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质子交换膜燃料电池冷启动研究及策略优化现状

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科学通报 2022年第19期67卷 2241-2257页

作者：季玮琛林瑞同济大学汽车学院上海201804

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)汽车以其能量转换效率高、续航里程长、零排放等突出优势,在“双碳”目标的背景下引起了广泛的关注.然而,在低温环境下的冷启动问题成为限制其商业化和推广应用的一大障碍... 详细信息

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)汽车以其能量转换效率高、续航里程长、零排放等突出优势,在“双碳”目标的背景下引起了广泛的关注.然而,在低温环境下的冷启动问题成为限制其商业化和推广应用的一大障碍.因此,研究人员进行了大量的实验与仿真来研究燃料电池冷启动的衰减机理、水传输相变和传热机理以及启动策略优化.通过对冷启动电池的输出性能和微观结构进行测量与表征,发现由于冰的产生覆盖反应活性位点、堵塞气体通道、增大电接触阻抗导致性能下降,由于水冰相变的体积变化破坏了内部结构导致耐久性下降.通过对启动过程中水和冰的分布、传输与相变过程进行研究,发现反应产物水首先以膜态水使质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)和催化层(catalyst layer,CL)的含水量达到饱和,接着以过冷水的形式在低温下保持液态,最后排出电池或突然结冰.通过研究冷启动的传热过程发现,电堆中间部分的电池单元和单电池的中间区域升温最快,为产热的主要区域,阴极氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)产生的不可逆反应热为主要的产热来源.基于燃料电池冷启动机理,研究人员开发了多种自启动和辅助启动策略,并进行了大量的仿真和实验验证策略的优越性.本文旨在对燃料电池冷启动的研究和策略优化进行总结,并对未来的冷启动发展方向进行展望.

关键词：质子交换膜燃料电池冷启动性能衰减水传输与相变传热策略优化

基于改进Mask R-CNN的番茄茎秆分类方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第2期50卷 31-39页

作者：项荣张茂琛中国计量大学质量与安全工程学院浙江杭州310018

为实现对与背景近色、不规则细长型目标——番茄茎秆的分类,提出了一种基于改进Mask R-CNN的番茄茎秆分类算法.采集日间和夜间番茄植株图像,使用labelme分别制作日间和夜间番茄茎秆分类数据集.结合迁移学习方法,使用两种数据集分别训练M... 详细信息

为实现对与背景近色、不规则细长型目标——番茄茎秆的分类,提出了一种基于改进Mask R-CNN的番茄茎秆分类算法.采集日间和夜间番茄植株图像,使用labelme分别制作日间和夜间番茄茎秆分类数据集.结合迁移学习方法,使用两种数据集分别训练Mask RCNN模型.对Mask分支进行了改进,在生成掩膜的同时生成其最小外接矩,并提出了用于评估掩膜边框精确率的评价指标Re及用于综合评估模型性能的像素级评价指标.试验结果显示:夜间及日间茎秆分类模型的像素F1值、像素全类平均正确率分别为48.82%、50.03%和57.76%、56.06%. Mask分支改进后掩膜边框精确率得到了显著提高,平均每幅图像检测耗时0.31 s,满足实际应用对算法实时性的需求,可为植株修剪等工作的智能化提供方法支持.

关键词：番茄植株茎秆分类 Mask R-CNN 像素级评价指标

滇西花岗岩类 Pb、Sr 同位素组成特征及其基底时代和性质

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地质科学 1991年第2期26卷 174-183页

作者：陈吉琛云南省地质科学研究所

澜沧江西侧的临沧花岗岩带和怒江以西的腾冲花岗岩带是滇西最主要的两个花岗岩带,它们形成于不同构造环境。Pb、Sr 同位素研究表明,腾冲花岗岩主要来源于1200—2000Ma 的上地壳(或未分异的地壳)物质,同位素组成变化范围较小,说明源区物... 详细信息

澜沧江西侧的临沧花岗岩带和怒江以西的腾冲花岗岩带是滇西最主要的两个花岗岩带,它们形成于不同构造环境。Pb、Sr 同位素研究表明,腾冲花岗岩主要来源于1200—2000Ma 的上地壳(或未分异的地壳)物质,同位素组成变化范围较小,说明源区物质组分较均一。临沧带 Pb 同位素组成变化较大,其物源是上地壳、造山带和上地幔不均匀的混合物,基底时代为800—1600Ma。因此,临沧地区和腾冲地区的基底时代和性质不同,应视为两个不同的基底地体。

关键词：花岗岩 Pb Sr 同位素基底云南

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TiO_2纳滤膜的制备及其离子截留性能

无机材料学报 2011年第3期26卷 305-310页

作者：漆虹李世大江晓骆韩静南京工业大学膜科学技术研究所材料化学工程国家重点实验室南京210009

以钛酸四异丙酯为前驱体,通过聚合溶胶路线制备出平均尺寸约1.2 nm的TiO2溶胶.采用浸浆法,经过一次涂膜,在平均孔径约为3nm的片状γ-Al2O3/α-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的TiO2纳滤膜.详细考察了煅烧温度对非担载膜(TiO2粉末)和TiO... 详细信息

以钛酸四异丙酯为前驱体,通过聚合溶胶路线制备出平均尺寸约1.2 nm的TiO2溶胶.采用浸浆法,经过一次涂膜,在平均孔径约为3nm的片状γ-Al2O3/α-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的TiO2纳滤膜.详细考察了煅烧温度对非担载膜(TiO2粉末)和TiO2纳滤膜性能的影响.在350℃的煅烧温度下制备出孔径约为1.5nm的TiO2纳滤膜,该膜对PEG的截留分子量为890,纯水渗透通量为5.3 L/(m2 h)(8×105Pa,20℃);并详细考察了该膜对NaCl、CaCl2、Na2SO4、MgCl2和Ni(NO3)25种溶液的截留性能.结果表明,在pH=4,压力5×105Pa的条件下,Ti-350膜对0.025 mol/L CaCl2和MgCl2溶液的离子截留率分别达到96.5%和92.8%.

关键词：陶瓷纳滤膜 TiO2 溶胶-凝胶法离子截留

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飞机座舱盖热疲劳试验系统的热经济分析

航空学报 2002年第6期23卷 517-519页

作者：李世武刘珊西北工业大学航空动力与热力工程系陕西西安710072

依据热经济分析理论 ,并结合对飞机座舱盖热疲劳试验系统的运行模拟 ,找出了系统的关键能耗元件 ,针对它的热惯性是造成系统潜在高耗能的主要原因 ,提出了在关键能耗元件加隔热层的改进方案。对某型号座舱盖 10 0飞行小时试验 ,模拟计... 详细信息

依据热经济分析理论 ,并结合对飞机座舱盖热疲劳试验系统的运行模拟 ,找出了系统的关键能耗元件 ,针对它的热惯性是造成系统潜在高耗能的主要原因 ,提出了在关键能耗元件加隔热层的改进方案。对某型号座舱盖 10 0飞行小时试验 ,模拟计算结果的比较表明 ,改进方案能使试验能耗下降 37%。

关键词：飞机座舱盖热疲劳试验经济分析

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多场协同求解的预测-跳跃加速算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第8期37卷 85-87页

作者：宋少云李世其武汉工业学院机械系湖北武汉430023 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

阐述了多场协同求解中的一种加速算法.该算法计算一定数目的启动步以后,用分区预测的方式得到下一时间步的耦合节点值,并同时启动仿真线和预测线,在仿真线结束后,使用分层抽样算法对预测的结果进行判断,从而决定仿真过程的跳跃.阐述了... 详细信息

阐述了多场协同求解中的一种加速算法.该算法计算一定数目的启动步以后,用分区预测的方式得到下一时间步的耦合节点值,并同时启动仿真线和预测线,在仿真线结束后,使用分层抽样算法对预测的结果进行判断,从而决定仿真过程的跳跃.阐述了该算法的基本步骤,算法中涉及到3个关键技术:节点分区算法、分区预测算法和分层抽样算法,最后用一个感应加热的算例进行验证,证明本算法高效而且精确.

关键词：多场耦合协同求解预测-跳跃加速算法仿真分区

全局稳定的机器人CMAC标称补偿跟踪控制研究

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模式识别与人工智能 2004年第4期17卷 385-389页

作者：李世敬冯祖仁西安交通大学系统工程研究所

提出了一种新的小脑模(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)神经网络标称补偿控制器.采用二阶扩展B样条CMAC网络平滑逼近机器人标称模型,消除了常规神经网络控制对输入的严格假设.为了确保系统闭环的全局稳定性,采用Lyapuno... 详细信息

提出了一种新的小脑模(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)神经网络标称补偿控制器.采用二阶扩展B样条CMAC网络平滑逼近机器人标称模型,消除了常规神经网络控制对输入的严格假设.为了确保系统闭环的全局稳定性,采用Lyapunov直接法设计网络权值的更新律,并引入非线性反馈项完全抵消补偿的残留项.未知的CMAC逼近误差和系统随机干扰,通过一个简洁的鲁棒自适应律估计.最后,针对两自由度机器人的仿真实例验证了所提算法的有效性.

关键词：全局稳定小脑模型网络标称补偿跟踪控制

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允许变形及断裂的三维离散元计算方法

岩石力学与工程学报 2004年第4期23卷 545-549页

作者：陈伟李世海中国科学院力学研究所北京100080

在三维离散元面-面接触刚性块体单元模型基础上,提出块体单元允许变形、断裂的一种计算模型。此计算模型不仅考虑岩块之间的节理刚度,而且考虑岩块自身变形以及岩块可能发生断裂的情况。

关键词：三维离散元变形断裂面-面接触模型节理刚度

利用Kapitza-Dirac脉冲操控简谐势阱中冷原子测量重力加速度

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物理学报 2019年第20期68卷 94-102页

作者：何天琛李吉太原师范学院物理系

利用Feynman路径积分研究了简谐势阱中冷原子受到两次Kapitza-Dirac脉冲的干涉机制.理论研究表明:当初始态为简谐势阱的基态时,外场使不同模式的演化路径相对于没有外场情况下的路径发生偏离;同时外场强度和测量时刻相邻模式的相位差成... 详细信息

利用Feynman路径积分研究了简谐势阱中冷原子受到两次Kapitza-Dirac脉冲的干涉机制.理论研究表明:当初始态为简谐势阱的基态时,外场使不同模式的演化路径相对于没有外场情况下的路径发生偏离;同时外场强度和测量时刻相邻模式的相位差成线性关系;当外场为重力场时,测量重力加速度的精度可达10–9;当初始态为简谐势阱和外场作用下的共同基态时,测量精度会下降,同时原子间排斥和吸引相互作用的增强也会导致测量精度提高.

关键词：冷原子简谐势阱传播子 Kapitza-Dirac脉冲