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漫反射与非漫反射表面间的辐射传递系数快速计算

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 265-275页

作者：厉夫兵游啟冷俊敏杨林昊北京信息科技大学信息与通信工程学院北京102206

针对蒙特卡洛方法计算目标表面间辐射传递系数耗时过长的问题,提出了一种计算漫反射灰体与非漫反射灰体表面间辐射传递系数的快速方法。首先,利用蒙特卡洛方法在漫反射表面生成发射光束集并进行射线追踪,计算漫反射表面对目标表面的辐... 详细信息

针对蒙特卡洛方法计算目标表面间辐射传递系数耗时过长的问题,提出了一种计算漫反射灰体与非漫反射灰体表面间辐射传递系数的快速方法。首先,利用蒙特卡洛方法在漫反射表面生成发射光束集并进行射线追踪,计算漫反射表面对目标表面的辐射传递系数;然后,在非漫反射表面生成发射光束并进行射线追踪,如果射线在多次反射过程中击中任意漫反射表面,则利用反射光束的漫反射特性,直接调用漫反射表面的辐射传递系数对反射能量进行分配,并停止射线追踪。对正六面体模型内表面(两个漫反射面元、四个镜反射面元)的辐射传递系数进行仿真,结果表明,当表面反射率ρ=0.4时,镜反射表面的辐射传递系数计算时间仅为蒙特卡洛方法的1/3;ρ=0.8时,相应的计算时间占比低于1/10,并且保持良好的计算精度。理论推导并分析了影响该方法计算速度的模型参数,结果表明:表面反射率越高,系统中漫反射表面占比越大,快速方法中单束光线的平均追踪次数较蒙特卡洛方法越少,非漫反射表面的辐射传递系数计算优势越明显。

关键词：辐射换热辐射传递系数蒙特卡洛法漫反射表面非漫反射表面

生物炭负载纳米零价铁催化降解亚甲基蓝性能研究及机理分析

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浙江大学学报（理学版） 2024年第3期51卷 355-369页

作者：闫敏琪韩玉杨淳轲史惠祥浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

为提升纳米零价铁在类芬顿反应体系中的催化能力,减少团聚现象,采用液相还原法制备了生物炭负载纳米零价铁材料(nZVI@BC)。通过表征、亚甲基蓝降解实验,探究材料性能、降解最佳条件及作用机理。结果表明,纳米零价铁(nZVI)均匀分布于生... 详细信息

为提升纳米零价铁在类芬顿反应体系中的催化能力,减少团聚现象,采用液相还原法制备了生物炭负载纳米零价铁材料(nZVI@BC)。通过表征、亚甲基蓝降解实验,探究材料性能、降解最佳条件及作用机理。结果表明,纳米零价铁(nZVI)均匀分布于生物炭表面,且材料纯度较高、稳定性较好。在降解实验中,降解100 mg·L^(-1)亚甲基蓝溶液的最佳反应条件为25℃、初始pH=3、nZVI@BC投加量30 mg·L^(-1)、H2O2投加浓度4 mmol·L^(-1),10 min内几乎完全降解。在降解过程中,·OH起主要作用,发色官能团首先断裂,随后芳环结构被破坏,最终彻底降解。且nZVI@BC循环使用性能较好,3次循环后亚甲基蓝去除率仍达85%以上。在印染废水处理实验中,nZVI@BC处理效果良好,当H2O2投加浓度为0.9 mmol·L^(-1)、nZVI@BC投加量为60 mg·L^(-1)、pH≤4.5时,出水化学需氧量(CODcr)可降至50 mg·L^(-1)以下,达到回用水标准。

关键词：纳米零价铁类芬顿反应亚甲基蓝生物炭负载纳米零价铁

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不同险态情景下共驾型智能车辆接管行为特征分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 683-691页

作者：严利鑫冯进培郭军华龚毅轲华东交通大学交通运输工程学院南昌330013

为提高驾驶人在不同险态交通情景下接管智能车辆的安全性,在模拟驾驶平台上分别研究了高速公路、山区道路和城市道路3类典型险态环境下驾驶人接管行为的特征和差异性。试验采集并分析了16名驾驶人在3类典型险态环境下的驾驶行为数据。... 详细信息

为提高驾驶人在不同险态交通情景下接管智能车辆的安全性,在模拟驾驶平台上分别研究了高速公路、山区道路和城市道路3类典型险态环境下驾驶人接管行为的特征和差异性。试验采集并分析了16名驾驶人在3类典型险态环境下的驾驶行为数据。结果表明:①驾驶人在接管车辆时采取的应急操作包括制动、转向、同时转向制动3种,各行为占比分别为71.4%、16.7%和11.9%。②不同险态交通情景下驾驶人接管反应时间无显著差异(P>0.05);在高速-城市险态情景下车辆最大纵向减速度存在显著差异(P=0.002<0.05),在山区-城市险态情景下车辆最大纵向减速度存在显著差异(P=0.048<0.05);在城市-山区险态情景下车辆最大转向盘转角存在显著差异(P=0.015<0.05);在山区-高速险态情景下车辆最大转向盘转角存在显著差异(P=0.000<0.05)。说明在不同险态交通情景下应采用不同的接管措施以提升接管的安全性和有效性。本文研究结果可为不同险态环境下的智能车辆接管系统研发提供参考。

关键词：交通运输系统工程智能车辆接管行为险态场景警报方式

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创新生态系统中的多主体协作与知识转移绩效

管理科学 2024年第1期37卷 15-26页

作者：辛冲徐杨吕轲昕东北大学工商管理学院沈阳110167

知识正逐渐取代土地、设备等传统资源成为企业最有价值的核心要素,但企业难以做到知识资源的自给自足。为保障创新活动的顺利开展,企业需要不断打破组织边界,通过构建创新生态系统开展多主体协作,以获取外部异质性创新资源。然而,已有... 详细信息

知识正逐渐取代土地、设备等传统资源成为企业最有价值的核心要素,但企业难以做到知识资源的自给自足。为保障创新活动的顺利开展,企业需要不断打破组织边界,通过构建创新生态系统开展多主体协作,以获取外部异质性创新资源。然而,已有研究大多基于整体层面探讨多主体协作对知识转移绩效的直接作用,关于二者之间的中介机制和调节机制的研究相对匮乏。基于开放式创新理论和资源依赖理论,以高技术企业的中高层管理者为调查对象,根据北京、上海、大连和沈阳的调查数据样本,构建创新生态系统多主体协作与知识转移绩效的理论模型,使用Spss 25.0软件进行多元回归分析和bootstrap方法分析,实证检验多主体协作对知识转移绩效的影响机制、知识共创的中介作用和组织间依赖的调节作用。研究结果表明,多主体协作正向影响知识共创,知识共创正向影响知识转移绩效,知识共创在多主体协作与知识转移绩效之间发挥部分中介作用,联合依赖正向调节多主体协作与知识转移绩效的关系,而非对称依赖负向调节多主体协作与知识转移绩效之间的关系。研究结论从企业双边合作关系延伸到创新生态系统多边合作关系中,对多主体协作与知识转移绩效之间的关系给出合理解释,对二者关系的内在机理和边界条件进行分析,弥补了已有研究对知识转移绩效前因变量研究的不足,拓宽了创新生态系统多主体协作的研究范围,为多主体协作与知识转移绩效之间的关系提供新的理论思路。在实践方面,创新生态系统中的企业应充分发挥多主体协作的作用,提高知识共创能力,同时强化主体之间依赖关系,避免非对称依赖,为企业开展知识管理以及制定外部合作策略提供新的思路。

关键词：多主体协作知识转移绩效知识共创联合依赖非对称依赖

锆铈复合吸附材料去除Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的性能和机理研究

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锆铈复合吸附材料去除Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的性能和机理研究

作者：厉德慧烟台大学

学位级别：硕士

硒是人和动物生长所需的微量元素,但每日过量摄入会危害人类和其他动物的健康。在自然水体中,硒存在着四种主要的氧化态:Se（VI）、Se（IV）、Se（0）和Se（-Ⅱ）。其中Se（IV）和Se（VI）是其中含量最多、毒性最大的类型,这两种氧阴离... 详细信息

硒是人和动物生长所需的微量元素,但每日过量摄入会危害人类和其他动物的健康。在自然水体中,硒存在着四种主要的氧化态:Se（VI）、Se（IV）、Se（0）和Se（-Ⅱ）。其中Se（IV）和Se（VI）是其中含量最多、毒性最大的类型,这两种氧阴离子若污染饮用水体,会增加人体患病甚至死亡的风险。在众多除硒技术中选用吸附技术进行本研究,是因其有成本低、去除率高、可回收利用等优点。在众多氧化物中,锆氧化物表面有丰富的羟基,较好的耐酸碱性,有较好的阴离子去除能力;铈氧化物在水体中溶解度极小、表面有丰富的羟基,Ce（III）向Ce（IV）价态的转变,可将Se（IV）和Se（VI）还原为Se（0）而被固定,复合材料能获得更高的吸附容量以及稳定性,克服单一组分吸附剂的局限性。基于两种氧化物的特性,采用共沉淀法将锆氧化物和铈氧化物制备成Zr-Ce复合吸附材料,该材料能有效去除Se（IV）和Se（VI）。为应对Zr-Ce纳米粉末材料难以从水中分离的难题,通过水热法制备了FeO,采用共沉淀法制备了Zr-Ce@FeO顺磁性核壳材料,研究了材料本身物化性质、除硒效能、除硒机理,并将其应用于实际含硒水体中,研究成果如下:（1）采用共沉淀法制备了溶解稳定性良好的Zr-Ce=2:1复合吸附材料,其具有良好的溶解稳定性,表面粗糙多微孔,比表面积为116.35 m/g;Zr-Ce复合吸附材料对Se（IV）和Se（VI）的最大吸附量分别为58.2 mg/L和66.3 mg/L;酸性条件对Se（IV）和Se（VI）的吸附更有利;共存阴离子与腐殖酸会对吸附过程产生干扰,共存阳离子没有显著影响;另外,Zr-Ce复合吸附材料再生性能良好。Zr-Ce复合材料去除Se（Ⅳ）的机理为:材料中的Zr（Ⅳ）和Ce（Ⅳ）表面含有丰富的羟基,Se（Ⅳ）与羟基配位交换后形成内层配位络合物而被固定;部分Ce（Ⅲ）在水溶液中氧气的作用下价态升高为Ce（Ⅳ）,使得部分Se（Ⅳ）被还原为Se（0）沉淀被去除。去除Se（Ⅵ）的机理为:Se（Ⅵ）与Zr（Ⅳ）和Ce（Ⅳ）表面的羟基配位交换,形成内、外层配位络合物而被固定;与Se（Ⅳ）相同的是,部分Se（Ⅵ）被还原为Se（Ⅳ）和Se（0）沉淀被去除。氧化还原反应发生在吸附剂表面,溶液中Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）的价态未发生变化。（2）共沉淀法制备的Zr-Ce@FeO顺磁性核壳材料溶解稳定性良好,球体表面粗糙多微孔,比表面积为187.54 m/g,较Zr-Ce提升了50%;酸性条件对Se（IV）和Se（VI）的吸附更有利;共存阴离子与腐殖酸会对吸附过程产生干扰,共存阳离子没有显著影响;室温下Zr-Ce@FeO具有较强的顺磁性,在外加磁场作用下可对溶液中的材料进行磁分离;在实际水体中有出色的除硒效果;FeO不参与氧化还原过程,Zr-Ce@FeO与Zr-Ce吸附机理类似,不再展开说明。

关键词：锆铈复合吸附材料去除硒效能机理

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粮食中铅和镉快速自动检测方法的开发与应用

粮食中铅和镉快速自动检测方法的开发与应用

作者：厉笑蒙河南工业大学

学位级别：硕士

电解铁碳填料强化絮体污泥造粒及微生物群落研究

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干旱区资源与环境 2024年第6期38卷 148-158页

作者：肖飞邢丹轲赵峰德王世民塔里木大学水利与建筑工程学院阿拉尔843300

好氧颗粒污泥的形成速率是影响废水处理的关键,研究强化好氧颗粒污泥的启动具有现实意义。采用外接电源的序批式反应器(SBR),高径比(R_(H/D))为7.5,内接活性污泥和铁碳填料(施加0.6kg),以人工合成的废水为进水,分析运行过程中污泥形态... 详细信息

好氧颗粒污泥的形成速率是影响废水处理的关键,研究强化好氧颗粒污泥的启动具有现实意义。采用外接电源的序批式反应器(SBR),高径比(R_(H/D))为7.5,内接活性污泥和铁碳填料(施加0.6kg),以人工合成的废水为进水,分析运行过程中污泥形态、污染物去除性能、微生物群落变化及耦合工艺的机制。结果表明:60d后,有黄色的葫芦形(瓢形、花生形、梨形)颗粒生成;对废水中COD、TP和NH_(4)^(+)-N的平均去除率分别为90.44%、84.46%和93.20%;优势菌属为拜叶林克氏菌属(Beijerinckia,10.45%,固氮菌)、糖酵母属(Saccharimonadales,5.27%,反硝化菌)、动胶菌属(Zoogloea,38.81%)和聚磷菌(Candidatus_Accumulibacter,2.13%),间歇电解会使微生物菌群结构进化;电解有助于脱除填料外层的沉积物,释放微量的碳粒,加快好氧颗粒污泥的启动。增设外电解耦合铁碳填料的运行策略,可以有效地强化废水的脱碳除磷效果,也实现了不同类型微生物的富集。

关键词：好氧颗粒污泥 SBR 铁碳填料电解废水处理

基于视觉感知特性与注意力机制的无参考图像质量评价研究

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基于视觉感知特性与注意力机制的无参考图像质量评价研究

作者：厉俊阳南京信息工程大学

学位级别：硕士

旬邑油页岩自生热法原位转化技术适应性及开发效果研究

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旬邑油页岩自生热法原位转化技术适应性及开发效果研究

作者：厉家宗吉林大学

学位级别：硕士

油页岩原位开采已成为未来油页岩商业化大规模开采的必然发展趋势。自生热原位转化技术可实现无外部大量供热情况下,利用地层自身潜在热量完成油页岩的高效裂解转化,具有较高的能量利用效率。鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩厚度大且埋藏浅... 详细信息

油页岩原位开采已成为未来油页岩商业化大规模开采的必然发展趋势。自生热原位转化技术可实现无外部大量供热情况下,利用地层自身潜在热量完成油页岩的高效裂解转化,具有较高的能量利用效率。鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩厚度大且埋藏浅,资源潜力较大,具有较好的开发利用潜力和研究价值。本论文以旬邑油页岩为研究对象,通过室内研究和数值模拟,结合热重测试、发热量测试等多种表征测试手段,开展旬邑油页岩自生热法原位转化开采的适应性研究,并以能量效率为标准,评价了旬邑油页岩自生热法原位转化开发效果。主要研究如下:（1）通过室内测试实验和铝甑热解实验,探究了旬邑油页岩裂解生成残碳的过程、生成残碳的放热量、不同气氛下放热量的变化,并与桦甸油页岩、抚顺油页岩进行了对比,分析旬邑油页岩能否在理论上满足自生热法的触发要求以及触发自生热反应后能否持续推进。结果表明旬邑油页岩平均含油率为6.0%,完全热解总失重为17.7%,热解平均活化能为423.4 KJ/mol。油页岩油产率与半焦产率呈负相关,油页岩油产率越大,半焦产率越小。油页岩原样发热量与含油率呈正比,含油率越大,油页岩原样发热量越大。惰性气氛下旬邑油页岩完全热解后残碳发热量为4485 J/g,含氧气氛下旬邑油页岩完全热解后残碳发热量为3500J/g,理论上可以触发并顺利推进自生热反应。（2）采用物理模型实验研究了旬邑油页岩对自生热法原位转化技术的适应性。主要分析了实验自生热过程中,样品温度场和压力场的演化、油收率和裂解油特征、自生热反应过后各个反应区域的特征以及注采能量效率。结果表明,旬邑油页岩能够成功触发自生热反应,触发后自生热阶段能够顺利推进,对自生热法原位转化的适应性较好。渗透率为50 m D左右时,旬邑油页岩自生热法原位转化开采裂解油收率为71.3%,能量效率为2.51。（3）研究了渗透率和含油率对自生热法的影响。结果表明,增大渗透率,可有效缩短自生热反应整体时间,减小自生热反应能够达到的最高温度,降低整个自生热过程中的进口压力。渗透率越大,生成轻质油组分越小,自生热反应整体阶段的生成裂解油轻重油的比重变化幅度越小。渗透率过小会导致油页岩自生热反应不完全,过大的渗透率会导致油页岩自生热反应不充分,都会降低油收率。油页岩含油率越小,自生热法反应过程中最高温度范围越小,压力变化幅度越小,反应过程越平稳;含油率越大,相同条件下自生热法原位转化的能量效率越高。高含油率油页岩自生热法原位转化适宜较大的渗透率,中低含油率油页岩采用自生热法时渗透率不宜过大。（4）通过CMG数值模拟软件建立了旬邑油页岩自生热原位转化开采模型,通过能量效率评价了自生热法对旬邑油页岩的开发效果。探究了预热阶段注热时间、注气速率、注采井数比和井组开采方式对自生热法开发效果的影响。结果表明,注采能量效率随着预热时间和注气速率的增长先增大后减小,合适的预热时间和注气速率才能使旬邑油页岩自生热法原位转化有最好的开发效果。单井组开采时,减小注采井数比能扩大单井组的对应开采区域,增大油页岩生产范围,进而增大注采能量效率。单井组开采时,注采井数比为1:8的一注八采九点井网法在井间距为52 m,预热时间为18个月,注气速率为60000 m3/d时有最大的能量效率,最大能量效率为1.62。群井组自生热法原位转化开采效果明显优于单井组开采。群井组开采时井组开采区域与目标地层油页岩可以完全对应,比单井组开采更适合油页岩自生热法原位转化开采。群井组开采时,一注四采五点井网法在井间距为52 m,预热时间为6个月,注气速率为40000 m3/d时有最大的注采能量效率,最大注采能量效率为2.25,开发效果最好。本文完善了油页岩自生热原位转化技术的适应性研究,为鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩的原位转化开发提供了一定的参考。

关键词：旬邑油页岩原位转化自生热法注采能量效率技术适应性