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微反应器内颜料红57连续化合成工艺研究

化工学报 2024年

作者：王法军陈安徐建鸿深圳清华大学研究院微流控绿色制造研发中心深圳智微通科技有限公司清华大学化学工程系

偶氮色淀颜料属于重要的有机颜料品种之一，被广泛的应用在各类工业领域。利用微反应器技术实现颜料红57的连续化合成，对于偶氮色淀颜料生产技术的革新有重要意义。首先搭建微反应器系统，并在系统内对重氮化反应、偶合反应、色淀化反... 详细信息

偶氮色淀颜料属于重要的有机颜料品种之一，被广泛的应用在各类工业领域。利用微反应器技术实现颜料红57的连续化合成，对于偶氮色淀颜料生产技术的革新有重要意义。首先搭建微反应器系统，并在系统内对重氮化反应、偶合反应、色淀化反应过程进行反应条件优化，在最优的反应条件下，重氮盐的收率大于99%，颜料红收率大于99%，颜料红色淀后的固体回收率接近100%。最后，采用不同碱金属盐或者碱土金属溶液进行色淀化反应，实现对颜料色光的调控。其中，Sr2+、Ba2+色淀后色光偏亮，同时偏红偏黄；Zn2+、Mg2+、Mn2+色淀后色光偏暗，同时偏绿偏蓝。

关键词：微反应器微尺度重氮化反应偶合反应色淀化反应偶氮色淀颜料

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电动舵机内部扰动分析及建模

控制工程 2024年第6期31卷 1052-1059页

作者：孙铭鸿黎英昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

电动舵机中的减速机构通常会引入齿隙和摩擦等非线性内部扰动,此类非线性扰动会对电动舵机的动、静态性能造成一定影响。针对电动舵机减速器造成的内部扰动进行了分析,为了解除两级减速器内部的耦合关系,将其分为2个部分分别进行建模,... 详细信息

电动舵机中的减速机构通常会引入齿隙和摩擦等非线性内部扰动,此类非线性扰动会对电动舵机的动、静态性能造成一定影响。针对电动舵机减速器造成的内部扰动进行了分析,为了解除两级减速器内部的耦合关系,将其分为2个部分分别进行建模,再进行串联仿真。基于蜗轮蜗杆减速器建立了随外部负载变化的非线性摩擦模型,基于圆柱齿轮减速器建立了包含非线性力矩传递特性的齿隙模型。通过将模型仿真结果与舵机实测结果进行对比,确认了模型与舵机具有相同的非线性特性,验证了电动舵机内部扰动的来源,并为舵机控制算法的研究提供了良好的平台。

关键词：电动舵机蜗轮和蜗杆齿隙摩擦

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面向数据保护的区块链物联网边缘卸载策略

计算机应用研究 2024年第7期41卷 1951-1958页

作者：刘汝鸿栗娟武汉工程大学计算机科学与工程学院武汉430205 武汉工程大学智能机器人湖北省重点实验室武汉430205

物联网(IoT)设备的广泛应用带来了数据安全性和完整性的挑战。针对这一问题,提出了一种区块链物联网边缘卸载策略,专注于数据保护。该策略通过将IoT设备数据上传至区块链,利用其不可窜改性和可追溯性来保障数据安全。鉴于区块链的工作... 详细信息

物联网(IoT)设备的广泛应用带来了数据安全性和完整性的挑战。针对这一问题,提出了一种区块链物联网边缘卸载策略,专注于数据保护。该策略通过将IoT设备数据上传至区块链,利用其不可窜改性和可追溯性来保障数据安全。鉴于区块链的工作量证明(PoW)共识算法在数据验证和区块添加方面的高计算资源需求,该策略采用边缘计算技术,将PoW共识过程卸载至边缘服务器执行。进一步地,设计并实现了一个多目标边缘卸载算法(multi-object edge offloading algorithm,MEOA),以寻找最优卸载策略,动态调整PoW共识难度,实现系统安全性与运行效率的平衡。仿真实验结果表明,该策略相比其他卸载策略,在提高IoT设备数据上链效率、降低时间和能耗成本方面表现优异,同时确保了数据安全性和完整性。

关键词：区块链物联网边缘计算数据保护边缘卸载

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化学反应机理对湍流射流火焰的影响研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：王云帆金捷赖根鸿王方北京航空航天大学能源与动力工程学院北京航空航天大学江西研究院北航成都航空动力创新研究院

湍流燃烧在在工业与运输业中的应用广泛，燃烧过程中流动与化学反应强烈耦合，且耦合机理复杂，因而燃烧模拟中需要引入化学反应机理。然而，化学反应机理种类多、数量大，且机理的选择对于模拟结果的影响巨大。为了探究化学反应机理对... 详细信息

湍流燃烧在在工业与运输业中的应用广泛，燃烧过程中流动与化学反应强烈耦合，且耦合机理复杂，因而燃烧模拟中需要引入化学反应机理。然而，化学反应机理种类多、数量大，且机理的选择对于模拟结果的影响巨大。为了探究化学反应机理对于湍流射流火焰模拟的影响，本文选择了11种不同的化学反应机理，对其进行了反应动力学分析，而后选择Sandia Flame D湍流射流火焰作为研究对象，提取了计算稳定后的温度、组分浓度等数据进行对比分析。结果表明：不同化学机理的动力学表现差异较大，其中总包机理JL4由于省略了过多的中间产物，导致点火延迟时间过短，而SMOOKE和z42机理由于省略了多碳原子组分，导致点火延迟时间较实验值更长；不同机理的计算结果随流场的发展而差异增大，靠近燃料进口处的差异主要来源于动力学表现的差异，而远离燃料进口处的差异则更多来源于不同化学反应机理中参与的组分、反应种类不同；对于所有的化学机理，存在当中使用的组分数越多，化学反应的高释热率区域越集中，火焰长度越短，全场最高温度越高的趋势。

关键词：化学反应机理 LES-TPDF 湍流火焰燃烧仿真 Sandia Flame D

生态脆弱煤矿区水体中微生物群落特征及矿井充水指示

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 255-266页

作者：范立民李涛高颖白如鸿孙强中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 六盘水师范学院矿业与机械工程学院贵州六盘水553004 陕西榆林能源集团有限公司陕西榆林719000

我国生态脆弱矿区水资源整体匮乏,但局部地区矿井涌水却异常巨大。对生态脆弱矿区异常矿井充水水源识别,对矿区生态环境保护意义重大。研究以涌水量超过1 000 m^(3)/h的榆树湾煤矿为背景,在分析矿井涌水量特征的基础上,采集了研究区主... 详细信息

我国生态脆弱矿区水资源整体匮乏,但局部地区矿井涌水却异常巨大。对生态脆弱矿区异常矿井充水水源识别,对矿区生态环境保护意义重大。研究以涌水量超过1 000 m^(3)/h的榆树湾煤矿为背景,在分析矿井涌水量特征的基础上,采集了研究区主要含水层和矿井涌水点的30个水样,开展了水样高通量微生物测序研究。对测序结果采用Alpha多样性分析、Beta多样性分析及微生物构成差异分析,系统研究了矿井水体中微生物群落特征,分析了矿井充水来源。研究结果表明:高通量测试结果通过了Coverage指数检验,验证了其用于矿井充水识别的可行性。但人类活动密切接触的水样显示出微生物更加丰富,需要在取样中有效规避。榆树湾煤矿浅表松散含水层中微生物丰富度和多样性都较高,以新鞘脂菌属(Novosphingobium)、梭杆菌属(Fusobacterium)和硫属(Sulfuricum)等微生物丰度最高;直罗组为代表的基岩含水层微生物丰富度较低,但微生物多样性较高,以丛毛单胞菌属(Comamonas)、蛲虫属(Vermiphilaceae)和巴氏杆菌(Paeniglutamicibacter)等微生物丰度最高。所有水样中最为优势的门类为变形菌门,占比达到35.5%~89.7%。Alpha多样性、PCoA和NSDM分析揭示了榆树湾矿井充水水源主要来自松散含水层和直罗组含水层。但Beta多样性分析发现,随着直罗组静储量的释放,松散层中离石组黄土充水比例进一步增大。综合分析显示,榆树湾煤矿目前为基岩含水层快速释水+离石组含水层持续释水模式的充水模式,矿井涌水统计分析结果验证了这一结论。研究为相似化学成分含水层充水识别,提供了新的方法。

关键词：保水采煤高通量测序矿井充水微生物群落涌水规律

分子筛中限制效应对其酸性表征及催化性能的影响

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化工进展 2024年第5期43卷 2600-2610页

作者：汪孟宇范鸿霞梁长海李文英太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 大连理工大学化工学院辽宁大连116024 怀柔实验室山西研究院山西太原030024

分子筛作为酸催化反应的重要载体,具有酸性可调控、热稳定性强及形状选择性的优点,但特殊刚性孔道结构及内部电荷分布使其具有限制效应会对分子筛的酸性表征及催化反应产生影响。由于分子筛中起催化作用的主要是Brønsted酸位点,因此,本... 详细信息

分子筛作为酸催化反应的重要载体,具有酸性可调控、热稳定性强及形状选择性的优点,但特殊刚性孔道结构及内部电荷分布使其具有限制效应会对分子筛的酸性表征及催化反应产生影响。由于分子筛中起催化作用的主要是Brønsted酸位点,因此,本文介绍了Brønsted酸位点及限制效应的形成机理,简述了限制效应对Brønsted酸位点酸强度及酸密度表征的影响,分析了限制效应中的空间约束及局部电场对催化反应的影响。指出在酸性表征中,空间约束限制探针分子对酸位点的可接近性,进一步会影响酸密度的测量。局部电场由于会影响探针分子的吸附与解吸,进而直接影响到酸强度。所以,在分子筛的酸性表征时应该选择与反应物尺寸相近及结构相似的探针分子,才能测量可接近Brønsted酸位点的酸密度与酸强度。在催化主导的热化学反应中,空间约束使分子筛具有形状选择性,通过控制分子筛孔径大小能对热化学反应的反应过程、中间产物过渡态及最终产物分布进行选择。同时,由于局部电场影响表观酸强度,分子筛催化性能与表观酸强度有关。分子筛孔径越小,反应分子所受范德华相互作用越大,通过影响反应过渡态的形成进而改变反应活化能,从而影响催化热化学反应效果。综合分析已有工作表明只有制备一个酸强度适宜、可接近孔径尺寸与反应物分子相近的分子筛才是催化反应的理想酸性载体。

关键词：分子筛限制效应载体酸性表征催化

超细纤维合成革含浸用水性聚氨酯的合成及其应用

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纺织学报 2024年第3期45卷 129-136页

作者：李琛王冬仲鸿天董朋付少海江苏省纺织品数字喷墨印花工程技术研究中心江苏无锡214122 生态纺织教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江苏聚杰微纤科技集团股份有限公司江苏苏州215200

为解决水性聚氨酯应用于超细纤维合成革(超纤革)含浸时存在的表面易出现裂纹及手感不佳的问题,通过在合成过程中引入聚碳酸酯二醇作为软链段,并添加三羟甲基丙烷,成功制备了成膜后具有高韧性和高强度的大分子质量小乳粒粒径水性聚氨酯... 详细信息

为解决水性聚氨酯应用于超细纤维合成革(超纤革)含浸时存在的表面易出现裂纹及手感不佳的问题,通过在合成过程中引入聚碳酸酯二醇作为软链段,并添加三羟甲基丙烷,成功制备了成膜后具有高韧性和高强度的大分子质量小乳粒粒径水性聚氨酯乳液。结果表明:乳液的相对分子质量达到5.93×10^(4)其平均粒径仅为89.54 nm,储存稳定性良好;形成的薄膜具有优异的性能,断裂强度为3.725 MPa,断裂伸长率达到763.99%,高温下的储能模量和损耗模量分别为2837.57 MPa和278.87 MPa。在超纤革制备中,应用这种水性聚氨酯可改善黏结固化情况,显著减少表面裂纹,提升弹性和柔软度。

关键词：水性聚氨酯超细纤维合成革含浸工艺乳粒粒径三羟甲基丙烷聚碳酸酯二醇

基于状态空间平均法的Boost变换器显式模型预测控制

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计算机集成制造系统 2024年

作者：王昭鸿许可兰永红杨孝凡湘潭大学自动化与电子信息学院

针对开关频率与计算复杂度之间的问题，本研究利用Boost 电路数学模型，提出了一种新型显式模型预测控制策略。首先，为了把Boost 电路中的非线性化问题转换成双状态空间的线性化问题，采取状态平均法，以折线近似其中电容电压的变化，... 详细信息

针对开关频率与计算复杂度之间的问题，本研究利用Boost 电路数学模型，提出了一种新型显式模型预测控制策略。首先，为了把Boost 电路中的非线性化问题转换成双状态空间的线性化问题，采取状态平均法，以折线近似其中电容电压的变化，并把每一个周期内的电压状态平均值作为变量，构造了线性变参数模型。然后，利用泰勒级数设计了一种新的预测模型预测观测器，并用系统中预测输出和实际输出的偏差，构造出最小评价函数，实现对被控对象的持续跟踪控制。最后，利用改进型内点法进行求解和稳定性分析，对阶跃、矩形和正弦的三种不同电压信号的追踪进行数值仿真，验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：模型预测控制 Boost变换器线性变参数模型内点法

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预测冠状动脉支架内再狭窄的炎症标志物

中华急诊医学杂志 2024年第5期33卷 729-733页

作者：郗鸿飞胡新央浙江大学医学院附属第四医院心血管病科、浙江大学国际健康医学研究院义乌322000 浙江大学医学院附属第二医院心血管病科杭州310009

冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)是一种严重影响人类生命和健康的慢性病,其患病率和死亡率逐年上升[1]。经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention,PCI)是治疗冠心病患者的主要方法之一,能有效改善患者的冠状动脉血流,缓... 详细信息

冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)是一种严重影响人类生命和健康的慢性病,其患病率和死亡率逐年上升[1]。经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention,PCI)是治疗冠心病患者的主要方法之一,能有效改善患者的冠状动脉血流,缓解患者症状,提高生活质量[2]。然而,支架内再狭窄(in-stent restenosis,ISR)一直是PCI术后无法忽视的重要并发症之一[3]。近年来,随着药物洗脱支架(drug eluting stent,DES)的广泛应用,ISR的发生风险已明显降低[4]。尽管如此,ISR的发生率仍在3%~10%之间,严重影响PCI的远期疗效[5,6,7]。目前对于PCI术后ISR的管理与治疗仍然是一个极具挑战性的问题,且其确切的形成机制尚不完全清楚[8]。因此,提早识别和控制相关的危险因素可能是减少ISR发生和改善患者预后的重要方法。

关键词：经皮冠状动脉介入冠状动脉血流支架内再狭窄冠心病患者炎症标志物药物洗脱支架提高生活质量危险因素