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椰子油催化裂解提质生物油的燃烧性能评价

石油学报（石油加工） 2024年第5期40卷 1453-1461页

作者：冯沛梅德清武文弢代圣超陆海峰江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 江苏江淮动力股份有限公司江苏盐城224007

在温度450℃、氮气气氛下,将椰子油液相热解为椰子油热解油,然后进一步以CaO为催化剂进行气相催化裂解制得提质生物油。将柴油、提质生物油和棕榈生物柴油按不同比例混合得到柴油-提质生物油二元燃料和柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料... 详细信息

在温度450℃、氮气气氛下,将椰子油液相热解为椰子油热解油,然后进一步以CaO为催化剂进行气相催化裂解制得提质生物油。将柴油、提质生物油和棕榈生物柴油按不同比例混合得到柴油-提质生物油二元燃料和柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料,采用柴油机测试混合燃料的燃油经济性和燃烧性能。结果表明:与椰子油热解油相比,提质生物油的酸值显著降低,低热值提升4.46%,含氧质量分数下降31%。柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料在预喷阶段的放热率比柴油略有下降,而在主喷阶段的放热率有所升高,这与2段喷射期间的缸内压力变化相一致。与柴油-提质生物油二元燃料相比,生物柴油的加入使得三元燃料的十六烷值得到提升,滞燃期缩短,放热起始点提前,并且瞬时放热率峰值相位更加接近柴油。因此,柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料在燃烧特性上更接近柴油,更适合作为理想的替代燃料。

关键词：椰子油热解油催化裂解生物柴油混合燃料燃烧 GC-MS

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深层隧道进流式泵站前池流态及整流措施研究

水利水电科技进展 2024年第2期44卷 1-6,21页

作者：冯建刚曹亚萍王晓升费照丹河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学农业科学与工程学院江苏南京211100 河海大学水科学研究院江苏南京210098

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高... 详细信息

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高下低等不良水力现象,致使泵站进水流道水力条件不佳;采用双层环形板和两组导流墩的组合式整流措施可抑制前池、进水池中的立面旋滚、螺旋流和斜向流流态,从而有效改善流道的进水条件,提高进水流道进口处流速分布均匀度,使泵进水状况变好,提高泵站运行的可靠性。

关键词：深层隧道进流式泵站前池流态整流措施数值模拟

基于纳米划痕的熔石英玻璃去除机制与亚表面裂纹研究

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表面技术 2024年第16期53卷 151-158页

作者：郭佳乐伊浩朱力敏孙玉利左敦稳南京航空航天大学机电学院南京210016 上海航天控制技术研究所上海201109

目的研究熔石英玻璃在不同动态载荷作用下的材料去除机制和亚表面裂纹形成与扩展机理。方法对熔石英玻璃试样进行纳米划痕试验,分别从划痕轮廓、划痕力2个方面分析不同载荷下熔石英玻璃的力学行为,通过扫描电镜和光学显微镜观察划痕形貌... 详细信息

目的研究熔石英玻璃在不同动态载荷作用下的材料去除机制和亚表面裂纹形成与扩展机理。方法对熔石英玻璃试样进行纳米划痕试验,分别从划痕轮廓、划痕力2个方面分析不同载荷下熔石英玻璃的力学行为,通过扫描电镜和光学显微镜观察划痕形貌,分析材料去除机制;采用逐层截面显微法对划痕截面的亚表面裂纹形貌进行观测,研究动态载荷下工件亚表面裂纹的形成与扩展机理。结果当动态载荷小于118mN时,材料发生塑性变形,亚表面未产生裂纹;当动态载荷大于118mN且小于245mN时,材料处于塑脆转变阶段,亚表面裂纹以动态载荷加载点为起点,向试样内部扩展形成赫兹锥形裂纹并伴有横向裂纹的存在;当动态载荷超过245mN时,材料进入完全脆性断裂阶段,亚表面裂纹不断扩展至表面导致材料破碎。结论随着动态载荷的不断增大,熔石英玻璃的材料去除经历了弹塑性变形、塑脆转变、脆性断裂3个阶段;亚表面裂纹受到动态载荷的影响,裂纹从载荷加载点形成,并沿着应力最大方向不断扩展,导致材料表面发生脆性断裂;熔石英玻璃的临界切深与其动态弹性模量成正比,与其流动应力成反比,动态冲击载荷使熔石英玻璃的临界切削深度下降,亚表面裂纹更易扩展,材料去除更快进入塑脆转变阶段。

关键词：熔石英玻璃材料去除划痕轮廓亚表面裂纹动态载荷断裂机制

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氧化锆负载硒催化苯酚氧化反应

有机化学 2024年第4期44卷 1343-1347页

作者：雍达明田杰杨瑞洪吴启超张旭扬州工业职业技术学院化工学院江苏扬州225127 扬州大学化学化工学院江苏扬州225002

氧化锆负载硒可以由易得的二氧化锆与硒氢化钠反应制备.研究表明,该材料可催化苯酚氧化,制备对苯醌.与传统硒催化氧化反应相比,该反应无需使用化学氧化剂,而是可以直接利用分子氧为氧化剂,从而显著降低合成成本,并且相对安全.氧化锆负... 详细信息

氧化锆负载硒可以由易得的二氧化锆与硒氢化钠反应制备.研究表明,该材料可催化苯酚氧化,制备对苯醌.与传统硒催化氧化反应相比,该反应无需使用化学氧化剂,而是可以直接利用分子氧为氧化剂,从而显著降低合成成本,并且相对安全.氧化锆负载硒是一种稳定的含硒材料,可以反复多次回收利用而不会失活.其卓越的催化氧化性能有望应用于工业.

关键词：硒氧化锆催化氧化苯酚对苯醌

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滨海盐田土壤碳时空分布特征及碳收支

现代地质 2024年第2期38卷 497-508页

作者：苟富刚王光亚蔡露明江苏省地质调查研究院江苏南京210049 自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室江苏南京210049

滨海盐田存在土壤盐碱化、瘠薄与有机碳含量低等障碍问题,有关滨海盐田土壤碳方面的系统研究目前依然缺乏典型实例剖析。为了揭示滨海盐田以及用地类型发生转变后土壤的有机碳时空分布特征、影响因素及碳收支,选取江苏省连云港市徐圩新... 详细信息

滨海盐田存在土壤盐碱化、瘠薄与有机碳含量低等障碍问题,有关滨海盐田土壤碳方面的系统研究目前依然缺乏典型实例剖析。为了揭示滨海盐田以及用地类型发生转变后土壤的有机碳时空分布特征、影响因素及碳收支,选取江苏省连云港市徐圩新区和青口盐场的土壤为研究对象,采取表层(0~20 cm,2004年和2019年两期数据)土壤及深层(150~200 cm,2004年一期数据)土壤样品,进行了土壤有机碳(SOC)、总碳(TC)及总氮(TN)的测试。结果表明,SOC储量呈增加趋势,碳汇区面积占比69.4%,碳源区占比30.6%,不同用地类型SOC含量与平均固碳速率差异较大。2004年表层SOC含量分布在低、中两个等级区间,2019年SOC含量在中等级分布频率最高。近15年盐田1区(用地类型保持不变)SOC含量增加了0.12%,盐田2区(耕地)SOC含量增加了0.42%,盐田3区(建设用地)SOC含量增加了0.13%。平均固碳速率最高值出现在耕地类型,数值达到了5.83×10^(4)kg·km^(-2)·a^(-1)。盐田1区土壤有机碳的分解主要通过微生物的异氧呼吸途径来实现,有机碳的有氧矿化主要通过真菌与细菌的有氧矿化来实现。滨海盐土具有高含量的SO_(4)^(2-)与Ca~(2+),有机碳的厌氧矿化主要通过SO_(4)^(2-)还原来实现,因此无机碳的增加速率较大,达到3.64 g·m^(-2)·a^(-1)。盐田1区两期数据SOC/TN平均值均为9.9,说明土壤环境稳定。盐田3区SOC/TN稍有下降,推测原因是土壤微生物量及酶活性提高导致SOC的矿化速率增加。在环境问题日益严重和土壤质量趋向恶化的情况下,本文的研究成果为滨海盐田及其土地利用类型转变后的土壤碳循环研究提供了新的基础依据。

关键词：有机碳无机碳徐圩新区青口盐场碳循环

基于图像分析的电能质量扰动边-云协同辨识框架

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中国电机工程学报 2024年

作者：张玺郑建勇梅飞高昂缪惠宇东南大学网络空间安全学院东南大学电气工程学院河海大学能源与电气学院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

随着分布式源荷渗透率的提高，传感器监测数据呈海量增长，电网运维服务对于电能质量数据分析提出了快速响应需求。为实现快速响应和高精度电能质量扰动(power quality disturbances， PQDs)辨识服务，本文提出了一种基于图像分析的PQDs... 详细信息

随着分布式源荷渗透率的提高，传感器监测数据呈海量增长，电网运维服务对于电能质量数据分析提出了快速响应需求。为实现快速响应和高精度电能质量扰动(power quality disturbances， PQDs)辨识服务，本文提出了一种基于图像分析的PQDs边-云协同辨识框架。借助图像分析领域最新进展，提出了双相Lissajous轨迹(double-phase Lissajous locus， DPLL)概念，将PQDs信号转换成具有特殊形状的轨迹图像。在边缘和云部署相同结构的轻量级卷积神经网络(convolutional neural network， CNN)，分别执行快速响应和训练任务。通过边-云共享模型权重，该框架能够实现快速、高精度PQDs辨识。为持续提升模型性能，设计了一个深层CNN部署至云端进行数据标记以辅助模型更新。实验结果表明，该框架能够提供精度更高的PQDs辨识，同时满足工程实际中的实时响应需求。

关键词：边-云协同电能质量扰动双相Lissajous轨迹轻量级卷积神经网络图像识别

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近红外驱动光催化全分解水:进展与展望

Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 105-122页

作者：黄元勇杨洪陆欣宇陈敏施伟东江苏大学化学化工学院江苏镇江212013 江苏科技大学环境与化学工程学院江苏镇江212003

实现高效、低成本的太阳能光催化全分解水制氢是解决当前环境污染和化石能源过度使用等问题的理想方案.然而,目前光催化分解水的转化效率(低于10%)普遍较低,这成为其实际应用的主要障碍.从太阳光谱的响应范围来看,现有的光催化剂大多局... 详细信息

实现高效、低成本的太阳能光催化全分解水制氢是解决当前环境污染和化石能源过度使用等问题的理想方案.然而,目前光催化分解水的转化效率(低于10%)普遍较低,这成为其实际应用的主要障碍.从太阳光谱的响应范围来看,现有的光催化剂大多局限于紫外光或可见光区域,而近红外光区的光催化剂开发仍然非常有限.尽管近红外光在太阳光谱中占比超过一半,蕴含着巨大的能源潜力,但遗憾的是,目前大部分光催化剂无法在该波段实现高效的光催化反应.根据理论预测,光分解水的转化效率有望随着催化剂响应太阳光波长范围的扩大而显著提高.因此,如何最大限度地利用太阳能,特别是近红外光区域的光能,开发高效的近红外光响应光催化全解水制氢催化剂,已成为当前能源、环境、化学工程领域研究的热点.本文综述了近红外光驱动全分解水光催化剂在材料设计和调控方面的最新进展,涉及窄带隙半导体、带隙工程、上转换效应、局域表面等离子体效应和光敏化作用等策略.首先,从热力学和动力学的角度分析了近红外光驱动全分解水的难点:对于大多数半导体而言,要实现近红外驱动全分解水不仅要求理论带隙窄于1.77 eV,而且必须超过水氧化还原分解电位(1.23 eV),同时由于存在电位损失和动力学过电位,实际的带隙结构应在1.6–2.4 eV,这对半导体的能带结构提出了较为苛刻的要求.此外,全分解水反应的可逆性、溶解氧的影响以及材料的光稳定性问题也是实现近红外光驱动全分解水的挑战.其次,总结了各方法制备的催化剂全分解水制氢的性能,分析了其近红外光子捕获方法的优缺点,特别指出了如何在每种方法的基础上进一步促进光生载流子的分离以及近红外光子的捕获能力(比如:负载贵金属单原子助催化剂、多种方法结合构筑多元复合体系以及光催化剂表面优化等).同时,强调了在近红外驱动全分解水过程中材料特征、催化性质与功能机理三者之间的关系.尤其是利用等离子体效应和光敏化作用来实现近红外光驱动全分解水的机理,目前尚不明确,需要结合理论计算以及先进的时空分辨仪器进一步研究电荷转移机制.另外,总结了全光谱响应的全分解水制氢光催化剂在材料设计和调控方面的最新进展,包括:光敏化作用的应用、带隙调控的策略、局域表面等离子体效应的研究,以及乌尔巴赫带尾吸收捕获技术的探索.最后,归纳并展望了未来近红外驱动全分解水光催化剂所面临的挑战与机遇.尽管近年来国内外学者们围绕着近红外驱动全分解水制氢光催化剂开展了系列研究工作,取得了一些突破性进展,但近红外驱动全分解水制氢效率仍然较低以及对于近红外响应光催化剂的设计和调控方面仍然面临着许多挑战.如何设计和开发廉价、稳定且高效的近红外驱动全分解水制氢光催化剂仍需进一步探索.因此,未来需要结合不同构筑方法的优势来加强近红外区的光捕获能力、实现多元复合材料界面间的精准调控、通过高端原位时空分辨仪器以及理论计算剖析近红外驱动全分解水的过程等方面对近红外响应光催化材料进行深入研究.

关键词：光催化近红外区全分解水材料设计机理

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城市排水泵站水力特性及整流措施

水利水电科技进展 2024年第2期44卷 7-14页

作者：丁哲张睿陈毓陵徐辉冯建刚牟童河海大学农业科学与工程学院江苏南京211100

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明:弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流... 详细信息

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明:弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流偏斜与分离流动现象,前池主流集中在中上层,中下层出现大范围的立面环流,底层存在回流,进水池内流态紊乱并出现旋涡,导致水泵进水不够顺畅;设计优化的“方形立柱+组合横梁”的组合式整流措施能够改善前池和进水池的水力流态,前池内的偏流和分离流动消除,底层回流消失,进水池旋涡得到有效抑制,3台水泵进水流道入口流速分布均匀度分别提升了12.0%、8.7%、8.3%,入流速度加权平均角分别提升了7.08°、9.07°、11.40°。

关键词：城市排水泵站弧形进水箱涵水力特性整流措施数值模拟

基于Lissajous轨迹的电能质量扰动边-云协同高效辨识框架

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电力系统自动化 2024年

作者：张玺郑建勇梅飞缪惠宇东南大学网络空间安全学院东南大学电气工程学院河海大学能源与电气学院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

边缘计算的就地实时诊断模式能够有效解决传统电能质量扰动云集中识别模式存在的强信息时延问题。针对当前电能质量扰动边-云协同辨识方法中识别算法普适性差、训练模型规模庞大且下发边缘端会造成精度缺陷的难题，提出了一种基于Lissaj... 详细信息

边缘计算的就地实时诊断模式能够有效解决传统电能质量扰动云集中识别模式存在的强信息时延问题。针对当前电能质量扰动边-云协同辨识方法中识别算法普适性差、训练模型规模庞大且下发边缘端会造成精度缺陷的难题，提出了一种基于Lissajous轨迹的电能质量扰动边-云协同辨识框架。首先，根据图像处理领域最新进展，提出了基于双相Lissajous轨迹的视觉转换方法，将扰动信号转换成具有特殊形状的轨迹图像。然后，为了在增强特征捕捉能力的同时降低计算复杂度，开发了一种轻量级循环挤压卷积神经网络以执行主辨识任务。通过边-云共享权重参数，该框架能够实现扰动的实时辨识。为持续优化模型性能，设计了一个更深层的云端网络以辅助模型更新。最后，基于IEEE标准仿真数据集和变电站实测扰动数据集验证了所提框架的有效性。结果表明，该框架在取得优异扰动辨识泛化性能的同时，实现了云端与边缘端识别模型的同步轻量化，并通过边-云权重交互避免了训练模型下发所造成的性能损失。

关键词：电能质量扰动边-云协同 Lissajous轨迹循环挤压卷积神经网络图像分类