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提升酸扩散渗析发电产能的研究

工业水处理 2024年

作者：张祥勇郎巧霖张杨青岛科技大学环境与安全工程学院

自然界中广泛存在盐差能，利用反电渗析技术，可以将盐差能转化为电能，是一种新型的可再生能源技术。仿照反电渗析技术，将工业过程中排放的废酸中蕴含的化学势能利用起来，利用阻氢膜和酸扩散渗析膜的交替排布，组装了酸扩散渗析发电... 详细信息

自然界中广泛存在盐差能，利用反电渗析技术，可以将盐差能转化为电能，是一种新型的可再生能源技术。仿照反电渗析技术，将工业过程中排放的废酸中蕴含的化学势能利用起来，利用阻氢膜和酸扩散渗析膜的交替排布，组装了酸扩散渗析发电装置。并通过制备不同的阻氢膜，提高了酸差转化为电能的效率。同时，探讨了电极液对产电效率的影响。实验结果表明，0.05 mol/L K3〔(Fe（CN）6〕、0.05 mol/L K4〔Fe（CN）6〕和0.25 mol/L NaCl混合溶液的电极液产能更高。而酸浓度的提升对于产能的提升效果逐渐减弱。自制四种聚合物包覆膜作为阻氢膜，其中CTA为基底Cyphos IL 101为载体的PIM在本装置中有更好的表现。此外，对CTA为基底Cyphos IL 101为载体的PIM膜配比进行了更深入的分析，发现Aliquat 336在膜组成比例中占比60%时产能有最好表现，功率密度达到43.89 μW/cm2。未来的研究将进一步探索提升酸差转化为电能的措施，以实现对钢铁行业酸洗废水的利用，并将其扩展到更广泛的应用。

关键词：反电渗析阻氢膜废酸发电

基于DCIF-GAN的肺部肿瘤PET/CT跨模态医学图像融合

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光学精密工程 2024年第2期32卷 221-236页

作者：周涛程倩茹张祥祥李琦陆惠玲北方民族大学计算机科学与工程学院宁夏银川750021 宁夏医科大学医学信息工程学院宁夏银川750004 北方民族大学图像图形智能处理国家民委重点实验室宁夏银川750021

基于生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的医学图像融合是计算机辅助诊断领域的研究热点之一,但是现有基于GAN的融合方法存在训练不稳定,提取图像的局部和全局上下文语义信息能力不足,交互融合程度不够等问题。针对上述... 详细信息

基于生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的医学图像融合是计算机辅助诊断领域的研究热点之一,但是现有基于GAN的融合方法存在训练不稳定,提取图像的局部和全局上下文语义信息能力不足,交互融合程度不够等问题。针对上述问题,本文提出了双耦合交互式融合GAN(Dual-Coupled Interactive Fusion GAN,DCIFGAN)。首先,设计了双生成器双鉴别器GAN,通过权值共享机制实现生成器之间和鉴别器之间的耦合,通过全局自注意力机制实现交互式融合;第二,设计耦合CNN-Transformer的特征提取模块(Coupled CNN-Transformer Feature Extraction Module,CC-TFEM)和特征重构模块(CNN-Transformer Feature Reconstruction Module,C-TFRM),提升了对同一模态图像内部的局部和全局特征信息提取能力;第三,设计跨模态交互式融合模块(Cross Model Intermodal Fusion Module,CMIFM),通过跨模态自注意力机制,进一步整合不同模态间的全局交互信息。为了验证本文模型的有效性,在肺部肿瘤PET/CT医学图像数据集上进行实验,该文方法在平均梯度,空间频率,结构相似度,标准差,峰值信噪比,信息熵等上与其他四种方法中最优方法相比,分别提高了1.38%,0.39%,29.05%,30.23%,0.18%,4.63%。模型能够突出病变区域信息,融合图像结构清晰且纹理细节丰富。

关键词：医学图像图像融合 PET/CT 耦合生成对抗网络 Swin Transformer

三轴压缩下实时高温和热处理后碳酸盐岩力学特性的试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1347-1358页

作者：杨文东王柄淇姚军井文君张祥中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

高温高应力条件对深层超深层油气的高效开采提出了极大的挑战。为探究实时高温和热处理2种温度作用下储层岩石力学性质变化的区别,通过自主研制的多场耦合试验系统对新疆塔里木油田的碳酸盐岩展开实时高温和热处理后的三轴压缩试验,分析... 详细信息

高温高应力条件对深层超深层油气的高效开采提出了极大的挑战。为探究实时高温和热处理2种温度作用下储层岩石力学性质变化的区别,通过自主研制的多场耦合试验系统对新疆塔里木油田的碳酸盐岩展开实时高温和热处理后的三轴压缩试验,分析2种试验情况下岩石强度、变形、破坏模式和力学参数的演化规律。结果表明:(1)随温度升高,实时高温下碳酸盐岩脆-延转化的临界围压减小,热处理后岩石的临界围压增大。(2)在2种试验条件下,碳酸盐岩的弹性模量都随温度的增加而减小;泊松比呈现出不同的变化规律;另外实时高温下碳酸盐岩的弹性模量和泊松比与围压的关系可用指数函数来表示。(3)碳酸盐岩的破裂角随围压的增大而减小;实时温度下岩石的破裂角和常温下相比变化不大,热处理后岩石的破裂角有增大的趋势。(4)与常温和加热处理后的岩石相比,实时高温对碳酸盐岩的体积应变和扩容应力影响更为明显,实时高温下的岩石更易进入屈服阶段。此研究结果有助于深入了解深层碳酸盐岩储层受高温影响下力学性质的变化规律,并为深层油气的安全高效开采提供理论依据。

关键词：岩石力学碳酸盐岩力学行为实时高温高温处理

阿联酋国家档案馆档案文化立体化传播的路径与启示

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北京档案 2024年第5期 52-56页

作者：孙大东张祥雨郑州大学信息管理学院

阿联酋作为少数几个举办过国际档案大会的发展中国家,很早就开始了立体化传播档案文化且成效显著。其优势主要表现在具有丰富的档案文化资源、重视政策保障、积极打造档案文化展示场景,传播路径包括营造节日性档案文化氛围、构造跨国档... 详细信息

阿联酋作为少数几个举办过国际档案大会的发展中国家,很早就开始了立体化传播档案文化且成效显著。其优势主要表现在具有丰富的档案文化资源、重视政策保障、积极打造档案文化展示场景,传播路径包括营造节日性档案文化氛围、构造跨国档案文化圈。对我国的启示包括以用户为中心重视档案文化品牌建设、重视国际合作传播民族档案文化。

关键词：档案文化立体化传播阿联酋国家档案馆

海洋4A散射计幅相校正算法FPGA优化实现

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系统工程与电子技术 2024年第8期46卷 2554-2562页

作者：刘永庆刘鹏云日升张祥坤王特中国科学院国家空间科学中心中国科学院微波遥感技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100048

海洋4A散射计将是世界上首个采用相控阵数字波束合成体制的星载微波散射计。其中,相控阵散射计高精度测量的实现依赖于散射计系统中各通道的一致性,因此需要实时对各通道的幅度和相位进行校正,以确保阵列能够正确地合成所需的波束。针... 详细信息

海洋4A散射计将是世界上首个采用相控阵数字波束合成体制的星载微波散射计。其中,相控阵散射计高精度测量的实现依赖于散射计系统中各通道的一致性,因此需要实时对各通道的幅度和相位进行校正,以确保阵列能够正确地合成所需的波束。针对此问题,提出了一种相控阵散射计通道幅相实时校正算法,所提算法采用现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)实现,利用FPGA的并行处理能力和高速性能,对接收到的信号进行实时处理,实现了通道的幅度和相位校准。仿真、FPGA硬件调试以及实测数据分析表明,所提算法能够有效地对通道进行幅相校正,其校正的幅度和相位平均误差小于1%;所提算法提高了数字波束合成的性能,为相控阵散射计的高精度测量提供了可行性。

关键词：海洋4A卫星现场可编程门阵列相控阵散射计幅相校正算法

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真实分岔静脉下多种血液流变模型的溶栓治疗差异数值研究

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力学学报 2024年第5期56卷 1328-1341页

作者：程鸿宇林博远姜胜晖张祥雷周宏明温州大学机电工程学院浙江温州325035 温州职业技术学院浙江温州325035

静脉血栓栓塞(VTE)是一种常见的心血管疾病,建立基于计算流体力学(CFD)的数值模型是开展血栓治疗研究的重要手段.然而,血液的流变模型众多,多种血液流变模型之间存在显著的差异.目前,针对不同血液流变模型间的差异表现尚未得到充分研究... 详细信息

静脉血栓栓塞(VTE)是一种常见的心血管疾病,建立基于计算流体力学(CFD)的数值模型是开展血栓治疗研究的重要手段.然而,血液的流变模型众多,多种血液流变模型之间存在显著的差异.目前,针对不同血液流变模型间的差异表现尚未得到充分研究.本研究提出一种生物流体力学模型以用于静脉血栓治疗数值研究,研究考虑静脉血流、血管结构以及药物传质间的作用耦合,并将血液视为不同流变特性的7种流体、静脉瓣膜视为超弹性固体、血栓块视为多孔材料.针对患者理想化和特异性的血管模型进行数值模拟,综合分析静脉血栓的溶栓治疗数值结果.结果表明,患者特异性血管模型更接近实际血管情况,其受分岔、弯曲等局部特征的影响,流速变化明显、涡流强度和Pe较高、瓣膜位移值较大.同时,不同血液流变学模型的研究结果不同.在患者特异性模型下,牛顿模型的血液黏度较小,流速和Pe较大,物质传质更快,溶栓表现较优;非牛顿模型中Bingham流体表现差异最显著,其血液黏度值较高,Pe较小,溶栓表现较差.本研究提倡采用患者实际血管模型、考虑血液实际流变特性进行静脉血栓数值研究,以推动血栓治疗领域的数字医疗、智慧医疗技术进步.

关键词：静脉血栓血液流变特性生物流体力学溶栓治疗数值模拟

医用钛合金海尔贝克磁场阵列化学磁流变抛光研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 90-98页

作者：张祥雷陈卓杰廖煜晖周芬芬冯铭温州大学机电工程学院浙江温州325035 台州学院智能制造学院浙江台州318000

为了提高医用钛合金(TC4)抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金.利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工.通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S... 详细信息

为了提高医用钛合金(TC4)抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金.利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工.通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S磁场阵列,改变羰基铁粉的活性来验证实验可行性,研究了加工间隙、主轴转速以及磨粒粒径对工件表面粗糙度以及接触角的影响规律.结果表明,海尔贝克磁场阵列比常规N-S磁场阵列有更高的磁场强度;采用本文方法抛光的医用钛合金表面粗糙度比单一纯磁流变抛光降低80%;当加工间隙为0.8mm,主轴转速为400rad/min,磨粒粒径为1µm时,可使工件表面达到光滑效果,表面粗糙度最优可达15.5 nm,同时测量出实验组钛合金表面接触角数值多数小于90°.应用该方法抛光医用钛合金可以得到超光滑表面,表面具有亲水性,符合医用钛合金标准.

关键词：医用钛合金表面粗糙度接触角化学磁流变抛光海尔贝克磁场阵列

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初中体育篮球大单元教学实践

上海课程教学研究 2024年第6期 39-44页

作者：张祥甘肃省武威第十三中学 733000

为了全面发展初中生的体育核心素养,采取文献法、访谈法等研究方法,研究了初中篮球大单元教学。研究表明,学、练、赛活动缺乏持久性、延续性,是影响学生体育核心素养全面发展的主要原因。基于此,教师以核心素养为导向,创设大单元教学情... 详细信息

为了全面发展初中生的体育核心素养,采取文献法、访谈法等研究方法,研究了初中篮球大单元教学。研究表明,学、练、赛活动缺乏持久性、延续性,是影响学生体育核心素养全面发展的主要原因。基于此,教师以核心素养为导向,创设大单元教学情境、开展大单元教学任务和实施大单元教学评价等,引领学生持续地参与到某个体育运动项目的学、练、赛活动之中,全面发展了体育核心素养。

关键词：篮球教学大单元教学初中体育

不同生产月份中高温成品大曲理化指标、挥发性风味物质分析

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食品与发酵工业 2024年第19期50卷 315-320,I0008-I0010页

作者：卢中明张祥叶光斌四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644000 四川省绵阳市丰谷酒业有限责任公司四川绵阳621000

为探究不同生产月份成品大曲之间的差异性,建立大曲可视化数据,为酿酒生产提供理论指导。该研究对12个不同生产月份成品大曲样本的理化指标进行分析,并利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术比较挥发性风味物质的差异性。结果表... 详细信息

为探究不同生产月份成品大曲之间的差异性,建立大曲可视化数据,为酿酒生产提供理论指导。该研究对12个不同生产月份成品大曲样本的理化指标进行分析,并利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术比较挥发性风味物质的差异性。结果表明,1、2、3、9、11月生产的大曲理化指标相近,4~8月生产的大曲酸度高,但糖化力、液化力、发酵力相对较低且波动性较大。12个大曲样本总共检测出60种挥发性风味物质,其中有22种为共有风味物质,风味物质的种类和含量均以醇类物质为主,占总质量的36.08%~53.63%,又以苯乙醇含量高为该大曲的特点,占总质量的12.26%~24.34%。聚类热图结果表明,2、3、4、8月生产的大曲风味差异较大,5~7月风味特征聚为一类,9~11月聚为一类。结果表明,不同月份生产的成品大曲存在差异,尤其是春夏季节生产的大曲理化差异较大,并且大曲酸度与糖化力、液化力、发酵力呈负相关,这可能是高酸环境抑制了微生物生长代谢,该项研究对大曲生产与使用具有重要参考意义。

关键词：中高温成品大曲不同生产月份理化指标挥发性风味物质顶空固相微萃取