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高温熔融盐相变储热胶囊的制备及储热特性研究

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高温熔融盐相变储热胶囊的制备及储热特性研究

作者：曾令虓中国矿业大学

学位级别：硕士

熔融盐储热材料因其成本低、比热高等特点,是一种很有前途的高温相变材料,但熔融盐的易泄漏与易腐蚀限制了其应用。针对熔融盐在高温储热应用中存在的问题,研究人员提出用稳定的无机材料制作外壳来封装熔盐,制备成毫厘米尺寸的胶囊。陶... 详细信息

熔融盐储热材料因其成本低、比热高等特点,是一种很有前途的高温相变材料,但熔融盐的易泄漏与易腐蚀限制了其应用。针对熔融盐在高温储热应用中存在的问题,研究人员提出用稳定的无机材料制作外壳来封装熔盐,制备成毫厘米尺寸的胶囊。陶瓷材料具有优异的耐腐蚀性而常被研究用于封装熔融盐,但其需要较高的煅烧温度才能实现致密化,这限制了陶瓷在封装熔融盐方面的应用。为了解决熔融盐的胶囊化封装问题,本文提出了种由膨胀石墨(EG)内层和陶瓷外壳组成的双层壳封装熔融盐制作胶囊的方法。熔融盐中,碳酸盐与氯化盐因其低成本与高储热密度而广泛被研究,因此在本文在碳酸盐与氯化盐中选取了典型熔融盐进行胶囊化封装研究。论文主要工作如下:1.选取了NaCO-LiCO共晶盐(简称为NaLiCO)作为典型的碳酸熔融盐,研究采用双层壳法对其进行了封装制备成大胶囊,研究胶囊制备的原理和相变特性。(1)以NaLiCO粉制作熔融盐核芯球,其再用EG内层壳和高岭土外层壳先后包裹其表面,制成胶囊前体。通过对胶囊前体进行等静压和高温处理成功制备出大尺寸双层壳NaLiCO胶囊。胶囊的核芯球与壳层由粉末状原料在有机粘合剂的辅助下成型,而核芯原料粉末颗粒间的空隙可为熔融盐相变的膨胀预留空间。由于胶囊内的EG层对液态盐有排斥作用,使得液态盐无法穿透EG层而滞留在胶囊内,因此胶囊的双层壳可以防止熔盐相变材料的泄漏。与之相对的,仅用一层高岭土壳包裹NaLiCO的胶囊在煅烧后表现为胶囊核芯相变材料泄漏。(2)在熔化-凝固循环测试中,NaLiCO双层壳大胶囊表现出良好的循环稳定性。将双层壳封装NaLiCO可以与EG复合NaLiCO增强导热的方法结合,其胶囊也具有良好的循环稳定性。(3)NaLiCO共晶盐相变材料展现出313 J/g的高相变焓和约498°C的熔点。NaLiCO双层壳大胶囊具有较高的储热密度,其中尺寸为10@1.5@3的NaLiCO@EG@高岭土胶囊在400°C到600°C内具有380J/g的高储热密度。2.选取了NaCl作为典型的氯化熔融盐,研究采用双层壳法将NaCl封装成大胶囊的原理及胶囊的相变特性,并研究了等静压压制胶囊核芯对增加双层壳胶囊储热密度的影响规律。(1)用NaCl粉制作熔融盐核芯球,在不同大小压力下对其进行等静压压制处理后,再用EG层与高岭土壳先后包裹,再经等静压和高温处理成功制备出NaCl双层壳大胶囊。在胶囊被加热到NaCl熔点之上时,双层壳胶囊的EG内层能够防止NaCl的泄漏,而相对的直接使用AlO陶瓷壳包裹NaCl的胶囊会发生泄漏。因为AlO陶瓷在煅烧后呈现出相对多孔的结构,且具有与液态NaCl之间具有良好的润湿性。(2)用等静压压制NaCl核芯增加双层壳胶囊的储热密度,核芯在50 MPa与200 MPa的压力下被等静压压制后能制备出NaCl大胶囊,且胶囊具有良好的熔化-凝固循环稳定性。(3)根据对不同胶囊储热密度统计的结果,随压制核芯的压力增加,胶囊的储热密度增加。NaCl双层壳大胶囊表现出高储热密度,其中尺寸为20@2@2、对核芯进行了200MPa等静压压制的NaCl胶囊在600°C至900°C的温度范围内显示出1024.54 J/cm和551.56 J/g的高储热密度。3.选取了NaCl-KCl作为典型的氯化共晶盐,研究双层壳法将其封装制备成大胶囊的原理及胶囊的相变特性,并研究了等静压压制胶囊核芯与原位熔融法结合双层壳封装法对制备胶囊的影响规律。(1)预共晶的氯化盐和未共晶(即混合)的氯化盐制备的核芯球体均通过双层壳封装被成功制备成胶囊。因此双层壳法可成功封装NaCl-KCl熔融盐制备成双层壳大胶囊,且原位熔融的NaCl-KCl熔融盐双层壳大胶囊也可成功制备。(2)原位熔融法与等静压处理结合双层壳法可成功制备胶囊,其中通过等静压压制胶囊核芯提高胶囊的储热密度,且该胶囊具有良好的熔化-凝固循环稳定性。(3)NaCl-KCl共晶盐相变材料显示出190.4 J/g的相变焓和654.9°C左右的熔点。NaCl-KCl双层壳大胶囊具有较高的储热密度。在600°C到750°C的温度范围内,尺寸为20@2@2、对核芯进行了200MPa等静压压制的NaCl-KCl胶囊的储热密度达到251.21 J/g和447.57 J/cm。综上所述,本文采用了双层壳方法封装NaLiCO、NaCl与NaCl-KCl制成大胶囊。所制备的胶囊具有良好的热循环稳定性和高储热密度,这对于熔融盐在高温领域相变储热技术的应用与发展具有重要的促进作用。

关键词：熔融盐相变材料相变储热大胶囊

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高考路上的成长

高中生 2025年第4期 62-63页

作者：曾娴华中科技大学

我来自湖南耒阳一个普普通通的小县城，除了大人说的“会读书”外，我似乎也没什么擅长的事情。尽管相貌普通、生活平淡，但我拥有一颗不甘平凡的心，期待能够通过高考踏入燕园。我相信天道酬勤，一上高中便进入了从早上6点学到晚上12...

我来自湖南耒阳一个普普通通的小县城，除了大人说的“会读书”外，我似乎也没什么擅长的事情。尽管相貌普通、生活平淡，但我拥有一颗不甘平凡的心，期待能够通过高考踏入燕园。我相信天道酬勤，一上高中便进入了从早上6点学到晚上12点的备考状态，是别人眼中的“卷王”。我吃饭、洗澡会限时，手里永远有书，基本不参与休闲娱乐活动。那三年，我心中只有燕园，一个人单枪匹马，孤独又压抑，疲惫又痛苦。

关键词：

广东省大宗商品涨价对实体经济的影响机理研究

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中国集体经济 2025年第1期 41-44页

作者：曾宪彰广东中创智腾技术服务有限公司

文章旨在探讨广东省大宗商品价格涨幅对实体经济的影响。通过系统广义矩估计(Sys-GMM)对2011-2022年的面板数据进行回归分析,研究发现,大宗商品价格上涨与实体经济发展存在正相关关系。实体经济的前期值对当前值有显著的预测效果,而货... 详细信息

文章旨在探讨广东省大宗商品价格涨幅对实体经济的影响。通过系统广义矩估计(Sys-GMM)对2011-2022年的面板数据进行回归分析,研究发现,大宗商品价格上涨与实体经济发展存在正相关关系。实体经济的前期值对当前值有显著的预测效果,而货币政策的调整对实体经济亦有正面影响。此外,地区人均GDP与外部贸易依存度的增长对实体经济影响不显著。通过对数据进行尾部削减的稳健性检验,上述发现得到了进一步的验证。研究结果为政策制定者提供了宝贵的数据支持,指出在制定经济政策时应考虑大宗商品价格的变动,以及货币政策对于缓解其负面影响的潜在作用。

关键词：大宗商品价格实体经济系统广义矩估计

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无线供电MEC系统的计算能效最大化策略

郑州大学学报（工学版） 2025年第1期46卷 133-142页

作者：李陶深巩健曾续玲吕品南宁学院信息工程学院广西南宁530299 广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004

为了解决无线供电移动边缘计算(MEC)系统的计算能效优化问题,提出一种基于非正交多址接入的无线供电MEC系统的资源分配策略。该策略将非线性能量收集模型应用到移动设备上,通过联合优化MEC服务器和移动设备的计算频率、执行时间、基站... 详细信息

为了解决无线供电移动边缘计算(MEC)系统的计算能效优化问题,提出一种基于非正交多址接入的无线供电MEC系统的资源分配策略。该策略将非线性能量收集模型应用到移动设备上,通过联合优化MEC服务器和移动设备的计算频率、执行时间、基站发射功率、设备发射功率、卸载时间和能量收集时间,比较充分地利用移动设备和MEC服务器的可用计算资源,提高设备的吞吐量和计算位数,进而最大限度地提升系统计算能效。将该联合优化问题转化为非凸分式规划问题,设计一种基于Dinkelbach的迭代算法来获得最优的资源分配方案。仿真实验表明:该资源分配策略所获得的系统计算能效更高,具有更好的性能增益。

关键词：无线供电移动边缘计算系统非正交多址接入计算能效能量收集资源分配计算卸载

指向科学推理与科学论证协同的高中物理实验教学策略——以“牛顿第三定律”为例

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中学物理 2025年第1期 30-34页

作者：任鑫曾拥军陈磊陈欢北京市第十二中学北京教育学院丰台分院

随着新课程改革的不断深入,物理实验教学越来越受到一线教师的广泛关注,尤其是借助物理实验教学,发展学生的科学推理和科学论证能力.本文以“牛顿第三定律”为例,探讨指向科学推理与科学论证的物理实验教学过程,并提出基于科学推理与科... 详细信息

随着新课程改革的不断深入,物理实验教学越来越受到一线教师的广泛关注,尤其是借助物理实验教学,发展学生的科学推理和科学论证能力.本文以“牛顿第三定律”为例,探讨指向科学推理与科学论证的物理实验教学过程,并提出基于科学推理与科学论证协同的实验教学实施框架,进而促进学生高阶思维能力的发展,提升学生的思维品质,以期落实立德树人根本任务.

关键词：科学推理科学论证实验教学高阶思维

低氧胁迫对虹鳟心脏生化指标和低氧相关基因表达的影响

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渔业科学进展 2025年第1期46卷 82-92页

作者：马九菊黄进强李永娟吴深基赵璐曾粤甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州730070

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是一种低氧敏感性鱼类,低氧胁迫下其生长、行为、代谢和免疫等均会受到影响。为了解低氧胁迫对虹鳟心脏生化指标和低氧相关基因表达的影响,本研究用酶活性测定和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,分析中度低氧[(... 详细信息

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是一种低氧敏感性鱼类,低氧胁迫下其生长、行为、代谢和免疫等均会受到影响。为了解低氧胁迫对虹鳟心脏生化指标和低氧相关基因表达的影响,本研究用酶活性测定和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,分析中度低氧[(4.5±0.1)mg/L]和重度低氧[(3.0±0.1)mg/L]胁迫4、8、12、24 h、中度低氧1个月(TMM)、重度低氧1个月(TMS)及复氧[(8.5±0.1)mg/L]12 h和24 h后虹鳟心脏中生化指标变化以及低氧相关基因的表达情况。结果显示,在中度低氧胁迫下,虹鳟心脏中丙酮酸激酶(PK)、总胆固醇(TC)、乳酸(LD)和谷丙转氨酶(GPT)水平在8 h时升高,24 h时降低,复氧后仍显著高于对照水平(P0.05)。三磷酸腺苷酶(ATPase)、脂肪酶(LPS)、TC、谷草转氨酶(GOT)和GPT水平在12 h时降低,复氧后均恢复至正常水平(P>0.05)。与对照组相比,TMM组和TMS组中PK、TC、乳酸脱氢酶(LDH)和GPT水平均显著升高(P0.05),重度低氧胁迫下pk、sdh和vhl基因表达量显著升高(P<0.05)。本研究结果表明,低氧胁迫使虹鳟心脏发生代谢紊乱,影响体内正常的代谢水平,并对虹鳟心脏造成一定损伤。本研究可为进一步阐明虹鳟低氧胁迫的调控机制提供基础资料。

关键词：虹鳟低氧胁迫生化指标代谢基因表达

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机器学习模型在亚急性期脑卒中患者康复后功能结局预测中的价值研究

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中医康复 2025年第1期2卷 12-17页

作者：曾形信赖奕杉殷敏中国人民解放军联勤保障部队第九四五医院四川雅安625000

目的:探讨机器学习模型与逐步线性回归(Stepwise linear regression,SLR)模型在亚急性期脑卒中患者康复后功能结局预测中的价值。方法:选取中国人民解放军联勤保障部队第九四五医院2013年1月~2023年12月收治的亚急性期脑卒中患者1046例... 详细信息

目的:探讨机器学习模型与逐步线性回归(Stepwise linear regression,SLR)模型在亚急性期脑卒中患者康复后功能结局预测中的价值。方法:选取中国人民解放军联勤保障部队第九四五医院2013年1月~2023年12月收治的亚急性期脑卒中患者1046例为研究对象,取患者一般资料以及入院时功能独立性量表(Functional Independence Measure,FIM)评分构建SLR、回归树(Regression ***)、集成学习(Ensemble learning,EL)、人工神经网络(Artificial neural network,ANN)、支持向量回归(Support vector regression,SVR)以及高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)预测模型,并采用10折交叉验证,比较各模型实际与预测出院FIM评分以及FIM增益的决定系数(R^(2))、均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)。结果:机器学习模型(R^(2):RT=0.75,EL=0.78,ANN=0.81,SVR=0.80,GPR=0.81)在预测FIM运动评分方面优于SLR(0.70)。机器学习模型对FIM增益总分的预测准确性(R^(2):RT=0.48,EL=0.51,ANN=0.50,SVR=0.51,GPR=0.54)也优于SLR(0.22)。结论:机器学习模型在预测FIM预后方面优于SLR:仅包含患者一般信息和入院FIM评分的机器学习模型的预测准确性优于既往研究,同时GPR对FIM预后的预测准确性最高。

关键词：脑卒中亚急性期机器学习预测功能独立性量表逐步线性回归人工神经网络

MATLAB在飞机环境控制系统仿真中的应用

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北京航空航天大学学报 2002年第1期28卷 43-46页

作者：宋俊虓袁修干北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系

介绍了在MATLAB环境下 ,对飞机环境控制系统的建模方法 ,开发了飞机环控系统综合仿真的MATLAB工具箱 .简单介绍了所开发的仿真工具箱 ,并且用此工具箱对某型飞机的环控系统进行了仿真研究 ,与实验结果的对比表明 ,所开发的工具箱。

关键词：仿真环境控制系统飞机 MATLAB软件

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综合热力学模型的平流层飞艇上升轨迹优化

北京航空航天大学学报 2012年第10期38卷 1346-1351页

作者：郭虓祝明武哲北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

针对平流层飞艇的上升轨迹优化问题,综合热力学模型进行了研究.主要分析了飞艇基本热力学行为,研究了蒙皮及内部气体的能量方程并建立了详细的飞艇动力学和运动学模型.在热力学、动力学和运动学分析的基础上,建立了以飞行时间为优化目... 详细信息

针对平流层飞艇的上升轨迹优化问题,综合热力学模型进行了研究.主要分析了飞艇基本热力学行为,研究了蒙皮及内部气体的能量方程并建立了详细的飞艇动力学和运动学模型.在热力学、动力学和运动学分析的基础上,建立了以飞行时间为优化目标的平流层飞艇的轨迹优化模型.利用直接配点法将轨迹优化问题转化为非线性优化问题,再通过非线性求解器SNOPT(Sparse Nonlinear Optimizer)对不同场景的问题进行最优化轨迹求解.优化结果表明:热力学效应对优化轨迹有较大影响,在上升过程中,太阳能辐射为主要影响因素,另外风场也对换热量有一定影响.

关键词：飞艇热力学轨迹优化序列二次规划