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空调新风系统需求响应潜力评估及影响因素研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2775-2783页

作者：罗紫怡张吉张涛刘晓华清华大学建筑学院北京市海淀区100084

需求响应是保障电力供需平衡的重要措施,空调是重要的需求响应资源。空调新风负荷能耗占比高,但是基于室内二氧化碳浓度的新风负荷参与电力系统需求响应的潜力尚不清晰。该文以办公建筑新风系统为例,分别以单位小时能耗最低和全天电费... 详细信息

需求响应是保障电力供需平衡的重要措施,空调是重要的需求响应资源。空调新风负荷能耗占比高,但是基于室内二氧化碳浓度的新风负荷参与电力系统需求响应的潜力尚不清晰。该文以办公建筑新风系统为例,分别以单位小时能耗最低和全天电费最低为目标,提出了新风系统短期响应和全天响应策略,并建立了相应的响应潜力评估方法。研究结果表明:室内二氧化碳浓度惯性小,新风系统调节速度快,是优良的短期响应资源,单位小时能耗可削减20%~100%,人员密度越低,响应潜力越大,夏季尖峰电价时段平均可削减34%的新风负荷。以峰谷分时电价为响应信号,全天总运行费用可节省14%。在此基础上,进一步探究了室内二氧化碳浓度上限、人员密度、换气次数和气候区对新风负荷响应潜力的影响规律。新风柔性为建筑参与电网响应提出了新的解决方案,对于改善电力供需矛盾有较高的应用价值。

关键词：电力需求响应柔性用能新风负荷二氧化碳空调系统

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基于质谱法的食品中蛋白质定量分析研究

质谱学报 2024年第4期45卷 552-557,I0005页

作者：任敏万英奇陈吉文北方工业大学电气与控制工程学院北京100144

通过搭建管式燃烧炉-四极杆质谱仪实验平台检测食品中蛋白质含量,称取各1 g 5种蛋白质含量不同的食品样品,在高温富氧环境下利用管式燃烧炉对食品样品进行充分爆燃,气体产物进入电子轰击(EI)离子源离子化后,直接引入四极杆质量分析器进... 详细信息

通过搭建管式燃烧炉-四极杆质谱仪实验平台检测食品中蛋白质含量,称取各1 g 5种蛋白质含量不同的食品样品,在高温富氧环境下利用管式燃烧炉对食品样品进行充分爆燃,气体产物进入电子轰击(EI)离子源离子化后,直接引入四极杆质量分析器进行检测。利用四极杆质量分析器的选择离子扫描功能,通过扫描NO2+离子峰强度来定量分析氮元素含量,并绘制标准曲线,线性相关系数(R2)为0.999 92,相对标准偏差(RSD)为2.1%~6.1%。利用氮元素含量结合氮-蛋白质转换系数6.25计算得到蛋白质含量。本研究为食品中蛋白质含量的定量分析提供了一种绿色、快速、准确、低成本的检测方法。

关键词：质谱氮元素蛋白质定量分析

拉-压变轴力下小剪跨比RC剪力墙受剪试验研究

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工程力学 2024年第S01期41卷 228-237页

作者：黄健康程小卫李易孙亚北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国建筑设计研究院有限公司北京100044

近年来,高层建筑中底部剪力墙因受拉,处于拉-压变轴力和水平荷载耦合受力的问题得到了广泛的关注。为了研究拉-压变轴力下小剪跨比钢筋混凝土(RC)剪力墙的受剪性能,该文完成了3个剪跨比为1.0的RC剪力墙在拉-压变轴力下的往复受剪试验,... 详细信息

近年来,高层建筑中底部剪力墙因受拉,处于拉-压变轴力和水平荷载耦合受力的问题得到了广泛的关注。为了研究拉-压变轴力下小剪跨比钢筋混凝土(RC)剪力墙的受剪性能,该文完成了3个剪跨比为1.0的RC剪力墙在拉-压变轴力下的往复受剪试验,研究参数为拉-压变轴力变化幅值和加载路径。结果表明:不同加载路径下RC墙均在压剪方向发生剪压破坏,压剪方向极限位移角为1.2%~1.4%;拉-压变轴力变化幅值改变墙体拉剪和压剪承载力,加载路径对墙体的拉剪强度有一定的影响,但对压剪强度影响很小;拉-压变轴力下剪力墙的滞回曲线呈现明显不对称现象,拉-压变轴力的变化幅值对滞回曲线的形状影响较小,但加载路径改变滞回曲线的形状;拉-压变轴力的变化幅值将增加剪力墙拉剪与压剪刚度的差别,在双肢墙结构中可能导致更多的剪力从受拉墙体转移到受压墙体;基于OpenSees建立了可准确模拟拉-压变轴力下RC剪力墙受剪行为的有限元模型。

关键词：钢筋混凝土剪力墙拉-压变轴力往复受剪试验破坏模式承载力

R290整体式新风空调器制冷工况下泄漏安全的模拟与实验研究

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北京工业大学学报 2024年第9期50卷 1135-1143页

作者：吴国强马国远许树学刘帅领高磊北京工业大学机械与能源工程学院北京100124

泄漏安全是R290空调推广使用所面临的最重要的问题,而换气通风是提高整体式空调器安全性的一种有效方式。利用CFD模拟和实验相结合的模式研究了制冷工况下整体式新风空调器发生泄漏后的浓度分布规律,并对泄漏安全性进行了评估。研究结... 详细信息

泄漏安全是R290空调推广使用所面临的最重要的问题,而换气通风是提高整体式空调器安全性的一种有效方式。利用CFD模拟和实验相结合的模式研究了制冷工况下整体式新风空调器发生泄漏后的浓度分布规律,并对泄漏安全性进行了评估。研究结果表明,由于送风气流的稀释,制冷工况下发生泄漏后室内制冷剂浓度最高处(即出风口处),未监测到高于爆炸下限(low flammability limit, LFL)的情况,但室内机壳体内部可能存在高于爆炸下限的情况。新风可以显著降低泄漏后制冷剂的浓度,对于250 g充灌量的空调最高制冷剂浓度降低速率可以达到15.6%LFL/h。因此,整体式空调器泄漏安全的研究重点应该放在机组内部点火源的防范上。本研究为可燃制冷剂作为工质的整体式新风机泄漏安全的研究和设计提供了参考。

关键词：可燃制冷剂整体式空调器新风空调泄漏安全 CFD模拟丙烷

3DGE-UNet磁共振成像的脑胶质瘤全自动分割算法:对不充分全局特征提取的改进

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四川大学学报（医学版） 2024年第2期55卷 447-454页

作者：田恒屹王瑜计亚荣 Rahman MdMostafizur 北京工商大学人工智能学院北京100048

目的脑胶质瘤及其子区域的全自动分割是计算机辅助肿瘤临床诊断的基础,卷积神经网络在脑部磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)分割过程中,小卷积核只能提取局部特征而无法有效融合全局特征,缩小了对影像信息的感知范围,从而... 详细信息

目的脑胶质瘤及其子区域的全自动分割是计算机辅助肿瘤临床诊断的基础,卷积神经网络在脑部磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)分割过程中,小卷积核只能提取局部特征而无法有效融合全局特征,缩小了对影像信息的感知范围,从而导致分割精度不足的问题。本研究旨在利用膨胀卷积,针对三维(three-dimensional, 3D)-UNet不能充分提取全局特征的问题进行改进。方法 (1)算法构建:本文提出一种带有三条全局上下文特征提取通路的3D-UNet模型,即3DGE-UNet模型。使用脑部肿瘤分割挑战赛(Brain Tumor Segmentation Challenge, BraTS)2019提供的公开数据集(335例患者),设计一种全局上下文特征提取(more global contextual feature extraction, GE)模块,并将该模块引入到3DUNet网络的第一、二、三条跳跃连接处,利用该模块充分提取图像的不同尺度全局特征,并与上采样得到的特征图叠加,扩大模型感受野,实现不同尺度特征的深层融合,从而完成端到端的脑肿瘤全自动分割。(2)算法验证:图像数据来源于BraTs2019数据集(335例患者术前MRI图像,包括T1、T1ce、T2和FLAIR四种模态图像和一张医生标注的肿瘤标签图像),将数据集分别按照8∶1∶1划分为训练集、验证集和测试集。以医生标注的肿瘤标签图像为金标准,使用Dice系数(综合评价有效性)、敏感度(病灶区域的查全率)和95%Hausdorff距离(肿瘤边界的分割精度)在测试集中评估算法对完整肿瘤区域(whole tumor, WT)、核心肿瘤区域(tumor core, TC)和增强肿瘤区域(enhancing tumor, ET)三种区域的分割性能,分别使用无GE模块的3D-UNet模型和有GE模块的3DGE-UNet模型进行检测,内部验证GE模块设置的有效性。使用3DGEUNet模型、ResUNet、UNet++、nnUNet、UNETR检测上述性能指标,并比较5种算法模型的收敛性,外部验证3DGEUNet模型的有效性。结果 (1)在内部验证中,改进的3DGE-UNet模型在测试集中分割WT、TC和ET区域的Dice均值分别为91.47%、87.14%和83.35%,与传统的3D-UNet模型相比(89.79%、85.13%和80.90%),综合评价达到了最优值,对于三个区域的分割精度都有提升(P<0.05)。3DGE-UNet模型与3D-UNet模型相比,ET区(86.46%vs. 80.77%)具有更高的敏感度(P<0.05),在查全率方面表现更为优越,在面对病灶区域时,3DGE-UNet模型更倾向于正确识别并捕获更全面的阳性区域,更为有效地避免漏诊发生。3DGE-UNet模型在肿瘤WT区域边缘分割的出色性能,其95%Hausdorff距离均值优于3DUNet模型(8.17 mm vs. 13.61 mm,P<0.05),但在TC区(8.73 mm vs. 7.47 mm)和ET区(6.21 mm vs. 5.45 mm)的性能表现与3DUNet模型相似。(2)在外部验证中,其余4种算法仅TC的Dice均值(87.25%)、WT的敏感度均值(94.59%)、TC的敏感度均值(86.98%)和ET的平均95%Hausdorff距离(5.37 mm)优于3DGE-UNet模型,但差异无统计学意义。3DGE-UNet模型可以在训练阶段快速收敛,速度优于其他外部模型。结论 3DGE-UNet模型可以有效地提取和融合不同尺度的特征信息,提高脑肿瘤分割的准确性。

关键词：脑胶质瘤核磁共振成像图像处理计算机辅助人工智能

5 kW重整甲醇高温质子交换膜燃料电池系统设计与性能

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化工学报 2024年第4期75卷 1697-1704页

作者：张劲郭志斌罗来明卢善富相艳北京航空航天大学能源与动力工程学院仿生能源材料与器件北京市重点实验室北京100191 北京海得利兹新技术有限公司北京102600

相对于纯氢,液态甲醇具有储运方便、来源广泛以及体积能量密度高等优点,并可通过现场重整制氢与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)联合发电,有望解决低温PEMFC用氢难的挑战。优选具有完全自主知识产权的高性能HT-PEMFC电堆与甲醇重整器(... 详细信息

相对于纯氢,液态甲醇具有储运方便、来源广泛以及体积能量密度高等优点,并可通过现场重整制氢与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)联合发电,有望解决低温PEMFC用氢难的挑战。优选具有完全自主知识产权的高性能HT-PEMFC电堆与甲醇重整器(MSR),其中HT-PEMFC电堆在160℃、氢/空和低化学计量比下的输出功率可达5.46 kW@80 A,而甲醇重整器输出气量达5 m^(3)(标准状况)/h,氢气浓度高达74.8%,CO浓度仅为1%,满足HT-PEMFC运行需求。将MSR与HT-PEMFC进行耦合,采用高、低温热子系统并联的方式构建了高性能的MSR/HT-PEMFC系统,其输出功率与电堆在纯氢条件下的输出功率相同,而甲醇水溶液(体积比6/4)单耗最低仅为0.81 kg/(kW·h),表明该系统甲醇水溶液单耗低、输出性能高,具有广阔的应用前景。

关键词：燃料电池重整甲醇燃料电池甲醇重整器系统集成

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螺线管式磁性液体自感传感器的研究

机械工程学报 2024年

作者：郝瑞参刘华刚王尚邢斐斐李德才北京电子科技职业学院汽车工程学院清华大学机械工程系

磁性液体是具有超顺磁性的液态磁性材料，在很多工业领域得到越来越多的关注和应用研究。利用磁性液体为磁芯，设计一种螺线管式自感传感器，对传感器的工作原理进行分析，通过推导计算建立了螺线管式磁性液体自感传感器的数学模型；设... 详细信息

磁性液体是具有超顺磁性的液态磁性材料，在很多工业领域得到越来越多的关注和应用研究。利用磁性液体为磁芯，设计一种螺线管式自感传感器，对传感器的工作原理进行分析，通过推导计算建立了螺线管式磁性液体自感传感器的数学模型；设计传感器的结构，测量了磁性液体各参数，并选择线性工作区对磁性液体的磁化强度值进行拟合。利用试验法选定了输入电源参数，并应用正交试验法进行试验。试验结果表明，设计的传感器的输出与输入呈线性关系；试验数据与理论值高度吻合；传感器线性度也很好。通过对四种不同直径参数的线圈进行试验，发现线圈直径的大小对输出-输入结果影响不大，对其灵敏度影响也不大。所以在误差允许的范围内，可尽量减小线圈直径，以降低传感器的体积和成本。通过理论和试验研究，开发一种新型的螺线管式磁性液体自感传感器，其性能优良、体积小、成本低，具有很广阔的应用前景。

关键词：螺线管式磁性液体自感传感器

副干酪乳杆菌E T-22及其后生元组分对白念珠菌的抑制作用

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食品科学技术学报 2024年第1期42卷 94-105页

作者：赵智孙哲刘福东洪维鍊高海娜赵雯张明范金波渤海大学食品科学与工程学院辽宁锦州121013 北京工商大学食品与健康学院北京100048 内蒙古乳业技术研究院有限责任公司/内蒙古伊利实业集团股份有限公司内蒙古呼和浩特010110

为探究具有预防龋齿功效的副干酪乳杆菌E T-22(Lactobacillus paracasei E T-22)活菌及其后生元组分(热灭活菌和分泌物)对白念珠菌的抑制作用,评价副干酪乳杆菌E T-22活菌及其后生元组分的抗氧化能力及白念珠菌菌丝转化抑制率后,采用注... 详细信息

为探究具有预防龋齿功效的副干酪乳杆菌E T-22(Lactobacillus paracasei E T-22)活菌及其后生元组分(热灭活菌和分泌物)对白念珠菌的抑制作用,评价副干酪乳杆菌E T-22活菌及其后生元组分的抗氧化能力及白念珠菌菌丝转化抑制率后,采用注射免疫抑制剂和涂抹白念珠菌的方法建立ICR小鼠的口腔念珠菌病模型。造模前后,分别以饮水的方式连续给予18 d剂量为109 CFU/mL的E T-22活菌以及相对应的后生元组分,研究副干酪乳杆菌E T-22对小鼠舌部组织形态及炎症因子表达情况的影响。109 CFU/mL的副干酪乳杆菌E T-22对白念珠菌出芽抑制率最高,为37.84%;后生元组分中热灭活菌及分泌物抑制率分别为17.50%、28.00%。动物模型中,E T-22活菌及其后生元组分干预后,均显著降低了小鼠血清中IFN-γ含量;分泌物组显著降低了小鼠舌部组织中IFN-γ和TNF-α含量,活菌组只显著降低了TNF-α含量,活菌组和热灭活菌组显著提高了小鼠舌部组织中CCL20趋化因子含量及舌苔菌群的丰富度和多样性。组织病理切片显示:E T-22活菌及分泌物组明显改善了小鼠舌表皮的棘层松懈和炎症细胞浸润;热灭活菌组对舌表乳头及表皮脱落有改善效果。实验结果显示,E T-22可通过减轻小鼠舌部组织的炎症浸润与转移,调节舌苔菌群组成,抑制口腔有害菌。研究表明,E T-22通过对白念珠菌的抑制,降低口腔念珠菌病的发病风险,有望进一步开发成为具有呵护口腔健康功能的口腔益生菌食品。

关键词：副干酪乳杆菌白念珠菌后生元舌苔菌群口腔益生菌

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科技立法基本原则、监管趋势与未来展望

科技进步与对策 2024年第5期41卷 90-98页

作者：初萌中央民族大学法学院北京100081 北京大学国际知识产权研究中心北京100871

因问题意识而兴起的科技法存在体系化不足的问题。通过系统的文献综述,可以归纳科技立法的基本原则、监管趋势,进而为科技法的体系化指明道路,并对未来的重要议题作出展望。研究发现:人本主义是贯穿科技立法与科技法研究的主线,其可具... 详细信息

因问题意识而兴起的科技法存在体系化不足的问题。通过系统的文献综述,可以归纳科技立法的基本原则、监管趋势,进而为科技法的体系化指明道路,并对未来的重要议题作出展望。研究发现:人本主义是贯穿科技立法与科技法研究的主线,其可具体化为“科研自由”“创新激励”“安全保障”“可持续发展”4项基本原则。人本主义与治理现代化理念的结合,对科技监管提出了监管理念平衡化、监管对象全面化、监管节点前置化、监管手段精细化的要求。以“人本主义”这一主线为指引,串联、补足科技法律规范,明晰监管手段的现代化路径,不失为实现科技法体系化、凸显其独立学科属性的良方。最后提出,未来科技立法应在进一步挖掘政府与市场、安全与人权、国际竞争与合作、技术与人性的基础上展开。

关键词：科技法基础理论科技伦理人本主义科技监管治理现代化