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含多电力电子变压器的交直流混合配电网潮流计算方法

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电网技术 2024年

作者：朱禹澜廖凯杨健维何正友西南交通大学电气工程学院

由于电力电子变压器（PET）端口特性难以解析描述，从而导致含多PET和分布式能源的交直流混合配电网在潮流计算时难以生成雅克比矩阵，为此，提出基于交替迭代法的潮流计算方法。首先，构建等效受控源对，以解耦PET多端口间的相互影响... 详细信息

由于电力电子变压器（PET）端口特性难以解析描述，从而导致含多PET和分布式能源的交直流混合配电网在潮流计算时难以生成雅克比矩阵，为此，提出基于交替迭代法的潮流计算方法。首先，构建等效受控源对，以解耦PET多端口间的相互影响关系，获得适用于潮流计算的PET解耦模型。其次，通过合理划分控制模式，以反映不同端口控制模式对PET各部分潮流计算方程与潮流计算次序的影响，从而获得不同控制模式下的PET潮流计算方程。然后，推导计及端口控制模式、多PET协调控制方式的含PET多运行场景的配电网潮流方程。最后，以端口电压和功率为解耦变量，通过交替迭代算法实现含多PET的交直流混合配电网潮流计算。以IEEE33节点拓展构建的交直流混合配电网为例，将所提方法的计算结果与基于详细模型的仿真结果进行对比，验证所提方法的准确性。

关键词：电力电子变压器分布式能源交直流混合配电网潮流计算交替迭代法

冷却表面温差对高温质子交换膜燃料电池性能的影响

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化工学报 2024年第5期75卷 2026-2035页

作者：王金山王世学朱禹天津大学机械工程学院天津300350 天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津300350

通过建立高温质子交换膜燃料电池数学模型,模拟了冷却表面存在不同温差时燃料电池内热-电-质的传输特性,分析了温差对电池内温度分布、氧浓度分布、极化曲线、膜质子电导率和电流密度的影响。结果表明:膜内温度和质子电导率随着冷却表... 详细信息

通过建立高温质子交换膜燃料电池数学模型,模拟了冷却表面存在不同温差时燃料电池内热-电-质的传输特性,分析了温差对电池内温度分布、氧浓度分布、极化曲线、膜质子电导率和电流密度的影响。结果表明:膜内温度和质子电导率随着冷却表面温度的降低而降低;催化层内的局部氧浓度随着冷却表面温差(即温度梯度)的增大而增大,但电流密度受温度及反应物浓度双重因素影响,电流密度及功率密度随着温度梯度的增大而下降。当冷却表面温度梯度从0增加至0.82 K/cm时,峰值功率密度从0.578 W/cm2下降到0.523 W/cm2,下降了9.52%。控制工作电压大于0.5 V、温度梯度小于0.20 K/cm时可获得较好的电流密度均匀性。当工作电压为0.5 V,冷却表面温度梯度为0.20 K/cm时,电流密度均匀性为92.71%。

关键词：燃料电池传热传质数值模拟电流密度均匀性

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基于平板热管的高温质子交换膜燃料电池堆启动特性

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化工进展 2024年第4期43卷 1754-1763页

作者：钱志广王世学朱禹岳利可天津大学机械工程学院天津300350 中低温热能高效利用教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津300350

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作... 详细信息

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作中,针对一个额定功率为500W的HT-PEMFC电堆,尝试利用一种平板热管(FHP)对该电堆进行预热启动。设计搭建了实验装置,从预热时间、温度分布、传热量分布等方面对这一方法进行评估。实验结果表明,提高加热功率可以显著缩短预热时间,500W时预热耗时3000s,1500W时则仅需980s;但同时也造成温度均匀性出现恶化,500W时竖直方向最大温差约28℃,1500W时该温差则达到了80℃。此外,水平方向的温差也随加热功率的提高而增加,且越靠近热源的区域越明显,最高达15.7℃,这无疑会加速质子交换膜的机械失效。实际中,应在不过多影响电池运行寿命的前提下,提高加热功率以缩短启动时间。

关键词：燃料电池传热氢测量热管理平板热管

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基于多尺度可分离蒸馏网络的列车轮对踏面缺陷检测算法

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：程翔朱禹熹贾林湖南铁道职业技术学院人工智能学院重庆理工大学材料科学与工程学院湖南工业大学轨道交通学院

作为列车安全维护的重点问题，列车轮对表面缺陷检测性能易受低算力、多尺度和复杂背景等因素的制约。这使得许多基于深度学习的目标检测算法难以完全发挥其性能。针对以上问题，提出了一种基于多尺度可分离蒸馏网络的列车轮对踏面缺陷... 详细信息

作为列车安全维护的重点问题，列车轮对表面缺陷检测性能易受低算力、多尺度和复杂背景等因素的制约。这使得许多基于深度学习的目标检测算法难以完全发挥其性能。针对以上问题，提出了一种基于多尺度可分离蒸馏网络的列车轮对踏面缺陷检测算法(D-MSCNet)。在该方法中，首先设计一种由跨层可分离特征提取模块(CSEM)和多尺度可分离下采样模块(MSDM)组成的主干网络(MSA-ResNet)。其中，CSEM模块通过在残差架构中引入深度可分离卷积、扩展卷积、通道压缩和跨层连接机制来保证它能在不显著增加计算量的同时丰富特征信息、扩大感受野。多尺度可分离下采样模块(MSDM)通过引入多尺度特征融合机制和注意力模块以在下采样任务过程中提高多尺度特征信息、弱化背景信息。其次，设计了一种新的主从区域知识蒸馏策略来有效地压缩和简化模型。它首先根据标签中的Ground Truth划分主要和次要蒸馏区域，然后将两者作用于各个回归分支之间以执行知识蒸馏任务。最后，在实际列车轮对踏面数据集上进行了实验分析，对比实验表明当所提方法 D-MSCNet在加载小参数网络(MSA-ResNet18)时，其MAP=64.9%、FPS=85优于大多数对比方法，表明了该方法能够有效地平衡检测速度和检测精度。此外，通过消融实验、模块对比实验以及可视化分析进一步验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：轮对踏面缺陷知识蒸馏无锚检测器多尺度特征模块深度学习

大枣对2型糖尿病大鼠摄食及肠道炎症损伤的影响及机制研究

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食品工业科技 2024年

作者：李安诺朱禹岳仁宋成都中医药大学附属医院

目的：探究大枣对2型糖尿病（T2DM）大鼠摄食及肠道炎症损伤的影响作用及机制。方法：SD大鼠随机分为空白组、T2DM模型组、大枣低剂量组（1.575 g/kg）、大枣高剂量组(9.45 g/kg)，除空白组外，其余各组大鼠以高脂高糖饲料+链脲佐菌素（... 详细信息

目的：探究大枣对2型糖尿病（T2DM）大鼠摄食及肠道炎症损伤的影响作用及机制。方法：SD大鼠随机分为空白组、T2DM模型组、大枣低剂量组（1.575 g/kg）、大枣高剂量组(9.45 g/kg)，除空白组外，其余各组大鼠以高脂高糖饲料+链脲佐菌素（Streptozotocin， STZ）诱导T2DM模型，成模后给药组每日灌胃不同浓度的大枣溶液，空白组与模型组灌胃纯水，连续4周。观察、记录大鼠的一般情况及摄食量、血糖等；以酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测大鼠血清炎症因子白细胞介素1β（Interleukin-1β， IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-α， TNF-α）、胰高血糖素样肽-1(Glucagon-like peptide-1， GLP-1)、酪酪肽（Peptide tyrosine-tyrosine， PYY）水平；苏木素-伊红（HE）染色观察大鼠回肠组织病理情况，TUNEL染色观察大鼠回肠组织细胞凋亡情况；以实时荧光定量PCR（Real-time Quantitative PCR， qPCR）检测大鼠肠道炎症相关基因核因子-κB（Nuclear factor kappa B， NF-κB）p65及凋亡相关基因含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（Cysteinyl aspartate specific proteinase， Caspase）-3的表达；蛋白质印迹（Western Blot， WB）检测大鼠肠道组织炎症及凋亡相关蛋白TLR4、NF-κB p65、磷酸化NF-κB p65（p-NF-κB p65）、BCL2相关X蛋白（BCL2-Associated X， Bax）、B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2， Bcl-2）、Pro Caspase3及Cleaved Caspase-3水平。结果：4周后，与模型组相比，给药组大鼠摄食量极显著降低（P＜0.01）；给药组大鼠血清中TNF-α、IL-1β水平均极显著降低（P＜0.01），GLP-1水平极显著升高（P＜0.01），PYY水平则以大枣高剂量组升高极显著（P＜0.01）；回肠组织炎症损伤有所改善，大枣高剂量组回肠组织细胞凋亡率极显著降低（P＜0.01）；给药组肠道NF-κB p65、Caspase-3 mRNA和NF-κB p65、Cleaved Caspase-3蛋白表达水平均极显著下调（P＜0.01，P＜0.05），大枣高剂量组p-NF-κB p65、Pro Caspase3和Bax/Bcl-2蛋白表达极显著下调（P＜0.05，P＜0.01）。结论：大枣能够增加肠道抑食性食欲激素GLP-1、PYY水平进而减少T2DM大鼠摄食量，其作用机制可能与大枣减轻T2DM大鼠肠道炎症，修复肠道损伤，恢复肠道激素的分泌有关。

关键词：大枣 2型糖尿病食欲肠道炎症凋亡

基于阈值控制策略的Filippov Chay神经元动力学及其耦合同步

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力学学报 2024年第4期56卷 1068-1087页

作者：安新磊任雁澜兰州交通大学数理学院兰州730070

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的F... 详细信息

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的Filippov Chay神经元模型,探究了在阈值控制策略影响下的神经元放电节律转迁及相应的边界运动.首先,对系统的边界动力学及滑膜动力学进行了理论分析.其次,利用单双参数分岔图探究了系统多样的放电模式.再次,结合Matcont仿真及稳定性理论详细分析了系统的平衡点及其稳定性,并且利用快慢动力学分析法进一步研究了在阈值影响下所产生的滑膜动力学及各种边界运动的切换.最后,通过电突触耦合,对不同阈值条件下耦合神经元的同步问题进行了讨论.数值仿真结果表明,在阈值的调控下Filippov Chay系统会产生滑膜放电活动及相应的穿越运动和擦边运动,同时其放电周期数也会随着阈值呈现出不同的变化规律,且对于不同阈值下的电耦合情况而言,在系统实现完全同步后都会稳定在周期数较低的放电态.以上所得结果有助于更好地理解神经元滑膜的相关控制,对进一步探究生物神经系统中复杂放电活动和信息处理的动力学行为提供了一定的帮助.

关键词： Filippov神经元阈值控制滑膜动力学切换运动快慢动力学分析耦合同步

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多层时序网络视角下的最优投资组合策略研究

中国管理科学 2024年

作者：刘超许澜涛北京工业大学经济与管理学院

从股票资产间的线性和非线性关联性及动态演化特征出发理解股票市场，对于投资组合优化研究具有深刻的意义。将多层时序网络与最优化理论相结合，以多层时序网络特征向量中心性测度为基础设计网络风险度量指标，创新性地提出全局最小网... 详细信息

从股票资产间的线性和非线性关联性及动态演化特征出发理解股票市场，对于投资组合优化研究具有深刻的意义。将多层时序网络与最优化理论相结合，以多层时序网络特征向量中心性测度为基础设计网络风险度量指标，创新性地提出全局最小网络风险投资组合模型，基于2010～2022年沪深300成分股数据模拟动态投资过程并结合多种评价指标评估投资组合模型。研究表明：多层时序网络可综合探明股票资产的关联性结构和演变特征，准确刻画复杂金融系统的结构，识别出优质的投资资产；边缘投资组合模型可以获得更好的投资绩效及累积收益率，且这种收益不被系统性风险因子暴露所抵消；边缘全局最小网络风险投资组合模型在外样本期间有着最优的投资表现，且在股市波动依然保持较强的稳健性，适合风险承受能力低的投资者使用。研究结论丰富了投资者的投资策略，尤其是对风险承受能力较低的散户有一定的参考意义。

关键词：多层时序网络股票市场投资组合优化

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基于双向流固耦合的航行体高速入水研究

中国造船 2024年第1期65卷 166-175页

作者：鱼怡澜施瑶潘光西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学无人水下运载技术重点实验室西安710072

基于弹性体假设对直径为0.533m、以100m/s速度入水的航行体建立了高精度流固双向耦合数值模型,并试验验证了该数值模型的有效性。进行了不同角度的入水仿真,获得空泡及载荷的演变规律。主要结论如下:随着入水角减小,喷溅水幕的闭合时间... 详细信息

基于弹性体假设对直径为0.533m、以100m/s速度入水的航行体建立了高精度流固双向耦合数值模型,并试验验证了该数值模型的有效性。进行了不同角度的入水仿真,获得空泡及载荷的演变规律。主要结论如下:随着入水角减小,喷溅水幕的闭合时间推迟,空泡非对称性加剧;弹性体在入水时承受的冲击载荷峰值小于刚性体,且呈振荡衰减趋势;航行体应力峰值呈圆环形分布,应力在入水初期出现峰值并振荡衰减,而且在尾部出现应力集中;斜入水时,应力分布及头部纵向变形不对称。随着入水角的增大,应力和应变的峰值增大,应力波传播时间缩短。

关键词：高速入水流固耦合空泡冲击载荷

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家内关系的伦理辩证

伦理学研究 2024年第1期 117-124页

作者：胡盛澜东南大学人文学院哲学与科学系

中国传统伦理价值体系下的家内关系就其所体现的伦理精神而言,是一种类似于黑格尔家庭法哲学中“爱的辩证法”的个体与实体相统一的伦理关系。在这种家内伦理关系中,“实体性的同一”是贯穿始终的基本法则。在夫妻关系中表现为由“别”... 详细信息

中国传统伦理价值体系下的家内关系就其所体现的伦理精神而言,是一种类似于黑格尔家庭法哲学中“爱的辩证法”的个体与实体相统一的伦理关系。在这种家内伦理关系中,“实体性的同一”是贯穿始终的基本法则。在夫妻关系中表现为由“别”而“合”“不同而一”的伦理结合,在父母子女关系中呈现出生身养育、报本反始的伦理施报结构,在兄弟姐妹关系中达成了友爱平等的伦理平衡。然而,夫妻关系中的“别”“异”、父母子女关系的“异形离质”、兄弟姐妹关系的“分形连气”都表明家庭伦理精神的“实体性的同一”内在地存在着“伦理性的裂解”的结构特征与现实可能。这种家内伦理关系所体现的个体与实体的辩证运动为家庭精神及其现实形态的历史演绎提供了逻辑前提和动力支撑。

关键词：家内关系伦理辩证家庭精神实体性的同一伦理性的裂解

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