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液态二氧化碳相变致裂机理及应用效果分析

液态二氧化碳相变致裂机理及应用效果分析

作者：郭杨霖河南理工大学

学位级别：硕士

近些年,有学者将液态二氧化碳相变爆破技术用来致裂井下低透气性煤层,形成了新的煤层致裂技术—液态二氧化碳相变致裂技术。然而,关于液态二氧化碳相变致裂技术基本特性、致裂煤层的机理及应用效果等理论研究很少,使该技术的工业应用缺... 详细信息

近些年,有学者将液态二氧化碳相变爆破技术用来致裂井下低透气性煤层,形成了新的煤层致裂技术—液态二氧化碳相变致裂技术。然而,关于液态二氧化碳相变致裂技术基本特性、致裂煤层的机理及应用效果等理论研究很少,使该技术的工业应用缺乏理论指导。鉴于此,论文从三个方面对液态二氧化碳相变致裂技术进行研究,包括:基本特性;致裂煤层的机理;应用效果。其主要内容及结果如下:对液态二氧化碳相变致裂技术基本特性的研究主要包括当量计算、振动波形分析及爆容分析。采用理论计算并结合对爆破实验数据的均方根(RMS)分析及能量分析,得出了1Kg液态二氧化碳相变当量为397gTNT炸药;对比液态二氧化碳相变及炸药爆破的振动波形图,得出二氧化碳相变振动波形峰值速度、波动程度及衰减趋势与炸药爆破近似;通过对比分析得出,同当量条件下液态二氧化碳相变后的气体体积明显大于炸药的爆容。参考岩体力学、炸药爆炸理论、及物理化学等相关知识,通过对比分析及验证,得出了液态二氧化碳相变致裂技术通过三方面作用有效提高了煤层透气性,主要包括:高压二氧化碳气体切割煤层;二氧化碳膨胀推力致裂煤层;减小煤层内部应力。通过对平煤十三矿液态二氧化碳相变致裂现场应用所收集的数据分析,得出液态二氧化碳相变致裂技术提高瓦斯抽采效率的主要作用表现为:稳定瓦斯抽采效率;提高瓦斯抽采效率。通过对晋煤长平矿进行的液态二氧化碳相变多点致裂现场应有所收集的数据分析,得出了一定范围内井下瓦斯抽采效率随致裂点数的增大而提高。

关键词：液态二氧化碳煤层致裂基本特性致裂机理应用效果分析

基于马尔科夫和混频数据模型的黄金期货市场波动率预测研究

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中国管理科学 2024年第1期32卷 13-22页

作者：郭杨莉马锋西南交通大学经济管理学院四川成都610031

利用马尔科夫机制转换(Markov-switching regime,MS)和混频数据(mixed data sampling,MIDAS)模型,构建新的马尔科夫机制混频模型(MS-MIDAS),并以此模型对中国黄金期货市场波动率建模和预测。运用样本外滚动时间窗(rolling time windows... 详细信息

利用马尔科夫机制转换(Markov-switching regime,MS)和混频数据(mixed data sampling,MIDAS)模型,构建新的马尔科夫机制混频模型(MS-MIDAS),并以此模型对中国黄金期货市场波动率建模和预测。运用样本外滚动时间窗(rolling time windows)预测技术和模型信度集(model confidence set,MCS)检验发现:(1)总体上,引入马尔科夫机制转换的混频模型(MS-MIDAS)相比于MIDAS模型本身,从统计上展现出更高的预测精度;(2)含有跳跃的马尔科夫机制混频模型(MS-MIDAS-CJ)的预测精度最高;(3)对不同的预测窗口和不同的滞后阶数(k^(max)),上述实证结果都是稳健的。

关键词：黄金期货市场波动率预测马尔科夫机制转换混频模型结构突变

交通拥堵识别下冷藏运输碳排放动态预测技术研究

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交通拥堵识别下冷藏运输碳排放动态预测技术研究

作者：杨霖仲恺农业工程学院

学位级别：硕士

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二维弱可压缩黏性流体的近场动力学模拟

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 78-84页

作者：王超张郭杨汪春辉高岩哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地山东青岛266000

基于近场动力学理论,采用近场动力学微分算子(PDDO)求解流体连续性方程与动量方程,建立了二维黏性流体运动的近场动力学模型,流体假设为弱可压缩形式.通过二维方腔驱动、溃坝及低雷诺数圆柱绕流三个经典算例验证所建立的流体计算模型在... 详细信息

基于近场动力学理论,采用近场动力学微分算子(PDDO)求解流体连续性方程与动量方程,建立了二维黏性流体运动的近场动力学模型,流体假设为弱可压缩形式.通过二维方腔驱动、溃坝及低雷诺数圆柱绕流三个经典算例验证所建立的流体计算模型在内部流动、自由表面流及绕流问题上的适用性,并与已有试验数据和数值结果进行对比分析.结果表明:建立的近场动力学微分算子流体计算模型能够有效地模拟流体运动的全过程,速度分布曲线的趋势及极值与已有结果具有较好的一致性,并且同样可以清晰地捕捉到流场中的特征.

关键词：近场动力学微分算子弱可压缩流体溃坝圆柱绕流数值模拟

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基于激光干涉的多轴运动平台垂直度测量

光学精密工程 2024年第17期 2654-2662页

作者：罗凯元郑文炜杨霖工业和信息化电子第五研究所计量检测中心

测量垂直度误差的常用方法有实物量具法、体积测量法、CCD测量法、平面光栅测量法、激光跟踪仪测量法和激光干涉仪测量法等，这几种方法普遍存在操作不简便，使用成本高或无法实现在线测量等缺点。为此，提出了一种基于激光干涉仪原理... 详细信息

测量垂直度误差的常用方法有实物量具法、体积测量法、CCD测量法、平面光栅测量法、激光跟踪仪测量法和激光干涉仪测量法等，这几种方法普遍存在操作不简便，使用成本高或无法实现在线测量等缺点。为此，提出了一种基于激光干涉仪原理的多轴运动平台垂直度在线测量方法，利用激光器、五角分光棱镜、五角棱镜、直线度干涉镜、直线度反射镜等组件构建了一种多轴激光干涉垂直度测量装置。通过光路设计，可以将此装置搭建于被测多轴运动平台上，从而实现高效率、高精度的垂直度在线测量。最后通过与花岗石角尺测量垂直度的方法进行精度比对测试。测试结果表明，偏差为1.4″，归一化偏差E_n<1，结果较理想，证明了方案的可行性。

关键词：计量学激光干涉仪垂直度多轴

基于理性设计改造ε-聚赖氨酸合成酶及ATP再生系统构建的研究

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基于理性设计改造ε-聚赖氨酸合成酶及ATP再生系统构建的研究

作者：郭杨子齐鲁工业大学

学位级别：硕士

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种天然存在的氨基酸同聚物,因其优异的抗菌活性、安全性、热稳定性、水溶性等特性而备受关注。它已被FDA认证为GRAS,并在日本、韩国、美国和中国等多个国家广泛用作食品防腐剂。本研究以来源于***的ε-聚赖氨酸... 详细信息

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种天然存在的氨基酸同聚物,因其优异的抗菌活性、安全性、热稳定性、水溶性等特性而备受关注。它已被FDA认证为GRAS,并在日本、韩国、美国和中国等多个国家广泛用作食品防腐剂。本研究以来源于***的ε-聚赖氨酸合成酶(Pls)为研究对象。首先利用理性设计在枯草芽孢杆菌中定点突变ε-聚赖氨酸合成酶关键位点提高酶活,再筛选性能较好的与ATP合成有关的酶,最后与Pls构建ATP再生系统,利用廉价的poly P6为原料,进行全细胞催化合成ε-PL,提高工业生产经济性。主要研究内容如下:(1)利用分子生物学工具Pymol进行3D建模,为了降低底物分子进入反应口袋的阻力,在反应通道附近突变了侧链较大的氨基酸,削弱了这些位点的空间位阻,选择Arg370,Arg401,Asp404,Arg498和Lys499五个位点,分别突变为Gly,Gly,Ala,Gly,Ala。通过重叠延伸PCR构建五个突变体,经检测酶活,*** 168/p MA5-pls/Arg370G为80 U/mg、*** 168/p MA5-pls/Arg401G为74U/mg、***168/p MA5-pls/Asp404A为90 U/mg、*** 168/p MA5-pls/Arg498G为78 U/mg、*** 168/p MA5-pls/Lys499A为92 U/mg。***168/p MA5-pls/Asp404A和*** 168/p MA5-pls/Lys499A相比***168/p MA5-pls的68 U/mg分别提高了32.3%和35.3%。将两个结果较好的点位进行双突变,获得*** 168/p MA5-pls/Asp404A/Lys499A,双突变位点与各自单突变位点相比,ε-PL产量与底物L-lys消耗量都有所增加。并测得***168/p MA5-pls/Asp404A/Lys499A比酶活为96 U/mg,比原始*** 168/p MA5-pls提高了41%。采用重组菌经全细胞催化的方法合成ε-PL,经优化后发现,*** 168/p MA5-pls/Asp404A/Lys499A全细胞催化的最优条件为:30℃、初始p H 4、初始L-赖氨酸浓度0.6 g/L、菌体接种比例15%(w/v)、催化时间7 h。在最适宜的催化条件下,ε-PL产量达到最大,为0.43±0.03 g/L。对细胞破碎上清液进行Tricine-SDS-PAGE和HPLC验证。经Tricine-SDS-PAGE验证在3.3 k DA处有条带,证明是ε-PL。经过HPLC验证,标准品与样品出峰时间基本一致。以上证明pls/Asp404A/Lys499A基因转录翻译成Pls,且有ε-PL生成。(2)选择来源于冰核假单胞菌(Pseudomonassyringae)的pap(Gene ID=77279588)、梭状芽孢杆菌(Clostridumscindens)的pap(Gene ID=69693756)、丁香假单胞菌(Pseudomonastremae)的pap(Gene ID=73736661)。选择嗜热鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumthalpophilum)的ppk2(Gene ID=78465298)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum SCg G2)的ppk2、固氮根瘤菌(Bradyrhizobiumdiazoefficiens)的ppk2(Gene ID=64023228)。将以上目的基因序列分别构建表达载体,并进行诱导表达。采用镍离子亲和层析对蛋白进行纯化,分别获得三种PAP酶。PAP(Cs)、PAP(Ps)、PAP(Pt)酶活分别为12 U/mg、8 U/mg、9 U/mg。对PPK2三种酶进行纯化,测得PPK2(Cg)、PPK2(St)、PPK2(Bd)酶活分别为124 U/mg、53 U/mg、64 U/mg。在金属离子浓度,温度和p H三种条件下,对三种PAP酶性能进行探究。发现PAP(Cs)适应性较好。在不同底物,温度,p H,镁离子浓度和底物五种条件下,发现PPK2(Cg)适应性较好。(3)利用理性设计的高酶活Pls和筛选的性能优良的ATP再生酶在*** 168中构建生产ε-PL的ATP再生系统。将构建的*** 168/p MA5-pls/Asp404A/Lys499A-pap-ppk2进行全细胞催化探究。在生产ε-PL过程中,*** 168/p MA5-pls/Asp404A/Lys4

关键词： ε-聚赖氨酸合成酶理性设计定点突变 ATP再生

基于波形距离系数的逆变站近区交流线路保护方向元件

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 140-149页

作者：冀肖彤柳丹熊平陈玉杨霖文明浩国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

逆变站仅有单回出线时,若逆变站近区交流线路发生故障,逆变站的复杂特性导致传统方向元件难以判别故障方向。文中对逆变站近区交流线路故障特征进行了分析。然后,指出了交流线路电流与交流边界元件电流时域变化量之间的相似特征,提出了... 详细信息

逆变站仅有单回出线时,若逆变站近区交流线路发生故障,逆变站的复杂特性导致传统方向元件难以判别故障方向。文中对逆变站近区交流线路故障特征进行了分析。然后,指出了交流线路电流与交流边界元件电流时域变化量之间的相似特征,提出了利用测量电压、电流推算交流边界元件电流的电磁暂态计算方法。最后,利用时域中的交流线路电流与交流边界元件电流之间的波形距离系数在正方向和反方向故障下的差异,提出了一种新的方向判别原理,并通过大量仿真对其性能进行了验证。仿真结果表明,所提方向元件能准确识别故障方向,具有较高的可靠性和灵敏度。

关键词：交直流混联系统逆变站方向元件电磁暂态计算波形距离系数

基于TiDE-PatchTST模型的柑橘冷藏效率时序预测模型优化

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农业机械学报 2024年第7期55卷 396-404页

作者：杨信廷郭向阳韩佳伟刘彤杨霖上海海洋大学信息学院上海201306 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心北京100097 仲恺农业工程学院信息科学与技术学院广州510225

柑橘低温贮藏过程中果实温度波动是引发果品品质安全风险与增加制冷能耗的关键因素,同时果品品质与制冷能耗也是评判柑橘冷藏效率的重要评价指标,实现两者动态预测可为科学预知与精准优化柑橘冷藏效率提供可靠支持。本文提出一种基于Pat... 详细信息

柑橘低温贮藏过程中果实温度波动是引发果品品质安全风险与增加制冷能耗的关键因素,同时果品品质与制冷能耗也是评判柑橘冷藏效率的重要评价指标,实现两者动态预测可为科学预知与精准优化柑橘冷藏效率提供可靠支持。本文提出一种基于PatchTST的柑橘冷藏效率时序预测模型。首先,基于自注意力机制和独立预测方法(Channel independent,CI)构建基础PatchTST模型;其次,通过融合基础PatchTST模型与TiDE模型中的协变量特征提取模块,实现对多元时序数据集中全部序列的特征提取,并有效改进模型预测精度;最后,基于皮尔森相关性分析方法定量分析冷库制冷参数与能耗、柑橘温度的相关性,确定TiDE-PatchTST模型输入参数,并基于5000组实验数据实现多种模型训练与测试,对比验证TiDE-PatchTST模型的准确性与优越性。结果表明,基于TiDE-PatchTST模型的冷库能耗预测值与实验值平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为3.645 W·h和10.421 W·h,柑橘温度预测值与实验值的MAE和RMSE分别为0.034℃和0.042℃,相比Transformer模型,能耗预测的MAE和RMSE最高分别下降41.43%和39.27%,柑橘温度预测的MAE和RMSE最高分别下降46.03%和28.81%。本研究可为柑橘冷藏过程温度波动与能耗动态感知与优化调控等提供可靠方法支持与参考。

关键词：柑橘冷藏效率时序预测模型优化 PatchTST TiDE

基于Swin Transformer与GRU的低温贮藏番茄成熟度识别与时序预测研究

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农业机械学报 2024年第3期55卷 213-220页

作者：杨信廷刘彤韩佳伟郭向阳杨霖上海海洋大学信息学院上海201306 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心北京100097 仲恺农业工程学院信息科学与技术学院广州510225

面向绿熟番茄采后持续转熟特征,适时调温是满足不同成熟度番茄适宜贮运温度需求的关键,而果实成熟度自动识别与动态预测则是实现温度适时调控的基础条件。本文基于Swin Transformer与改进GRU提出了一种番茄成熟度识别与时序动态预测模型... 详细信息

面向绿熟番茄采后持续转熟特征,适时调温是满足不同成熟度番茄适宜贮运温度需求的关键,而果实成熟度自动识别与动态预测则是实现温度适时调控的基础条件。本文基于Swin Transformer与改进GRU提出了一种番茄成熟度识别与时序动态预测模型,首先通过融合番茄两侧图像获取番茄表观全局红色总占比,构建不同成熟番茄图像数据集,并基于迁移学习优化Swin Transformer模型初始权重配置,实现番茄成熟度分类识别;其次,周期性采集不同储藏温度(4、9、14℃)下番茄图像数据,结合番茄初始颜色特征与贮藏环境信息,构建基于Swin Transformer与GRU的番茄成熟度时序预测模型,并融合时间注意力模块优化模型预测精度;最后,对比分析不同模型预测结果,验证本研究所提模型的准确性与优越性。结果表明,番茄成熟度正确识别率为95.783%,相比VGG16、AlexNet、ResNet50模型,模型正确识别率分别提升2.83%、3.35%、12.34%。番茄成熟度时序预测均方误差(MSE)为0.225,相比原始GRU、LSTM、BiGRU模型MSE最高降低29.46%。本研究为兼顾番茄成熟度实现贮藏温度柔性适时调控提供了关键理论基础。

关键词：番茄低温贮藏成熟度识别时序预测模型 Swin Transformer GRU

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