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太阳能驱动有机朗肯循环热经济性优化

太阳能学报 2024年第10期45卷 381-390页

作者：马丕胤柴俊霖杨富斌张红光内蒙古工业大学能源与动力工程学院北京工业大学环境与生命学部

根据槽式太阳能集热特性，选择R600和R245fa两种循环工质，以系统效率和单位能量产出成本为目标构建简单有机朗肯循环（BORC）和回热式有机朗肯循环（IHE-ORC）系统热经济性模型。利用非支配排序遗传算法进行双目标优化，采用熵权-TOPSI... 详细信息

根据槽式太阳能集热特性，选择R600和R245fa两种循环工质，以系统效率和单位能量产出成本为目标构建简单有机朗肯循环（BORC）和回热式有机朗肯循环（IHE-ORC）系统热经济性模型。利用非支配排序遗传算法进行双目标优化，采用熵权-TOPSIS法决策工质的两系统最佳热经济性，分析工质的两系统热经济性随运行参数蒸发压力、过热度和冷凝温度的变化。结果表明：在优化决策下，采用工质R245fa的IHE-ORC系统最佳效率和单位能量产出成本分别为54.11%、0.1548美元/kWh，热力性优势明显，采用工质R600的BORC系统最佳效率和单位能量产出成本分别为49.89%、0.1318美元/kWh，经济性表现较优；在运行参数变化范围内，IHE-ORC系统效率和单位能量产出成本均高于BORC系统，工质R245fa的系统效率显著较高，工质R600的系统单位能量产出成本相对较低。

关键词：太阳能朗肯循环遗传算法槽式太阳能集器热力性经济性

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TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化降解四环素

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分子催化（中英文） 2024年第4期38卷 342-351页

作者：张霞要丹妮张灏昱张晗黄姝姝内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010080 内蒙古大学化学化工学院内蒙古呼和浩特010021

采用一步煅烧法制备了二元异质结光催化剂TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4),运用XRD、TEM、XPS和能带结构分析等多种技术手段对其进行了表征,考察了TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)在模拟可见光照射下对四环素(TC)的光催化降解性能.表征结果显示:TiO_(2)@... 详细信息

采用一步煅烧法制备了二元异质结光催化剂TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4),运用XRD、TEM、XPS和能带结构分析等多种技术手段对其进行了表征,考察了TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)在模拟可见光照射下对四环素(TC)的光催化降解性能.表征结果显示:TiO_(2)@C附着在g-C_(3)N_(4)表面上,二者之间形成了传统Ⅱ型异质结.实验结果表明:TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)催化剂比g-C_(3)N_(4)和TiO_(2)@C催化剂具有更高的光催化活性,在TC质量浓度20 mg·L^(-1),GTC-2(Ti_(3)C_(2)的重量为0.06 g)加入量0.3 g的条件下,经光照射80 min后,TC去除率可达87.3%,速率常数为0.026 min^(−1);经过5次循环实验后,TC去除率从87.3%略微降低至80%,表现出良好的稳定性和可重复利用性.GTC-2光催化降解TC过程中发生的氧化还原反应分别在TiO_(2)@C和g-C_(3)N_(4)的表面进行,TiO_(2)@C与g-C_(3)N_(4)之间高度紧密的接触面形成了Ⅱ型异质结,实现了电子和空穴的快速分离,降低了二者在催化剂内部的复合速率,提高了催化性能.电子自旋顺磁共振谱(EPR)测试结果表明,TC降解过程中起主要作用的活性物质有超氧自由基(·O_(2)−)、空穴(h^(+))及羟基自由基(·OH).

关键词： TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4) 异质结四环素光催化降解

钙钛矿型LaFeO_(3)在光催化领域的应用进展

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印染 2024年第5期50卷 96-101,105页

作者：张霞张灏昱张晗彭利满黄姝姝内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010080 内蒙古大学交通学院内蒙古呼和浩特010021

光催化技术具有能耗低、反应条件温和、操作方便的优点,已广泛应用在各个领域,对缓解能源危机和环境污染方面显示出巨大的潜力。在不同的纳米材料中,钙钛矿型LaFeO(3 LFO)由于具有丰富的高稳定性组成和结构灵活性、高电催化活性、高效... 详细信息

光催化技术具有能耗低、反应条件温和、操作方便的优点,已广泛应用在各个领域,对缓解能源危机和环境污染方面显示出巨大的潜力。在不同的纳米材料中,钙钛矿型LaFeO(3 LFO)由于具有丰富的高稳定性组成和结构灵活性、高电催化活性、高效的阳光吸收、可调的带隙和带边,得到了广泛的研究。综述了钙钛矿化合物LFO材料在光催化领域的一些研究进展,如有机污染物降解、光解水制氢、二氧化碳还原、抗菌以及空气净化等。同时,对钙钛矿型LFO复合材料光催化剂的前景进行了展望。

关键词：光催化剂钙钛矿型LaFeO_(3) 纳米材料

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结构形状对太阳能烟囱系统热特性的影响研究

太阳能学报 2024年第2期45卷 1-9页

作者：贾靖聂晶王静文苏昊闫素英高虹内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古可再生能源重点实验室呼和浩特010051

不同太阳能烟囱(SC)形状对系统集热特性影响不同。建立10°圆形SC数值模拟模型和试验台架,将系统数值模拟与试验测试结果对比验证,二者相对误差值小于4%,数值模拟方法正确;采用相同的数值模拟方法对0°圆形、0°方形和10°方形SC模型进... 详细信息

不同太阳能烟囱(SC)形状对系统集热特性影响不同。建立10°圆形SC数值模拟模型和试验台架,将系统数值模拟与试验测试结果对比验证,二者相对误差值小于4%,数值模拟方法正确;采用相同的数值模拟方法对0°圆形、0°方形和10°方形SC模型进行计算,将不同系统计算结果进行对比。结果表明:不同系统结构蓄热层表面温度场均匀性和受烟囱阴影影响不同,10°方形蓄热层表面温度场受烟囱阴影影响最小;对比烟囱内流体速度,10°方形具有更高速度梯度,更有利于确定涡轮机的位置;不同系统烟囱内部流体总焓差不同,10°方形SC系统总焓差较大;相比于0°圆形SC系统,其他3个SC系统的集热效率分别提高了11.328%、43.705%和66.061%,质量流量提升了59.36%、8.39%和39.04%。

关键词：太阳能烟囱集热棚形状集热棚倾角集热效率数值模拟不确定性分析

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流态模型对小型太阳能烟囱流场特性影响分析

太阳能学报 2024年第1期45卷 80-86页

作者：聂晶苏昊贾靖高虹闫素英许金晨内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古可再生能源重点试验室呼和浩特010051

在小型太阳能烟囱(SC)的数值模拟计算中,选取不同流态模型(层流、湍流或转捩)计算结果不同。该文使用光线追踪和环境侧风模拟,对不同流态模型进行数值模拟计算,对比分析计算结果与试验数据。结果表明:不同时刻转捩模型下流体湍流强度、... 详细信息

在小型太阳能烟囱(SC)的数值模拟计算中,选取不同流态模型(层流、湍流或转捩)计算结果不同。该文使用光线追踪和环境侧风模拟,对不同流态模型进行数值模拟计算,对比分析计算结果与试验数据。结果表明:不同时刻转捩模型下流体湍流强度、受环境侧风扰动程度与层流模型、湍流模型相比更小,在计算中使用转捩模型更准确,为小型SC流场模拟计算的模型选择提供参考。

关键词：太阳能烟囱转捩流热分析数值分析

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超级电容器电解质用离子液体研究进展

化工新型材料 2024年第9期52卷 13-17页

作者：孙海鑫祁建磊于鲲鹏银建中大连理工大学化工学院大连116024 内蒙古工业大学化工学院呼和浩特010051

超级电容器的电解质包括水系、有机体系、离子液体、(准)固态以及氧化还原电解质。其中,离子液体凭借宽电化学窗口和“可设计性”在超级电容器电解质开发中受到广泛关注。综述了近年来离子液体在液态、(准)固态和氧化还原电解质中的研... 详细信息

超级电容器的电解质包括水系、有机体系、离子液体、(准)固态以及氧化还原电解质。其中,离子液体凭借宽电化学窗口和“可设计性”在超级电容器电解质开发中受到广泛关注。综述了近年来离子液体在液态、(准)固态和氧化还原电解质中的研究进展,并展望了未来离子液体在超级电容器电解质开发中的发展方向。

关键词：离子液体超级电容器电解质能量密度

高温后风积沙混凝土力学性能与微观结构试验研究

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硅酸盐通报 2024年第9期43卷 3182-3191页

作者：赵燕茹龙思睿白建文刘明内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学资源与环境工程学院呼和浩特010051 保定市水利局西大洋水库事务中心保定072350

本文将0%、10%、30%、50%的风积沙等质量替代普通河砂制备成风积沙混凝土,对其在温度20、200、400、600、800℃作用下的外观形貌变化、质量损失情况、抗压强度、抗折强度进行了试验研究;通过折压比的方法分析了风积沙混凝土在不同温度... 详细信息

本文将0%、10%、30%、50%的风积沙等质量替代普通河砂制备成风积沙混凝土,对其在温度20、200、400、600、800℃作用下的外观形貌变化、质量损失情况、抗压强度、抗折强度进行了试验研究;通过折压比的方法分析了风积沙混凝土在不同温度和不同风积沙掺量下力学性能的演变;通过扫描电子显微镜(SEM)研究了不同温度作用下风积沙混凝土内部微观结构的演化过程,并对微观结构机理进行了分析。结果表明:适量风积沙的掺入可以增加水化产物,优化混凝土的孔隙结构,减小混凝土内部界面过渡区厚度,使混凝土内部结构更密实,力学性能得以提升,并能延缓高温作用后混凝土裂缝与孔隙的生成;然而,风积沙掺量过多则会起到相反的效果,使高温后混凝土力学性能下降。本研究可为风积沙混凝土的应用及高温后风积沙混凝土结构的评定提供依据。

关键词：风积沙混凝土高温力学性能微观结构微观机理模型拟合

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基于随机缺失和非随机缺失下的高斯混合聚类插补方法

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数学的实践与认识 2024年

作者：张诗博赖俊峰张改梅席梦瑶内蒙古工业大学理学院呼和浩特市第一医院

数据缺失在不同缺失机制下存在不同的解决方案.将优化完整策略与高斯混合聚类结合,提出了一种高斯混合聚类插补方法处理数据缺失问题,并严格推导了该方法的数学过程,相比于传统的优化完整策略,该方法能够避免因初始缺失值的不同导致出... 详细信息

数据缺失在不同缺失机制下存在不同的解决方案.将优化完整策略与高斯混合聚类结合,提出了一种高斯混合聚类插补方法处理数据缺失问题,并严格推导了该方法的数学过程,相比于传统的优化完整策略,该方法能够避免因初始缺失值的不同导致出现的数据偏差.相比于传统的机器学习方法,该方法不仅充分利用了样本的观测信息,并且考虑了随机缺失和非随机缺失两种缺失机制.通过数值模拟,首先验证高斯混合聚类插补法具有收敛性,其次对比随机森林模型,结果表明所提出的新方法优于已有的随机森林插补方法.最后,将新方法应用于鸢尾花数据集中,实验结果进一步表明新方法较随机森林方法更为稳健.

关键词：缺失数据随机缺失机制高斯混合聚类插补

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区域清洁煤电需求测度及时空格局研究

煤炭经济研究 2024年第3期44卷 184-191页

作者：苑曙光李祥苑广震王强内蒙古工业大学经济管理学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学热能与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古银行博士后工作站呼和浩特010010

首先从电煤资源消纳、煤电机组容量、煤电生产效能、保障电力供应四个方面构建了区域煤电需求度评价指标体系,基于CRITIC赋权法测度区域煤电需求度指数,并分析2015年和2019年中国省际煤电需求度的空间分布与变化趋势。结果表明:在2015—... 详细信息

首先从电煤资源消纳、煤电机组容量、煤电生产效能、保障电力供应四个方面构建了区域煤电需求度评价指标体系,基于CRITIC赋权法测度区域煤电需求度指数,并分析2015年和2019年中国省际煤电需求度的空间分布与变化趋势。结果表明:在2015—2019年,中国区域煤电需求度指数整体呈“西北”向“东南”梯度递减的格局转变至呈“东北”向“西南”梯度递减的格局,第二梯度区域煤电需求度有逐步上升趋势;北方煤电需求度高值区域主要集中在华北地区,未来这种趋势将进一步向煤炭资源区集中。

关键词：煤电需求度 CRITIC赋权法定量评价时空格局