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冷却表面温差对高温质子交换膜燃料电池性能的影响

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化工学报 2024年第5期75卷 2026-2035页

作者：王金山王世学朱禹天津大学机械工程学院天津300350 天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津300350

通过建立高温质子交换膜燃料电池数学模型,模拟了冷却表面存在不同温差时燃料电池内热-电-质的传输特性,分析了温差对电池内温度分布、氧浓度分布、极化曲线、膜质子电导率和电流密度的影响。结果表明:膜内温度和质子电导率随着冷却表... 详细信息

通过建立高温质子交换膜燃料电池数学模型,模拟了冷却表面存在不同温差时燃料电池内热-电-质的传输特性,分析了温差对电池内温度分布、氧浓度分布、极化曲线、膜质子电导率和电流密度的影响。结果表明:膜内温度和质子电导率随着冷却表面温度的降低而降低;催化层内的局部氧浓度随着冷却表面温差(即温度梯度)的增大而增大,但电流密度受温度及反应物浓度双重因素影响,电流密度及功率密度随着温度梯度的增大而下降。当冷却表面温度梯度从0增加至0.82 K/cm时,峰值功率密度从0.578 W/cm2下降到0.523 W/cm2,下降了9.52%。控制工作电压大于0.5 V、温度梯度小于0.20 K/cm时可获得较好的电流密度均匀性。当工作电压为0.5 V,冷却表面温度梯度为0.20 K/cm时,电流密度均匀性为92.71%。

关键词：燃料电池传热传质数值模拟电流密度均匀性

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基于平板热管的高温质子交换膜燃料电池堆启动特性

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化工进展 2024年第4期43卷 1754-1763页

作者：钱志广王世学朱禹岳利可天津大学机械工程学院天津300350 中低温热能高效利用教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津300350

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作... 详细信息

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作中,针对一个额定功率为500W的HT-PEMFC电堆,尝试利用一种平板热管(FHP)对该电堆进行预热启动。设计搭建了实验装置,从预热时间、温度分布、传热量分布等方面对这一方法进行评估。实验结果表明,提高加热功率可以显著缩短预热时间,500W时预热耗时3000s,1500W时则仅需980s;但同时也造成温度均匀性出现恶化,500W时竖直方向最大温差约28℃,1500W时该温差则达到了80℃。此外,水平方向的温差也随加热功率的提高而增加,且越靠近热源的区域越明显,最高达15.7℃,这无疑会加速质子交换膜的机械失效。实际中,应在不过多影响电池运行寿命的前提下,提高加热功率以缩短启动时间。

关键词：燃料电池传热氢测量热管理平板热管

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基于限流电抗器电压的直流配电网单端量保护

高电压技术 2024年第6期50卷 2693-2705,I0018-I0026页

作者：李波廖凯朱禹澜何正友西南交通大学电气工程学院成都611756

直流配电网故障特性复杂,故障电流上升速度快且峰值大,快速、灵敏的故障识别与线路保护是保障直流配电网安全运行的关键技术之一。为此,针对增设限流电抗器的直流配电网,提出一种利用限流电抗器电压实现高灵敏故障识别的直流配电网单端... 详细信息

直流配电网故障特性复杂,故障电流上升速度快且峰值大,快速、灵敏的故障识别与线路保护是保障直流配电网安全运行的关键技术之一。为此,针对增设限流电抗器的直流配电网,提出一种利用限流电抗器电压实现高灵敏故障识别的直流配电网单端量保护方案。首先,通过分析含限流电抗器的直流配电网故障特性,明确区内、区外故障时限流电抗器电压的特征差异。其次,研究限流电抗器对故障特性及直流保护的影响机制,提出虚拟补偿策略以增强故障识别的灵敏性。在此基础上,根据线路电压变化率设计保护启动判据,提出基于虚拟补偿的故障识别判据和故障选极判据,并给出完整的保护方案流程。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台进行大量的仿真测试,结果表明所提保护方案能够实现对直流故障的快速准确判断,无需通信支持,且对过渡电阻、噪声及负荷波动具有较强的耐受能力。

关键词：直流配电网单端量保护限流电抗器电压故障识别虚拟补偿

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基于多尺度可分离蒸馏网络的列车轮对踏面缺陷检测算法

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：程翔朱禹熹贾林湖南铁道职业技术学院人工智能学院重庆理工大学材料科学与工程学院湖南工业大学轨道交通学院

作为列车安全维护的重点问题，列车轮对表面缺陷检测性能易受低算力、多尺度和复杂背景等因素的制约。这使得许多基于深度学习的目标检测算法难以完全发挥其性能。针对以上问题，提出了一种基于多尺度可分离蒸馏网络的列车轮对踏面缺陷... 详细信息

作为列车安全维护的重点问题，列车轮对表面缺陷检测性能易受低算力、多尺度和复杂背景等因素的制约。这使得许多基于深度学习的目标检测算法难以完全发挥其性能。针对以上问题，提出了一种基于多尺度可分离蒸馏网络的列车轮对踏面缺陷检测算法(D-MSCNet)。在该方法中，首先设计一种由跨层可分离特征提取模块(CSEM)和多尺度可分离下采样模块(MSDM)组成的主干网络(MSA-ResNet)。其中，CSEM模块通过在残差架构中引入深度可分离卷积、扩展卷积、通道压缩和跨层连接机制来保证它能在不显著增加计算量的同时丰富特征信息、扩大感受野。多尺度可分离下采样模块(MSDM)通过引入多尺度特征融合机制和注意力模块以在下采样任务过程中提高多尺度特征信息、弱化背景信息。其次，设计了一种新的主从区域知识蒸馏策略来有效地压缩和简化模型。它首先根据标签中的Ground Truth划分主要和次要蒸馏区域，然后将两者作用于各个回归分支之间以执行知识蒸馏任务。最后，在实际列车轮对踏面数据集上进行了实验分析，对比实验表明当所提方法 D-MSCNet在加载小参数网络(MSA-ResNet18)时，其MAP=64.9%、FPS=85优于大多数对比方法，表明了该方法能够有效地平衡检测速度和检测精度。此外，通过消融实验、模块对比实验以及可视化分析进一步验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：轮对踏面缺陷知识蒸馏无锚检测器多尺度特征模块深度学习

大枣对2型糖尿病大鼠摄食及肠道炎症损伤的影响及机制研究

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食品工业科技 2024年

作者：李安诺朱禹岳仁宋成都中医药大学附属医院

目的：探究大枣对2型糖尿病（T2DM）大鼠摄食及肠道炎症损伤的影响作用及机制。方法：SD大鼠随机分为空白组、T2DM模型组、大枣低剂量组（1.575 g/kg）、大枣高剂量组(9.45 g/kg)，除空白组外，其余各组大鼠以高脂高糖饲料+链脲佐菌素（... 详细信息

目的：探究大枣对2型糖尿病（T2DM）大鼠摄食及肠道炎症损伤的影响作用及机制。方法：SD大鼠随机分为空白组、T2DM模型组、大枣低剂量组（1.575 g/kg）、大枣高剂量组(9.45 g/kg)，除空白组外，其余各组大鼠以高脂高糖饲料+链脲佐菌素（Streptozotocin， STZ）诱导T2DM模型，成模后给药组每日灌胃不同浓度的大枣溶液，空白组与模型组灌胃纯水，连续4周。观察、记录大鼠的一般情况及摄食量、血糖等；以酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测大鼠血清炎症因子白细胞介素1β（Interleukin-1β， IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-α， TNF-α）、胰高血糖素样肽-1(Glucagon-like peptide-1， GLP-1)、酪酪肽（Peptide tyrosine-tyrosine， PYY）水平；苏木素-伊红（HE）染色观察大鼠回肠组织病理情况，TUNEL染色观察大鼠回肠组织细胞凋亡情况；以实时荧光定量PCR（Real-time Quantitative PCR， qPCR）检测大鼠肠道炎症相关基因核因子-κB（Nuclear factor kappa B， NF-κB）p65及凋亡相关基因含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（Cysteinyl aspartate specific proteinase， Caspase）-3的表达；蛋白质印迹（Western Blot， WB）检测大鼠肠道组织炎症及凋亡相关蛋白TLR4、NF-κB p65、磷酸化NF-κB p65（p-NF-κB p65）、BCL2相关X蛋白（BCL2-Associated X， Bax）、B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2， Bcl-2）、Pro Caspase3及Cleaved Caspase-3水平。结果：4周后，与模型组相比，给药组大鼠摄食量极显著降低（P＜0.01）；给药组大鼠血清中TNF-α、IL-1β水平均极显著降低（P＜0.01），GLP-1水平极显著升高（P＜0.01），PYY水平则以大枣高剂量组升高极显著（P＜0.01）；回肠组织炎症损伤有所改善，大枣高剂量组回肠组织细胞凋亡率极显著降低（P＜0.01）；给药组肠道NF-κB p65、Caspase-3 mRNA和NF-κB p65、Cleaved Caspase-3蛋白表达水平均极显著下调（P＜0.01，P＜0.05），大枣高剂量组p-NF-κB p65、Pro Caspase3和Bax/Bcl-2蛋白表达极显著下调（P＜0.05，P＜0.01）。结论：大枣能够增加肠道抑食性食欲激素GLP-1、PYY水平进而减少T2DM大鼠摄食量，其作用机制可能与大枣减轻T2DM大鼠肠道炎症，修复肠道损伤，恢复肠道激素的分泌有关。

关键词：大枣 2型糖尿病食欲肠道炎症凋亡

含多电力电子变压器的交直流混合配电网潮流计算方法

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电网技术 2024年

作者：朱禹澜廖凯杨健维何正友西南交通大学电气工程学院

由于电力电子变压器（PET）端口特性难以解析描述，从而导致含多PET和分布式能源的交直流混合配电网在潮流计算时难以生成雅克比矩阵，为此，提出基于交替迭代法的潮流计算方法。首先，构建等效受控源对，以解耦PET多端口间的相互影响... 详细信息

由于电力电子变压器（PET）端口特性难以解析描述，从而导致含多PET和分布式能源的交直流混合配电网在潮流计算时难以生成雅克比矩阵，为此，提出基于交替迭代法的潮流计算方法。首先，构建等效受控源对，以解耦PET多端口间的相互影响关系，获得适用于潮流计算的PET解耦模型。其次，通过合理划分控制模式，以反映不同端口控制模式对PET各部分潮流计算方程与潮流计算次序的影响，从而获得不同控制模式下的PET潮流计算方程。然后，推导计及端口控制模式、多PET协调控制方式的含PET多运行场景的配电网潮流方程。最后，以端口电压和功率为解耦变量，通过交替迭代算法实现含多PET的交直流混合配电网潮流计算。以IEEE33节点拓展构建的交直流混合配电网为例，将所提方法的计算结果与基于详细模型的仿真结果进行对比，验证所提方法的准确性。

关键词：电力电子变压器分布式能源交直流混合配电网潮流计算交替迭代法

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中国“橙”的丝路西传与对欧洲社会影响探析

中国农史 2024年第1期43卷 58-66页

作者：朱禹函马秀鹏刘强强南京农业大学外国语学院江苏南京210095

随着中西物种大交换,橙子从地区性水果一跃成为世界性水果,不仅在欧洲各国掀起了一股“橙子热”,还深刻改变了世界的政治、经济、文化和社会生活。然而,相比于丝绸、瓷器和茶叶等丝路商品,学界对橙子的外传时间和路线、以及对欧洲社会... 详细信息

随着中西物种大交换,橙子从地区性水果一跃成为世界性水果,不仅在欧洲各国掀起了一股“橙子热”,还深刻改变了世界的政治、经济、文化和社会生活。然而,相比于丝绸、瓷器和茶叶等丝路商品,学界对橙子的外传时间和路线、以及对欧洲社会产生的影响关注不够。本文基于中外文献,厘清其西传时间和路线,中国“橙”的海外传播经历了观赏→食物→药用→表演的交叠和演进过程。此外,进入欧洲的中国“橙”不仅丰富了欧洲人民的物质生活,更是对欧洲园林艺术、绘画与戏剧艺术的美学表达作出了独特贡献。

关键词：中国“橙” 外传丝绸之路欧洲影响

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中粗砂-风化岩复合地层双模盾构渣土改良技术研究

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：朱禹孙恒梅诗源杨志勇刘翼豪交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心中交第二航务工程局有限公司广州地铁集团有限公司中交(广州)建设有限公司

为解决中粗砂-风化岩复合地层土压-泥水双模盾构土压平衡模式施工适应性问题，依托广州地铁12号线赤沙滘站——仑头站区间隧道工程，针对富水中粗砂-风化岩复合地层易发生的刀盘结泥饼、螺旋机出渣喷涌等施工风险，设计了防喷涌和防泥... 详细信息

为解决中粗砂-风化岩复合地层土压-泥水双模盾构土压平衡模式施工适应性问题，依托广州地铁12号线赤沙滘站——仑头站区间隧道工程，针对富水中粗砂-风化岩复合地层易发生的刀盘结泥饼、螺旋机出渣喷涌等施工风险，设计了防喷涌和防泥饼试验装置研究分散剂及膨润土泥浆的渣土改良效果，针对性地提出了不同掘进平衡模式控制要点及“泡沫剂、分散剂为主，膨润土泥浆为辅”的渣土改良方法。研究结果表明：1）分散剂具备较好的防结泥饼能力，掺入比在4%时分散效果较佳；2）膨润土泥浆可有效改善砂土流动性，掺入比在10%、黏度大于80s时具有较好的改善效果；3）采用泡沫、分散剂、膨润土组合进行渣土改良，合理控制土仓内渣土仓位，可较好适应土压平衡模式在中粗砂-风化岩复合地层掘进。

关键词：渣土改良复合地层结泥饼试验分散剂防喷涌试验膨润土双模盾构土压模式

裂纹形态对SG夹层玻璃开裂后硬化效应的影响机制

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上海交通大学学报 2024年

作者：彭沈楠杨健王星尔陆敏铖朱禹翰上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室

SG夹层热钢化玻璃在拉伸硬化效应作用下仍具有一定的后破坏强度，碎片密度和碎片分布等裂纹形态参数对其有显著影响。准确评估和预测夹层玻璃的开裂后性能是提高成本和性能综合效益的重要基础，但目前缺乏裂纹形态对夹层玻璃开裂后硬化... 详细信息

SG夹层热钢化玻璃在拉伸硬化效应作用下仍具有一定的后破坏强度，碎片密度和碎片分布等裂纹形态参数对其有显著影响。准确评估和预测夹层玻璃的开裂后性能是提高成本和性能综合效益的重要基础，但目前缺乏裂纹形态对夹层玻璃开裂后硬化效应及影响机制的研究。在本工作中，首先通过SG夹层玻璃随机裂纹拉伸试验，发现碎片密度通过影响应力路径对夹层玻璃的开裂后性能产生影响，抗拉强度和等效刚度随碎片密度增大分别呈线性和指数下降。随后，基于试验结果提出有效粘结区域假设并建立精细化有限元模型，实现对夹层玻璃开裂后抗拉性能的准确预测，并探讨了碎片层交错程度对夹层玻璃开裂后硬化效应的影响规律。

关键词：夹层热钢化玻璃 SG中间层开裂后硬化效应裂纹形态数值分析