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绿氢内燃机及其在边无海岛地区的供电系统应用前瞻

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1894-1903,I0019页

作者：马宁孙柏刚罗庆贺北京理工大学机械与车辆学院北京市海淀区100081

氢内燃机实现依托内燃机完成零碳排放,其采用可再生能源制取的绿氢并结合储氢系统可以实现长期稳定能量输出。基于目前氢内燃机的关键技术和工作特性,该文创新提出将其应用于边远无人海岛地区(简称边无海岛)供电系统实现零碳发电。该系... 详细信息

氢内燃机实现依托内燃机完成零碳排放,其采用可再生能源制取的绿氢并结合储氢系统可以实现长期稳定能量输出。基于目前氢内燃机的关键技术和工作特性,该文创新提出将其应用于边远无人海岛地区(简称边无海岛)供电系统实现零碳发电。该系统通过氢内燃机替代柴油内燃机发电,制氢及储氢系统替代原有柴油和部分储能电池,达到充分利用边无海岛的可再生能源,实现海岛零碳可自身持续供能,摆脱外界输入能源依赖。该系统具备推广和应用前景,为未来边无海岛零碳自持供电系统建设提供参考。

关键词：氢内燃机可再生能源边无海岛零碳供电系统

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导通时延抖动对无电抗器电容型脉冲电源的影响

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 2058-2067,I0034页

作者：叶文怡王炅付荣耀徐旭哲李兴严萍徐伟东中国科学院电工研究所北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

无电抗器电容储能型电源技术是提升高功率脉冲电源小型化与轻量化水平的有效途径之一,可加速推动电磁轨道发射技术的工程化应用。该型电源工作期间,晶闸管导通时延抖动是影响电源系统安全运行的重要因素。该文建立大功率晶闸管与动态负... 详细信息

无电抗器电容储能型电源技术是提升高功率脉冲电源小型化与轻量化水平的有效途径之一,可加速推动电磁轨道发射技术的工程化应用。该型电源工作期间,晶闸管导通时延抖动是影响电源系统安全运行的重要因素。该文建立大功率晶闸管与动态负载的子电路模型,并通过模拟试验验证模型的准确性,结合系统输出性能与半导体开关性能进行对比分析,研究先导通模块的抖动阈值,为电源设计提供参考。结果表明:去除脉冲电抗器后,系统效率提升2.13%,导通时延抖动对系统输出性能影响极小;当出膛速度一致时,更高的系统效率使得无电抗器电源的小型化、轻量化水平进一步提升,体积减小了23.1%,质量减少了18.9%;导通时延抖动影响先导通模块晶闸管的运行安全,应关注高电流上升率以及由此可能引起的电流尖峰;在0.1μs的抖动阈值内,提高导通模块数可有效降低先导通模块的电流上升率;以晶闸管电流上升率限值为边界条件,导通模块数随导通时延抖动的增大以幂函数形式增加。根据系统性能分析,该型电源在增强型电磁轨道发射系统中具备工程可行性。

关键词：电磁发射电容储能脉冲功率电源无电抗器导通时延抖动

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复杂地形瞬变电磁三维正演模拟与地形效应分析

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煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 137-151页

作者：屈少波朱姣姜志海李毛飞何治隆中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 山西宁武榆树坡煤业有限公司山西忻州036700 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

目前,地面瞬变电磁法凭借其优势已被广泛用于煤矿水文地质勘查中,然而,在野外实际勘探中,复杂地形环境常导致发射源几何形状的改变与信号接收偏差,降低了勘探精度。为此,采用理论分析、数值模拟和实际地形数据分析相结合的方式,系统研... 详细信息

目前,地面瞬变电磁法凭借其优势已被广泛用于煤矿水文地质勘查中,然而,在野外实际勘探中,复杂地形环境常导致发射源几何形状的改变与信号接收偏差,降低了勘探精度。为此,采用理论分析、数值模拟和实际地形数据分析相结合的方式,系统研究了复杂地形条件下电性源与磁性源瞬变电磁场的响应特征。首先,基于二阶后退欧拉离散的矢量有限元正演模拟技术,详细探讨了山峰和山谷地形位于接收点和发射源位置时,对两种源系统的影响规律。结果表明:电性源系统会出现响应变号现象,源导线位置高于周围地形时响应增强,反之则被削弱;而磁性源无变号现象,但响应变化规律与电性源类似。其次,利用实测地形数据,采用四面体网格建立与实际地形高度吻合的三维正演模型。模拟结果显示:早期响应曲线能够清晰反映地形细节,曲线形态与地形特征一致;而晚期响应则逐渐趋于平缓,体现了深部背景的影响。研究成果可为复杂地形条件下瞬变电磁法的勘探装置布设、数据采集、处理和解释提供理论指导,对提高煤矿水文地质勘探精度具有重要意义。

关键词：瞬变电磁法起伏地形有限元正演数值模拟电性源磁性源

电气化铁路分区所多功能潮流控制系统及其控制策略研究

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4639-4651,I0005页

作者：王翼云胡海涛黄毅葛银波王科高仕斌郭旭刚西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 中国铁道科学研究院集团有限公司北京市海淀区100081

针对既有电气化铁路分段、分相式供电结构导致的列车过分相速度损失、再生制动能量利用率低等问题,提出一种分区所多功能潮流控制系统(multi-functional power flow control system for section post,SP-MPFC)及其控制策略,旨在充分利... 详细信息

针对既有电气化铁路分段、分相式供电结构导致的列车过分相速度损失、再生制动能量利用率低等问题,提出一种分区所多功能潮流控制系统(multi-functional power flow control system for section post,SP-MPFC)及其控制策略,旨在充分利用变流设备容量,兼顾实现分区所处列车柔性过分相、牵引网末端电压稳定与再生制动能量转移利用。首先,介绍分区所多功能潮流控制系统的拓扑结构。然后,详细分析了柔性过分相、牵引网末端电压稳定与再生制动能量转移利用3种功能的实现原理。在此基础上,提出分区所多功能潮流控制系统分层控制策略,其中能量管理层计算系统内各个变流器的有功/无功输出功率参考值,设备层协同控制多个变流器快速跟踪各自功率参考值。最后,通过仿真验证所提系统结构与控制策略的有效性。

关键词：电气化铁路分区所柔性过分相网压稳定再生制动能量

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搜索服务响应时间异常诊断

计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1573-1584页

作者：夏思博马明华金鹏翔崔丽月张圣林金娃孙永谦裴丹南开大学软件学院天津300457 先进计算与关键软件(信创)海河实验室天津300450 清华大学计算机科学与技术系北京100084

较低的网络服务响应时间对提升用户体验至关重要.以搜索引擎这一典型的网络服务场景为例,服务提供商应确保网络服务(搜索)响应时间在1 s以内.在实践中,服务响应时间会受到用户浏览器、运营商、页面加载方式等诸多服务属性的影响.为了进... 详细信息

较低的网络服务响应时间对提升用户体验至关重要.以搜索引擎这一典型的网络服务场景为例,服务提供商应确保网络服务(搜索)响应时间在1 s以内.在实践中,服务响应时间会受到用户浏览器、运营商、页面加载方式等诸多服务属性的影响.为了进行针对性的优化,服务提供商需要找出使服务响应时间过长的规则,即一些属性的组合.然而现有研究工作遇到了3方面挑战:1)搜索日志数据量大;2)搜索日志数据分布不平衡;3)要求泛化度高的规则.因此设计了Miner(multi-dimensional extraction of rules),一种新型服务响应时间异常诊断框架.Miner使用自步采样机制应对第1个挑战和第2个挑战.针对第3个挑战,Miner使用Corels算法挖掘出泛化率高且召回率高的规则.使用2家国内顶级搜索引擎服务提供商的响应时间日志数据评估了Miner性能,结果显示Miner的泛化率和召回率均高于现有方法,并证明了Miner挖掘出的规则可被运维人员采纳并做针对性的优化.

关键词：网络服务质量自步采样搜索引擎搜索响应时间数据挖掘

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不同植物蛋白肉坯料的香气和质地分析

食品科学技术学报 2024年第5期42卷 148-156页

作者：蒲丹丹陈佳慧史伊格陕怡萌李健张玉玉北京工商大学中原食品实验室/中国商业联合会味科学重点实验室北京100048

为研究不同植物蛋白肉坯料的香气和质地,以花生、小麦、豌豆3种植物蛋白粉为原料,利用高温螺杆挤压技术,控制成型区温度制备植物蛋白肉坯料,采用气相色谱-串联质谱仪和质构分析仪对喜好度最佳的坯料进行香气和质构分析。结果显示,花生... 详细信息

为研究不同植物蛋白肉坯料的香气和质地,以花生、小麦、豌豆3种植物蛋白粉为原料,利用高温螺杆挤压技术,控制成型区温度制备植物蛋白肉坯料,采用气相色谱-串联质谱仪和质构分析仪对喜好度最佳的坯料进行香气和质构分析。结果显示,花生、小麦、豌豆蛋白肉坯料的最佳成型区温度分别为140、100、150℃,3种植物蛋白肉坯料均有较强的豆香、豆腥和油脂香气,其中豌豆蛋白肉坯料的豆香最强。香气分析结果显示,花生蛋白肉坯料的特征香气物质为庚醇、(2 E,4E)-癸二烯醛和苯甲醛,小麦蛋白肉坯料的特征香气物质为2-庚酮、庚醇和(E)-2-壬烯醛,豌豆蛋白肉坯料的特征香气物质为2-庚酮、甲基辛基甲酮、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪和2-乙基-3,6-二甲基吡嗪。不同复水方法比较结果显示,花生蛋白肉坯料和豌豆蛋白肉坯料适合在50℃温度下复水,而小麦蛋白肉坯料适合在室温(25℃)下复水。小麦蛋白肉坯料复水后硬度、黏附性和咀嚼力最高,豌豆蛋白肉坯料的硬度、黏附性和咀嚼力最低。研究结果旨在为植物蛋白肉坯料风味品质提升和应用提供科学依据。

关键词：植物蛋白肉坯料花生蛋白小麦蛋白豌豆蛋白香气质地

拉萨南部始新世曲水辉长岩成因及其对同碰撞岩浆活动的指示意义

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大地构造与成矿学 2024年第4期48卷 844-865页

作者：耿啟凡马林李奇维中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074

地球上的岩浆活动主要发生于大洋中脊、俯冲带和部分陆内或裂谷环境。大陆碰撞造山带在传统认识中通常是缺乏或不利于岩浆产生的。然而,青藏高原作为全球典型的陆陆碰撞造山带,在其南部的拉萨地块却发育有大量早始新世(51±3 Ma)岩浆作... 详细信息

地球上的岩浆活动主要发生于大洋中脊、俯冲带和部分陆内或裂谷环境。大陆碰撞造山带在传统认识中通常是缺乏或不利于岩浆产生的。然而,青藏高原作为全球典型的陆陆碰撞造山带,在其南部的拉萨地块却发育有大量早始新世(51±3 Ma)岩浆作用,这些岩浆岩的成因和相关的深部动力学过程仍然是重要的未解之谜。本文对拉萨地块南部曲水地区一套始新世(53~50 Ma)辉长岩和辉石闪长岩进行岩石学、年代学和元素、同位素地球化学研究。结果显示,辉长岩由斜长石(约45%~55%)、单斜辉石(约20%~30%)、角闪石(约20%~30%)组成,辉石闪长岩主要由斜长石(约45%~55%)、角闪石(约30%~40%)、单斜辉石(约10%~20%)等组成。根据地球化学特征,样品可分为四组:第一组辉长岩样品(19QS03-11)稀土元素配分型式相对平坦,与E-MORB特征相似,可能源于亏损软流圈组分与岩石圈地幔之间的相互作用;相较第一组样品,第二组辉长岩轻重稀土元素分异显著((La/Yb)_(N)=4.10~6.61),指示其源区中软流圈组分参与减少;第三组样品主要为辉石闪长岩,具相对高的SiO_(2)和Th含量,可能受到一定程度地壳混染的影响;第四组样品表现为低硅高镁和极低的微量元素组成,主要受控于单斜辉石的堆晶效应。结合前人研究,研究区始新世岩浆岩中有软流圈组分的贡献。这些软流圈组分的参与可能与板片回转、岩石圈拆沉或板片断离等过程相关,并诱发了冈底斯大规模同碰撞岩浆活动。结合已有数据对上述模型进行了初步的合理性分析,提出板片断离可能是当前较为合理的模型,对于同碰撞岩浆活动的形成机制与深部动力学过程仍需进一步深入研究。

关键词：冈底斯辉长岩同碰撞岩浆作用岩石成因深部动力学

基于CRISPR-Cas系统的光学信号传感检测策略综述

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 918-924页

作者：刘思彤黄朝鹤罗美玉王桢陈虹铮张钰婕裴晓静北京工商大学轻工科学与工程学院北京100048

簇状规则间隔短回文重复序列(CRISPR and CRISPR-associated system,CRISPR-Cas系统)是在大多数细菌和古菌中发现的一种获得性免疫系统,由Cas酶和引导RNA(guide RNA,gRNA)组成,根据gRNA序列的特异性识别并剪切靶标DNA或RNA。近年来,得益... 详细信息

簇状规则间隔短回文重复序列(CRISPR and CRISPR-associated system,CRISPR-Cas系统)是在大多数细菌和古菌中发现的一种获得性免疫系统,由Cas酶和引导RNA(guide RNA,gRNA)组成,根据gRNA序列的特异性识别并剪切靶标DNA或RNA。近年来,得益于CRISPR-Cas系统优异的酶切活性,建立了多种生物传感技术(biosensor),光学信号传感策略简单、便携,广泛应用于科学研究和实际应用中。详细总结了近五年来基于CRISPR-Cas系统的各种光学传感策略的基本原理以及代表性成果和应用。同时,也对当前的应用前景和挑战进行展望。

关键词：簇状规则间隔短回文重复序列信号读出光学传感

机载光纤式成像差分吸收光谱仪测量区域大气污染应用研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 310-317页

作者：张晓莉王煜奚亮周海金常振司福祺安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230031 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031

我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该... 详细信息

我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该技术观测区域大,覆盖率高,最终可提供精细化的污染气体区域分布资料,实现污染分布及传输的可视化探测。以往机载成像差分吸收光谱仪采用整体式设计,需要占用飞机光学观察窗口,航空搭载需求苛刻、应用受限。为此提出了光纤式机载成像差分吸收光谱仪,采用光纤束传输方式,安装过程中对飞机改装需求小,极大的便利了机上安装和调试,适应了适航设备认证需求。该系统采用特制多芯光纤束结合Littow-offner结构光谱成像系统,具有光谱成像分辨率高、大视场、结构紧凑等优点。在此详细介绍了该设备性能参数,并利用该系统在芜湖市周边开展了区域污染遥感应用。应用过程中,针对光纤式成像差分吸收光谱仪,提出了数据处理算法。对采集到的太阳散射光谱进行反演得到污染气体的斜柱浓度,并利用大气传输模型计算大气质量因子,实现垂直柱浓度转化。最后结合飞机姿态位置信息,快速获取了芜湖市区及其周边上空的NO_(2)、SO_(2)的浓度分布,并进行了区域内污染源快速定位和传输过程分析。从反演结果来看,本次实验NO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在4个高值点,SO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在2个高值点,高值点附近均存在重工企业,结果与实际情况相符。并结合卫星数据评估二者交叉校验精度,二者呈现正相关,相关性系数为0.77。应用效果验证了光纤式成像差分吸收光谱仪的方案可行性,可为大气污染气体航空遥感技术推广提供参考,同时弥补了地面站点监测在空间尺度上以及卫星遥感在时间尺度上的不足。

关键词：机载成像差分吸收光谱仪二氧化氮二氧化硫污染气体二维分布