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Growth and inhibition of zinc anode dendrites in Zn-air batteries:Model and experiment

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2024年第3期67卷 268-281页

作者： Cuiping He Qingyi Gou Yanqing Hou Jianguo Wang Xiang You Ni Yang Lin Tian gang xie Yuanliang Chen Kunming University of Science and Technology State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean UtilizationKunming 650093China Kunming University of Science and Technology Faculty of Metallurgical and Energy EngineeringKunming 650093China China Copper Co.Ltd KunmingYunnan 650051China State Key Laboratory of Advanced Metallurgy for Non-ferrous Metals Kunming 650051China Sichuan Shunying Power Battery Materials Co.Ltd Sichuan 620076China

Zinc(Zn)-air batteries are widely used in secondary battery research owing to their high theoretical energy density,good electrochemical reversibility,stable discharge performance,and low cost of the anode active material ***,the Zn anode also leads to many challenges,including dendrite growth,deformation,and hydrogen precipitation *** this context,Zn dendrite growth has a greater impact on the cycle *** this dissertation,a dendrite growth model for a Zn-air battery was established based on electrochemical phase field theory,and the effects of the charging time,anisotropy strength,and electrolyte temperature on the morphology and growth height of Zn dendrites were studied.A series of experiments was designed with different gradient influencing factors in subsequent experiments to verify the theoretical simulations,including elevated electrolyte temperatures,flowing electrolytes,and pulsed *** simulation results show that the growth of Zn dendrites is controlled mainly by diffusion and mass transfer processes,whereas the electrolyte temperature,flow rate,and interfacial energy anisotropy intensity are the main *** experimental results show that an optimal electrolyte temperature of 343.15 K,an optimal electrolyte flow rate of 40 ml·min^(-1),and an effective pulse charging mode.

关键词： Zn-air battery Zinc anode Zinc dendrite Simulated dendrite growth Inhibit dendrite growth Phase-field model

Regulating the intrinsic electronic structure of carbon nanofibers with high-spin state Ni for sodium storage with high-power density

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Journal of Materials Science & Technology 2024年第4期171卷 16-23页

作者： Zhijia Zhang gang xie Yuefang Chen Yanhao Wei Mengmeng Zhang Shulei Chou Yunxiao Wang Yifang Zhang Yong Jiang School of Materials Science and Engineering Institute of Quantum Materials and DevicesState Key Laboratory of Separation Membrane and Membrane ProcessesTiangong UniversityTianjin 300387China Institute for Carbon Neutralization College of Chemistry and Materials EngineeringWenzhou UniversityWenzhou 325035China Institute for Superconducting and Electronic Materials University of WollongongWollongongNSW 2522Australia

Carbon nanofibers(CNFs)with high specific surface area show great potential for sodium storage as a hard carbon ***,CNFs anchored with Ni nanoparticles(CNFs/Ni)were prepared through chemical vapor deposition and impregnation reduction methods,in situ growing on the three-dimensional porous copper current collector(3DP-Cu).The coupling effect of high-spin state Ni nanopar-ticles leads to the increase of defect density and the expansion of lattice spacing of ***,the 3DP-Cu ensures a high loading capacity of CNFs and short ion/electron transport *** an integral binder-free anode,the 3DP-Cu/CNFs/Ni exhibits excellent electrochemical performance,which demon-strates a high specific capacity with 298.5 mAh g^(-1)at 1000 mA g^(-1)after 1500 cycles,and a high power density with 200 mAh g^(-1)over 1000 cycles at 5000 mA g^(-1).Density functional theory calculation re-sults show that the high-spin state Ni regulates the electronic structure of CNFs,which significantly reduces the adsorption energy for Na^(+)(-2.7 Ev)and thus enables high-rate *** regulation of the electronic structure of carbon materials by high-spin state metal provides a new strategy for developing high-power carbonaceous anode materials for sodium-ion batteries.

关键词： Carbon nanofibers Ni nanoparticles High-spin state Sodium-ion batteries Anode materials Density functional theory calculation

Eco-friendly calcium alginate microspheres enable enhanced profile control and oil displacement

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Petroleum Science 2024年第3期21卷 1928-1943页

作者： Xiao-Han Zhang Chang-Jing Zhou Yuan-Xiang Xiao Bo Hui Yong-gang xie Yu-Bin Su Xin-Ru Li Jie Huang Mao-Chang Liu International Research Center for Renewable Energy State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power EngineeringXi'an Jiaotong UniversityXi'an710049ShaanxiPR.China Shaanxi Key Laboratory of Advanced Stimulation Technology for Oil&Gas Reservoirs School of Petroleum EngineeringXi'an Shiyou UniversityXi'an 710065ShaanxiPR.China Oil&Gas Technology Research Institute Changqing Oilfield Branch CompanyPetroChinaXi'an710021ShaanxiPR China Suzhou Academy of Xi'an Jiaotong University Suzhou215123JiangsuPR China

Polymer microspheres(PMs),such as polyacrylamide,have been widely applied for enhanced oil recovery(EOR),yet with environmental ***,we report a microfluid displacement technology containing a bio-based eco-friendly material,i.e.,calcium alginate(CaAlg)microspheres for *** dominant mechanisms responsible for EOR over Ca Alg fluid have been verified,including the microscopic oil displacement efficacy augmented by regulating capillary force(determined by the joint action of interfacial tension and wettability between different phases)and macroscopic sweep volume increment through profile control and mobility ratio *** comprehensive effectiveness can be further impacted when the CaAlg microsphere is embellished ulteriorly by using appropriate amount of sodium dodecyl sulfonate(SDS).The core flooding and nuclear magnetic resonance(NMR)tests demonstrate that CaAlg-SDS microsphere can balance the interphase property regulation(wettability alteration and IFT reduction)and rheology properties,enabling simultaneous profile control and oil *** introduction of SDS will have a negative impact on rheological properties,which is not favored for *** results show that the involvement of 4-m M SDS will provide the best behavior,with an EOR rate of 34.38%.This cost-effective and environmentally-friendly bio-microspherebased microfluidic displacement technology is expected to achieve“green”oil recovery in future oilfield exploitation.

关键词： Calcium alginate microspheres Wettability Interfacial tension Rheology Viscoelasticity Enhanced oil recovery(EOR)

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面向多源数据细粒度情感挖掘的旅游需求预测

系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2293-2308页

作者：李新王颖闫相斌谢刚汪寿阳北京科技大学经济管理学院北京100083 北京工商大学计算机与人工智能学院北京100048 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

数字经济时代,消费者基于互联网社交媒体平台产生的搜索与评论等内容拓展了旅游需求预测的数据来源.虽然已有研究聚焦消费者对旅游目的地整体情感倾向的挖掘,但是少有研究考虑消费者对餐饮、住宿、交通和服务等细粒度层面的差异化评价... 详细信息

数字经济时代,消费者基于互联网社交媒体平台产生的搜索与评论等内容拓展了旅游需求预测的数据来源.虽然已有研究聚焦消费者对旅游目的地整体情感倾向的挖掘,但是少有研究考虑消费者对餐饮、住宿、交通和服务等细粒度层面的差异化评价对需求预测的影响.本文以九寨沟景区客流量预测为例,采用基于机器学习的细粒度情感分析方法对携程、去哪儿网、大众点评和美团等多源数据进行文本分析,构建涵盖八个维度的细粒度情感指数,对客流量开展一步和多步预测,并与包含搜索引擎指数及整体情感指数的模型进行对比.结果表明:在基于时间序列、机器学习和深度学习三种不同类型的预测模型中,包含细粒度情感指数的模型均能显著提高旅游需求预测的准确性.在样本外预测中,所构建的包含细粒度情感指数的模型较包含搜索引擎指数和整体情感指数的模型,预测精度平均提升17.78%和6.53%.本研究为数字经济时代多维数据驱动的旅游需求预测提供创新研究方法.

关键词：细粒度情感挖掘多源数据旅游需求预测方面级情感分析

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在场、及物与灵光:文学性若干特征辨识

当代文坛 2024年第2期 25-32页

作者：谢刚林少白福建师范大学文学院

文学性难以被说清,其在场却毋庸置疑。把握文学性也许只能靠心领神会,而非总结或分析。文学性不是一个幻相,它是缥缈的,但不是虚无的。从文学经验和现象中,借助参照和比较的视角,都能感应到文学性的存在。文学作为一种审美意识形态,既... 详细信息

文学性难以被说清,其在场却毋庸置疑。把握文学性也许只能靠心领神会,而非总结或分析。文学性不是一个幻相,它是缥缈的,但不是虚无的。从文学经验和现象中,借助参照和比较的视角,都能感应到文学性的存在。文学作为一种审美意识形态,既及物地介入历史与现实,融于社会总体意识形态中,又时常疏离于真与善及其他意识形态范畴,在某种程度上保持自身主体性。文学性是文学城堡的灵韵之光,是文学创作的原真性、创造性和历史感,在文学泛化、衍化和图像崛起的时代依然不会消散。

关键词：文学性纯文学及物性灵光

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涡轮动叶背侧不同叶高处异型孔气膜对比

航空动力学报 2024年第5期39卷 62-70页

作者：王磊李海旺谢刚周志宇北京航空航天大学能源与动力工程学院北京102206 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206 北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室北京102206

采用数值仿真的方法对比研究了涡轮转子叶片背侧不同叶高位置处的圆柱孔、扇形孔和簸箕孔三种孔型气膜冷却的差异。气膜孔位于吸力面17.8%流向位置,并分别在10%、30%、50%、70%和90%叶高位置各设有一个气膜孔,三种孔型的圆孔段直径均为0... 详细信息

采用数值仿真的方法对比研究了涡轮转子叶片背侧不同叶高位置处的圆柱孔、扇形孔和簸箕孔三种孔型气膜冷却的差异。气膜孔位于吸力面17.8%流向位置,并分别在10%、30%、50%、70%和90%叶高位置各设有一个气膜孔,三种孔型的圆孔段直径均为0.8 mm。研究在600 r/min转速(对应旋转雷诺数为536 000)条件下开展并获得吹风比为0.50、0.75、1.00、1.25和1.50条件下的气膜冷却效率分布。研究结果指出:不同叶高位置处的气膜尾迹受叶根通道涡和叶顶泄漏流的影响呈现不同程度地向中间叶高位置偏转的趋势,因此不同叶高位置处的气膜尾迹内的涡对结构不对称的特征也不同。随着吹风比的增加,出现最大气膜冷却效率的叶高位置逐渐向叶顶方向移动。使用扇形孔和簸箕孔可以削弱冷却射流在气膜孔出口位置的法向动量,提升了气膜的附壁性和气膜冷却效率。

关键词：气膜冷却涡轮动叶吸力面叶高位置异型孔吹风比

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涡轮动叶吸力面气膜冷却径向差异对比

航空动力学报 2024年第4期39卷 215-223页

作者：王磊李海旺谢刚周志宇北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

数值仿真研究了不同吹风比和旋转雷诺数条件下涡轮叶片吸力面不同叶高位置处气膜冷却效率分布的差异。研究涉及5个直径为0.8 mm的圆柱孔,气膜孔处于涡轮叶片吸力面17.8%流向位置处,并分别处于10%、30%、50%、70%和90%叶高位置处。研究在... 详细信息

数值仿真研究了不同吹风比和旋转雷诺数条件下涡轮叶片吸力面不同叶高位置处气膜冷却效率分布的差异。研究涉及5个直径为0.8 mm的圆柱孔,气膜孔处于涡轮叶片吸力面17.8%流向位置处,并分别处于10%、30%、50%、70%和90%叶高位置处。研究在400、600 r/min和800 r/min转速下进行,分别对应旋转雷诺数357000、536000和715000。研究涉及5个吹风比:0.50、0.75、1.00、1.25和1.50。研究结果表明:靠近叶根处的气膜受叶根通道涡影响明显向叶顶方向偏转。不同叶高位置处的气膜冷却效率分布存在明显差异。旋转给冷却射流带来附加离心力和哥氏力的作用,使得吹风比和旋转雷诺数的增加对不同叶高位置的气膜尾迹偏转产生不同影响。旋转雷诺数对不同叶高位置的气膜冷却影响存在差异。

关键词：气膜冷却涡轮动叶吸力面不同叶高位置吹风比旋转雷诺数

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基于注意力机制的多尺度融合人群计数算法

计算机工程 2024年第3期50卷 290-297页

作者：谢新林尹东旭张涛源谢刚太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024 太原科技大学先进控制与装备智能化山西省重点实验室山西太原030024

针对人群计数图像人头尺度变化大、背景噪声高等问题,提出一种基于注意力机制的多尺度融合人群计数算法,以充分聚合多尺度信息,并有效区分背景噪声。构建基于残差连接的空洞空间金字塔池化,通过残差结构以及多个不同扩张率的空洞卷积在... 详细信息

针对人群计数图像人头尺度变化大、背景噪声高等问题,提出一种基于注意力机制的多尺度融合人群计数算法,以充分聚合多尺度信息,并有效区分背景噪声。构建基于残差连接的空洞空间金字塔池化,通过残差结构以及多个不同扩张率的空洞卷积在捕获多尺度头部目标特征的同时融入浅层特征图的空间细节信息,提高特征图质量;构建跨层多尺度特征融合模块,融合浅层和深层分支不同大小的边缘细节信息和上下文语义信息,并设计基于多分支的特征融合模块,融合不同感受野大小的多尺度信息以缓解大规模人头尺度变化的问题;构建基于矩阵相似运算的通道和空间注意力机制模块提取像素级特征权重,加强网络对于背景和人头目标的判别能力,自适应矫正位置信息。实验结果表明,相比11种对比算法的最优值,所提算法在SHA数据集上的平均绝对误差和均方根误差指标降低1.4%、4.2%,在UCF_CC_50数据集上降低4.9%、1.8%,能够精确地预测人群分布状态和估计人群数量,生成高质量的人群密度图。

关键词：人群计数多尺度融合注意力机制卷积神经网络密度图

冷却气进气角度对端壁泄漏流气膜冷却特性影响

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航空动力学报 2024年第8期39卷 69-77页

作者：唐润泽李海旺周志宇谢刚北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 天目山实验室(浙江省航空实验室) 杭州311121 北京航空航天大学飞行学院北京100191

基于叶盘一体化模型,通过使用切应力输运(SST)模型对雷诺平均Naiver-Stokes(RANS)方程进行求解的方式研究了涡轮叶片端壁泄漏流气膜冷却特性,盘腔出口处的旋转雷诺数为1.5×10~5。为保证冷气与主流的密度比,冷却气使用二氧化碳来模拟,... 详细信息

基于叶盘一体化模型,通过使用切应力输运(SST)模型对雷诺平均Naiver-Stokes(RANS)方程进行求解的方式研究了涡轮叶片端壁泄漏流气膜冷却特性,盘腔出口处的旋转雷诺数为1.5×10~5。为保证冷气与主流的密度比,冷却气使用二氧化碳来模拟,其在盘腔和主流中的扩散通过求解湍流输运方程得到。通过传质模拟传热的方式研究了由二级导向器进入盘腔的冷却气进气角度(-45°,0°,+45°)对端壁绝热气膜冷却效率的影响。研究发现:改变冷却气进气角度对端壁冷却特性影响明显,-45°进气角度能明显提高各冷却气与主流质量流量比下的端壁气膜冷却效率。

关键词：燃气涡轮发动机涡轮叶片端壁泄漏流气膜冷却

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