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基于人工神经网络和遗传算法的PEMFC导流式流道优化研究

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基于人工神经网络和遗传算法的PEMFC导流式流道优化研究

作者：程西庆吉林大学

学位级别：硕士

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）具有能量转化效率高、零排放、启动速度快、能量密度高等优势,成为了未来车辆理想的动力源之一。由于PEMFC的流道对液态水的排出和反应气体的流动、分配以及扩散都起着... 详细信息

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）具有能量转化效率高、零排放、启动速度快、能量密度高等优势,成为了未来车辆理想的动力源之一。由于PEMFC的流道对液态水的排出和反应气体的流动、分配以及扩散都起着至关重要的作用,通过优化流道结构来提升PEMFC的输出性能和效率一直是研究热点。例如,近来出现的一种可以对反应物和生成物运输的起到定向引导作用的导流式流道。但是对于这种导流式流道的结构的优化设计还存在一定局限性,流道内部的气液传输过程还不清晰。因此,本文主要针对导流式流道中结构参数对于气液传输过程和导流式流道的结构优化设计开展了以下工作:1、本研究首先在不考虑流道中存在液态水的情况下,基于导流式流道单相传输模型,研究了导流式挡板的结构参数对进出口压降的影响,将遗传算法直接与数值计算模型结合,对挡板结构参数进行优化,并研究了导流式挡板的局部损失。结果表明,随着L1的增加,挡板中段的流动中的沿程流动损失增加;随着L2的增加,减弱了边界层分离,抑制了旋涡的形成。优化后导流式流道比基础流道的进出口压降减少了118Pa,降低了4.8%左右。随挡板的高度增加,挡板所产生的局部水头损失呈指数增加;但是,导流式挡板的背风侧的L2长度并不是越长越好,而是受到R和L1的大小的影响。2、其次在考虑PEMFC阴极流道中的真实情况,基于VOF方法建立了燃料电池阴极导流式流道的瞬态两相流模型,探究了不同R、L1和L2的挡板对流道中液态水传输的影响。结果表明,随着R的增加,液滴流动速度增加,同时增加了空气的流动阻力,导致进出口压降增加。当R达到0.75mm时,液滴与流道接触,压降剧增,出现液膜流。随着L1增加,导致狭缝区长度增加,使得液滴流动速度和压降都增加,当L1为1.25mm时,液滴形态由角状流转变为液膜流。L2长度变化对液滴形态和流动速度影响不大。3、为了探究各结构参数之间的耦合影响,以R、L1、L2作为优化变量,采用拉丁超立方和正交实验设计方法取样,将计算流体动力学（Computational Fluid ***）仿真结果作为数据库,训练了人工神经网络（Artificial Neural Network,ANN）代理模型Trainlm-14,在测试集上,Trainlm-14对液态水排出时间（T）和流道进出口压降最大值（△P）的R2值分别为0.95134和0.98182;此外,T和△P的RMSE分别为0.026ms和29.859Pa。4、ANN代理模型与非支配多目标遗传算法（Non-dominated Sorted Genetic Algorithm-II,NSGA-Ⅱ）耦合得到Pareto前沿解,通过综合评分法确定最优导流式挡板结构（R=0.58mm,L1=1.49mm,L2=1.246mm）,优化框架预测与CFD模型计算得到的T和△P相对误差分别为1.3%和8.6%。结果表明,Trainlm-14-NSGA-Ⅱ优化框架能够在导流式流道的优化上取得了较高的精度,其极大地缩短了流道结构优化时间,提升了流道优化效率。优化后导流式流道避免了液滴在狭缝区的堵塞效应,最大进出口压降由1556.35Pa降低至183.43Pa。

关键词： PEMFC 导流式流道流道结构优化遗传算法 NSGA-Ⅱ ANN

基于液晶分子掺杂的高效三元有机光电探测器的研究

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基于液晶分子掺杂的高效三元有机光电探测器的研究

作者：姚西成电子科技大学

学位级别：硕士

困境中的抉择：存在主义视域下的《追日》解读

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困境中的抉择：存在主义视域下的《追日》解读

作者：西佳冰山东财经大学

学位级别：硕士

伊恩·麦克尤恩是当代英国文坛最具有影响力的作家之一。自第一部短篇小说集《最初的爱情,最后的仪式》问世以来,他的作品持续得到外界的关注。其发表于2010年的小说《追日》涉及到一系列科学理论,如生态理论、光子理论、太阳能的转化... 详细信息

伊恩·麦克尤恩是当代英国文坛最具有影响力的作家之一。自第一部短篇小说集《最初的爱情,最后的仪式》问世以来,他的作品持续得到外界的关注。其发表于2010年的小说《追日》涉及到一系列科学理论,如生态理论、光子理论、太阳能的转化与利用等,蕴含着麦克尤恩对荒诞世界、人性和人的生存困境的精准剖析,揭露出多个严肃的主题,如司法不公、社会秩序崩溃、大众传媒的荒诞效应等。对于该作品,国内已有研究视角大多集中于创伤理论、伦理学、生态批评等。目前国内鲜有学者从存在主义视角对《追日》进行详细阐释。本文采用文本细读的方法对《追日》中的存在主义困境、自由选择及其结果进行探析,论证人只有做出积极的、敢于承担责任的自由选择,才能实现有意义的存在。本文尝试借用存在主义理论,对伊恩·麦克尤恩的《追日》进行分析。论文主要包含了三部分,第一部分为引言,主要介绍作家伊恩·麦克尤恩和他的作品《追日》,以及国内外研究现状、构建本论文的理论基础。第二部分为论文的主体部分,其中包括三章内容。第一章结合“荒诞”和“异化”的概念探讨了小说中的存在主义困境。荒诞体现在无处不在的偶然性与不确定性,在此种境况下,个体因无法把控生活及未来而感到无所适从,随之而来的则是焦虑、道德失范等困境。此外,冲突也是荒诞性的具体表现。个体间的冲突导致人际关系的异化。本文中异化关系体现在不和谐的同事关系与疏离的两性关系等方面。第二章分析小说中不同角色的自由选择。梅丽莎与塔平选择顺从,向爱人及权威交出支配权;别尔德选择自我逃避,使自己处于被动的生存状态;南希·邓波儿和梅西则向压迫者发起反抗,对生活进行了积极的介入和探索。第三章探讨不同的自由选择所带来的结果。梅丽莎与塔平有意识地放弃自身主体性,进而沦为困境中饱受折磨的客体。别尔德的自我逃避使其陷入虚无,成为被动存在。而梅西和南希则积极承担责任,进而超越自我,领悟到自由的真谛。通过分析,本文认为面对生存困境,人应承担起个人与集体的责任,通过积极选择超越自我,实现对真实存在的构建。本研究旨在拓展作品的研究新视角,引发读者对于社会现状和人类生存状况的思考。

关键词：《追日》存在主义荒诞异化自由选择

基于有限元分析的激光陀螺射频激励仿真与优化设计

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基于有限元分析的激光陀螺射频激励仿真与优化设计

作者：长孙西娟西安理工大学

学位级别：硕士

基于Sagnac效应的光学陀螺仪是惯性导航及捷联式惯性导航系统的理想器件,被广泛应用于军、民、工等各个领域。针对激光陀螺激励技术进行深入研究是提高其应用性能的关键技术之一。直流激励和射频激励是激光陀螺最常用的两种激励方式,其... 详细信息

基于Sagnac效应的光学陀螺仪是惯性导航及捷联式惯性导航系统的理想器件,被广泛应用于军、民、工等各个领域。针对激光陀螺激励技术进行深入研究是提高其应用性能的关键技术之一。直流激励和射频激励是激光陀螺最常用的两种激励方式,其中射频激励因可以从根本上消除朗缪尔流效应带来的误差具有其独特优势,但如何快速得到某型号激光陀螺的最佳射频激励方案,目前还没有明确定论。基于此背景,本论文选用一款0.28 m的全反射棱镜式激光陀螺作为研究对象,借助有限元分析方法对其射频激励方案进行了研究和优化设计。此外,为满足后续实验需要,完成了相应射频激励源的设计,经验证,该射频激励源在频率调谐范围和频率稳定度等方面均满足设计要求。论文的主要研究内容包括:(1)研究射频激励激光陀螺相关理论,重点在于分析高频放电下等离子体区的气体放电特性和电磁场内的电子运动学性质,此外,分析射频激励激光陀螺的光电特性。这为后续仿真分析和实验验证奠定了理论基础,有助于明确仿真思路。(2)基于理论分析基础,在ANSYS-Maxwell仿真工具下进行激光陀螺射频激励仿真分析,分析射频激励频率、电压、平板电极尺寸、射频空心阴极和极板水平位移对于气体放电的影响。得出论文所用激光陀螺的最佳射频激励方案为:射频电压6.5-7.5 V,射频频率130 MHz,配置平板电极放电结构,上下电极板尺寸分别为16×3×1mm3、12×3×1mm3,极板需紧贴电极槽底部水平放置,同时尽量保证上下极板中心位置对称。(3)搭建棱镜式激光陀螺射频激励实验系统,通过实验对仿真结果进行验证。经验证,理论推导、仿真分析、实验结果三者具有较好的一致性,证明了将有限元分析方法应用于激光陀螺射频激励方案研究和优化设计的可行性与有效性,这为激光陀螺激励方案的研究提供了新的思路。

关键词：激光陀螺射频激励电磁场仿真有限元分析方法

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以太网通信的细胞扫描仪运动控制器开发

以太网通信的细胞扫描仪运动控制器开发

作者：姜西朋北方工业大学

学位级别：硕士

全自动数字化细胞扫描仪是临床医疗、生物工程等领域中广泛应用的精密仪器,可以实现微观细胞的自动扫描与分析,是当前显微扫描技术的发展方向。细胞扫描仪依靠精密运动控制实现细胞图像获取,通信高效、控制性能优越的运动控制器是细胞... 详细信息

全自动数字化细胞扫描仪是临床医疗、生物工程等领域中广泛应用的精密仪器,可以实现微观细胞的自动扫描与分析,是当前显微扫描技术的发展方向。细胞扫描仪依靠精密运动控制实现细胞图像获取,通信高效、控制性能优越的运动控制器是细胞扫描仪工作的基础。本文面向数字化细胞扫描仪应用需求,开发具有网络通讯功能的高性能运动控制器,主要工作包括:基于高性能微处理器STM32H723ZGT6,完成了细胞扫描仪运动控制器的硬件总体规划与接口电路设计,包括了电源转换模块、6轴电机驱动模块、以太网通信模块、RS-232通信接口模块、数字信号输入/输出模块、EEPROM存储模块、正交编码器信号输入模块等,完成了运动控制器的PCB设计和功能调试。在开发的控制器硬件基础上,基于Free RTOS操作系统,完成了运动控制器的嵌入式软件开发和算法测试;规划了运动轴的数字化控制参数,开发了多轴运动控制器的运动规划算法,实现了6轴电机的开/闭环数字控制;制定了细胞扫描仪运动控制器与上位机的自由通信协议;开发了基于Lw IP协议栈的大数据量以太网实时通讯接口程序;开发了编码器信号采集、RS232通信、参数读写等接口程序。完成了运动控制器的电机控制、网络通讯等功能模块的测试实验。将开发的运动控制器应用于课题组细胞扫描仪的控制系统,完成了细胞扫描仪不同模式实验以及整机实验。细胞扫描仪整机能够平稳运行,相比前一代基于CAN总线通信的运动控制器在通讯效率和运动性能上均有明显的提升,细胞扫描速度提高了30%。

关键词：细胞扫描仪嵌入式控制器运动控制以太网通信

白细胞介素-7增强脓毒性心肌病患者辅助性T细胞9活性

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中华急诊医学杂志 2024年第1期33卷 70-77页

作者：张宇厉菁张华张传西郑州市第七人民医院心血管内科郑州450000

目的观察白细胞介素-7(interleukin-7,IL-7)、辅助性T细胞9(T helper cell 9,Th9)、杀伤性T细胞9(cytotoxic T cell 9,Tc9)在脓毒性心肌病患者中的水平,评估外源性IL-7对脓毒性心肌病患者Th9细胞的调控。方法采用横断面研究,纳入2018年... 详细信息

目的观察白细胞介素-7(interleukin-7,IL-7)、辅助性T细胞9(T helper cell 9,Th9)、杀伤性T细胞9(cytotoxic T cell 9,Tc9)在脓毒性心肌病患者中的水平,评估外源性IL-7对脓毒性心肌病患者Th9细胞的调控。方法采用横断面研究,纳入2018年6月至2022年1月在郑州市第七人民医院就诊的脓毒性心肌病患者、脓毒症患者和对照者,分离血浆和外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs),重组IL-7刺激PBMCs,酶联免疫吸附试验检测IL-7、IL-9、可溶型CD127水平,流式细胞术检测T细胞中CD127表达和Th9、Tc9细胞比例,实时定量PCR法检测富含嘌呤的核酸结合蛋白1(purine-rich nucleic acid binding protein 1,PU.1)和转录因子叉头框蛋白O1(forkhead box protein O1,Foxo1)mRNA表达。重组IL-7刺激脓毒性心肌病患者分选的Th9细胞后与自体CD8+T细胞、人脐静脉内皮细胞共培养,检测靶细胞死亡、毒性分子和细胞因子的分泌。组间比较采用Kruskal-Wallis检验或Dunns多重检验,刺激前后比较采用配对t检验或Wilcoxon配对检验。结果纳入21例脓毒性心肌病患者、56例脓毒症患者、31例对照者。脓毒性心肌病患者IL-7水平低于脓毒症患者和对照者[75.71(42.28,135.59)pg/mL vs.118.47(60.18,171.73)pg/mL vs.168.42(105.41,232.30)pg/mL,P<0.05]。可溶型CD127在脓毒性心肌病患者和脓毒症患者的水平高于对照者[96.70(56.76,147.04)pg/mL vs.69.75(43.19,111.28)pg/mL vs.29.13(19.33,42.11)pg/mL,P<0.001]。CD127+CD8+细胞比例在三组之间的差异无统计学意义(P=0.477)。脓毒性心肌病患者Th9比例和Foxo1 mRNA表达低于脓毒症患者和对照者(P<0.001),脓毒性心肌病和脓毒症患者Tc9比例、PU.1 mRNA表达和IL-9水平均低于对照组(P<0.001)。脓毒性心肌病患者PBMCs经IL-7刺激后,Th9比例、PU.1和Foxo1 mRNA表达、IL-9分泌均高于无IL-7刺激(P<0.05)。脓毒性心肌病患者分选的Th9细胞经IL-7刺激后可促进自体CD8+T细胞介导的靶细胞死亡升高(P<0.05),上清液中穿孔素、颗粒酶B和干扰素-γ水平亦升高(P<0.05)。结论IL-7可增强脓毒性心肌病患者Th9细胞活性。

关键词：脓毒性心肌病脓毒症白细胞介素辅助性T细胞

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地方政府财政重整的现状、问题与制度建构

南方金融 2024年第3期 35-49页

作者：魏西赵鑫华中师范大学国内合作与培训管理处湖北武汉430079 西南民族大学法学院四川成都610041

地方政府债务的存量化解与增量可持续已成为目前考验各地政府的一大难题。地方政府财政重整具有保障地方财政可持续性、保护债权人利益、维护社会公共利益的制度功效,但从已有实践来看,地方政府财政重整还面临诸多难题:一是财政重整所... 详细信息

地方政府债务的存量化解与增量可持续已成为目前考验各地政府的一大难题。地方政府财政重整具有保障地方财政可持续性、保护债权人利益、维护社会公共利益的制度功效,但从已有实践来看,地方政府财政重整还面临诸多难题:一是财政重整所依据的规范效力存在瑕疵,二是财政重整的实施流程规范性不足,三是制度设计缺乏利益平衡机制。根据国务院《地方政府性债务风险应急处置预案》已搭建起的制度框架,有必要进一步完善制度供给,从提高规范效力层级,制定《地方政府财政重整法》,以法律形式明确财政重整的整个流程以及完善地方政府财政重整的相关配套制度着手,运用法治化的手段促进我国地方政府举债化债实现良政善治。

关键词：财政体制地方政府债务地方债务风险财政重整债务重组

红托竹荪菌丝体多糖饮料的制备及其对小鼠运动耐力的影响

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保鲜与加工 2024年第5期24卷 91-97页

作者：马丽孟晨西新疆巴音郭楞职业技术学院新疆库尔勒841000 新疆第二医科大学新疆克拉玛依834000

为研制红托竹荪菌丝体多糖饮料,采用单因素和正交试验优化饮料组分的最佳配比,并考察其对小鼠运动耐力的影响。结果表明,红托竹荪菌丝体多糖饮料的最佳配方为:红托竹荪菌丝体多糖添加量10%,蔗糖添加量3%,柠檬酸添加量0.06%,羧甲基纤维... 详细信息

为研制红托竹荪菌丝体多糖饮料,采用单因素和正交试验优化饮料组分的最佳配比,并考察其对小鼠运动耐力的影响。结果表明,红托竹荪菌丝体多糖饮料的最佳配方为:红托竹荪菌丝体多糖添加量10%,蔗糖添加量3%,柠檬酸添加量0.06%,羧甲基纤维素钠添加量0.8%,采用该配方制得的饮料感官评分为(86.2±1.7)分。运动耐力实验结果表明,与空白对照组相比较,红托竹荪菌丝体多糖饮料(中、高剂量)能够明显延长小鼠的爬杆时间与游泳力竭时间,并显著降低运动后血清中乳酸与尿素氮的含量,表明该饮料有助于提高机体的运动耐力,从而可为相关运动食品的开发提供参考。

关键词：红托竹荪菌丝体多糖饮料配方运动耐力

欧洲高校人文社科类拔尖创新人才培养模式与启示

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中国考试 2024年第6期 22-32页

作者：赵岚陈恩西东北师范大学长春130024

人文社科类拔尖创新人才既是创新的推动者也是引领者,其培养与选拔是建设创新型国家的关键。欧洲高校在培养人文社科类拔尖创新人才方面积累了丰富经验,通过多元融合的课程体系、探究-创新型教学模式、自主学习模式、双元培养机制和协... 详细信息

人文社科类拔尖创新人才既是创新的推动者也是引领者,其培养与选拔是建设创新型国家的关键。欧洲高校在培养人文社科类拔尖创新人才方面积累了丰富经验,通过多元融合的课程体系、探究-创新型教学模式、自主学习模式、双元培养机制和协同实践平台等做法,成功培养了大批创新人才。其培养模式呈现出未来导向、学研融合、校内外协同和培养质量保障体系纵横贯通等特点。借鉴欧洲高校的经验,我国应从制定人才选拔标准、构建人才培养生态、创设多学科学习平台、加强国际交流合作、建设评估体系五方面着手,构建具有中国特色的高质量人文社科类拔尖创新人才选拔与培养体系。

关键词：拔尖创新人才欧洲高校人文社科类人才培养模式