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电渗析法分离页岩气压裂返排液中有机和无机污染物的研究

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电渗析法分离页岩气压裂返排液中有机和无机污染物的研究

作者：李世霖北京化工大学

学位级别：硕士

页岩气压裂返排液（SGFBF）是在气田开采过程中产生的废水,具有高化学需氧量（COD）,高含盐的特点,含有烃类有机化合物、溶解性盐类以及重金属等,较难处理。如不经处理直接排放,将严重污染水体环境,因此对SGFBF的处理是目前石油化工行... 详细信息

页岩气压裂返排液（SGFBF）是在气田开采过程中产生的废水,具有高化学需氧量（COD）,高含盐的特点,含有烃类有机化合物、溶解性盐类以及重金属等,较难处理。如不经处理直接排放,将严重污染水体环境,因此对SGFBF的处理是目前石油化工行业面临的重要挑战之一,也是油气田开发研究的热点。电渗析具有能耗低,对盐类的分离效率高,离子交换膜酸碱耐受性强且抗污染的特点,因此将电渗析用于SGFBF的脱盐,有望开发出有应用前景的水处理工艺。本论文采用电渗析小试装置,研究了电压、电流、原料液初始浓度、淡化液、浓缩液与极液流量以及淡化液与浓缩液初始体积比（Vr）等工艺参数对比能耗、淡水回收率、单位时间淡水回收量以及电流效率等电渗析性能参数的影响并确定适宜的操作条件。同时设计梯级电渗析,进一步提高电渗析性能,并研究气田高含盐水中有机物和无机物在电渗析中迁移的规律与机制。具体研究结果如下:1、在低浓度模拟溶液中Na Cl初始浓度为2 g/L,电流为0.15 A,淡化液、浓缩液与极液流量为30 L/h,Vr为8:2时,电渗析比能耗、淡水回收率、单位时间淡水回收量以及电流效率分别为0.54 W·h/L、78.75%、1.56 L/h和75.66%。2、以SGFBF模拟溶液为进料,研究确定恒压电渗析的较优电压为20 V,恒流电渗析的较优电流为4 A。20 V恒压电渗析淡水回收率、单位时间淡水回收量以及比能耗分别为70.06%、1.85 L/h和42.09W·h/L,4A恒流电渗析分别为70.44%、1.60 L/h和42.21 W·h/L。20 V恒压电渗析性能优于4 A恒流电渗析。3、通过梯级电渗析的研究发现,当极液为1%Na2SO4溶液,一级和二级电渗析均采用20 V恒压模式,Vr为8:2,淡化液、浓缩液与极液流量为30 L/h时,电渗析电流效率为75.86%,单位时间淡水回收量为0.83L/h,较传统电渗析上升10.67%,淡水回收率为66.20%,比能耗为47.91W·h/L,淡化水中Cl-浓度降至207.04 mg/L。4、探究了页岩气压裂中典型有机物乙酸、丙酸、丁酸、己酸和乙醇的迁移机制。发现电渗析过程中,乙酸、丙酸、丁酸和己酸在电场力的作用下发生定向迁移,且随碳链增长,空间结构变复杂,迁移速率变慢。乙醇属于非电解质,在水中不电离,其迁移主要依靠渗透和对流。5、采用单价选择性离子交换膜进行了SGFBF的电渗析研究。发现在电渗析前期,单价选择性离子交换膜对于二价离子的截留性能比常规离子交换膜更强,且阴离子单价选择性离子交换膜分离性能优于阳离子单价选择性离子交换膜。

关键词：页岩气压裂返排液电渗析无机盐有机物单价选择性离子交换膜

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风电接入海上换流站的交流汇集出线高速保护

中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4775-4787,I0014页

作者：温志文刘昊霖贾科张旸毕天姝新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

风电接入海上换流站的交流汇集出线双端均是电力电子电源,短路电流均呈现幅值受限和相角受控的特征,导致差动保护动作性能下降,存在拒动的风险。针对上述问题,分析了柔直换流站和风机变流器在故障暂态期间的故障特性,证实了区内故障线... 详细信息

风电接入海上换流站的交流汇集出线双端均是电力电子电源,短路电流均呈现幅值受限和相角受控的特征,导致差动保护动作性能下降,存在拒动的风险。针对上述问题,分析了柔直换流站和风机变流器在故障暂态期间的故障特性,证实了区内故障线路两侧短路电流频谱特征存在很大的差异,基于此,利用时频能量系数衡量线路两侧短路电流的时频特性差异,提出适用于风电接入海上换流站交流汇集出线的高速保护原理。该时频能量系数综合幅值、频率和相角差异,具有较强的耐受过渡电阻和系统噪声的能力。所提保护衡量故障暂态的故障特性差异,理论上可以在5 ms内快速可靠识别区内外故障,硬件在环实验结果验证了所提保护的有效性。

关键词：海上风电故障特征时频能量系数高速保护

体育核心素养下支架式教学在初中羽毛球课中的实验研究

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体育核心素养下支架式教学在初中羽毛球课中的实验研究

作者：田松霖沈阳大学

学位级别：硕士

《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》(以下称“新课标”)强化了体育课程的育人导向,强调了教学方式的改革要从“以知识技能的学习掌握”转向“以学生发展为本”。与此同时在新课改浪潮推动下,全面发展素质教育令传统的教学方法与... 详细信息

《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》(以下称“新课标”)强化了体育课程的育人导向,强调了教学方式的改革要从“以知识技能的学习掌握”转向“以学生发展为本”。与此同时在新课改浪潮推动下,全面发展素质教育令传统的教学方法与模式受到各种冲击。现阶段国内外研究结果表明,支架式教学模式作为基于建构主义的一种教学模式,与传统教学方法相比,具有革新性、可操作性和灵活性等特点,对于培养青少年体育核心素养有着明显优势和重要作用。基于以上背景,本研究以体育核心素养视域下支架式教学模式在初中羽毛球课中的应用效果为研究对象,以博才中学的60名学生为实验对象,通过支架式教学设计,开展教学实验。运用文献资料法、问卷调查法、实验法和数理统计法进行实验设计,利用问卷工具进行各项指标的测试,并通过T检验对实验结果进行差异性分析,对实验组和对照组学生体育核心素养培养效果进行不同层面的分析探讨,验证支架式教学模式在羽毛球教学过程中的有效性。具体结果如下:(1)身体素质方面,实验班与对照班身体素质各项指标与实验前相比都呈现明显的提高。但通过对实验后实验班及对照班身体素质维度各项数据进行差异性分析,结果显示实验班在身体素质方面的成绩显著好于对照班。(2)专项技能方面,实验后实验班与对照班在掷远、颠球、正手发高远项目的测试中,成绩较实验前明显提高,实验班成绩提高幅度更为显著。(3)体育素养方面,实验班实验前后在体育素养方面有显著差异。实验后对照班在健康行为维度以及体育品德维度上较实验前测试数据有显著差异,但在运动能力维度上与实验前测试数据相比并不存在显著差异。实验后,实验班在体育素养方面各维度上与对照班相比均呈现显著差异。(4)羽毛球学习兴趣方面,实验班实验前后呈现显著差异。对照班在积极情绪维度上与实验前差异性显著,但在消极情绪维度上并未见显著差异。实验后实验班与对照班在学习兴趣上均呈现显著差异。(5)羽毛球学习动机方面,实验班与对照班实验前后在学习动机水平上存在显著差异;实验后实验班与对照班在学习动机水平上也存在显著差异。综上所述,支架式教学模式与传统教学模式对学生身体素质、专项技能、体育素养以及羽毛球学习兴趣与动机等方面均具有促进作用,但支架式教学模式相较于传统教学模式在提升学生体育核心素养方面具有一定程度的优势。

关键词：体育核心素养支架式教学模式体育教学

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新时代中国共产党的人民利益观研究

新时代中国共产党的人民利益观研究

作者：李润霖河北大学

学位级别：硕士

正确认识和把握人民利益问题,是中国共产党谋划部署、开展工作的重要依据。中国特色社会主义进入新时代以来,中国共产党的人民利益观随着党执政环境的变化而不断发展,其富有的人民性更加凸显,时代性更加鲜明。作为引领发展的科学理论,... 详细信息

正确认识和把握人民利益问题,是中国共产党谋划部署、开展工作的重要依据。中国特色社会主义进入新时代以来,中国共产党的人民利益观随着党执政环境的变化而不断发展,其富有的人民性更加凸显,时代性更加鲜明。作为引领发展的科学理论,新时代中国共产党的人民利益观不仅是一个政治命题,还是一个具有重要意义的学术命题。从形成基础来看,新时代中国共产党的人民利益观以马克思主义的人民利益思想、中国共产党的人民利益观为理论来源;以中华传统文化中的民本思想、中国共产党百年征程的历史经验为历史逻辑;是保持党与人民血肉联系、实现人民美好生活需要的现实要求。同时,作为“第二个结合”的理论创新成果,新时代中国共产党的人民利益观是“魂脉”同“根脉”相互契合、有机结合的产物,其形成的过程是又一次思想解放和进一步巩固文化主体性的过程。从内涵要义来看,新时代中国共产党的人民利益观主要包括目标导向、理论内核、鲜明特征与本质意蕴四个方面。新时代中国共产党的人民利益观在目标导向方面,锚定了中国特色社会主义事业发展的前进方向,蕴含着当前和长期两个目标向度;在理论内核方面,围绕人民利益至上论、人民利益发展论、人民利益满足论、人民利益标准论展开论述;在鲜明特征方面,有着普遍性与特殊性相统一、两点论与重点论相统一、阶段性与长期性相统一、集体性与个体性相统一的特征;在本质意蕴方面,体现出新时代中国共产党人对理想信念的坚定、对初心使命的坚守以及对人民立场的坚持。从重要意义来看,新时代中国共产党的人民利益观有着深厚的理论和实践意义。在理论方面,新时代中国共产党的人民利益观总结了中国共产党不断发展壮大的经验智慧,丰富了马克思主义人民利益思想的理论内容,彰显了中国共产党为人民谋幸福的初心使命;在实践方面,新时代中国共产党的人民利益观为加强党群关系夯实群众基础提供了行动指南,为解决新时代人民利益矛盾问题提供了价值遵循,为推动中国特色社会主义事业向前发展提供了不竭动力。从实践转化来看,新时代中国共产党的人民利益观作为科学理论只有继续回到实践,才能充分发挥其具有的重要价值。在践行新时代中国共产党人民利益观的过程中,必须遵循科学的方法要求,即必须加强党的领导激发组织活力、深入调查研究掌握人民需求、坚持实事求是满足人民利益、注重经验总结不断优化举措。同时,必须坚持好科学的方法路径,在实现经济、政治、文化、社会、生态协调发展的基础上,不断满足人民的全方位利益。

关键词：新时代中国共产党人民利益观以人民为中心人民利益至上

考虑复杂水力系统的水电机组综合调节系统及控制策略研究

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考虑复杂水力系统的水电机组综合调节系统及控制策略研究

作者：吴卓霖广西大学

学位级别：硕士

基于改进SMOTE算法的不平衡数据分类问题研究

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基于改进SMOTE算法的不平衡数据分类问题研究

作者：马宝霖长春工业大学

学位级别：硕士

分类问题一直是数据挖掘中的一个重要组成部分,但在分类问题研究过程中,人们发现在实际数据中经常出现其中一类数据的数量远大于另一类数据的数量的情况,也就是出现数据类不平衡的问题。并且在传统分类算法中,通常情况下是假定数据集为... 详细信息

分类问题一直是数据挖掘中的一个重要组成部分,但在分类问题研究过程中,人们发现在实际数据中经常出现其中一类数据的数量远大于另一类数据的数量的情况,也就是出现数据类不平衡的问题。并且在传统分类算法中,通常情况下是假定数据集为平衡分布,所以当数据集类不平衡时,会导致样本的总体分类准确率较高,但少数类样本的识别率却很低。而往往在不平衡数据集中,误判少数类样本的代价远高于误判多数类样本的代价。因此,解决该问题的重点在于更精准地识别出少数类样本。为了提高不平衡数据分类效果,本文首先从数据层面出发,在经典的过采样算法SMOTE算法基础上,针对它的不足,提出了一种KN-LMKNN-SMOTE算法。首先采用k-means聚类算法对原始数据进行聚类,利用类判别函数对聚类后的样本进行筛选,删除原始样本集中影响分类效果的噪声样本,筛选出类别没有改变的“安全样本”。然后,利用新的过采样率对安全样本进行插值,在插值过程中,采用LMKNN方法进行插值,进一步减少边界、噪声点带来的负面影响,并利用新的过采样率,合成人工样本使数据平衡,从而达到提高分类精度的目的。文章选择了6个不平衡数据集进行实证研究,实验表明,该算法相比于其它几种过采样算法在处理不平衡数据分类问题效果更好。在第二部分中,文章从算法层面考虑,利用了集成模型中的AdaBoost算法,对传统的AdaBoost算法进行改进,来更好解决不平衡数据分类问题。首先进行两步采样,第一步从原始样本集进行有放回的采样,提高分类模型训练的多样性。第二步对采样数据集使用KN-LMKNN-SMOTE算法进行过采样,降低数据集的不平衡度,提高弱分类器在不平衡数据中集成的效果,并引入代价敏感思想,提高少数类样本误分类代价。最后将本文算法应用到实际数据中进行模型建立、实证研究,并与其它算法进行分类性能对比,验证本文算法在解决不平衡数据分类问题中的有效性。实验结果表明,本文的KN-LMKNN-SMOTE算法与改进AdaBoost算法在实际数据中具有较好的分类性能,能够有效的分类不平衡数据,较好识别少数类样本。

关键词：不平衡数据 SMOTE算法 SVM算法代价敏感 AdaBoost算法

砂卵石地层盾构隧道同步注浆支护机理和扩散模式研究

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砂卵石地层盾构隧道同步注浆支护机理和扩散模式研究

作者：朱德霖广州大学

学位级别：硕士

为了缓解日益增加的地面交通压力,我国致力于开发利用城市的地下空间,发展和完善城市地下轨道交通网络。盾构工法因其具有安全、稳定、高度自动化等优点而广泛应用于城市地铁隧道施工中。由于盾构刀盘与衬砌尺寸的差异,盾尾脱出后在土... 详细信息

为了缓解日益增加的地面交通压力,我国致力于开发利用城市的地下空间,发展和完善城市地下轨道交通网络。盾构工法因其具有安全、稳定、高度自动化等优点而广泛应用于城市地铁隧道施工中。由于盾构刀盘与衬砌尺寸的差异,盾尾脱出后在土体与衬砌间形成盾尾空隙,对地层稳定性和隧道结构带来安全威胁。工程中常采用盾构同步注浆来填补盾尾空隙,但同步注浆扩散机理尚不明晰,尤其是砂卵石地层中盾构同步注浆相关研究不够完善。为此本文提出采用CFD-DEM(Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method)方法对砂卵石地层盾构同步注浆扩散模式展开数值研究。主要研究内容和结论如下:(1)对砂卵石地层离散元模拟及参数标定方法展开研究。对砂卵石试验土开展三轴压缩室内试验,获取试验土在围压200k Pa、400k Pa和600k Pa下的抗剪切应力-应变曲线;建立三轴压缩试验DEM模型,采用三维组合墙法模拟试验中的橡胶膜,通过三轴压缩试验DEM模拟测试不同颗粒参数下试样的抗剪切应力-应变曲线,与试验结果进行对比来对颗粒参数进行标定。(2)根据盾构施工同步注浆缩尺模型试验平台分别建立同步注浆CFD两相流模型和砂卵石地层DEM模型,对砂卵石地层盾构施工同步注浆扩散规律进行研究。CFD模型基于VOF(Volume of Fluid)方法建立,通过进出口压力差控制注浆过程;DEM模型设置了加密区和非加密区,并采用了标定后的颗粒参数。研究发现,盾尾脱出瞬间,砂卵石土快速向隧道位移并覆盖隧道腰部以上盾尾空隙,上孔注入浆液以半球型模式在土体中渗透扩散,并逐渐向隧道腰部发展;下孔注入浆液在前期快速填充盾尾空隙,随后转为渗透扩散,隧道径向上扩散距离增加;上部注浆孔附近浆液压力先增长后进入平台期开始缓慢增长,下部注浆孔附近浆液压力随注浆率线性增长。(3)基于砂卵石地层盾尾同步注浆CFD-DEM模型展开注浆压力、上下孔注浆压力比对同步注浆扩散模式的参数敏感性分析,其中考虑了不同注浆率的影响。研究发现,上孔注浆压力增加促进浆液径向上扩散趋势,不同注浆压力下上部注浆孔附近浆液压力进入平台期的注浆率不同;下孔注浆压力增加促进浆液向上扩散趋势,且注浆孔附近浆液压力开始线性增长时的注浆率增加;上下孔注浆压力的增加都可以明显抑制地表沉降,但下孔注浆压力与地表沉降呈非线性相关。(4)定义了盾尾空隙覆盖率和浆液损失率两个指标来评估注浆效果和经济效益,并结合地表沉降发展讨论了砂卵石地层盾构施工盾尾同步注浆最优施工参数。研究表明,下孔注浆压力增加导致覆盖率的降低和损失率的增加;上下孔注浆压力为30k Pa时,覆盖率最高且损失率最低;上下孔注浆压力比为7:3时,覆盖率、损失率和地表沉降情况综合最优,为本研究中最优施工参数。

关键词：盾构隧道同步注浆 CFD-DEM 砂卵石地层注浆施工参数

列当大小孢子发育的生理生化特性及差异表达基因的研究

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列当大小孢子发育的生理生化特性及差异表达基因的研究

作者：崔柯霖中南林业科技大学

学位级别：硕士

列当(Orobanche coerulescens)是二年生或多年生寄生草本植物,因其独特的寄生特性对农业造成严重的危害,被视为有害杂草。但其植物体内富含高价值次生代谢产物,亦是重要的药用植物资源。本研究对野外生长与室内盆栽列当进行物候观测,采... 详细信息

列当(Orobanche coerulescens)是二年生或多年生寄生草本植物,因其独特的寄生特性对农业造成严重的危害,被视为有害杂草。但其植物体内富含高价值次生代谢产物,亦是重要的药用植物资源。本研究对野外生长与室内盆栽列当进行物候观测,采用体式显微镜、石蜡制片、光学显微镜、扫描电子显微镜等方式系统地观测大小孢子发育过程;采用常规理化分析方法,检测大小孢子发育过程中主要营养元素、可溶性糖与蛋白以及内源激素的含量变化;通过转录组测序及差异表达基因分析,挖掘与大小孢子发育密切相关的内源激素代谢途径中关键调控基因。本文结果丰富了列当生物学基础研究,对其有性生殖研究、生物防治及其资源化利用提供理论参考价值。主要研究结果如下:(1)探明了列当大小孢子发生及雌雄配子体发育过程依据花外部形态与内部结构变化,将列当花发育分为6个时期:现蕾期(F1)、花蕾膨大期(F2)、花蕾伸长期(F3)、花冠变色期(F4)、花冠半开放期(F5)、花冠全开放期(F6);列当小孢子及雄配子体的发育过程划分为6个时期:孢原细胞期、造孢细胞期、小孢子母细胞期、小孢子母细胞减数分裂期、单核小孢子期、成熟花粉(雄配子体)期。成熟花粉为3-细胞花粉,具有三条长达两极的萌发沟,整体呈三裂卵圆形,花粉外壁具绒毛状纹饰和穴孔;列当大孢子及雌配子体的发育划分为7个时期:孢原细胞期、大孢子母细胞期、大孢子母细胞减数分裂期、单核胚囊期、双核胚囊期、四核胚囊期、八核胚囊(雌配子体)期。成熟的胚囊为单孢型蓼形胚囊类型,胚珠的着生方式为倒生。(2)明确了列当大小孢子发育过程中生理生化变化对其发育的影响列当大小孢子不同发育时期的生理生化指标呈现不同的变化,其中:可溶性糖含量先下降后上升,F3时期下降到最低点,而淀粉含量与前者变化反,即呈现先上升后下降的趋势,F3达到最高点;可溶性蛋白质呈现波动变化,在F1时期含量最高,在F3时期含量达到最低,可溶性糖与可溶性蛋白质含量呈极显著正相关性。营养元素氮、磷、钾呈现大小孢子发育前期含量高,后期含量低的趋势。独脚金内酯(SL)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)三者含量随大小孢子的发育逐渐增加,即与列当花的发育呈显著至极显著正相关,三者共同调控列当雌雄蕊的发育。(3)筛选出列当大小孢子发育过程中内源激素合成及信号转导调控基因使用转录组测序技术,构建了 6个组18个cDNA文库。对列当大小孢子6个发育时期的差异表达基因功能注释,共获得差异表达基因25977个,其中各发育时期均差异表达基因有261个。共挖掘了 141个与植物内源激素合成相关的差异基因以及84个植物内源激素信号传导的差异表达基因,其中:与内源激素合成相关的关键基因有NCED2、ZEP、YUC4等基因;内源激素信号转导相关的关键基因中有TIR1、ARR5等基因。综上所述:列当的雌配子体发育成熟相较于雄配体子晚约15天,发育无异常,大孢子为蓼形胚囊发育类型;大小孢子发育与主要营养元素、糖与蛋白含量、SL、IAA、GA3含量密切相关。在大小孢子发育过程中内源激素合成调控关键基因有YUC4、NCED2、ZEP等基因,内源激素信号转导的调控关键基因有TIR1等基因。

关键词：列当大小孢子石蜡切片内源激素转录组学差异表达基因

基于双判别器的GANomaly异常检测方法研究

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 568-575页

作者：刘韵婷谭明晓高宇戴佳霖沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly... 详细信息

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly网络模型,其中,全局判别器用于提高图像的重构能力,局部判别器用于提高在空间层次的编码能力。分别在MvTec数据集和自制轮胎X光图像数据集上对文中所提方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效提升模型的重构能力,降低异常分数阈值,提高异常检测的准确率。

关键词：异常检测深度学习双判别器生成对抗网络