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太阳能辅助吸收式热泵供暖系统的能耗模拟研究与效益分析

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太阳能辅助吸收式热泵供暖系统的能耗模拟研究与效益分析

作者：李浩宇山东农业大学

学位级别：硕士

随着碳达峰、碳中和目标的推进,当务之急是如何解决社会经济发展中存在污染严重、能耗大的问题。太阳能作为一种源源不竭的清洁能源,在使用过程中可实现污染物的零排放,但太阳能具有不稳定性以及间歇性的缺点。吸收式热泵技术已成为节... 详细信息

随着碳达峰、碳中和目标的推进,当务之急是如何解决社会经济发展中存在污染严重、能耗大的问题。太阳能作为一种源源不竭的清洁能源,在使用过程中可实现污染物的零排放,但太阳能具有不稳定性以及间歇性的缺点。吸收式热泵技术已成为节能领域中的一项新型技术,广泛应用于供暖系统中,并在减少能源消耗和排放方面发挥了重要作用。本文以充分利用太阳能,降低供暖系统能耗为出发点,将太阳能与吸收式热泵机组相结合,提出了太阳能辅助吸收式热泵供暖系统,对系统的工作原理进行了介绍,且对系统中的主要部件进行了分析并建立了相应的模型。系统设计了三种供热运行模式,并通过TRNSYS软件,以泰安地区某住宅楼冬季供暖为例,搭建供暖季供暖系统的仿真模型,对系统运行时的主要部件以及系统性能参数进行仿真模拟,输出结果并进行综合分析,最后通过对不同供暖方案的对比进行经济性、节能性以及环保性的综合分析,为太阳能辅助吸收式热泵供暖系统优越性提供依据。主要研究结论如下:(1)对系统供暖季整体性能参数以及供暖季典型日性能参数进行仿真模拟并分析。在整个供暖季期间,供暖系统平均供水温度变化为55.2℃～61.7℃,满足末端建筑供暖需求。热泵机组累计供热量164296.7k Wh,太阳能集热系统平均集热效率为0.33,机组平均COP为1.69。在供暖季典型日机组运行期间,太阳能集热效率最大值为0.465,机组COP最大值为1.74。太阳能辅助吸收式热泵供暖系统与普通吸收式热泵供暖系统相比,系统能效比高0.25左右,系统能耗也较低。(2)探究了太阳能集热器面积、流量以及安装倾角的不同对太阳能辅助吸收式热泵供暖系统性能参数的影响。结果表明,当集热器面积为300m时,系统能效比为1.9,集热效率为0.33;当单位面积集热器流量为50 kg/(h·m)时,系统功耗最小;当集热器安装倾角为36°时,太阳能集热器接收的太阳辐射强度最大。(3)通过对太阳能辅助吸收式热泵供暖系统(方案1)、普通吸收式热泵供暖系统(方案2)以及燃气锅炉供暖系统(方案3)进行比较,从经济性、节能性以及环保性进行分析。结果表明,方案1的初投资费用比其他方案高,但运行费用比其他方案低。方案1运行期间的能耗最低,将系统所有能耗都转化为标准煤消耗量时,方案1只消耗了20129.39kg标准煤。系统运行期间的污染物排放量方案1比其他系统低,排放CO49518.2kg,排放SO和烟尘分别为434.8kg和202.2kg。本文提出的太阳能辅助吸收式热泵供暖系统与其他供暖系统相比,供暖性能更加优越,太阳能利用率更高,化石能源消耗更少,污染物排放更少,有着较好的节能性以及环保性,为新型节能减排供暖系统的设计与推广提供一定的参考价值。

关键词：吸收式热泵太阳能 TRNSYS 仿真模拟效益分析

六方相反铁磁材料Mn_(3)Ge的交换偏置效应

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微纳电子技术 2022年第7期59卷 644-648,695页

作者：李浩宇高湉上海电力大学数理学院上海200090

交换偏置效应对于微型磁存储器件中稳定的磁畴结构具有重要的作用,研究在室温下仍具有交换偏置效应的材料对于新一代自旋电子器件具有重要意义。采用助熔剂法成功合成Mn_(3)Ge晶体。利用X射线衍射仪(XRD)和能量色散X射线光谱仪(EDS)对... 详细信息

交换偏置效应对于微型磁存储器件中稳定的磁畴结构具有重要的作用,研究在室温下仍具有交换偏置效应的材料对于新一代自旋电子器件具有重要意义。采用助熔剂法成功合成Mn_(3)Ge晶体。利用X射线衍射仪(XRD)和能量色散X射线光谱仪(EDS)对材料进行了表征,并利用磁学性质测量系统(MPMS)进行了磁学性质测试。磁化曲线显示在5×10^(4) Oe(1A·m^(-1)=4π×10^(-3) Oe)磁场冷却下,温度为2K时Mn_(3)Ge的交换偏置场强度为6400Oe,温度为300K时Mn_(3)Ge的交换偏置场强度为360Oe,说明这种反铁磁材料在室温磁存储器件应用领域具有极大潜力。在5×10^(4) Oe磁场冷却下定温循环测量的磁滞回线有明显偏移,表明材料中存在锻炼效应,从而进一步验证交换偏置效应是一种本征行为。

关键词：反铁磁材料交换偏置效应磁存储器件助熔剂法锻炼效应

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自适应混合发射单分子定位算法

中国激光 2023年第21期50卷 88-95页

作者：刘一哲赵唯淞刘宇桢李浩宇哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150080

单分子定位技术通过随机激发荧光标记获得一组稀疏的图像序列,同时对荧光点进行亚像素级别定位,最终实现超分辨显微成像。基于拟合的单分子定位算法,如单发射(SE)及多发射(ME)定位算法,通过对估计器性能进行改进提高了单分子定位的精度... 详细信息

单分子定位技术通过随机激发荧光标记获得一组稀疏的图像序列,同时对荧光点进行亚像素级别定位,最终实现超分辨显微成像。基于拟合的单分子定位算法,如单发射(SE)及多发射(ME)定位算法,通过对估计器性能进行改进提高了单分子定位的精度和速度;然而,受失配误差和串扰误差的影响,SE算法和ME算法在不同密度情况下各有优劣,均无法达到全密度范围内最优的估计效果,并且分别存在荧光分子利用效率低和计算量大的缺点。本文提出了自适应混合发射单分子定位(SM)算法,该算法通过图像荧光发射密度及强度自适应地确定的拟合区域以及所采用的拟合模型及模型初值,有效避免了上述两种误差的影响,达到了全密度范围内一致、良好的定位效果。在仿真和实验数据上将所提SM算法与SE算法、ME算法进行比较,结果显示,SM算法重构图像的分辨率和对比度在不同发射密度下均具有优势。

关键词：生物医学单分子定位显微技术超分辨成像单发射模型多发射模型自适应算法

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面向跨学科的问题流网络转化过程模型

计算机集成制造系统 2022年第2期28卷 584-600页

作者：孙建广李浩宇王康王宇张路路河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401 河北工业大学机械工程学院天津300401

为提高强势思维一般理论,解决跨学科问题过程的收敛性,提出一种跨学科问题流网络转化过程模型。构建了三层次跨学科问题网,按照三步法选择关键节点并转化为冲突网。为获得最优冲突求解路径,改进冲突网的层次结构模型,根据冲突云模型的... 详细信息

为提高强势思维一般理论,解决跨学科问题过程的收敛性,提出一种跨学科问题流网络转化过程模型。构建了三层次跨学科问题网,按照三步法选择关键节点并转化为冲突网。为获得最优冲突求解路径,改进冲突网的层次结构模型,根据冲突云模型的收敛思想和应用层次分析法得到参数和冲突的权重,进而以一种途经指定节点的Floyd算法求取路径。提出四相参数模型表达多目标冲突,并利用可拓创新方法对其求解。以高载流量充电线缆的发热问题为实例,验证了该过程模型的有效性。

关键词：跨学科发明问题解决理论强势思维一般理论问题流网络充电线缆

NLRP3和白细胞介素6受体与房颤相关性研究

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蚌埠医学院学报 2024年第1期49卷 23-27页

作者：刘晨阳杨海晨耿嘉逸李浩宇雷思思康品方唐碧蚌埠医科大学第一附属医院心血管科安徽蚌埠233004 蚌埠医科大学心脑血管病研究中心安徽蚌埠233030 蚌埠医科大学公共卫生学院安徽蚌埠233030 安徽医科大学临床医学院安徽合肥230000

目的:讨论心房颤动(AF)病人血清中的核苷酸结合寡聚化结构域受体蛋白3(NLRP3)、白细胞介素6受体(IL-6R)的表达水平以及进行两者与左房内径(LAD)的相关性研究,并探讨NLRP3、IL-6R与AF之间的关系。方法:选择AF病人150例,分为阵发性房颤(PA... 详细信息

目的:讨论心房颤动(AF)病人血清中的核苷酸结合寡聚化结构域受体蛋白3(NLRP3)、白细胞介素6受体(IL-6R)的表达水平以及进行两者与左房内径(LAD)的相关性研究,并探讨NLRP3、IL-6R与AF之间的关系。方法:选择AF病人150例,分为阵发性房颤(PAF)84例,非阵发性房颤(nPAF)66例。120名同期经检查排除AF的体检者作为对照组。收集3组的临床病例资料,利用酶联免疫吸附法(ELISA)检测AF病人及无AF体检者血清中的NLRP3、IL-6R的水平,在心脏彩超室测量阵发性AF病人AF未发作时的LAD,比较3组间各指标差异。结果:PAF组及nPAF组中的NLRP3和IL-6R水平均高于对照组(P<0.05),PAF组与nPAF组之间的NLRP3及IL-6R水平差异亦有统计学意义(P<0.05)。PAF组及nPAF组中的NLRP3与IL-6R均与LAD呈正相关关系(r=0.771、r=0.674,P<0.05)。NLRP3、IL-6R、LAD和年龄是AF发生的危险因素(P<0.05)。结论:NLPR3和IL-6R是AF发生的危险因素,其可能是通过影响LAD大小起作用。

关键词：心房颤动核苷酸结合寡聚化结构域受体蛋白3 白细胞介素6受体左心房内径

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基于OPM的协同创新设计过程模型

计算机集成制造系统 2023年

作者：孙建广李港庆张凯旋郑宇李浩宇王康河北工业大学机械工程学院国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心

为了提高团队在协同创新设计过程中的集体创造力，提出一种基于对象-过程方法论(OPM)的协同创新设计过程模型。利用OPM模型和OPCloud在线建模平台作为团队沟通交流的基础，结合OPM模型和集成功能模型(IFM)，协同团队成员对导致表面问题... 详细信息

为了提高团队在协同创新设计过程中的集体创造力，提出一种基于对象-过程方法论(OPM)的协同创新设计过程模型。利用OPM模型和OPCloud在线建模平台作为团队沟通交流的基础，结合OPM模型和集成功能模型(IFM)，协同团队成员对导致表面问题的根原因进行全面分析。结合强势思维一般理论(OTSM)中的ENV模型和可拓学的共存度函数完成对冲突问题的管理和验证，采用TRIZ问题求解工具分析并解决问题，获得初步创新方案。针对初步方案可能存在衍生问题的情况，构建半效解-衍生问题网，通过方案组合和迭代求解的方式获得综合方案。最后，以聚乙烯(PE)热熔焊机为例，验证了该模型的有效性。

关键词：对象-过程方法论协同创新设计可拓学发明问题解决理论冲突

等离子喷涂工艺参数对GdPO_(4)热障涂层组织结构和结合强度的影响

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航空材料学报 2022年第1期42卷 25-32页

作者：李浩宇程玉贤刘礼祥王璐王博中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司沈阳110043

随着航空发动机涡轮进口温度提升,目前最广泛使用的Y_(2)O_(3)部分稳定ZrO_(2)(YSZ)热障涂层(TBCs)已难以满足需求,亟须发展新一代超高温TBCs。GdPO_(4)是一种极具应用前景的TBCs材料。本工作采用等离子喷涂方法制备GdPO_(4)/YSZ双陶瓷... 详细信息

随着航空发动机涡轮进口温度提升,目前最广泛使用的Y_(2)O_(3)部分稳定ZrO_(2)(YSZ)热障涂层(TBCs)已难以满足需求,亟须发展新一代超高温TBCs。GdPO_(4)是一种极具应用前景的TBCs材料。本工作采用等离子喷涂方法制备GdPO_(4)/YSZ双陶瓷层结构TBCs,研究喷涂工艺参数特别是喷涂功率对GdPO_(4)陶瓷涂层相组成、表面形貌、微观结构以及结合强度的影响。结果表明:等离子喷涂GdPO_(4)过程中会有元素P损耗,得到的涂层除了GdPO_(4)外,还有一些Gd_(3)PO_(7)相;随着喷涂功率降低,Gd_(3)PO_(7)相含量减少;GdPO_(4)陶瓷涂层的主体结构由充分熔融的喷涂粒子堆垛构成,其中镶嵌有未熔化粒子构成的微区;随着喷涂功率降低,未熔化微区增多,涂层厚度降低;GdPO_(4)/YSZ TBCs的结合强度随喷涂功率降低而减小,主要是由于未熔化微区增多降低了涂层的内聚力;因此,低喷涂功率不利于涂层的结合强度。

关键词：热障涂层 GdPO_(4) 等离子喷涂相组成微观结构结合强度

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非共线反铁磁Weyl半金属MnGe中电磁特性的质量依赖

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微纳电子技术 2022年

作者：李浩宇姚欣钰叶蓉丽高湉曹桂新上海大学材料基因组工程研究院上海电力大学数理学院

近年来的一些实验和理论研究证实,MnX系列材料具有非共线反铁磁Weyl半金属的特征,有很大的应用潜力,其中以MnSn和MnGe最为突出。使用助熔剂法制备得到了两块MnGe的晶体,对其电输运和磁特性进行了详细研究。结果表明,晶体的电磁特性与其...

近年来的一些实验和理论研究证实,MnX系列材料具有非共线反铁磁Weyl半金属的特征,有很大的应用潜力,其中以MnSn和MnGe最为突出。使用助熔剂法制备得到了两块MnGe的晶体,对其电输运和磁特性进行了详细研究。结果表明,晶体的电磁特性与其质量有很强的依赖关系。过量的Mn占据Ge原子的位点会导致材料内部缺陷增多,在Mn与Ge的原子数分数之比为76.88∶23.12时,晶体的交换偏置场强度在温度T=2 K以及5×10~4Oe(1 A·m=4π×10Oe)场冷却的条件下增强了47%,反常霍尔电导率在T=100K时高场(±3×10~4Oe)的饱和值提升了1.7倍。并且对现象背后的物理机理进行了探讨。该研究表明,电输运和磁特性的质量依赖可以提供与以往电、磁等调节性能方式不同的手段,对开关和存储器件的开发具有一定的参考价值。

关键词：

7E学习环模式在精神科本科护生临床带教中的应用

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卫生职业教育 2024年第4期42卷 97-99页

作者：滕小芸李浩宇陈秋生韦琪陆晓菁潘琪妮梁榕广西医科大学第二附属医院广西南宁530000

为探讨7E学习环模式在精神科本科护生临床带教中的应用效果,选取2022年8月—2023年5月在南宁市某三级甲等医院精神科进行临床实习的100名2019级护理本科生作为研究对象,其中2022年8—12月的50名护生作为对照组,采取常规的临床带教方式;2... 详细信息

为探讨7E学习环模式在精神科本科护生临床带教中的应用效果,选取2022年8月—2023年5月在南宁市某三级甲等医院精神科进行临床实习的100名2019级护理本科生作为研究对象,其中2022年8—12月的50名护生作为对照组,采取常规的临床带教方式;2023年1—5月的50名护生作为试验组,采取基于7E学习环模式进行临床带教。两周实习结束后采用理论成绩、临床操作技能考试成绩、护士同情能力量表(CCSN)、护理学生完成能力量表(NSCI)对两组护生实施评价。实践表明,基于7E学习环模式的临床带教能提高精神科本科护生的出科理论、操作成绩,并提升其同情能力和完成能力。

关键词： 7E学习环模式本科护生精神科临床实习