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生物质燃料颗粒热压成型过程分析

煤炭学报 2024年第2期49卷 1123-1137页

作者：张守玉黄健添郎森张邢佳陈旭阳梁宁吕邦勇杨楚轲胡南吴玉新吕俊复上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 怀柔实验室山西研究院山西太原030032 长春工程学院吉林长春130012 清华大学能源与动力工程系北京100084

“双碳”战略下,生物质因其可再生、低污染和“零”碳排等优点而备受关注。生物质成型制备燃料颗粒能有效地解决其结构松散、能量密度低等问题,可用作化石燃料的替代品,对于新型能源体系的建设具有重要意义。笔者概述了生物质热压成型... 详细信息

“双碳”战略下,生物质因其可再生、低污染和“零”碳排等优点而备受关注。生物质成型制备燃料颗粒能有效地解决其结构松散、能量密度低等问题,可用作化石燃料的替代品,对于新型能源体系的建设具有重要意义。笔者概述了生物质热压成型过程的影响因素,分析并探讨了热压成型过程中生物质颗粒的演变行为和结合机制。生物质成型工艺主要包括冷压成型和热压成型。与冷压成型相比,热压成型能耗较低,制得成型燃料品质较高。生物质含水率(4%~15%)对其成型燃料密度影响较大,成型温度(70~150℃)影响较小,成型压力(60~130 MPa)和原料粒度(<2.5 mm)对其成型燃料密度的影响因生物质种类不同而存在较大差异。生物质热压成型过程中纤维素主要起骨架支撑作用,半纤维素、木质素则起到黏结剂作用。在热压成型的微观过程中,生物质颗粒经惯性移动后黏弹塑性变形,形成机械互锁。脆性颗粒破碎后释放出天然黏性成分,在水分、温度和压力的共同作用下形成颗粒间桥接。机械互锁和桥接缩小了生物质分子间的距离,促进了分子间作用力的产生。在对生物质热压成型机制认识的基础上,利用不同生物质掺混或水热等预处理手段对生物质组分进行调控可提高燃料颗粒的品质。利用分子动力学手段对生物质成型过程进行仿真模拟,可获得生物质组分分子间的键合机制,有利于进一步探究生物质热压成型机制,对生物质成型燃料乃至成型材料的制备有着重要的指导意义。

关键词：生物质成型分子间作用力机械互锁桥接

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太阳辐照度测量中孔径光阑衍射效应

光学精密工程 2024年第15期32卷 2363-2373页

作者：余杰玲董航衣小龙林雨辰王思龙苗庆祥孙瑞高展鹏方伟叶新中国科学院长春光学精密机械与物理研究吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 探月与航天工程中心北京100048 长春理工大学光电信息科学与工程(理) 吉林长春130013 吉林工程技术师范学院电气与信息工程学院吉林长春130062 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150006

针对当前在辐照度测量中对孔径光阑衍射效应的评估仍停留在理论计算层面,无法评估衍射修正结果不确定度的现状,研究了光阑衍射效应实验检测方法,以校正孔径光阑的衍射效应并提升太阳总辐照度的测量精度。基于暗场成像技术和夫琅和费远... 详细信息

针对当前在辐照度测量中对孔径光阑衍射效应的评估仍停留在理论计算层面,无法评估衍射修正结果不确定度的现状,研究了光阑衍射效应实验检测方法,以校正孔径光阑的衍射效应并提升太阳总辐照度的测量精度。基于暗场成像技术和夫琅和费远场衍射理论,设计孔径光阑的衍射效应检测方法,开展检测实验,通过研究探测器线性度标定、背景信号校正、衍射图像数据分析等,建立数据修正处理流程,获取孔径光阑在前结构的太阳绝对辐射计衍射效应值,并对实验结果进行不确定度分析。测试结果显示:衍射效应测量值为8.81×10^(-4),合成不确定度为6.49%。研究成果将为我国下一代风云气象卫星太阳辐射监测仪衍射效应的精确校正及实现高精度太阳总辐照度的测量奠定关键技术基础。

关键词：衍射效应孔径光阑衍射角图像校正

人参皂苷Rd通过下调DRP1介导的线粒体分裂缓解哮喘

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中国病理生理杂志 2024年第7期40卷 1237-1243页

作者：李祎马立光延边大学医学院吉林延吉133002 延边大学医学院口腔教研室吉林延吉133002

目的:探讨人参皂苷Rd通过发动蛋白相关蛋白1(DRP1)介导的线粒体分裂缓解蟑螂提取物(CRE)诱导的哮喘小鼠气道炎症的分子机制。方法:动物(BALB/c小鼠)和细胞(人气道上皮BEAS-2B细胞)实验均设置对照组、模型组(CRE组)、CRE+低剂量人参皂苷R... 详细信息

目的:探讨人参皂苷Rd通过发动蛋白相关蛋白1(DRP1)介导的线粒体分裂缓解蟑螂提取物(CRE)诱导的哮喘小鼠气道炎症的分子机制。方法:动物(BALB/c小鼠)和细胞(人气道上皮BEAS-2B细胞)实验均设置对照组、模型组(CRE组)、CRE+低剂量人参皂苷Rd组、CRE+高剂量人参皂苷Rd组和CRE+地塞米松组。利用HE染色法观察肺组织病理改变;ELISA及流式细胞术检测辅助性T细胞(Th1/Th2)因子水平;Western blot和荧光染色法检测活性氧(ROS)产生、线粒体分裂蛋白及线粒体形态。结果:人参皂苷Rd显著减轻CRE诱导的小鼠气道周围炎症细胞浸润,降低血清总免疫球蛋白E(IgE)和CRE特异性IgE水平(P<0.05),以及支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞比例(P<0.05),纠正Th1/Th2失衡(P<0.05)。人参皂苷Rd还可降低模型小鼠肺组织和CRE诱导的BEAS-2B细胞中DRP1、p-DRP1(Ser616)和线粒体分裂蛋白1(FIS1)水平(P<0.05),改善线粒体形态,抑制ROS产生。结论:人参皂苷Rd通过下调DRP1介导的线粒体分裂,减轻CRE诱导的哮喘气道炎症。本研究对人参皂苷Rd在哮喘模型中的免疫药理作用提出了新的见解。

关键词：人参皂苷Rd 发动蛋白相关蛋白1 线粒体哮喘

压电陶瓷作动器的卡尔曼滤波输出反馈预测控制

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1724-1735页

作者：于树友谭丽李建普冯阳阳刘冬梅林宝君孙绍瑜吉林大学控制科学与工程系吉林长春130012 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 长春大学电子信息工程学院吉林长春130022

为了抑制压电陶瓷的迟滞、非线性特性对压电微定位平台精度的影响,建立反映压电陶瓷作动器频率依赖迟滞非线性特性的Hammerstein模型:利用非对称Bouc-Wen模型来表示静态迟滞非线性和利用动态线性模型表征信号频率的影响。针对迟滞补偿... 详细信息

为了抑制压电陶瓷的迟滞、非线性特性对压电微定位平台精度的影响,建立反映压电陶瓷作动器频率依赖迟滞非线性特性的Hammerstein模型:利用非对称Bouc-Wen模型来表示静态迟滞非线性和利用动态线性模型表征信号频率的影响。针对迟滞补偿器不能完全的进行补偿,并且存在噪音干扰实验设备,采用基于卡尔曼滤波的预测控制,提高压电微定位平台的控制精度。预测控制用来减小逆补偿误差以及建模误差等模型不确定性的影响,卡尔曼滤波用来获得系统的状态估计值。实验结果显示,该控制器在正弦波信号下的相对跟踪误差小于0.68%,三角波信号下相对跟踪误差小于0.70%。在迟滞补偿的基础上,采用卡尔曼滤波的预测控制,该方法可以有效地完成对微定位平台的高精度跟踪。

关键词：预测控制卡尔曼滤波压电陶瓷作动器 Hammerstein模型

航拍多光谱田间秸秆覆盖量反演模型的建立与优化

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1773-1787页

作者：刘媛媛孙宇高雪冰王利斌王跃勇刘梦琪崔舒然吉林农业大学信息技术学院(智慧农业研究院) 吉林长春130118 吉林农业大学工程技术学院吉林长春130118 长春市农业机械研究院吉林长春130052 吉林省农业机械研究院吉林长春130022

保护性耕作是农业耕地可持续性发展的重要方法,已被世界多地采用,秸秆覆盖量实现从“有无”到“多少”的进一步判定,是秸秆还田检测的重要指标。通过无人机搭载多光谱相机航拍研究区内春秋两季遥感数据,并同步测定玉米秸秆覆盖量。首先... 详细信息

保护性耕作是农业耕地可持续性发展的重要方法,已被世界多地采用,秸秆覆盖量实现从“有无”到“多少”的进一步判定,是秸秆还田检测的重要指标。通过无人机搭载多光谱相机航拍研究区内春秋两季遥感数据,并同步测定玉米秸秆覆盖量。首先,通过遥感数据提取光谱反射率并构建光谱指数,采用相关系数法筛选出对秸秆覆盖量敏感的波段变量和光谱变量,作为模型输入变量;然后,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)、BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)4种机器学习算法,建立玉米秸秆覆盖量的反演模型,比较不同时期和不同研究区域的模型精度;最后,为解决预测性能受其模型参数影响较大问题,引入遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),并提出遗传-粒子群混合算法(Genetic-Particle Swarm Optimization,GA-PSO),利用它们的互补性提高模型的性能,完成区域内秸秆覆盖量的估算。实验结果表明,基于GA-PSO优化的RF算法玉米秸秆覆盖量反演模型取得了最佳的反演效果,其中R^(2)达到了0.74。同时,对比分析不同数据的反演结果,均较为真实地反映了区域内秸秆覆盖量,估测准确率达到91.36%,说明可以通过优化模型实现结果估算。研究为保护性耕作秸秆还田量检测提供科学参考,亦为其他作物秸秆覆盖量估测提供了可靠的模型反演方法。

关键词：多光谱图像机器学习秸秆覆盖量无人机遗传算法粒子群算法

秸秆还田对黑土中磷素吸附特性及释放风险研究

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中国环境科学 2024年第8期44卷 4475-4483页

作者：温芳悦张羽陈尚才王玉军吉林农业大学资源与环境学院吉林长春130118 吉林省征地事务中心吉林长春130061 内蒙古牙克石市乡村振兴促进中心内蒙古牙克石022150

通过分析秸秆离田免耕(MG)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆深翻还田(SF)对土壤理化性质及土壤磷素的吸附特性的影响,研究由于土壤理化性质的改变对于磷吸附特性的影响,并进一步分析磷素在土壤中的释放风险.结果表明,秸秆还田后,土壤有机质、... 详细信息

通过分析秸秆离田免耕(MG)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆深翻还田(SF)对土壤理化性质及土壤磷素的吸附特性的影响,研究由于土壤理化性质的改变对于磷吸附特性的影响,并进一步分析磷素在土壤中的释放风险.结果表明,秸秆还田后,土壤有机质、有效磷含量增大,土壤容重降低.与秸秆离田免耕相比,秸秆覆盖还田后土壤磷的吸附量减少20.1%,秸秆深翻还田后的土壤磷的吸附量减少35.0%.3种不同耕作模式下黑土中DPS(磷饱和度)分别为MG:0.3%,FG:4.0%,SF:10.2%,PSI(磷吸持指数)分别为MG:41.14,FG:40.04,SF:36.09(mg P/(100g))/(μmol/L),ERI(磷释放风险指数)分别为MG:0.7%,FG:9.9%,SF:28.3%.综上所述,秸秆覆盖还田及秸秆深翻还田均可显著增加土壤有机质,降低土壤对磷的吸附能力,提高土壤磷的有效性,但同时也提高了土壤磷吸附饱和度,易引起磷素流失的风险.

关键词：黑土秸秆还田磷吸附释放风险

良性阵发性位置性眩晕的临床特征及心理因素对复位后残余症状的影响研究

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中国全科医学 2024年第14期27卷 1685-1691页

作者：周昕阳于书剑王倩于红吉林大学第一医院耳鼻咽喉头颈外科吉林省长春市130000

背景良性阵发性位置性眩晕(BPPV)是以具有自限性、易反复发作为特点的临床常见病,手法复位治疗可以取得较好疗效,复位后部分患者会出现残余症状。近年来对BPPV治疗效果影响因素的研究较多,但对具体病因间的治疗效果比较及残余症状发生... 详细信息

背景良性阵发性位置性眩晕(BPPV)是以具有自限性、易反复发作为特点的临床常见病,手法复位治疗可以取得较好疗效,复位后部分患者会出现残余症状。近年来对BPPV治疗效果影响因素的研究较多,但对具体病因间的治疗效果比较及残余症状发生的影响因素仍有待探讨。目的分析继发性BPPV的临床特征,探讨BPPV的病因分类对疾病复发率的影响及BPPV复位后发生残余症状的影响因素。方法选取2019年4月—2021年4月就诊于吉林大学第一医院耳鼻咽喉头颈外科眩晕门诊及耳内科住院患者中确诊为BPPV的患者共340例,患者均同意行手法复位治疗。按是否存在原发病将患者分为原发性BPPV(原发组)、继发性BPPV(继发组)。继发组再按病因的不同分为5个亚组,主要病因包括突发性聋(SSNHL)、前庭性偏头痛(VM)、梅尼埃病(MD)、前庭神经炎(VN)、其他(如颅脑及耳部手术、Hunt综合征、颞骨骨折等)。比较原发组、继发组之间的临床特征及预后情况。随访至首次复位后3个月,再按患者随访期内有无残余症状发生将患者分为出现残余症状组、未出现残余症状组。比较两组间临床特征及不同时段(诊断时、治疗后4周、治疗后3个月)焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)评分的差异,分析BPPV复位后发生残余症状的独立影响因素。结果340例患者中,原发组184例(54.1%)、继发组156例(45.9%)。继发组较原发组患者发病年龄小,经2次以上复位治疗所占比例高,一次复位成功率低,3个月内复发率、残余症状发生率、诊断时SAS评分、诊断时SDS评分高(P0.05)。首次复位后3个月,出现残余症状组133例,未出现残余症状组207例。残余症状主要表现为头部昏沉感(59.40%,79/133)、不稳感(24.06%,32/133)及头颈部不适(9.77%,13/133),出现两种及以上症状者占6.77%(9/133)。出现残余症状组继发性病因所占比例、复位次数>2次所占比例高于未出现残余症状组(P<0.05);出现残余症状组伴随疾病复发所占比例少于未出现残余症状组,诊断时、治疗后4周、治疗后3个月SAS、SDS评分高于未出现残余症状组(P<0.01)。多因素Logistic回归分析结果显示,诊断时SAS评分(OR=1.231,95%CI=1.117~1.357,P<0.001)、SDS评分(OR=1.209,95%CI=1.113~1.314,P<0.001)是BPPV患者复位后残余症状发生的影响因素。结论继发性BPPV具有复位后残余症状发生率较高、复发率高的特点,焦虑、抑郁情绪会影响复位后残余症状的发生。

关键词：良性阵发性位置性眩晕前庭疾病残余症状心理因素影响因素分析

基于支路模式能量的含光伏电网小干扰稳定灵敏度分析及应用

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电力自动化设备 2024年

作者：刘铖韩子杨刁硕张宇驰东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室

为了分析光伏不同接入位置对电力系统小干扰稳定的影响并避免复杂建模，以网络能量作为研究手段，将光伏并网对电力系统低频振荡产生的影响映射于网络中，通过关键支路的模式能量特性表征电网的低频振荡特性。基于此，找出多处光伏并网... 详细信息

为了分析光伏不同接入位置对电力系统小干扰稳定的影响并避免复杂建模，以网络能量作为研究手段，将光伏并网对电力系统低频振荡产生的影响映射于网络中，通过关键支路的模式能量特性表征电网的低频振荡特性。基于此，找出多处光伏并网场景下系统振荡的关键环节，进一步提取网络能量中与每台光伏强相关的状态变量以形成能量光伏分量，在此基础上根据所构建的基于模式能量的光伏灵敏度指标，对灵敏度指标进行排序，得到光伏接入系统不同位置对系统振荡关键环节的影响，并提出光伏增装配置策略。以3机9节点系统和新英格兰10机39节点系统为算例进行仿真分析，通过小干扰稳定计算验证所提方法的可行性。

关键词：光伏并网系统支路模式能量光伏分量小干扰稳定灵敏度分析

基于横摆运动补偿的煤矿重载铰接车辆主动电液转向控制研究

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2937-2948页

作者：任志勇石琴赵远张磊黄振华中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 安徽省智慧交通车路协同工程研究中心安徽合肥230009

煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿... 详细信息

煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿功能的泵控电液动力转向系统。建立了包含前车体纵向、侧向、横摆及后车体横摆运动在内的铰接车辆4自由度车体动力学模型以及泵控电液转向系统数学模型,在解耦动力学模型横摆角速度与横向加速度的基础上,设计了“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,其中,转向操纵跟随通道可实现前后车体铰接角对驾驶员的转向操控输入的实时跟踪,而横摆稳定补偿通道则通过主动调节车体铰接角以确保实际横摆角速度逼近理想横摆角速度。通过设置预滤波器和衰减积分器,设计了主动转向控制系统,该系统通过调整转向角度来提供纠正作用,以确保车辆能够遵循驾驶员意图保持路径跟随。基于dSPACE/DS1007半实物仿真平台,对铰接矿车低附着转向工况进行了仿真测试;模拟J型转弯工况,选择低摩擦因数路面条件中低速运行,验证了主动控制器对于铰接车辆跟踪期望路径的有效性。同时,基于冰雪覆盖路面等效低附着系数路面的实验条件,利用煤矿井下25 t级重型铰接式支架搬运车进行了实车转弯实验;结果表明:建立的铰接车辆车体动力学模型和泵控电液转向系统模型,通过横摆角速度与横向加速度进行解耦,能够比较真实的反应该类车辆的折腰运动状态;基于铰接车辆横摆稳定性控制分析,制定的“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,以及设计的主动控制系统,能够有效提高铰接车辆在低附着路面工况下的横摆稳定性,且该系统对于驾驶员的驾驶感觉没有改变,主动控制干预后能够及时、安全、平稳地将车辆的驾驶权交还给驾驶员。

关键词：全液压转向系统矿山重型铰接式车辆动力学模型路径跟随控制算法