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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

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

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

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云南镇雄山体滑坡抢险技术探索与研究

人民黄河 2024年第S1期46卷 155-156页

作者：卓战伟中国安能集团第一工程局有限公司广西南宁530028

当前各地地质灾害频发、难预测、伤害大、社会影响大等,险情发生后有效统筹力量开展抢险求援意义重大。云南省昭通市镇雄山滑坡体规模大、埋深厚,山体松弛、滚石滑落,救援作业面窄、人员搜救难、安全风险大、社会敏感性强。采用高效指... 详细信息

当前各地地质灾害频发、难预测、伤害大、社会影响大等,险情发生后有效统筹力量开展抢险求援意义重大。云南省昭通市镇雄山滑坡体规模大、埋深厚,山体松弛、滚石滑落,救援作业面窄、人员搜救难、安全风险大、社会敏感性强。采用高效指挥、科学施救、安全管控等技术,对云南镇雄“1·22”山体滑坡险情开展抢险救援,对同类型的应急处置有一定的借鉴和参考意义。

关键词：云南镇雄山体滑坡抢险技术探索与研究

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数字普惠金融、农业科技采用与农村产业融合

数字普惠金融、农业科技采用与农村产业融合

作者：战文强西安理工大学

学位级别：硕士

农村产业融合作为一种能够有效整合乡村各领域优势,实现创新融合发展的模式,被认为可以推动乡村产业振兴。要实现乡村的产业振兴,就意味着要把资金、技术等资源向农业农村的投入,而产业融合主体往往受限于融合产业投资项目尚不成熟、资... 详细信息

农村产业融合作为一种能够有效整合乡村各领域优势,实现创新融合发展的模式,被认为可以推动乡村产业振兴。要实现乡村的产业振兴,就意味着要把资金、技术等资源向农业农村的投入,而产业融合主体往往受限于融合产业投资项目尚不成熟、资金回报周期较长以及农业领域较高的经营风险等,传统金融无法对产业融合主体提供有效资金支持。而数字普惠金融通过其前沿技术,有效应对了传统金融领域中交易成本高昂、信息不对称的困境,并进一步突破了地理限制的壁垒,有效缓解农业农村部门面临的资金约束。因此,本文深入探讨了数字普惠金融对农村产业融合的具体影响机制及其作用路径,进而为产业融合的发展方向和具体模式提供对策建议。本研究首先对相关理论和当前发展态势的进行系统梳理与深入分析,基于对数字普惠金融促进农村产业融合发展作用机制的综述,进而有针对性地提出研究假设。随后,本研究基于2012至2022年省级面板数据,采用熵值法对农村产业融合水平进行测度,通过实证分析,得出以下主要结论:数字普惠金融及其使用深度和数字化程度维度对农村产业融合具有积极的推动作用,而覆盖广度对农村产业融合的影响不显著;进一步分析,数字普惠金融总指数、使用深度以及数字化程度与农村产业融合的影响关系均通过了双重门槛检验,而覆盖广度与农村产业融合的关系仅通过了单门槛检验;异质性分析方面,东部、中部及西部的数字普惠金融均对农村产业融合存在显著的推动作用,而东北地区则没有显著效果;此外,在试点区与非试点区之间,我们也观察到了类似的差异。产业融合试点区的数字普惠金融显著推动了农村产业融合,而非试点区则未表现出显著效果；中介效应方面,农业机械化与农业数字化在数字普惠金融与农村产业融合影响关系中,均发挥部分中介效应。最后,基于实证结果,本研究分别从优化数字普惠金融布局、平衡农业科技采用分布、以及构建良好的外部环境等方面提出对策建议。

关键词：数字普惠金融农业机械化农业数字化农村产业融合

基于深度学习的光场图像重建与增强综述（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第16期 214-232页

作者：肖泽宇熊志伟王立志黄华中国科学技术大学信息科学技术学院脑启发智能感知与认知教育部重点实验室北京理工大学计算机学院北京师范大学人工智能学院

光场能够完整捕捉三维空间中的光线信息，记录光线在不同位置和方向上的强度，这一特性使其能够精准地感知复杂动态环境，在生命科学、工业检测和虚拟现实等领域中有巨大的研究价值和应用潜力。在光场的拍摄、处理和传输过程中，由于设... 详细信息

光场能够完整捕捉三维空间中的光线信息，记录光线在不同位置和方向上的强度，这一特性使其能够精准地感知复杂动态环境，在生命科学、工业检测和虚拟现实等领域中有巨大的研究价值和应用潜力。在光场的拍摄、处理和传输过程中，由于设备限制和外部影响因素如物体运动、噪声、低光照和恶劣天气，光场图像往往存在失真和降质，严重影响图像质量并限制其后续应用。为此，研究人员针对光场图像的不同降质提出各种重建与增强算法。传统的光场图像重建与增强算法依赖于人工设计的先验知识，且算法设计复杂、效率低、泛化性差。随着深度学习的发展，光场图像重建与增强算法取得突破性进展，其性能和效率得到显著提高。介绍该领域相关的研究背景和光场表示，并针对不同的光场降质，概述和讨论其中的典型算法，内容涵盖空间与视角维度超分辨率重建、去噪、去模糊、去遮挡、去雨雾雪、去反射、低光增强等。此外，还概述光场图像重建与增强算法未来的挑战和发展前景。

关键词：光场光场图像重建光场图像增强深度学习

浅水通江闸控湖泊越冬水鸟分类和功能多样性对水位变化的响应

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生态学报 2024年

作者：张定勇石继业周立志安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室(安徽大学)

长江中下游洪泛平原浅水湖泊是重要的水鸟越冬地，为东亚-澳大利西亚迁徙路线上的越冬水鸟提供了丰富的食物资源和越冬保障。近年来，为满足湖泊周边居民生产和生活的需要，长江中下游多数浅水通江湖泊通过建立闸坝调控湖泊水位，闸控... 详细信息

长江中下游洪泛平原浅水湖泊是重要的水鸟越冬地，为东亚-澳大利西亚迁徙路线上的越冬水鸟提供了丰富的食物资源和越冬保障。近年来，为满足湖泊周边居民生产和生活的需要，长江中下游多数浅水通江湖泊通过建立闸坝调控湖泊水位，闸控水位是目前通江湖泊最典型的水文扰动方式。水鸟作为湿地生态系统的指示物种，对水位变化敏感，其多样性变化可以反应水位变化对湿地生态系统的影响。本研究基于分类和功能多样性，探究闸控湖泊水位变化对越冬水鸟群落的影响。2021—2022年和2022—2023年水鸟越冬期对武昌湖进行了实地观测，结合遥感资料，获取了水鸟种类、组成和分布以及生境因子数据。基于不同年际水位条件下水鸟群落组成变化，分析了生境变化对越冬水鸟多样性的影响，进一步探讨了越冬水鸟群落对水位变化的响应。结果表明，在武昌湖的两个越冬期，雁形目鸟类均占优势，高水位年份的Shannon-Wiener多样性指数显著较高（P0.05）。广义线性混合模型表明，水位引起的生境变化是水鸟群落多样性变化的主要原因，而水位变化也会直接影响越冬水鸟群落多样性，Shannon-Wiener多样性指数和功能丰富度指数与水位之间具有显著的相关性（P<0.05）。水位、水鸟及其生境之间的相互关系分析，有助于阐明水位变化对越冬水鸟群落的影响，这些研究成果对于加强湖泊生态系统的保护和管理具有重要的指导意义。

关键词：越冬水鸟分类多样性功能多样性水位洪泛平原武昌湖

原生植物在都市园林设计中的应用及其生态效益研究

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分子植物育种 2024年第2期22卷 628-632页

作者：石战南阳农业职业学院南阳473000

本研究旨在探究原生植物在都市园林设计中的应用及其生态效益。原生植物具有与本土环境高度适应和协同的特性,因此其在园林设计中的应用具有重要的生态、文化和经济价值。本研究从生态学角度分析了原生植物在提高生物多样性、维护生态... 详细信息

本研究旨在探究原生植物在都市园林设计中的应用及其生态效益。原生植物具有与本土环境高度适应和协同的特性,因此其在园林设计中的应用具有重要的生态、文化和经济价值。本研究从生态学角度分析了原生植物在提高生物多样性、维护生态平衡、节约水资源、降低养护成本等方面的优势,并深入探讨了其在现代园林设计中的应用策略和实践案例。同时,本研究也讨论了利用原生植物进行园林设计时需要注意的问题和挑战,以及未来发展的可能趋势和方向。研究结果表明,原生植物的合理利用能够有效推动都市园林的可持续发展,为构建生态友好型城市提供强有力的支持。

关键词：原生植物都市园林设计生态效益生物多样性可持续发展

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面向空间应用的GaN功率器件及其辐射效应

国防科技大学学报 2024年第1期46卷 149-159页

作者：毕津顺沈立志梅博曹爽孙毅于庆奎中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院微电子研究所北京100029 中国航天宇航元器件工程中心北京100029

研究氮化镓(GaN)功率器件及其辐射效应对于解决空间应用需求、促进新一代航天器建设具有重大意义。介绍了GaN功率器件的主要结构及工作原理,综述了近年来国内外在GaN功率器件的总剂量效应和单粒子效应两方面的研究进展,并对辐射效应在Ga... 详细信息

研究氮化镓(GaN)功率器件及其辐射效应对于解决空间应用需求、促进新一代航天器建设具有重大意义。介绍了GaN功率器件的主要结构及工作原理,综述了近年来国内外在GaN功率器件的总剂量效应和单粒子效应两方面的研究进展,并对辐射效应在GaN功率器件中造成的退化和损伤机制进行分析与讨论。研究结果显示:GaN功率器件具有较强的抗总剂量能力,但是抗单粒子能力较弱,易发生漏电和单粒子烧毁,且烧毁点多发生在栅极边缘的漏侧。对GaN功率器件辐照损伤机理的研究缺乏权威理论,有待进一步探索,为其空间应用提供理论支撑。目前,平面结构的GaN功率器件是主流的技术方案,单片集成及高频小型化是GaN功率器件未来发展的方向。

关键词： GaN功率器件总剂量效应单粒子效应空间应用