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梯度吸热颗粒堆积床太阳能高温耦合传热特性

化工进展 2025年

作者：戴贵龙皇甫江飞杨奕键邓树坤福建理工大学建筑新能源与节能福建省高校重点实验室

为增加聚集太阳光穿透深度，降低红外辐射散热损失，提出了一种由石英玻璃小球和氮化硅小球组成的梯度吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（Gradient-absorption-packed solar receiver，GSR）。采用颗粒尺度方法，建立了聚集太阳光辐射加热作... 详细信息

为增加聚集太阳光穿透深度，降低红外辐射散热损失，提出了一种由石英玻璃小球和氮化硅小球组成的梯度吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（Gradient-absorption-packed solar receiver，GSR）。采用颗粒尺度方法，建立了聚集太阳光辐射加热作用下GSR的高温耦合传热模型。结合实验测量验证，对GSR的高温吸热规律进行研究分析。结果表明，对单一吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（Single-absorption-packed solar receiver，SSR），颗粒直径越小，热效率越高，但是吸热量与压降之比的综合效率越低。对粒径比为5的GSR，在低质量流量范围（质量流量小于7.5g/s），二层石英玻璃小球的GSR热效率最高，而在高质量流量范围（质量流量大于7.5g/s），一层石英玻璃小球的GSR热效率最高。在相同粒径比和流量条件下，GSR的聚集太阳光穿透深度大，热效率和综合效率均高于SSR，且温度越高，增幅越大，说明GSR尤其适合高温吸热，具有重要的应用潜力。

关键词：太阳能填充床吸热器传热热效率

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中口径枪弹全弹道建模及弹道特征量分析

兵器装备工程学报 2025年

作者：司鹏王云龙宋杰卢大斌南京理工大学中国兵器工业第208研究所

为了研究某中口径机枪内弹道特征量的时空分布规律以及射弹散布，建立了一维两相流内弹道模型和六自由度随机外弹道模型。通过将数值模拟得到的弹道参量与射击试验结果进行对比，验证了计算模型的正确性。应用该数学模型分析了装药量、... 详细信息

为了研究某中口径机枪内弹道特征量的时空分布规律以及射弹散布，建立了一维两相流内弹道模型和六自由度随机外弹道模型。通过将数值模拟得到的弹道参量与射击试验结果进行对比，验证了计算模型的正确性。应用该数学模型分析了装药量、弹重和火药弧厚对内外弹道参量的影响。结果表明：在子弹运动后火药完全燃烧前，膛内轴向压力梯度较大，一维两相流内弹道模型能够有效描述该特性；子弹出膛后，射弹散布呈现出高度偏差略大于横向偏差的特点；相比于弹重，装药量和火药弧厚对内外弹道性能的影响更为显著，随装药量增加，膛压、子弹初速和射弹散布增加，而火药弧厚产生相反影响。研究结果可对中口径自动武器的弹道设计和优化提供参考。

关键词：中口径枪弹内弹道外弹道射弹散布数值模拟

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面向工业场景的无人机时空众包资源分配

工程科学学报 2025年第1期47卷 91-100页

作者：刘娅汐李旭龙霍佳皓皇甫伟北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 北京市融合网络与泛在业务工程技术研究中心北京100083

无人机时空众包资源分配是工业物联网能源管理中的重要任务之一.尽管现有方法考虑了联合反映时间敏感性和公平性的信息新鲜度指标,但忽略了无人机禁飞区和窃听者对数据新鲜度的影响.本文提出了一种基于深度强化学习的无人机时空众包资... 详细信息

无人机时空众包资源分配是工业物联网能源管理中的重要任务之一.尽管现有方法考虑了联合反映时间敏感性和公平性的信息新鲜度指标,但忽略了无人机禁飞区和窃听者对数据新鲜度的影响.本文提出了一种基于深度强化学习的无人机时空众包资源分配方法,在考虑无人机禁飞区约束和对窃听者发送干扰信号以保障数据安全的情况下,最小化平均信息新鲜度和物联网设备能耗,从而得到最优无人机轨迹、发射干扰信号功率和物联网发射功率.然而,无人机时空众包中的资源分配复杂且存在挑战,主要表现为决策变量类型多且与考虑服务质量要求的系统性能指标关系复杂.本文将该问题建模为马尔可夫决策过程并使用先进的深度强化学习算法求解该问题,即软演员–评论家(SAC)算法.在多无人机场景下验证了所提出算法在解决无人机时空众包资源分配任务中的有效性和正确性.另外,SAC算法相较于其他两种先进的深度强化学习算法,即深度确定性策略梯度算法和双延迟深度确定性策略梯度算法,具有更快的收敛速度和更优的解.最后,分析了最优无人机数目的选择方案.

关键词：无人机工业能源管理时空众包资源分配深度强化学习

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圆钢管约束混凝土柱钢管轴压刚度贡献及时效作用影响分析

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西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李甜甜郭云龙耿悦北京交通职业技术学院路桥系四川大学土木工程系哈尔滨工业大学土木工程学院

本文进行了钢管约束混凝土徐变性能试验,分析了时效作用对构件轴向变形的影响;建立并验证了钢管约束混凝土长期性能Abaqus实体有限元分析模型.通过参数分析,系统研究了圆钢管约束钢筋混凝土轴压构件中钢管轴压刚度贡献,以及收缩徐变对... 详细信息

本文进行了钢管约束混凝土徐变性能试验,分析了时效作用对构件轴向变形的影响;建立并验证了钢管约束混凝土长期性能Abaqus实体有限元分析模型.通过参数分析,系统研究了圆钢管约束钢筋混凝土轴压构件中钢管轴压刚度贡献,以及收缩徐变对不同参数钢管约束混凝土构件钢管轴压刚度贡献的影响,确定了关键影响参数.研究结果表明,钢管约束混凝土轴压构件中,钢管对组合构件轴压刚度贡献显著,其占截面总刚度的比例最高分别可达15.9%.长细比的提高会显著增大钢管轴压刚度,且该影响在低含钢率构件中更为显著.收缩徐变会增大小长细比构件、减小大长细比构件钢管轴压刚度,且影响幅度在高应力水平或高强度混凝土构件中更为显著.

关键词：圆钢管约束钢筋混凝土长期持荷轴压刚度有限元

基于GEE的鄂尔多斯长时序植被NPP时空演变

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干旱区研究 2025年

作者：刘哿赵恒谦皇甫霞丹付含聪王盼徐飞韩添中国矿业大学(北京)内蒙古研究院中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

利用Google Earth Engine（GEE）云计算平台，基于改进的CASA模型对鄂尔多斯2001—2020年间的植被净初级生产力（NPP）进行估算，并运用Sen斜率分析和MK趋势分析方法对NPP的时空变化进行深入分析，同时估算了其固碳能力。结果表明：（1... 详细信息

利用Google Earth Engine（GEE）云计算平台，基于改进的CASA模型对鄂尔多斯2001—2020年间的植被净初级生产力（NPP）进行估算，并运用Sen斜率分析和MK趋势分析方法对NPP的时空变化进行深入分析，同时估算了其固碳能力。结果表明：（1）鄂尔多斯2001—2020年间植被NPP呈现明显的季节变化，最高值出现在7—8月，年平均NPP为78.04 g C·m-2·a-1，整体呈波动上升趋势。（2）在空间分布上，NPP存在明显的异质性，东北部较高，西北部较低，高值区集中在达拉特旗和准格尔旗，低值区则主要分布在杭锦旗。（3）生态工程的实施与NPP变化并不完全同步，整体呈现先慢后快的特点，大部分区域在2011年后NPP变化速率显著提升，但杭锦旗等生态环境恶劣地区的改善较慢，有一定滞后性。（4）鄂尔多斯固碳量在2011年呈大面积负值，但2020年固碳量空间异质性显著增强，东部较高、西部较低，杭锦旗西部恢复仍需加强，而达拉特旗固碳能力显著提升。

关键词：鄂尔多斯 Google Earth Engine CASA模型植被净初级生产力固碳能力

铁碳合成材料促进污泥资源化回收中链羧酸性能研究

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中国环境科学 2025年

作者：谢云龙刘孟飞高丽慧杨培娴中国矿业大学环境与测绘学院

向污泥厌氧发酵系统中加入由零价铁粉和石墨粉合成的铁碳材料可以提高中链羧酸（MCCAs）的产量.结果表明，铁碳材料的投加量为0.5 g·L-1时，MCCAs的产量最高，达到10.65 g·L-1，是空白组的2.04倍，己酸的选择性达到53.60%，相较空白... 详细信息

向污泥厌氧发酵系统中加入由零价铁粉和石墨粉合成的铁碳材料可以提高中链羧酸（MCCAs）的产量.结果表明，铁碳材料的投加量为0.5 g·L-1时，MCCAs的产量最高，达到10.65 g·L-1，是空白组的2.04倍，己酸的选择性达到53.60%，相较空白组提高了24.96%;铁碳材料对厌氧发酵各阶段（增溶、水解、酸化）产生影响，可以促进发酵系统中有机物的分解，释放更多的多糖并强化多糖的酸化，提高与产酸相关微生物的活性.此外，添加0.5 g·L-1铁碳材料还明显促进了发酵系统中的电子传递.微生物群落分析发现，投加铁碳材料可以提高发酵系统中厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度，促进污泥厌氧发酵的水解过程;提高了产己酸功能菌——狭义梭菌属（Clostridium＿sensu＿stricto＿12）的相对丰度，促进了碳链延长过程.研究证实了铁碳材料对污泥厌氧发酵生产MCCAs具有一定的促进作用，为污泥资源化提供了新的处理方法.

关键词：碳链延长中链羧酸剩余污泥资源化

深圳市春夏BVOCs浓度变化、来源及影响因素研究

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中国环境科学 2025年

作者：孙溢华皇甫宜博袁斌何贤俊张春生刘爱明杨红龙邵敏暨南大学环境与气候学院粤港澳环境质量创新联合实验室深圳市国家气候观象台

为研究城市地区BVOCs的浓度变化、来源特征及与相关环境因素的关系，于2024年春夏季节在深圳市气象梯度塔，应用质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-ToF-MS)对100米处BVOCs浓度开展了测量.结果显示，观测期间异戊二烯、MVK+MACR和单萜烯的... 详细信息

为研究城市地区BVOCs的浓度变化、来源特征及与相关环境因素的关系，于2024年春夏季节在深圳市气象梯度塔，应用质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-ToF-MS)对100米处BVOCs浓度开展了测量.结果显示，观测期间异戊二烯、MVK+MACR和单萜烯的浓度分别为0.24±0.29pppb、0.20±0.22ppb和0.11±0.14ppb.由于环境条件差异以及向上空传输过程的氧化消耗，异戊二烯的浓度低于文献报导中的北京春夏季节研究中观测到的地面浓度.时间特征上，BVOCs浓度高值出现在温度和光照最高的中午;空间特征上，BVOCs浓度高值出现在风向为植被旺盛的南向等时段.结合产物浓度计算获得的初始异戊二烯浓度远远高于异戊二烯的观测浓度，表明观测气团的老化程度较高.基于示踪物的来源解析结果显示人为源对单萜烯浓度的平均贡献仅为9.9%，但在夜间其贡献可达21.7%.温度是影响BVOCs浓度的重要环境因素，研究发现相比于异戊二烯观测浓度，初始异戊二烯浓度与温度拟合的经验系数与MVK+MACR的更加一致，表明初始异戊二烯能够更好的代表植物排放时对温度的依赖.本研究对于了解城市大气边界层内BVOCs分布来源特征以及与相关环境因素关系的认识具有重要意义.

关键词：天然源挥发性有机物时空特征质子转移反应飞行时间质谱仪环境因素

基于振动和磁力式重力场的多点力触觉再现系统

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东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：陆熊雷雄文章传龙吴云龙宋爱国南京航空航天大学自动化学院东南大学仪器科学与工程学院

力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量，拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性，以及面向人手灵巧操作的交互需求，本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。... 详细信息

力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量，拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性，以及面向人手灵巧操作的交互需求，本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。该系统由基于振子的触觉再现模块、电磁铁阵列重力场再现模块、人手位置检测模块、穿戴于操作者大拇指、食指、中指的3个指尖振动和重力感知模块组成。基于Ansys有限元分析和实验验证，确定了以3×3的电磁铁阵列为基本单元的反向电流激励模式，进一步提出三维位置自适应的重力场激励算法，实现了7cm×7cm×20cm范围内的振动触觉反馈和重力场感知。开展了6人参与的多模式物品抓取和放置实验。相对无力触觉反馈模式，提供振动和重力场力触觉反馈时的平均任务用时减少了44%，验证了本文设计的多点力触觉再现系统的有效性。

关键词：多点力触觉再现振动触觉磁力式重力场物品抓取和放置有限元仿真

不同水平苜蓿叶粉对妊娠母猪粪便体外发酵产物和菌群组成的影响

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草业科学 2025年

作者：程佳雯张舒航韩尧皇甫卫康刘孟琦刘伯帅崔亚垒王志昌史莹华河南农业大学动物科技学院河南省草地资源创新与利用重点实验室河南省草业工程技术研究中心

本研究以妊娠母猪粪便微生物作为菌种构建体外发酵模型，旨在探究不同水平苜蓿叶粉（alfalfa leaf meal，ALM）在不同发酵时间下的气体和短链脂肪酸（SCFAs）产量，以及微生物组成变化规律。这有助于优化饲料配方从而提高母猪肠道健康... 详细信息

本研究以妊娠母猪粪便微生物作为菌种构建体外发酵模型，旨在探究不同水平苜蓿叶粉（alfalfa leaf meal，ALM）在不同发酵时间下的气体和短链脂肪酸（SCFAs）产量，以及微生物组成变化规律。这有助于优化饲料配方从而提高母猪肠道健康和生产性能，同时减少环境污染，提升经济效益。试验使用健康母猪的粪便微生物作为接种源，采用体外发酵法，选取ALM作为发酵底物，在发酵罐中分别添加0 mg（CON组）、50 mg（LALM组）、100 mg（MALM组）和200 mg（HALM组），在发酵时间为8、12、24和36 h时采集发酵液及底物残渣，测定气体、SCFAs产量及微生物组成。结果表明，随着ALM添加水平的升高，各时间段各发酵液中总气体、总SCFAs含量呈上升趋势；添加ALM可使H2S的产量显著降低（P<0.05）；添加ALM后乙酸含量极显著升高（P<0.01），在12 h后戊酸、异丁酸、异戊酸含量极显著升高（P<0.01）；与对照组相比，添加ALM后梭杆菌属（Fusobacterium）的相对丰度显著降低（P<0.05），柯林斯菌属（Collinsella）、普雷沃氏菌科NK3B31群（Prevotellaceae＿NK3B31＿group）和放线菌门（Actinobacteriota）的相对丰度显著升高（P<0.05）。综上所述，本试验结果表明，在妊娠母猪粪便微生物发酵液加入ALM能改善微生物区系组成结构，促进SCFAs生成，提高气体产生。

关键词：妊娠母猪体外发酵短链脂肪酸微生物菌落结构苜蓿叶粉