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基于帕累托前沿的代谢通量极限预测

贵州师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期42卷 106-111页

作者：张梓学申铁贵州师范大学贵州省信息与计算科学重点实验室贵州贵阳550001

代谢通量是描述生物体内代谢的重要指标,在医学与生物工程等领域有着广泛应用。代谢通量极限更是对揭示生物体内化学反应机制、预测生物体生长代谢特性和生态系统研究有着重要意义。代谢通量极限的计算也被广泛地应用于生物制造工程、... 详细信息

代谢通量是描述生物体内代谢的重要指标,在医学与生物工程等领域有着广泛应用。代谢通量极限更是对揭示生物体内化学反应机制、预测生物体生长代谢特性和生态系统研究有着重要意义。代谢通量极限的计算也被广泛地应用于生物制造工程、寻找疾病治疗靶点和研发药物方面。但目前的传统计算代谢通量的方法仅依靠理化性质约束,所得到的代谢通量极限不一定会真实发生。论文在生物体进化的群体中引入帕累托前沿的概念,并基于已知的代谢通量数据进行代谢通量极限预测。

关键词：代谢通量极限帕累托前沿代谢通量预测

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淤泥质钻渣土碳化造粒方法及强度增长机理试验

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中国公路学报 2024年第6期37卷 217-227页

作者：曹志刚申昆鹏毛天学肖力庄峻淇浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州310052

为实现淤泥质钻渣土低碳与多样化利用,自主研制了温湿控碳化反应釜,对淤泥质钻渣土造粒碳化方法及其强度增长机理开展了系统试验研究。首先使用熟石灰对桩基施工产生钻渣进行改性,并制成粒径12 mm的颗粒状坯料;在反应釜中充入CO_(2)气体... 详细信息

为实现淤泥质钻渣土低碳与多样化利用,自主研制了温湿控碳化反应釜,对淤泥质钻渣土造粒碳化方法及其强度增长机理开展了系统试验研究。首先使用熟石灰对桩基施工产生钻渣进行改性,并制成粒径12 mm的颗粒状坯料;在反应釜中充入CO_(2)气体,在恒温、恒湿(60℃,湿度80%)条件下对坯料碳化养护8 h,实现钻渣土高强度造粒。碳化结束后,对颗粒进行热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、颗粒强度试验,分析了7种不同熟石灰掺量下碳化颗粒强度增长机理。试验表明,碳化颗粒的碳化率能达到80%以上,主要生成物为方解石型碳酸钙晶体,且碳化颗粒强度随熟石灰掺量增加表现为“先缓增-后快增”的两阶段特点;当熟石灰掺量在12%以下时,碳化颗粒强度随熟石灰掺量缓慢增长,当掺量超过12%以后,碳化生成的大量方解石胶黏土颗粒并形成整体骨架,晶粒尺寸也随掺量逐渐减小并膨胀填充孔隙,颗粒强度进入快增阶段;最终颗粒碳化强度可达3.0 MPa以上。此外,水稳定性试验表明,熟石灰掺量达16%以上时,碳化颗粒具备A等水稳定性能。碳排放分析表明本方法制备的碳化颗粒CO_(2)排放相对陶粒减少了42.7%~52.6%,减碳效益显著。本研究为绿色处置钻渣土,实现其在路基层填料、路基台背填料等场景中利用提供了技术方案。

关键词：路基工程淤泥质钻渣土碳化造粒路基填料低碳减排

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电解水制氢用阴离子交换膜研究进展

储能科学与技术 2024年

作者：邢学奇宋鹏翔申爱景鲁仰辉陈俊刘伟国家电投集团科学技术研究院有限公司

阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点，具有电解效率高、响应速度快和成本低等特点，被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜（AEM）是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的... 详细信息

阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点，具有电解效率高、响应速度快和成本低等特点，被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜（AEM）是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的关键部件，其直接影响了阴离子交换膜电解水系统的性能和使用寿命。然而，目前的AEM隔膜面临着离子电导率低和稳定性差的问题。本文首先介绍了AEM在电解槽中的作用，高性能AEM应满足的性能要求和评价参数，并重点讨论了OH-在AEM中的传输机制与影响因素。接着，本文进一步概述了AEM的结构组成，以及常见的阳离子基团和聚合物主链类型；阐述了不同阳离子基团的降解机理和聚合物主链的特点，重点阐释了阳离子官能团稳定性设计的策略，聚合物主链改性制备的方法，以及AEM性能表现。最后，展望了AEM隔膜未来面临的挑战和潜在研究方向，指出应在设计耐碱稳定性AEM的基础上，通过交联、嵌段共聚、侧链接枝和复合膜技术等策略构建和制备满足实际应用需求的高性能AEM隔膜，为AEM进一步发展提供借鉴和参考。

关键词：绿电制氢阴离子交换膜电解水离子传导机理离子电导率耐碱稳定性

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基于降阶模型的离心泵蜗壳内流场分析

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：申正精马登学李仁年韩伟赵伟国兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃省流体机械及系统重点实验室

为深入研究离心泵蜗壳内非线性耦合流动的本质流动特征，本文以一单级单吸式离心泵蜗壳为研究对象，分别采用POD和DMD 2种降阶模型对蜗壳内非定常流场数据进行模态分析，获取流场主导流动结构，并对原流场进行重构。研究发现，蜗壳内流... 详细信息

为深入研究离心泵蜗壳内非线性耦合流动的本质流动特征，本文以一单级单吸式离心泵蜗壳为研究对象，分别采用POD和DMD 2种降阶模型对蜗壳内非定常流场数据进行模态分析，获取流场主导流动结构，并对原流场进行重构。研究发现，蜗壳内流结构主要以速度正负交错，并且周期性特征与叶频及其倍频相关的成对涡旋组成。POD方法和DMD方法均可以捕捉流场主要流动结构，并对原流场进行准确还原，两者重构流场与原流场的均方根误差为均在0.4%以内。尽管POD方法在重构流场时整体均方根误差更小，但无法获取单频率流动结构，而DMD方法可以获得不同频率流动结构对流场的贡献，从而捕捉到复杂流场中的不稳定模态。研究成果可以为增强离心泵全局流动的认知、关键水力部件优化设计及发展主/被动流动控制提供理论参考。

关键词：离心泵非定常流动本征正交分解动态模态分解