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可逆固体氧化物电池发电系统动态特性优化与经济性评估

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可逆固体氧化物电池发电系统动态特性优化与经济性评估

作者：郑楠浙江大学

学位级别：硕士

可逆固体氧化物电池（r SOC）可以在电解池（SOEC）和燃料电池（SOFC）两种模式下灵活高效运行,为解决可再生能源电力消纳难题提供了一种“波动电-燃料-稳定电/化工产品”的新路径。高温环境使得r SOC内部多物理场耦合特性对工况参数高... 详细信息

可逆固体氧化物电池（r SOC）可以在电解池（SOEC）和燃料电池（SOFC）两种模式下灵活高效运行,为解决可再生能源电力消纳难题提供了一种“波动电-燃料-稳定电/化工产品”的新路径。高温环境使得r SOC内部多物理场耦合特性对工况参数高度敏感性、运行参数监测难度大。为促进r SOC从实验室尺度向与新能源耦合的工业化应用方向发展,本文开展了r SOC系统的动态模拟研究。首先,本文针对“波动电-氢气-稳定电”路径（PHPS）的r SOC系统提出了水蒸气作为电解池阳极吹扫气的优化方案,搭建了耦合热-流-电-化物理场的动态模型,采用真实的光伏波动电作为SOEC输入,对比了优化系统与传统系统的动态特性。结果表明:与相同运行工况（r SOC运行温度为1073 K）的传统系统相比,优化系统的产氢气量从0.029 Nm增大至0.064 Nm,峰值产氢气速率增大至2.1倍,水的峰值转化率增大至2.4倍;SOFC发电功率从10.6 W增大至20.3 W。基于入口温度、流量的改变,优化系统的往返电效率升高为传统系统的1.1～2倍。针对氢气储存成本高的问题,本文进一步搭建了“波动电-甲醇-稳定电”（PMPS）路径的r SOC系统模型,结合多物理场分析与系统流程模拟,探究波动电输入下各组件运行参数的传递关系。结果表明:降低SOEC阴极流量有利于电解反应与甲醇合成反应间的速率匹配,避免合成器中流量过载而产率下降。SOEC入口温度由973 K提升至1073 K,甲醇产量提升了2.3倍。增大SOEC入口CO摩尔分数有助于平抑SOEC在时间、空间尺度上的温度波动,但较低的CO摩尔分数有利于保证甲醇合成器中的氢气供应、提升甲醇产量。当CO浓度由60%降到30%时甲醇产量从6.87 g增大至11.32 g,合成器出口平均循环流量降低38%。上游SOEC、甲醇合成器产生的燃料总量约束下游SOFC发电时间,降低阳极燃料流量可显著延长发电时间,增大总体发电量。系统优化后的往返电效率达62%,碳原子和氢原子的转化率分别达97%和84%。最后,本文全面对比了PHPS与PMPS两种路径的r SOC系统能量转换特性及技术经济性。相同电压输入下的PHPS的电解速率高于PMPS;入口燃料浓度为100%时,PHPS的发电功率高于PMPS。然而以燃料与水的混合物发电时,两个系统发电性能曲线存在交点,低于该交点电压时,PMPS的浓度极化损失更小、发电功率更高。PMPS燃料合成效率可达PHPS的2.2倍,但发电效率比PHPS低30%;r SOC以1073 K运行时,PMPS往返效率可达62%,比PHPS高78%。成本方面,PMPS平准化燃料成本（0.49RDSHAROLLAR/kg）占PHPS的9.4%,平准化发电成本（0.22RDSHAROLLAR/k Wh）占PHPS的76%。r SOC的运行和投资为PMPS和PHPS最大支出,此外电力支出是最大的运行成本来源。

关键词：可逆固体氧化物电池动态特性波动电-氢气-稳定电波动电-甲醇-稳定电技术经济性评估

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热处理对生乳中益生微生物的影响研究进展

现代食品科技 2024年

作者：李宁赵圣国郑楠张养东中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽营养与饲养全国重点实验室中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业部奶产品质量安全风险评估试验室(北京)

生乳中的益生微生物在食品领域中起着重要的作用。它们能够通过发酵过程改变产品的特性、增加营养价值，并对人体健康产生积极影响。在生乳的加工和储存过程中，热处理常用于控制微生物的生长并延长产品的保质期。热处理的温度和时间对... 详细信息

生乳中的益生微生物在食品领域中起着重要的作用。它们能够通过发酵过程改变产品的特性、增加营养价值，并对人体健康产生积极影响。在生乳的加工和储存过程中，热处理常用于控制微生物的生长并延长产品的保质期。热处理的温度和时间对生乳中的益生微生物产生影响，可能会对产品的质量和功能产生重要影响。本综述旨在总结生乳中常见的益生微生物，以及热处理对乳中益生微生物的影响，并探讨相应的保护和恢复方法。

关键词：热处理生乳益生微生物

基于宏基因组测序对中国北方地区生乳中嗜冷菌的群落结构研究

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畜牧兽医学报 2024年

作者：许文君郑楠王加启孟璐青岛农业大学食品科学与工程学院中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶产品质量安全风险评估实验室(北京) 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶及奶制品质量安全控制重点实验室

本研究旨在利用宏基因组测序探究中国北方地区生乳中嗜冷菌群落结构的多样性。在冬季从中国内蒙古地区和北京地区的14个牧场共采集14份生乳样品，分离纯化可培养嗜冷菌和提取生乳中微生物总DNA，并利用16S rDNA测序和宏基因组测序结合... 详细信息

本研究旨在利用宏基因组测序探究中国北方地区生乳中嗜冷菌群落结构的多样性。在冬季从中国内蒙古地区和北京地区的14个牧场共采集14份生乳样品，分离纯化可培养嗜冷菌和提取生乳中微生物总DNA，并利用16S rDNA测序和宏基因组测序结合的方法对生乳中嗜冷菌进行分析。结果发现，北京地区和内蒙古地区生乳中嗜冷菌的群落结构无显著性差异。两个地区生乳中优势嗜冷菌属均是假单胞杆菌属、寡养单胞菌属和短波单胞杆菌属。全局和概述图谱、氨基酸代谢和碳水化合物代谢是最主要的功能代谢途径，且嗜冷菌中含有多种抗生素抗性基因。综上，本研究利用传统培养和宏基因组测序准确测定生乳中嗜冷菌群落的物种和功能信息，有助于了解生乳中嗜冷菌的生命活动及为嗜冷菌风险评估提供基础信息，促进中国北京及内蒙古牧场开展防控。

关键词：生乳嗜冷菌宏基因组测序地区结构

基于“人-机-环”信息流的机器人手术系统研究与展望

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模式识别与人工智能 2024年第1期37卷 47-57页

作者：崔皓鑫王嵘郑楠章颂任瞳梁渝靖中国科学院大学人工智能学院北京100049 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 中国人民解放军总医院第六医学中心心血管病医学部成人心脏外科北京100853

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中... 详细信息

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中交互关系的发展,并从多方面提出当前人机交互的不足.然后,构建面向机器人手术系统的“人-机-环”信息流框架,以机器人辅助乳内动脉获取手术场景为例,梳理“人-机-环”各部分之间的复杂交互.最后,基于“人-机结合”理论,结合构建的“人-机-环”信息流框架,提出以“人机融合智能共进”为目标的新一代机器人手术系统的设计思路,为实现更安全高效的机器人微创外科手术目标提供借鉴.

关键词：综合集成人机系统信息流机器人手术系统

乳糖在生乳中的降解机制及其降解产物对生乳品质的影响研究进展

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动物营养学报 2024年第6期36卷 3491-3499页

作者：齐英杰郑楠王加启张养东中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶及奶制品质量安全控制重点实验室农业农村部奶产品质量安全风险评估实验室农业农村部奶及奶制品质量监督检验测试中心(北京)畜禽营养与饲养全国重点实验室北京100193

乳糖在赋予乳制品其独特特性和风味方面发挥着关键作用,同时在乳品的保鲜和维护消费者健康方面扮演着重要角色。乳糖与乳酸之间的关系塑造了乳制品风味的独特性,了解这种关系对于乳制品工业和品质控制至关重要。本文聚焦于乳糖在生牛乳... 详细信息

乳糖在赋予乳制品其独特特性和风味方面发挥着关键作用,同时在乳品的保鲜和维护消费者健康方面扮演着重要角色。乳糖与乳酸之间的关系塑造了乳制品风味的独特性,了解这种关系对于乳制品工业和品质控制至关重要。本文聚焦于乳糖在生牛乳中的降解机制及其降解产物对乳品质的影响,系统解析了乳糖的代谢途径,深入研究了影响乳糖降解产物生成的关键酶,包括β-半乳糖苷酶、磷酸-β-半乳糖苷酶、糖酵解(EMP)途径的酶以及乳酸脱氢酶,并探讨了乳糖降解产物(如乳酸、抗菌肽、双歧杆菌素和过氧化氢)对生牛乳品质的作用机制。

关键词：乳糖代谢酶类物质代谢产物

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从法经济学视角谈保险人惩罚性赔偿制度

争议解决 2024年第4期10卷 70-77页

作者：郑楠上海海事大学法学院上海

随着保险市场日渐成熟,保险产品走进千家万户之际,信息不对称导致的保险人侵权情形仍具普遍性,司法实践中仅以传统民事责任上单纯的补偿性赔偿已不足以惩戒实施违法行为的保险人。经济学对法律进行规范分析是一个有力的工具,把经济学的... 详细信息

随着保险市场日渐成熟,保险产品走进千家万户之际,信息不对称导致的保险人侵权情形仍具普遍性,司法实践中仅以传统民事责任上单纯的补偿性赔偿已不足以惩戒实施违法行为的保险人。经济学对法律进行规范分析是一个有力的工具,把经济学的理性选择分析工具运用于法律领域,通过成本效益理论、威慑理论,探索法经济学视角下保险人惩罚性赔偿机制的合理性。在此基础上,构建保险人惩罚性赔偿制度,完善举证责任分配及惩罚性赔偿金额计算配套机制,使惩罚性赔偿更好地应用于保险领域,实现其惩戒预防的制度价值,维护保险人的合法权益。

关键词：保险人惩罚性赔偿消费者权益保护举证责任

乳中乳铁蛋白不同铁饱和度的构效作用、检测方法及其影响因素

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动物营养学报 2024年第6期36卷 3482-3490页

不同铁饱和度的乳铁蛋白在颜色、抗菌作用、抗氧化性和热稳定性等方面表现出差异。紫外-可见分光光度法、电感耦合等离子体质谱法和原子吸收光谱法被广泛应用于乳铁蛋白铁饱和度的检测。饲粮中的铁含量、饮用水和pH等环境因素对乳铁蛋... 详细信息

不同铁饱和度的乳铁蛋白在颜色、抗菌作用、抗氧化性和热稳定性等方面表现出差异。紫外-可见分光光度法、电感耦合等离子体质谱法和原子吸收光谱法被广泛应用于乳铁蛋白铁饱和度的检测。饲粮中的铁含量、饮用水和pH等环境因素对乳铁蛋白的铁饱和度有影响。深入研究乳铁蛋白不同铁饱和度的构效作用有助于优化其应用和提升乳制品的质量。本文综述了乳中乳铁蛋白不同铁饱和度的构效作用、检测方法及其影响因素。

关键词：乳铁蛋白铁饱和度生物学作用检测方法影响因素

再压缩S-CO布雷顿循环性能分析及多目标优化

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化工学报 2024年

作者：李子扬郑楠方嘉宾魏进家西安交通大学化学工程与技术学院

结合储热的太阳能热发电技术输出稳定、调峰能力强，引入超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环可进一步提升热电转换效率。既有研究大多采用单一指标对S-CO2循环进行性能评估，结果相对片面，因而有必要开展多指标综合性能评价以客观反映循... 详细信息

结合储热的太阳能热发电技术输出稳定、调峰能力强，引入超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环可进一步提升热电转换效率。既有研究大多采用单一指标对S-CO2循环进行性能评估，结果相对片面，因而有必要开展多指标综合性能评价以客观反映循环性能状况。建立了35 MW再压缩式S-CO2循环的热力学和经济性模型，考察了关键参数对循环性能的影响。构建了反向传播神经网络结合遗传算法的优化方法(BP-GA)，对循环性能进行多目标优化。结果表明，回热器总热导率的增加可提升循环效率，但存在上限；透平入口温度、循环最低和最高压力、分流比与循环性能分别存在显著的非单调作用关系，优化后的设计值依次为639.14 ℃、8.10 MPa、29.74 MPa和0.70。与初始设计值下的循环性能相比，优化后的循环系统度电成本降低了11.1%，循环热效率和比功分别提高了5.1%和27.6%。

关键词：超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环遗传算法整体优化热力学

五种特色乳中活性蛋白及活性肽的生物活性功能研究进展

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畜牧兽医学报 2024年

作者：李新科高亚男王加启郑楠中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶及奶制品质量安全控制重点实验室中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶产品质量安全风险评估实验室(北京) 青岛农业大学

乳制品作为人类重要的食品之一，其中所含的活性蛋白及活性肽引起了广泛关注。本综述对五种特色乳（山羊、绵羊、驴、骆驼和牦牛）中的活性蛋白及活性肽在调节免疫功能、抗氧化、抗菌以及抗肿瘤等方面的生物活性功能进行了总结。在此基... 详细信息

乳制品作为人类重要的食品之一，其中所含的活性蛋白及活性肽引起了广泛关注。本综述对五种特色乳（山羊、绵羊、驴、骆驼和牦牛）中的活性蛋白及活性肽在调节免疫功能、抗氧化、抗菌以及抗肿瘤等方面的生物活性功能进行了总结。在此基础上，结合相关研究，对其在疾病预防和保健促进方面的潜在应用进行了前瞻性展望。本综述将有助于更全面地理解特色乳中活性蛋白及活性肽的功能机制，为未来相关研究提供有益参考。

关键词：特色乳活性蛋白活性肽生物活性