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Knowm忆阻混沌电路:建模、分析与实验验证

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深圳大学学报（理工版） 2023年第2期40卷 218-226页

作者：王发强西安交通大学电气工程学院西安710049

以往忆阻器及其混沌应用的研究主要集中于模拟忆阻器而展开,对以真实忆阻器构建混沌电路的研究不多.为了给Knowm忆阻器的混沌应用提供依据,在选定Knowm忆阻器模型参数的基础上,基于Knowm忆阻器设计了一类混沌电路,建立该混沌电路的数学... 详细信息

以往忆阻器及其混沌应用的研究主要集中于模拟忆阻器而展开,对以真实忆阻器构建混沌电路的研究不多.为了给Knowm忆阻器的混沌应用提供依据,在选定Knowm忆阻器模型参数的基础上,基于Knowm忆阻器设计了一类混沌电路,建立该混沌电路的数学模型,分析此电路的平衡点特性,并对系统进行数值仿真和电路实验.结果表明,理论分析结果与电路实验结果一致.研究结果验证了选定的Knowm忆阻器参数的正确性、模型的有效性以及以Knowm忆阻器等构建混沌电路的可行性.

关键词：混沌 Knowm忆阻器数学模型平衡点数值仿真电路实验

锰氧化物/碳复合材料的设计及其在水系锌离子储能器件的应用研究

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锰氧化物/碳复合材料的设计及其在水系锌离子储能器件的应用研究

作者：王发强西北师范大学

学位级别：硕士

电气化进程的不断推进,使得我们对能源需求急剧增加。不可再生化石燃料的过度开采,以及随之造成的环境污染成为当前社会发展亟待解决的难题。如何探索开发并高效利用新型清洁能源和发展先进的电化学储能技术变得越来越重要,这些也被认... 详细信息

电气化进程的不断推进,使得我们对能源需求急剧增加。不可再生化石燃料的过度开采,以及随之造成的环境污染成为当前社会发展亟待解决的难题。如何探索开发并高效利用新型清洁能源和发展先进的电化学储能技术变得越来越重要,这些也被认为是解决资源短缺和环境问题的关键。水系锌离子储能器件在众多的储能设备中,因其功率密度较高,组装方便、使用绿色、环保且安全可靠等优势,成为电化学储能领域的研究热点。但是二价锌离子与一价碱金属相比,离子尺寸,携带电荷数、离子/电子扩散动力学等方面存在较大差异,我们需化设计电极材料微结构以实现水系锌离子储能器件高比容量、快速存储和稳定循环性。本论文通过对水系锌基储能器件性能的制约因素分析,设计和制备了锰氧化物/碳复合材料并将其应用于水系锌离子储能器件(Zn离子电池和Zn离子电容器),解决锰基材料的导电性差和循环过程中易溶解问题。主要研究内容及结果如下:1、通过湿化学法将聚苯胺衍生碳纳米管(PCNT)作为骨架和牺牲性还原剂,制备了一种具有核壳结构和稳定性高的空心导电PCNT骨架自支撑生长MnO纳米片阵列(PCNT@MnO,简称PCMO)。PCMO中的中空PCNT导电骨架特征和坚固的集成MnO纳米片阵列不仅有利于提高电子导电性和加速电子迁移,而且为MnO纳米片的生长提供有效的成核位点和畅通的离子通道,从而实现高比容量、快速的离子扩散动力学和优异的循环稳定性。因此,以PCMO为正极组装的Zn-MnO电池在循环120次后仍保持264 m Ah g的高比容量(0.2 A g的电流密度),其比容量和循环稳定性远优于纯MnO材料。此外,组装的PCMO//Zn电池在120W kg的功率密度下可以表现出320.2 Wh kg的高能量密度。低成本和核壳结构的合理设计以及优异的电化学性能,PCMO将有望实现具有成本效益和高性能Zn-MnO电池的候选正极材料。2、采用湿化学络合沉淀与高温退火的方法制备了具有尖晶石结构Zn MnO纳米材料用于水系锌离子电池的正极材料。Zn MnO是片状堆积结构,而且层与层之间相互连通的网络空隙,缩短了离子/电子传输路径,有效提高了电子/离子传输动力学。并且Zn MnO具有稳定的Zn四面体环境,使得Zn MnO晶型结构更加稳定,从而获得较优异的循环稳定性。因此,以Zn MnO为正极组装的Zn MnO//Zn电池在140次循环后比容量可达291.1 m Ah g(在0.2 A g的电流密度下),在1 A g的高电流密度下,500次循环后的比容量保持率高达87.4%。Zn MnO将成为高性能的Zn-Mn水系电池的一个非常有前途的正极候选材料。3、通过水热的方法生成比较均匀的MnO纳米棒,将MnO纳米棒作为模板、,通过水热和高温煅烧得到碳包覆的MnO纳米复合物(MnO@C)。这种碳包覆结构有利于MnO电极材料与电解质充分接触,提高了锌离子的传输速率,而且碳具有良好的导电性,有效改善MnO的导电性差得问题。在循环过程中有效抑制了MnO中Mn的溶解这类不可逆反应,提高MnO纳米材料的结构稳定性。因此,以MnO@C作为Zn离子电容器活性材料显示出在0.2 A g时其比电容可以达到92F g,在4 A g的高电流密度下,充放电循环10000次后比容量保持率仍可达到95%。其优异的循环性能将成为Zn-MnO水系锌离子电容器的一个非常有前途的活性材料。

关键词：锰氧化物碳复合材料水系锌离子储能

urea-xAlCl3深共晶溶剂体系电解液在铝空气电池中的应用研究

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urea-xAlCl3深共晶溶剂体系电解液在铝空气电池中的应用研究

作者：王发强昆明理工大学

学位级别：硕士

随着清洁能源网络的快速建设和光伏、风电、电动汽车等新能源产业的快速发展,现代社会对电池能源系统的能量密度和安全性提出了更高的要求,在当前提出最新的电化学装置中,金属-空气电池被视为一种极具前途的替代品,铝空气电池作为金属-... 详细信息

随着清洁能源网络的快速建设和光伏、风电、电动汽车等新能源产业的快速发展,现代社会对电池能源系统的能量密度和安全性提出了更高的要求,在当前提出最新的电化学装置中,金属-空气电池被视为一种极具前途的替代品,铝空气电池作为金属-空气电池的一种,由于其高比能、质量轻、使用寿命长、金属铝储量丰富等特点,成为重要的储能电池之一,但是纯铝阳极在水系电解液中,容易发生自腐蚀和表面产生钝化膜,阻碍反应的进一步发生,导致阳极利用率降低。针对此问题,本论文将合成深共晶溶剂作为铝空气电池非水系电解液,以探究整体电池性能。主要研究如下:(1)将urea(尿素)与AlCl按照不同摩尔比(1:1.1,1:1.3,1:1.5)进行混合,合成urea-xAlCl型深共晶溶剂电解液,并将合成的电解液组装成完整电池,在298.15K～353.15K的电解液温度下对其物理性能、电化学性能进行测试,探究最佳电解液温度和最佳摩尔比。结果表明提高电解液温度的提高有效的改善了电解液高粘度、低电导率的现象,在电化学性能的分析中发现,电解液温度的提升促进了阳极腐蚀电位的小范围移动,减小了电解液对铝阳极的腐蚀性,同时溶液电阻和电荷转移电阻出现大幅度下降的趋势,使得平均放电电压最高达到1.2 V以上。(2)根据对urea-xAlCl系电解液物理化学性能的研究对比,挑选出各项性能表现最佳的urea-xAlCl(x=1.3)电解液,最佳电解液温度为323.15K,在其中加入Al F金属盐,对其进行各项性能测试,研究结果表明,在原电解液中添加金属盐可以有效的提升其电化学活性,溶液电阻和电荷转移电阻较原电解液相比得到了较大幅度的减小,平均最大放电电压提高了0.1 V以上,腐蚀电位也出现了负移,同时在物理性能方面也有了一定的改善,说明电解液中一定浓度金属盐的添加可以有效的改善电解液的电化学活性,同时缓解了原电解液中出现的溶液电阻较大的情况。总体来讲,深共晶溶剂电解液可以有效的缓解水系电解液中出现的阳极自腐蚀的现象,电解液的温度在很大程度上也影响着整体电池的各项性能,提高放电电压,减缓阳极极化,活化电化学性能,同时也减轻了电解液对铝阳极的腐蚀程度,在此基础上通过一些金属盐的添加来进一步优化电解液的电化学性能,为深共晶溶剂作为铝空气电池的电解液体系提供一定的改性支撑。

关键词：铝空气电池深共晶溶剂电解液金属盐电化学性能

赣抚平原灌区水质水量随机优化配置模型应用研究

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赣抚平原灌区水质水量随机优化配置模型应用研究

作者：王发强武汉大学

学位级别：硕士

科学合理的水资源配置是水资源可持续利用的核心,随着我国社会经济快速发展,全社会用水需求不断增加,水资源利用冲突与矛盾加剧,水量与水质问题不容乐观。目前赣抚平原灌区内同时存在水量调配不当问题和用水浪费现象,水生态环境变得脆弱... 详细信息

科学合理的水资源配置是水资源可持续利用的核心,随着我国社会经济快速发展,全社会用水需求不断增加,水资源利用冲突与矛盾加剧,水量与水质问题不容乐观。目前赣抚平原灌区内同时存在水量调配不当问题和用水浪费现象,水生态环境变得脆弱,水环境容量变小。本文以赣抚平原灌区为例,在总结现有研究成果的基础上,计算得到各用水部门的用水效益系数和污染物排放系数及其不确定性区间,建立赣抚平原灌区水质水量协调模型,并对模型参数不确定性进行了敏感性分析,引入条件风险价值理论,建立水质水量随机优化配置模型,为水资源利用冲突管理提供参考。论文主要工作内容和成果如下:(1)从赣抚平原灌区社会水循环机制出发调查分析灌区概况,在对灌区历史用水和经济数据分析的基础上,通过长序列数据分析得到了各用水部门单位用水经济效益;在对灌区水质和水量关联分析的基础上,得出影响灌区水质的主要指标,据此建立起灌区用水量和污染物排放量之间的确定性关系,搜集长序列数据并计算得到两系数的不确定性区间,为模型构建提供数据支撑。(2)分析利益相关者目标间的冲突得到非劣解集,引入利益相关者的平等偏好、非合作偏好和合作偏好,在非劣解的基础上建立水质水量协调模型,并分析利益相关者偏好对不同用水部门的影响。结果表明:非劣解集上的模型解提升环境效用是以降低经济效用为代价;平等偏好模型与非合作偏好模型得到的协调解与合作偏好模型的协调解近似,说明在特定情况下,模型解可相互替代;相比于传统总效用最大的决策方法,三种偏好模型都更注重环境效用;灌区缺水量主要由农业用水部门分担,原因在于农业部门供水量和排污量较高,而用水经济效益较小。研究为节水优先和环境保护提供了实用分析方法。敏感性分析表明经济效益目标敏感性最高的参数是环境用水效益系数,其次是生活用水效益系数;污染物排放量和用水满足度对更多的参数敏感;三个目标对用水效益系数的敏感度总体上要高于污染物排放系数,这与后者的变化范围相对较小有关,也说明用水效益系数在模型中起着相对主导的作用。(3)在水质水量协调模型的基础上,兼顾经济、环境和社会效用,考虑可供水量和模型参数的不确定性,引入区间规划和条件风险价值理论,构建水质水量随机优化配置模型,以赣抚平原灌区为背景进行实例研究。结果表明:模型各目标主体的不确定性中,环境主体最大,社会主体最小;在?=0.05&?=0.73的参数设置条件下,决策者偏好较为倾向于经济效益目标,这与可供水量实际背景有关;缺水量主要由农业部门分担,供水量、经济效益、排污量和用水满足度的不确定性主要集中在农业部门,原因在于农业用水部门的需水量和排污量均较大,而产生的经济效益较小,不确定性集中在农业部门可最大程度地降低总体经济效益损失风险。不考虑初始点情况下,管理者决策空间较大,可以根据不同可供水量水平节约更多的水量、加大对生态环境的保护力度和达到更高的风险规避效果;在考虑初始点的情况下,管理者的决策空间相对缩小,随机模型能够提供足够多的总供水量、保证较高的经济效益和用水满足度;根据历史数据排频,随机模型可满足灌区缺水风险规避要求,而确定性模型相比则略显保守但在生态环境保护方面较有优势;当决策者有更高的环境效用需求时宜采用确定性模型,有更高经济效用和社会效用需求时宜采用考虑初始点的随机优化配置模型,再通过选取不同的置信水平和经济损失容忍度进行风险合理规避。

关键词：水资源配置条件风险价值合作博弈赣抚平原灌区不确定性

基于有机硅梯形聚合物/聚己内酯共混静电纺丝及其性能研究

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基于有机硅梯形聚合物/聚己内酯共混静电纺丝及其性能研究

作者：王发强苏州大学

学位级别：硕士

聚己内酯(PCL)作为一种酯基杂链聚合物,可纺性好,但易降解、耐热性差;梯形聚倍半硅氧烷(LPSQ,(RSiO1.5)n)具有特殊的呈梯形分布的主链结构,使得双链中双键被破坏的概率大大降低,表现出突出的耐热、耐氧化及机械性能,同时具有良好地溶解... 详细信息

聚己内酯(PCL)作为一种酯基杂链聚合物,可纺性好,但易降解、耐热性差;梯形聚倍半硅氧烷(LPSQ,(RSiO1.5)n)具有特殊的呈梯形分布的主链结构,使得双链中双键被破坏的概率大大降低,表现出突出的耐热、耐氧化及机械性能,同时具有良好地溶解性和成膜性。因此,本文将PCL与LPSQ进行共混,通过一步静电纺丝法制备具有特殊功能性的复合纤维膜,利用LPSQ中的取代侧基实现纳米纤维膜的功能化,并采用静电喷射技术制备具有优异疏水性能的微球,将微球喷涂整理至棉织物纤维表面。研究内容如下:(1)聚己内酯/梯形苯基聚倍半硅氧烷共混静电纺丝及其性能以苯基三甲氧基硅烷为原料,通过酸催化水解、碱催化缩聚,合成具有良好规整度的梯形苯基聚倍半硅氧烷。将PCL与ph-LPSQ共混,通过静电纺丝制备复合纳米纤维膜,优化了静电纺丝液浓度、溶剂比和共混比等工艺参数,制得直径均匀的纳米纤维,确定了 PCL/ph-LPSQ最佳共混比为1.0:0.2。通过EDS、XPS和ATR-IR对复合纤维膜的表面化学成分进行分析,并采用SEM和AFM来表征纤维膜表面的粗糙微结构。利用WCA,TGA和粘附力测试等对纤维膜的润湿性能和热学性能进行表征。结果表明,纤维表面“糙化”结构的构建使得复合纤维膜具有良好的超疏水性,接触角可以达到158°±0.1°,且粘附力只有111.916 μN。随着ph-LPSQ的加入,复合纳米纤维膜的初始降解温度相对于纯PCL膜的340℃提高至355℃。并且在80℃条件下烘24h后,纤维结构未被破坏,失重率仅为1.59%,热稳定性良好。对疏水性纳米纤维膜进行了油水分离测试,经过十次油水分离循环后,分离效率仍然可以达到98%以上,且纤维膜在酸、碱、盐条件下处理24 h后,依旧具有良好的疏水性能,表现出优异的稳定性和循环能力。复合纳米纤维膜在自清洁、防沾污、吸油和油水分离领域提供潜在的良好应用前景。(2)聚己内酯/氟化梯形苯基聚倍半硅氧烷共混静电纺丝及其性能将苯基三甲氧基硅烷和十三氟辛基三甲氧基硅烷混合,采用碱性催化条件水解,并缩聚生成具有含氟侧链的梯形苯基聚倍半硅氧烷F-ph-LPSQ。采用N,N-二甲基甲酰胺与三氯甲烷(1:6,V:V)为混合溶剂,由PCL与F-ph-LPSQ混合溶液静电纺丝制备PCL/F-ph-LPSQ复合纤维膜。探究电压、流速、接收距离以及共混比等工艺参数,对纤维形貌及直径分布的影响。PCL/F-ph-LPSQ不同共混比所得复合纤维膜对水接触角均高于150°,其中共混比为1.0:0.4时,纤维膜对水接触角高达164.8±0.4°。通过ATR-IR、EDS和XPS对复合纤维膜表面的化学成分进行分析。采用TGA对纤维膜的热性能进行表征,发现其初始降解温度为360℃,最终降解温度为445℃,残碳率为20.48%。经动态拒水和水滴滚落测试,发现纤维膜表面粘附力低(90.144μN),纤维膜表现出优异的拒液性能。低表面能含氟链段的引入,使得PCL/F-ph-LPSQ纤维膜相对于PCL/ph-LPSQ纤维膜表现出更优越的疏水性能、热稳定性,具有更低的粘附力以及更好的自清洁性能。(3)聚己内酯/氟化梯形苯基聚倍半硅氧烷微球制备及棉织物喷涂应用将PCL与F-ph-LPSQ溶解于三氯甲烷中配制纺丝液,采用静电喷射法制备具有粗糙结构的微球,讨论了浓度、电压、流速、接收距离和共混比等工艺参数对微球形貌结构和粒径分布的影响。对不同共混比条件下制备的微球喷涂层进行测试,发现其接触角均大于160°,且在静置十五分钟后仍然高于150°,滚动角均小于1°,粘附力均小于51μN,表现出优异的超疏水性能。通过分析喷涂颗粒褶皱凸起和凹坑部位EDS能谱及元素含量,探究了微球“糙化”形貌的形成机理,确定喷涂共混比为1.0:0.4。将棉织物固定在静电喷射接收滚筒上,通过静电喷射法将PCL/F-ph-LPSQ微球直接喷涂整理至棉织物上,由醋丙乳液粘合剂赋予微球涂层牢度。通过WCA,TGA等性能测试,发现整理后棉织物水接触角≥160°,疏水性能优异;初始热降解温度355℃,热性能改善;且具有自清洁功能。经砂纸磨损和胶粘试验后,微球涂层表面对水接触角仍然维持在155°以上,表现出良好的机械稳定性。服用性能测试表明,微球涂层整理棉织物白度、透气率、硬挺度以及柔韧性与原棉织物相比无明显差异。

关键词：梯形聚倍半硅氧烷静电纺丝聚己内酯静电喷射超疏水

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唐白河流域用水量效益函数计算

长江科学院院报 2022年第1期39卷 32-38页

作者：王发强付湘秦嘉楠武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430074 海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室武汉430074

用水量效益函数能够指示用水效益随用水量的变化特征。基于2000—2018年唐白河流域5个地区用水量和经济效益指标的面板数据,应用固定效应模型,分别采用截面加权最小二乘法和似不相关法进行回归计算,定量分析该地区用水经济效益与用水量... 详细信息

用水量效益函数能够指示用水效益随用水量的变化特征。基于2000—2018年唐白河流域5个地区用水量和经济效益指标的面板数据,应用固定效应模型,分别采用截面加权最小二乘法和似不相关法进行回归计算,定量分析该地区用水经济效益与用水量的关系,得到唐白河流域及其不同产业的用水量效益函数。结果表明:唐白河流域人均农业增加值随农业用水量的变化关系呈倒“N”型,人均工业增加值随工业用水量的变化关系呈增长型,人均GDP随用水总量的变化关系呈“U”型;在不同产业中,各地区的经济效益与用水量均有着较大差异,需采取不同的用水策略。研究成果可为唐白河流域的用水管理与水资源配置提供参考依据。

关键词：用水量效益函数环境库兹涅茨曲线经济效益似不相关回归截面加权最小二乘法唐白河流域

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利益相关者偏好的用水冲突协调方法研究

长江科学院院报 2022年

作者：王发强付湘靳伟荣谢亨旺刘双郡武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学海绵城市建设水系流科学湖北省重点实验室江西省灌溉试验中心站

为解决水资源供需矛盾和水环境恶化等问题，本文分析利益相关者目标间的冲突得到非劣解集，引入利益相关者的平等偏好、非合作偏好和合作偏好，在非劣解的基础上建立用水冲突协调模型，获得其偏好的协调解，并分析了利益相关者偏好对不...

为解决水资源供需矛盾和水环境恶化等问题，本文分析利益相关者目标间的冲突得到非劣解集，引入利益相关者的平等偏好、非合作偏好和合作偏好，在非劣解的基础上建立用水冲突协调模型，获得其偏好的协调解，并分析了利益相关者偏好对不同用水部门的影响。以赣抚平原灌区为研究区域，结果表明：非劣解集上的模型解提升环境效用是以降低经济效用为代价。平等偏好模型与非合作偏好模型得到的协调解与合作偏好模型的协调解近似，说明在利益相关者难以达成合作的情况下，在非劣解集上的平等偏好模型解与非合作偏好模型解可替代合作偏好模型解。相比于传统总效用最大的决策方法，三种偏好模型都更注重环境效用；赣抚平原灌区的缺水量主要由农业用水部门分担，原因在于农业用水部门用水量占比约40%，排污量占比约30%，为了减少总排污量，需要减少排污量较大的部门用水量，也是需要的节水量，研究为节水优先和环境保护提供了实用分析方法。

关键词：

探讨研究型医院快速发展之路——王发强会长在“2015中国研究型医院高峰论坛”开幕式上的讲话

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中国研究型医院 2015年第3期2卷 22-页

作者：王发强中国研究型医院学会

长期以来,对于以什么理念引导现代医院可持续发展,一直是各级医疗机构和医院管理者不断追寻和探讨的重大课题。解放军总后勤部原副部长、时任解放军总医院院长的秦银河名誉会长,于2004年在国内最早提出了研究型医院的系统理论,并与李书... 详细信息

长期以来,对于以什么理念引导现代医院可持续发展,一直是各级医疗机构和医院管理者不断追寻和探讨的重大课题。解放军总后勤部原副部长、时任解放军总医院院长的秦银河名誉会长,于2004年在国内最早提出了研究型医院的系统理论,并与李书章院长先后带领该院开展了研究型医院建设的大胆探索与实践,取得了显著成就,引起了全国医院管理界的积极响应与共鸣。可以说。

关键词：研究型创新发展之路中华人民共和国

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供热通风与空调工程施工技术及节能控制方法

中国科技期刊数据库工业A 2022年第12期 112-114页

作者：王发强江西赣信工程检测有限公司江西吉安343009

随着人们物质生活水平的不断提升以及现代化信息技术的不断更新发展,各种形式的供热通风与供热空调工程项目建设成为现代化建筑工程需要重视的方面,做好供热通风以及空调工程项目的控制管控,能够行之有效地满足建筑物内的通风和供暖需求... 详细信息

随着人们物质生活水平的不断提升以及现代化信息技术的不断更新发展,各种形式的供热通风与供热空调工程项目建设成为现代化建筑工程需要重视的方面,做好供热通风以及空调工程项目的控制管控,能够行之有效地满足建筑物内的通风和供暖需求,在提升建筑物居住舒适度的基础上,为人们的居住生活提供更优渥的条件。但值得注意的是,在建筑工程项目技术控制管理过程中技术控制工作不足,就会在一定程度上阻碍供热通风和空调建设安装,工程项目的节能性和安全性得不到保障。故此,文章针对供热通风与空调工程项目中施工技术以及节能控制的相关策略进行简要论述,旨在为相关行业从业人员提供经验借鉴和帮助,助力供热通风和空调工程项目的健康有序发展。

关键词：供热通风空调安装技术节能控制策略分析施工技术