024年第4期 26-28页

作者：贾战伟平顶山学院

2023年11月7日晚,作为第五届中国豫剧艺术节重头戏的新编古装戏《杜甫:大河之子》再次在郑州大剧院与观众见面。作为郑州市豫剧艺术中心倾力打造的文化品牌,该剧早在2023年9月22日第7届中国诗歌节期间就已于郑州大剧院举行了首演,当日... 详细信息

2023年11月7日晚,作为第五届中国豫剧艺术节重头戏的新编古装戏《杜甫:大河之子》再次在郑州大剧院与观众见面。作为郑州市豫剧艺术中心倾力打造的文化品牌,该剧早在2023年9月22日第7届中国诗歌节期间就已于郑州大剧院举行了首演,当日网络同步直播的点击量达到249.72万次,赢得了各方观众的一致好评。

关键词：豫剧诗歌节新编古装戏剧院点击量杜甫艺术节

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长记忆时间序列的均值单变点估计

统计与决策 2024年第3期40卷 51-57页

作者：习代青肖洪策中南财经政法大学统计与数学学院武汉430073

文章采用拟极大似然法估计了一类长记忆时间序列模型的单均值变点,在变点大小固定和变点收缩两种情形下分析了估计量的渐近性质。研究发现,变点大小与长记忆性之间存在一种权衡关系。具体而言,当变点大小固定时,变点估计量是不相合的,... 详细信息

文章采用拟极大似然法估计了一类长记忆时间序列模型的单均值变点,在变点大小固定和变点收缩两种情形下分析了估计量的渐近性质。研究发现,变点大小与长记忆性之间存在一种权衡关系。具体而言,当变点大小固定时,变点估计量是不相合的,而变分点估计量是T-相合的;当变点收缩时,变点估计量的收敛速度依赖于记忆参数d,估计量的极限分布得以推导。最后,蒙特卡洛实验和实证分析验证了所提理论结果的有限样本表现。

关键词：长记忆分数布朗运动结构变点拟极大似然估计最小二乘法

应用于姿态敏感器的SORNN微小故障诊断方法

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哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 31-41页

作者：龙弟之闻新王戬战泓廷南京航空航天大学航天学院南京210016 广东省“天临空地海”复杂环境智能探测重点实验室(北京理工大学) 广东珠海519088

为实现空间外部干扰和测量噪声存在情况下,航天器姿态敏感器微小故障的有效检测,以及方位敏感器和惯性敏感器之间的故障隔离,提出了一种基于自组织循环神经网络(self-organizing recurrent neural network,SORNN)的微小故障诊断方法。首... 详细信息

为实现空间外部干扰和测量噪声存在情况下,航天器姿态敏感器微小故障的有效检测,以及方位敏感器和惯性敏感器之间的故障隔离,提出了一种基于自组织循环神经网络(self-organizing recurrent neural network,SORNN)的微小故障诊断方法。首先,设计了SORNN模型,包括网络结构自组织算法、终止条件和调整条件,实现对网络隐藏层神经元数量和循环记忆深度的自适应调节,用以提升网络的拟合性能。然后,针对姿态运动学子系统设计了基于SORNN的干扰观测器,给出网络权值更新算法并证明了状态估计误差的收敛性。将系统输出估计误差通过低通滤波器以抑制星敏感器测量噪声,推导更严格的残差和检测阈值进而提高对微小故障的检测能力。最后,针对姿态动力学子系统设计了故障隔离观测器,通过干扰解耦和干扰观测器的补偿消除未知扰动和噪声对残差的影响,利用动力学和运动学的冗余关系解决了两类敏感器故障的隔离问题。仿真结果表明,验证了所提方法对扰动和噪声掩盖下的星敏感器和陀螺微小故障检测与隔离的有效性。

关键词：故障诊断姿态敏感器微小故障循环神经网络干扰观测器

中国艺术歌曲《静夜思》《青玉案·元夕》艺术特点及演唱研究

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中国艺术歌曲《静夜思》《青玉案·元夕》艺术特点及演唱研究

作者：孙东战云南师范大学

学位级别：硕士

CO_(2)响应型β-环糊精材料用于稠油降黏

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精细化工 2024年第4期41卷 895-901,919页

作者：孙彩霞马浩于福策夏淑倩天津大学化工学院天津300350

制备了一种环境友好型马来酸酐改性β-环糊精(MAH-β-CD),温和条件下将其与聚醚胺(JD230)通过静电作用合成了具有CO_(2)响应性的表面活性剂(MJD230)。MJD230能与稠油形成稳定的水包油乳液,进而有效降低溶液的表面张力。在CO_(2)调控下,M... 详细信息

制备了一种环境友好型马来酸酐改性β-环糊精(MAH-β-CD),温和条件下将其与聚醚胺(JD230)通过静电作用合成了具有CO_(2)响应性的表面活性剂(MJD230)。MJD230能与稠油形成稳定的水包油乳液,进而有效降低溶液的表面张力。在CO_(2)调控下,MJD230可重复用于稠油的乳化降黏和破乳。利用FTIR对MJD230结构进行了表征。通过观察降黏率和乳液粒径优化MJD230的合成条件,同时对降黏效果和乳液的稳定性进行了考察。将在反应温度为60℃,反应时间为60min,MAH-β-CD与JD230物质的量比为2∶1条件下制备的MJD230配成质量分数为0.5%的MJD230水溶液,其与稠油按照体积比为3∶7乳化后,稠油降黏率可达99.19%。反应体系pH和电导率的可逆变化证明了MJD230溶液对CO_(2)的响应性,这为表面活性剂驱油和CO_(2)捕集相结合提高稠油采收率提供了可行的途径。

关键词：静电作用表面张力 CO_(2)响应型表面活性剂稠油降黏破乳油田化学品

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