检索结果-南通市图书馆

子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络能效优化

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通信学报 2024年第2期45卷 127-136页

作者：孙钢灿王硕宁冰郝万明郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 中原工学院电子信息学院河南郑州450007

面对无蜂窝网络中超密集基站部署产生的高功耗问题,提出了一种基于子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络系统。考虑有源智能超表面最大功率约束、放大因子约束和基站端最大功率约束,构建了一个联合基站和可重构智能表面波束优... 详细信息

面对无蜂窝网络中超密集基站部署产生的高功耗问题,提出了一种基于子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络系统。考虑有源智能超表面最大功率约束、放大因子约束和基站端最大功率约束,构建了一个联合基站和可重构智能表面波束优化的能效最大化问题。由于所形成的优化问题非凸,提出了一种交替优化方案将原问题转化为多个子问题,进而利用块坐标下降、拉格朗日对偶变换、多维复二次变换等方法将每个子问题转化为凸优化问题,通过交替求解每个子问题最终获得原问题的解。仿真结果验证了所提方案的有效性。

关键词：有源可重构智能表面子连接架构无蜂窝网络宽带能效

基于新型相似日选取和VMD-NGO-BiGRU的短期光伏功率预测

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 68-80页

作者：王瑞张璐婷逯静河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

光伏功率预测在现代电力系统调度和运行中起着重要作用.针对光伏发电功率的多变性和复杂性,提出了一种基于新型相似日选取和北方苍鹰算法(Northern Goshawk Optimization,NGO)优化双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit,... 详细信息

光伏功率预测在现代电力系统调度和运行中起着重要作用.针对光伏发电功率的多变性和复杂性,提出了一种基于新型相似日选取和北方苍鹰算法(Northern Goshawk Optimization,NGO)优化双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit,BiGRU)的短期光伏功率预测方法.首先,利用斯皮尔曼相关系数选取主要气象因子,通过变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)将原始光伏功率和最大气象因子分解重构为一系列子信号.其次,通过构建新的评价指标筛选出相似日数据集,利用一组BiGRU建立以相似日子信号为网络输入的深度学习模型,并利用NGO对每个BiGRU网络的超参数进行有效优化.最后,对各子信号的预测结果进行综合,得到最终的光伏功率预测值.仿真结果表明,所提混合深度学习方法在预测精度和计算效率方面均优于其他方法.

关键词：光伏功率预测变分模态分解双向门控循环单元北方苍鹰算法

铜改性TiO_(2)/碳纤维膜光热协同催化H_(2)O_(2)脱除燃煤烟气中NO性能

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煤炭学报 2024年第4期49卷 2099-2114页

作者：杨娟冷冲冲张鸽单启月丰之翔河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

燃煤电厂排放的烟气中含有大量氮氧化物(NO_(x)),太阳能驱动的光催化技术为烟气脱硝提供了近零排放的新途径,但单一光催化脱硝效率有限,为实现燃煤烟气中高浓度NO的有效脱除,亟需开发基于光催化的协同氧化脱硝技术。采用水热法并结合氢... 详细信息

燃煤电厂排放的烟气中含有大量氮氧化物(NO_(x)),太阳能驱动的光催化技术为烟气脱硝提供了近零排放的新途径,但单一光催化脱硝效率有限,为实现燃煤烟气中高浓度NO的有效脱除,亟需开发基于光催化的协同氧化脱硝技术。采用水热法并结合氢气还原处理制备了富含氧空位的TiO_(2)纳米片(Defective TiO_(2),D-TiO_(2))后,利用液相浸渍法将铜氧化物(CuO_(x))负载至D-TiO_(2)表面,制得复合样品CuO_(x)/D-TiO_(2)。利用透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、室温电子顺磁共振(EPR)及紫外-可见漫反射光谱等表征技术对复合催化剂的微观组成和能带结构进行测定分析,结果表明,负载的铜物种为混合价态CuO_(x),CuO_(x)改性未影响D-TiO_(2)的微观形貌,但可使D-TiO_(2)的导带电势负移,增强光生电子的还原能力。以CuO_(x)/D-TiO_(2)作为活化H_(2)O_(2)的催化剂,在模拟太阳光照射下考察CuO_(x)负载量对NO脱除率的影响,并以性能最佳的5%CuO_(x)/D-TiO_(2)为光催化剂,研究模拟烟气流速和NO初始体积分数对脱硝活性的影响。基于密度泛函理论的DFT计算结果表明,氧空位有利于NO吸附与活化,光电化学和EPR测试结果表明,复合CuO_(x)不仅增强了D-TiO_(2)的光生电荷分离效率,同时CuO_(x)作为H_(2)O_(2)分解产生·OH的活性位点,起到了助催化剂的关键作用。自由基猝灭实验结果表明,表面·OH是NO光氧化脱除的主要活性自由基,助催化剂CuO_(x)和氧空位的协同作用使NO脱除率由TiO_(2)的15.1%提升至5%CuO_(x)/D-TiO_(2)的63.8%。同时,将5%CuO_(x)/D-TiO_(2)固载至改性碳纤维(MCF)表面构筑了整体式催化剂CuO_(x)/D-TiO_(2)/MCF,MCF载体的光热效应可将吸收的近红外光转化为热,使CuO_(x)/D-TiO_(2)表面产生局部温升,有效加速光电子界面传输与H_(2)O_(2)分解反应动力学,进一步提升NO脱除率达95.2%。此外,NO光氧化脱除的主要产物是可用于生产氮肥的NO_(3)^(-),副产物NO_(2)的质量浓度仅为4.7 mg/m^(3),NO_(2)与残余NO质量浓度均远低于燃煤锅炉NO_(x)质量浓度不超过50 mg/m^(3)的超低排放标准,且该整体式催化剂可在连续操作的工况下净化烟气中高浓度NO。基于CuO_(x)/D-TiO_(2)/MCF的光热协同催化体系在实际工业烟气脱硝与氮资源化利用领域具有良好的应用前景。

关键词： NO氧化脱除光热协同催化氧空位 CuO_(x) 整体式催化剂

Z型异质结Ag_(2)S/AgVO_(3)可见光催化转化低浓度瓦斯制甲醇性能研究

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 275-287页

作者：杨娟单启月戴俊张鸽丰之翔河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003

因缺乏合理有效的利用途径,大量低浓度瓦斯(C_(CH_(4))<30%)被直接排放,研究开发低浓度瓦斯高值转化利用方法和技术对保障煤矿安全生产与减缓温室效应具有重要意义,也是实现我国“双碳”战略目标必不可缺少的部分。以低浓度瓦斯为碳源... 详细信息

因缺乏合理有效的利用途径,大量低浓度瓦斯(C_(CH_(4))<30%)被直接排放,研究开发低浓度瓦斯高值转化利用方法和技术对保障煤矿安全生产与减缓温室效应具有重要意义,也是实现我国“双碳”战略目标必不可缺少的部分。以低浓度瓦斯为碳源制取液体燃料甲醇被认为是其理想的利用途径之一,以清洁太阳能为驱动力的光催化技术可在室温常压下活化转化甲烷,为低浓度瓦斯低碳利用提供新途径。首先采用水热法制备AgVO_(3),以硫代乙酰胺为硫源,通过阴离子交换策略在AgVO_(3)表面原位复合Ag_(2)S,构筑出Ag_(2)S/AgVO_(3)异质结,改变硫代乙酰胺的用量可调控Ag_(2)S复合比例。利用XRD、SEM、TEM和紫外可见漫反射光谱等对复合催化剂的微观结构进行表征分析,以体积比为1∶12的甲烷/空气混合物模拟低浓度瓦斯,系统研究了Ag_(2)S复合比例、氧化剂用量、光照强度等对甲烷转化、甲醇产生及其选择性的影响规律,借助瞬态光电流响应谱和电子顺磁共振谱(EPR)探究了Z型异质结构Ag_(2)S/AgVO_(3)对增强模拟瓦斯转化性能的内在机理。研究结果表明:所制AgVO_(3)呈纤维状形貌,其晶相结构为单斜相,原位复合的Ag_(2)S呈纳米颗粒形态,其平均粒径为60 nm,且Ag_(2)S颗粒均匀分布于AgVO_(3)纤维表面。与单一AgVO_(3)和Ag_(2)S相比,复合材料Ag_(2)S/AgVO_(3)具有更强的光吸收性能,AgVO_(3)的带隙能、价带与导带电势分别为2.08 eV、2.21 V和0.13 V,Ag_(2)S的带隙能、价带与导带电势分别为0.91 eV、0.34 V和−0.57 V。与AgVO_(3)相比,复合催化剂Ag_(2)S/AgVO_(3)具有显著增强的瓦斯转化性能,可见光照射1 h最优催化剂20%Ag_(2)S/AgVO_(3)的甲烷转化和甲醇产生量为3.10 mmol/g和2.45 mmol/g,分别为单一AgVO_(3)的1.72倍与2.63倍,且其甲醇选择性高达78.9%;6次循环试验结果表明:Ag_(2)S/AgVO_(3)具有优异的催化稳定性。能带结构分析与EPR测试结果表明:Ag_(2)S/AgVO_(3)异质结遵循Z型电荷迁移机制,这不仅增强了光生电荷的空间分离,同时使其具有较强的氧化/还原能力,显著提升低浓度瓦斯定向转化制取甲醇的催化性能,为低浓度瓦斯低碳高效利用提供新思路。

关键词：低浓度瓦斯甲醇可见光催化 Z型异质结复合催化剂

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巨大芽孢杆菌在赤泥脱碱中的应用及作用机制

中国有色金属学报 2024年第3期34卷 947-958页

作者：王林李望朱晓波燕旭东河南理工大学化学化工学院焦作454000

赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业废渣,其强碱性使得赤泥存在环境污染风险高、资源化利用困难等问题。因此,急需寻求赤泥脱碱的有效方法和新途径。微生物脱碱法因其经济有效、无二次污染的特点而备受关注。本文利用巨大芽孢杆菌菌液对... 详细信息

赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业废渣,其强碱性使得赤泥存在环境污染风险高、资源化利用困难等问题。因此,急需寻求赤泥脱碱的有效方法和新途径。微生物脱碱法因其经济有效、无二次污染的特点而备受关注。本文利用巨大芽孢杆菌菌液对赤泥脱碱,通过高效液相色谱(HPLC)、XRD、SEM-EDS和FT-IR分别对细菌代谢产物、脱碱前后矿物的物相组成、微观形貌和官能团结构进行分析,研究了巨大芽孢杆菌对赤泥脱碱的作用机制。结果表明:在菌量为5.67×10^(13)CFU/mL、液固比为25(mL/g)和温度为35℃的条件下可将脱碱样品的pH值降低至8.55,10 d的单次脱碱率达到30.4%,比无菌添加时的pH值降低了1.48,脱碱率提高22.6%;脱碱后赤泥中方钠石、钙霞石等碱性矿物的衍射峰强度减弱,方解石的衍射峰强度增强,赤泥表面有菌株附着,并出现明显的溶蚀形貌,一些碱性矿物的铝硅酸盐结构被溶解;巨大芽孢杆菌主要利用代谢产生的两种含量较高的有机酸(苹果酸和丙酸)与赤泥中的碱性物质发生酸碱中和,实现对赤泥的脱碱。

关键词：赤泥脱碱巨大芽孢杆菌有机酸作用机制

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预应力锚索自由段剪切破坏机制研究

岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1468-1479页

作者：冯超刘少伟付孟雄吕谦贺德印何亚飞河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 安阳工学院土木与建筑工程学院河南安阳455000 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

端部锚固型锚索作为一种高效且经济的加固手段,在岩体支护领域应用广泛。端锚锚索自由段剪切破坏是工程实践中常见的一种锚索破坏类型,其破坏机制与全长锚固型锚索有着本质差别,需要进一步深入研究。综合采用实验室试验、理论分析和数... 详细信息

端部锚固型锚索作为一种高效且经济的加固手段,在岩体支护领域应用广泛。端锚锚索自由段剪切破坏是工程实践中常见的一种锚索破坏类型,其破坏机制与全长锚固型锚索有着本质差别,需要进一步深入研究。综合采用实验室试验、理论分析和数值模拟等研究方法,明晰了锚索自由段剪切破坏特征,揭示了预应力锚索自由段板剪切破坏力学机制和细观演化规律。研究结果表明:节理面剪切作用引起锚索内形成耦合增长的轴力和剪力,钢绞线断口同时存在拉伸和剪切破坏2种类型;反弯点处锚索轴力和剪力呈正相关关系,基于拉剪复合破坏准则,较好地解释了锚索剪切破坏力学机制;锚索剪切过程中同时存在拉应力集中区和拉剪复合应力集中区,锚索外缘钢绞线表面剪切损伤导致其较早破坏,锚索内力演化规律证实了锚索剪切破坏属于拉剪复合破坏。研究结果为锚索支护技术的发展提供一定的参考作用。

关键词：岩石力学岩体支护剪切破坏锚索自由段力学模型数值模拟

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混合工质喷射器变工况性能研究

工程热物理学报 2024年第5期45卷 1300-1307页

作者：王林李少强谈莹莹张凯李骁洋河南科技大学建筑能源与热科学技术研究所洛阳471023

混合工质因其温度滑移和组分变化的特性,在提高喷射制冷系统性能方面展现出巨大潜力。明晰混合工质喷射器在变工况下的运行特性,为进一步挖掘混合工质喷射制冷系统的性能改进空间提供了理论基础。本文基于真实气体模型,建立了混合工质(R... 详细信息

混合工质因其温度滑移和组分变化的特性,在提高喷射制冷系统性能方面展现出巨大潜力。明晰混合工质喷射器在变工况下的运行特性,为进一步挖掘混合工质喷射制冷系统的性能改进空间提供了理论基础。本文基于真实气体模型,建立了混合工质(R32/R245fa)喷射器的数值模型,并搭建实验装置验证。研究了R32/R245fa喷射器中主流体、次流体及出口流体工况对引射性能的影响,并与纯工质(R245fa)喷射器进行对比。结果表明:R32/R245fa喷射器的引射性能显著优于R245fa喷射器;主流体压力是影响R32/R245fa喷射器性能的关键参数,当主流体压力为1003 kPa时引射比最大;R32/R245fa喷射器的引射比随次流体温度的升高线性增加;R32/R245fa喷射器在刚偏离双壅塞模式时仍能保持良好的引射比,相对于R245fa喷射器更具优势。

关键词：非共沸混合工质喷射器引射比数值模拟运行工况

激素治疗慢性肾脏病进展高风险IgA肾病患者的预后分析——一项回顾性研究

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中国全科医学 2024年第6期27卷 692-698页

作者：高歌张鑫越冯玉华窦婧予吴雪莹程根阳郑州大学第一附属医院肾脏内科河南省郑州市450052

背景IgA肾病(IgAN)是世界范围内常见的原发性肾小球肾炎之一,目前糖皮质激素是否能改善慢性肾脏病(CKD)进展高风险IgAN患者肾脏预后尚无明确结论。目的本研究旨在探讨激素治疗对CKD进展高风险IgAN患者的治疗反应及肾脏预后的影响。方法... 详细信息

背景IgA肾病(IgAN)是世界范围内常见的原发性肾小球肾炎之一,目前糖皮质激素是否能改善慢性肾脏病(CKD)进展高风险IgAN患者肾脏预后尚无明确结论。目的本研究旨在探讨激素治疗对CKD进展高风险IgAN患者的治疗反应及肾脏预后的影响。方法回顾性纳入2017年1月—2021年10月于郑州大学第一附属医院就诊的CKD进展高风险IgAN患者。根据是否进行激素治疗将患者分为激素治疗组和支持治疗组,采用倾向匹配法按照性别、年龄、24 h尿蛋白定量、估算肾小球滤过率(eGFR)对患者进行1∶1匹配筛选病例,收集患者的临床及病理资料,记录患者治疗1年内疾病缓解情况及不良反应发生情况。以开始支持治疗的日期作为随访起点,随访至2022-10-31,主要终点事件定义为:进展为终末期肾脏病(ESRD)或接受透析治疗。复合终点事件定义为:eGFR较基线持续下降超过30%或进入ESRD或接受透析或患者死亡;运用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,并采用Log-rank检验比较两组患者主要/复合终点事件累积发生率的差异。运用Cox比例风险回归分析探究影响CKD进展高风险IgAN患者预后的可能因素。结果共有236例原发性IgAN患者符合纳入标准,经过1∶1匹配,激素治疗组97例与支持治疗组97患者匹配成功,两组基线数据匹配均衡。激素治疗组患者完全缓解率、部分缓解率均高于支持治疗组(χ^(2)=6.171,P=0.013;χ^(2)=3.973,P=0.046)。中位随访时间为18.00(9.75,28.00)个月。Kaplan-Meier生存分析结果显示,激素治疗组的主要终点事件累积发生率低于支持治疗组(χ^(2)=4.495,P=0.034);激素治疗组的复合终点事件累积发生率低于支持治疗组(χ^(2)=4.419,P=0.036)。符合纳入标准的236例患者中有177例中等量蛋白尿患者,采用倾向匹配法按照性别、年龄、24 h尿蛋白定量、eGFR对激素治疗和支持治疗的177例患者进行1∶1匹配后,激素治疗中等量蛋白尿者和支持治疗中等量蛋白尿者各有76例患者匹配成功。Kaplan-Meier生存曲线结果显示,激素治疗中等量蛋白尿者的主要终点事件累积发生率低于支持治疗中等量蛋白尿者(χ^(2)=4.127,P=0.042);激素治疗中等量蛋白尿者的复合终点事件累积发生率低于支持治疗中等量蛋白尿者(χ^(2)=4.934,P=0.026)。多因素Cox比例风险回归分析结果显示血红蛋白(HR=0.982)、血肌酐(HR=1.019)、eGFR(HR=1.020)、24 h尿蛋白定量(HR=1.205)是影响CKD进展高风险IgAN患者发生主要终点事件的影响因素(P<0.05)。激素治疗组感染发生率高于支持治疗组(P<0.05)。结论在CKD进展高风险IgAN肾病患者中,与单纯支持治疗相比,激素治疗可以显著提升肾脏缓解率,降低肾功能下降、肾衰竭风;但仍需警惕其不良反应的发生。

关键词：肾小球肾炎,IgA 糖皮质激素类蛋白尿预后危险因素比例风险度模型

基于响应面与狼群算法的电火花线切割加工性能与放电能耗建模及优化

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1324-1334页

作者：马军叶红伟袁杰李晓科曹阳明五一郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室河南郑州450002

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,... 详细信息

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,以放电能耗EEV、表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为输出,构建了电火花线切割加工性能与放电能耗多目标优化响应面模型,并采用改进的狼群算法对模型进行优化求解。优化结果与实验结果对比表明,Ra、EEV和MRR的平均误差均不高于10%,且随机优化实验结果优于75%以上的正交试验设计的实验结果,验证了优化模型及求解方法的有效性。

关键词：绿色制造电火花线切割加工放电能耗响应面法狼群算法