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A humidity resistant and high performance triboelectric nanogenerator enabled by vortex-induced vibration for scavenging wind energy

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Nano Research 2022年第4期15卷 3246-3253页

作者： Yan Wang Tianyu Chen Shuowen Sun Xiangyu Liu Zhiyuan Hu zhenhui lian Long Liu Qiongfeng Shi Hao Wang Jianchun Mi Tongming Zhou Chengkuo Lee Minyi Xu Dalian Key Lab of Marine Micro/Nano Energy and Self-powered System Marine Engineering CollegeDalian Maritime UniversityDalian 116026China Center for Intelligent Sensors and MEMS(CISM) National University of Singapore Engineering Drive 3 Singapore 117576Singapore3 College of EngineeringPeking UniversityBeijing 100871China School of Civil Environmental and Mining EngineeringThe University of Western AustraliaWA 6009Australia

Wind energy is a promising renewable energy source for a low-carbon society.This study is to develop a fully packaged vortexinduced vibration triboelectric nanogenerator(VIV-TENG)for scavenging wind energy.The VIV-TENG consists of a wind vane,internal power generation unit,an external frame,four springs,a square cylinder and a circular turntable.The internal power generation unit consists of polytetrafluoroethylene(PTFE)balls,a honeycomb frame and two copper electrodes.Different from most of the previous wind energy harvesting TENGs,the bouncing PTFE balls are fully packaged in the square cylinder.The distinct design separates the process of contact electrification from the external environment,and at the same time avoids the frictional wear of the ordinary wind energy harvesting TENGs.The corresponding VIV parameters are investigated to evaluate their influence on the vibration behaviors and the energy output.Resonant state of the VIV-TENG corresponds to the high output performance from the VIV-TENG.The distinct,robust structure ensures the full-packaged VIV-TENG can harvest wind energy from arbitrary directions and even in undesirable weather conditions.The study proposes a novel TENG configuration for harvesting wind energy and the VIV-TENG proves promising powering micro-electro-mechanical appliances.

关键词： vortex-induced vibration wind energy triboelectric nanogenerator self-powered

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高温高压井水泥环缺失对多层套管应力影响规律

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西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 170-178页

作者：宋琳舒振辉吴彦先练章华史君林中国石油新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田公司工程技术处新疆克拉玛依834000 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500

由于高温高压井中,固井工况复杂,套管与水泥环之间会出现缺失现象,导致套管损坏,尤其多层套管时上述问题更为突出而复杂。针对上述问题,以准噶尔盆地南缘某高温高压高产气井为研究对象,建立了套管水泥环缺失套管水泥环套管地层轴对称有... 详细信息

由于高温高压井中,固井工况复杂,套管与水泥环之间会出现缺失现象,导致套管损坏,尤其多层套管时上述问题更为突出而复杂。针对上述问题,以准噶尔盆地南缘某高温高压高产气井为研究对象,建立了套管水泥环缺失套管水泥环套管地层轴对称有限元模型,模型中水泥环缺失处采用圈闭流体单元,岩石和水泥环采用EDP本构模型,相互界面间用接触力学有限元模型。研究结果表明,该模型能够准确分析复杂条件下水泥环缺失套管受力情况,解决了以前的模型无法模拟水泥环缺失处流固耦合问题;当套管环空出现环状缺失时,水泥环缺失的交界面附近应力最大且水泥环缺失处液体性质对套管强度有较大影响。为保证其井筒完整性,在深井、超深井中,建议优化水泥环返高,使水泥环不返到井口,减小固井段长度,消除水泥环缺失问题。

关键词：水泥环缺失套管损坏有限元分析圈闭流体单元固井质量

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Variations in Dissolved Oxygen Induced by a Tropical Storm Within an Anticyclone in the Northern South China Sea

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Journal of Ocean University of China 2022年第5期21卷 1084-1098页

作者： YI zhenhui WANG Dongxiao QIU Chunhua MAO Huabin YU Jiancheng lian Shumin School of Marine Sciences Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519020China State Key Laboratory of Tropical Oceanography South China Sea Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesGuangzhou 510301China State Key Laboratory of Robotics Shenyang Institute of AutomationChinese Academy of SciencesShenyang 110016China Pearl River Estuary Marine Ecosystem Research Station Ministry of EducationZhuhai 519020China Guangdong Provincial Key Laboratory of Marine Resources and Coastal Engineering Zhuhai 519020China

Tropical storms(TSs)can induce sea surface cooling,freshening,and phytoplankton blooms.The dissolved oxygen(DO)concentration response to TSs within an anticyclone is still unclear due to the rarity of in situ observations.In this study,we investi-gate the variations in DO concentration attributed to TS‘Haitang’within an anticyclonic eddy in the northern South China Sea based on Chinese underwater glider data.DO concentrations have a higher value at the edge of eddy than at the core.Influenced by TS,DO concentrations decrease remarkably in the subsurface layer in all three regions(inside,edge,and outside of the anticyclonic eddy).The mean DO concentrations decrease more at the edge of the anticyclone than those inside the anticyclone.The recovery time of DO concentration after TS is around one week at the edge of the anticyclone and is>10 days within the eddy.Our observations show that the DO concentrations decrease above the subsurface chlorophyll a maxima layer.Quantitative analysis shows that variations in DO concentration are dominated by horizontal advection and vertical advection terms in the subsurface layer.

关键词： dissolved oxygen Chinese underwater glider anticyclonic eddy tropical storm physical process

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Catalyst particle shapes and pore structure engineering for hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation reactions

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Frontiers of Chemical Science and Engineering 2022年第6期16卷 897-908页

作者： Yao Shi Zhao Li Changfeng Yang Zhanlin Yang zhenhui Lv Chong Peng Bao-lian Su Weikang Yuan Xinggui Zhou Xuezhi Duan State Key Laboratory of Chemical Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals SINOPECDalian 116045China Laboratory of Inorganic Materials Chemistry University of NamurB-5000 NamurBelgium

Catalyst particle shapes and pore structure engineering are crucial for alleviating internal diffusion limitations in the hydrodesulfiirization(HDS)/hydrodeni-trogenation(HDN)of gas oil.The effects of catalyst particle shapes(sphere,cylinder,trilobe,and tetralobe)and pore structures(pore diameter and porosity)on HDS/HDN performance at the particle scale are investigated via mathematical modeling.The relationship between particle shape and effectiveness factor is first established,and the specific surface areas of different catalyst particles show a positive correlation with the average HDS/HDN reaction rates.The catalyst particle shapes primarily alter the average HDS/HDN reaction rate to adjust the HDS/HDN effectiveness factor.An optimal average HDS/HDN reaction rate exists as the catalyst pore diameter and porosity increase,and this optimum value indicates a tradeoff between diffusion and reaction.In contrast to catalyst particle shapes,the catalyst pore diameter and the porosity of catalyst particles primarily alter the surface HDS/HDN reaction rate to adjust the HDS/HDN effectiveness factor.This study provides insights into the engineering of catalyst particle shapes and pore structures for improving HDS/HDN catalyst particle efficiency.

关键词： hydrodesulfiirization hydrodenitrogenation particle shape pore structure

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基于齿面波纹度的齿轮啮合噪声分析理论

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2023年第12期46卷 1635-1641,1658页

作者：于振辉夏链韩江田晓青合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 安徽省智能数控技术及装备工程实验室安徽合肥230009 合肥工业大学机械工程国家级实验教学示范中心安徽合肥230009

文章提出一种基于齿面波纹度的齿轮啮合噪声分析理论,通过对齿轮全齿面的拓扑测量、齿面波纹度分析,对比全齿波纹度图、高阶频谱图的阶次振幅大小与三维形貌图中啮合线、波纹线的接近程度,实现对高速低噪齿轮的噪声分析。基于齿面波纹... 详细信息

文章提出一种基于齿面波纹度的齿轮啮合噪声分析理论,通过对齿轮全齿面的拓扑测量、齿面波纹度分析,对比全齿波纹度图、高阶频谱图的阶次振幅大小与三维形貌图中啮合线、波纹线的接近程度,实现对高速低噪齿轮的噪声分析。基于齿面波纹度分析技术,弥补传统齿轮测量在精度一致时无法辨别齿轮啮合噪声的缺点,可在生产周期前期对故障齿轮进行筛选,降低检测成本;基于新能源汽车变速箱,分析输入轴齿轮批次更换时反复出现噪声的原因,对测量的拓扑数据进行波纹度计算。结果显示,齿轮右齿面存在鬼阶和整阶不良,推断在啮合时产生噪声,该分析结果与变速箱台架实验结果一致。

关键词：新能源汽车啮合噪声齿轮测量齿面波纹度

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钢管杆的设计与使用

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广东输电与变电技术 2007年第4期9卷 62-64页

作者：练振辉佛山电力设计院有限公司

提出了钢管杆设计的基本原则和使用范围,重点对钢管杆的变形、杆身径厚比、强度、防腐、基础设计进行了阐述,并解决了钢管杆刚性短桩基础的变位和内应力计算,对线路工程规划、设计、施工、运行具有参考价值。

关键词：钢管杆的变形杆身径厚比强度防腐基础设计

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外固定支架模型重建软件开发与安装参数识别研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第6期53卷 593-600页

作者：孙涛闫巍孙振辉张弢宋轶民马信龙连宾宾天津大学机械工程学院机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300354 天津市天津医院天津300211 天津大学仁爱学院机械工程系天津301636

针对精准外固定支架的设计与开发,提出了交互式外固定支架三维模型的软件系统及外固定支架安装参数的识别算法,解决了传统方法中采用二维影像划线测量获取三维安装参数误差较大的问题.考虑远程化诊疗的潜在需求,软件系统采用浏览器/服... 详细信息

针对精准外固定支架的设计与开发,提出了交互式外固定支架三维模型的软件系统及外固定支架安装参数的识别算法,解决了传统方法中采用二维影像划线测量获取三维安装参数误差较大的问题.考虑远程化诊疗的潜在需求,软件系统采用浏览器/服务器架构构建基于WebGL三维模型渲染技术的三维交互场景.识别算法分为标记物位置拾取与外固定支架位姿识别两部分,通过区域生长算法分割模型文件,采用最小二乘法识别标记物位置,进而借助标记物与外固定支架的几何关系求解位姿参数.以外固定支架参考环与移动环中心距离为例,开展标记物识别方法与X光影像划线测量方法的实验对比研究.借助高精度测量仪器获取两环中心距离作为标准对照组,将上述两种方法的结果分别与标准对照组进行比较.基于标记物识别方法得到的两环中心距离与标准对照组的结果误差为0.043 mm,X光影像划线测量方法的误差为4.903 mm.实验结果表明,基于重建软件和标记物识别法获取外固定支架安装参数较传统X光影像划线测量方法精度高,并有效地将精度提升两个数量级,该方法可为开发精准高效可靠外固定支架系统提供技术支持.

关键词：外固定支架浏览器/服务器架构 WebGL 区域生长算法标记物识别

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Gd^(3+)掺杂对NaY(MoO_4)_2∶Eu^(3+)荧光粉发光性能影响的研究

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化学学报 2011年第13期69卷 1565-1569页

作者：刘伟李西林刘娟韩厦闫景辉康振辉连洪洲长春理工大学化学与环境工程学院长春130022 苏州大学功能纳米与软物质(材料)研究院苏州215123 中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022

采用微乳液-水热法制备了NaY(MoO4)2∶Eu3+和Na(Y,Gd)(MoO4)2∶Eu3+荧光粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱手段对样品进行了表征.所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF#82-2369基本吻合.SEM图谱显示所制备的纳米粒子直径为... 详细信息

采用微乳液-水热法制备了NaY(MoO4)2∶Eu3+和Na(Y,Gd)(MoO4)2∶Eu3+荧光粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱手段对样品进行了表征.所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF#82-2369基本吻合.SEM图谱显示所制备的纳米粒子直径为0.5～0.8μm.激发-发射光谱显示,在Eu掺杂浓度为4%时NaY(MoO4)2∶Eu3+发光强度最高;当物质的量比Y∶Gd=0.5∶0.5时,Na(Y,Gd)(MoO4)2∶4%Eu3+的发光强度达到最大,并且在276,395和465 nm波长光激发下Na(Y0.48,Gd0.48)(MoO4)2∶4%Eu3+分别发出淡粉、黄色和橙红色光,可用于白光LED荧光材料.

关键词：微乳液-水热法钼酸盐白光二极管荧光光谱

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基于离散时间描述的电石法聚氯乙烯生产的计划优化

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化工进展 2017年第5期36卷 1597-1604页

作者：王宇红连雪高小永冯振辉黄德先拜建勋中国石油大学(华东)信息与控制工程学院山东青岛266580 中国石油大学(北京)海洋工程研究院北京102249 清华大学自动化系北京100084 新疆中泰化学阜康能源有限公司新疆乌鲁木齐830026

目前,电石法聚氯乙烯(PVC)的计划优化问题少有研究。为解决这一问题,本文建立了电石法PVC全流程生产过程多周期的计划优化模型,即混合整数非线性规划(MINLP)。电石法PVC的全流程生产过程,包括原料供应、电石生产、盐水电解、氯乙烯(VCM... 详细信息

目前,电石法聚氯乙烯(PVC)的计划优化问题少有研究。为解决这一问题,本文建立了电石法PVC全流程生产过程多周期的计划优化模型,即混合整数非线性规划(MINLP)。电石法PVC的全流程生产过程,包括原料供应、电石生产、盐水电解、氯乙烯(VCM)聚合以及PVC的交货。基于离散时间的表示方式,考虑原料成本、库存成本、交货延迟成本以及电耗成本,以成本最小为目标,合理分配生产设备的工作状态与生产速率、电量供应与原料供应等问题。为降低能量损耗,提高企业的经济效益,根据工业实际数据,给出了电石炉与电解槽非线性耗电特性的描述分析。最后,通过计划优化案例的求解和分析,所提出的全流程模型在能耗方面比单独优化降低了9.0%,总成本降低了8.1%,验证了所提模型的可行性。

关键词：电解过程系统聚合聚氯乙烯计划优化

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橡胶树根际2株产ACC脱氨酶促生菌的分离鉴定

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热带作物学报 2016年第4期37卷 766-774页

作者：廉法钦孙亮胡义钰袁坤彭智翠陈秋波王真辉海南大学环境与植物保护学院海南海口570228 中国热带农业科学院橡胶研究所海南儋州571737 海南大学应用科技学院海南儋州571737

橡胶树死皮是制约天然橡胶产量的重要因素,其发生与刺激割胶时乙烯利用量过度有关,具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶活性的土壤微生物可以分解利用ACC(乙烯前体)来刺激植物生长发育。本研究从橡... 详细信息

橡胶树死皮是制约天然橡胶产量的重要因素,其发生与刺激割胶时乙烯利用量过度有关,具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶活性的土壤微生物可以分解利用ACC(乙烯前体)来刺激植物生长发育。本研究从橡胶树根际土壤中筛选有助于减轻橡胶树死皮发生,并对其防控有一定应用前景的菌株。本文采集了橡胶树主要种植区(海南、云南和广东)的根际土壤样品,以ACC为唯一氮源进行筛选,共分离橡胶树根际细菌152株,并测定其ACC脱氨酶活性大小,将活性较强(0.226、0.164 U/mg)的2个菌株命名为HBRM-86和HBRM-16;结合常规形态学观察、生理生化特征分析及分子鉴定,将HBRM-86和HBRM-16分别鉴定为产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)和粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens);测定2株菌株促生潜能,结果发现其具有较好的促生潜力,进一步研究将为死皮防控药物研发提供新的思路。

关键词：橡胶树根际促生菌 ACC脱氨酶分离鉴定促生潜能

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