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三元锂电池热失控射流可视化及速度场测试

化工进展 2024年第2期43卷 703-712页

作者：刘昊东张鹏飞黄钰期浙江大学能源工程学院浙江杭州310027

三元锂电池在电动汽车领域得到了越来越广泛的应用。对电池发生热失控时的喷阀射流速度场开展研究,将有助于反推热失控过程中电池内部的临界压力及压力变化,对辅助优化电池设计、准确预测火焰传播等具有重要意义。但是,锂电池在热失控... 详细信息

三元锂电池在电动汽车领域得到了越来越广泛的应用。对电池发生热失控时的喷阀射流速度场开展研究,将有助于反推热失控过程中电池内部的临界压力及压力变化,对辅助优化电池设计、准确预测火焰传播等具有重要意义。但是,锂电池在热失控过程中往往存在两次喷射,喷射产物不仅包括电池内的化学反应产气、电解液蒸发等,还包含部分颗粒和电池内部各部件的碎片等;此外,蒸发后的电解液也会在遇冷后凝结,使整个喷阀射流过程呈现气-液-固三相混合状态,提高了速度场辨识与测试的难度。因此,为实现在高温情况下喷阀射流的可视化及速度场辨识计算,本研究搭建了主要由高速相机、激光系统和电池防爆箱组成的实验台架,采用高速相机对电池热失控射流过程进行拍摄及处理。首先对流场流态开展初步分析;然后通过自适应滤波算法,有效降低成像时噪声的影响,并增强液滴的边缘细节信息;同时利用直方图均衡化进一步提高图像的对比度;最后,采用基于亚像素精度插值的互相关算法对喷射流场的速度场进行分析计算,得到了不同时刻的二维平面下的速度场数据,并进一步对不同时刻不同区域的速度特性进行了分析,为后续电池热失控机理研究和电池安全性能提升工作提供了基础。

关键词：成像电解液两相流图像预处理速度场

基于多级数据融合的核电站运行功能健康状态评估

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机械工程学报 2024年第4期60卷 200-211页

作者：蒋翔宇冯毅雄洪兆溪胡炳涛司恒远谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室贵阳550025 浙江大学宁波科创中心宁波315100 深圳中广核工程设计有限公司深圳518172

随着新一代信息技术和人工智能技术与工业日益深度的融合协作,工业系统的运维从传统的人工定期运维向基于状态的智能维护迈进,其中健康状态评估作为智能运维的关键环节,通过源源不断的数据对系统的演化进行持续感知分析,为预测性维护提... 详细信息

随着新一代信息技术和人工智能技术与工业日益深度的融合协作,工业系统的运维从传统的人工定期运维向基于状态的智能维护迈进,其中健康状态评估作为智能运维的关键环节,通过源源不断的数据对系统的演化进行持续感知分析,为预测性维护提供决策支持。以核电站为研究对象,提出面向多部门协同环境下设备-系统-子功能-功能多层级融合的健康状态评估框架。针对工业系统控制的设备群具有大量状态参数的特点,提出基于偏差赋权的加权平均融合算子融合设备级参数,可快速定位并突出异常设备参数,避免评估结果因融合参数较多而展现“健康”假象;鉴于系统在不同健康状态下样本数据量的差异,提出考虑不平衡样本的非对称多分类学习方法融合系统健康值,多个健康等级之间通过信息有向迁移建立可自学习优化的健康评估模型,实现子功能健康状态及时自感知评估;最后基于集成学习融合多个子功能所属的健康评估器,得到宏观的运行功能健康状态评估决策。在提出的框架指导下对核电站反应性功能进行逐级健康状态评估,验证所提方法的有效性。

关键词：工业系统健康状态评估数据融合核电站基于状态的维护

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溶胀法制备荧光微球研究进展

发光学报 2024年第7期45卷 1058-1067页

作者：陈红建袁玉文凌世生陈东乔旭升董余兵樊先平浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江大学材料科学与工程学院硅材料国家重点实验室浙江杭州310027 杭州安旭生物科技有限公司浙江杭州310011

溶胀法作为一种可调控性强、操作简单、实用性高的制备荧光微球的方法而被广泛应用。本文综述了利用溶胀法制备荧光微球的研究进展,阐述了溶胀法制备荧光微球的基本原理和步骤。进一步综述了溶胀过程中影响微球性能的常见因素,例如聚合... 详细信息

溶胀法作为一种可调控性强、操作简单、实用性高的制备荧光微球的方法而被广泛应用。本文综述了利用溶胀法制备荧光微球的研究进展,阐述了溶胀法制备荧光微球的基本原理和步骤。进一步综述了溶胀过程中影响微球性能的常见因素,例如聚合物基质、荧光物质、溶胀剂的种类等,总结了溶胀法调控优化荧光微球的改进策略,对溶胀法制备荧光微球的应用前景进行了展望。

关键词：溶胀法荧光微球研究进展发光增强

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左侧门静脉高压的诊治进展

中华消化杂志 2024年第3期44卷 205-211页

作者：徐学青陈洪潭浙江大学医学院附属第一医院消化内科杭州310003

左侧门静脉高压是由脾静脉阻塞引起的局限于门静脉系统左侧区域的临床综合征, 其临床特征是胃周侧支循环和胃食管静脉曲张形成, 同时门静脉通畅、肝功能无异常, 最常见的并发症为胃静脉曲张破裂出血。左侧门静脉高压属于可治愈性疾病, ... 详细信息

左侧门静脉高压是由脾静脉阻塞引起的局限于门静脉系统左侧区域的临床综合征, 其临床特征是胃周侧支循环和胃食管静脉曲张形成, 同时门静脉通畅、肝功能无异常, 最常见的并发症为胃静脉曲张破裂出血。左侧门静脉高压属于可治愈性疾病, 尽早识别和积极处理对其具有重要的临床意义。

关键词：左侧门静脉高压症脾静脉血栓胃底静脉曲张超声内镜

燃气管道巡检四足机器人的改进沙猫群优化SLAM算法研究

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电子测量与仪器学报 2024年

作者：巫宇航王强肖瑶周海婷吴琳琳毛炜中国计量大学计量测试与仪器学院中国计量大学能源环境与安全工程学院兰溪新奥燃气有限公司

为解决燃气管道巡检四足机器人的地图构建问题，提出一种改进沙猫群算法优化的ISCSO-FastSLAM算法。首先，引入柯西变异策略提高沙猫群算法跳出局部最优的能力，加快收敛速度，并加入自适应遗传参数增强沙猫群算法的稳定性。再通过改进... 详细信息

为解决燃气管道巡检四足机器人的地图构建问题，提出一种改进沙猫群算法优化的ISCSO-FastSLAM算法。首先，引入柯西变异策略提高沙猫群算法跳出局部最优的能力，加快收敛速度，并加入自适应遗传参数增强沙猫群算法的稳定性。再通过改进沙猫群算法输出的位置预测最优解来更新FastSLAM算法的预测粒子集，从而提高估计精度。同时利用低权重粒子优化策略代替粒子滤波中原来的重采样步骤，来保证粒子的多样性。然后搭建不同的仿真环境，将多种算法进行仿真对比，仿真结果表明：在20m×20m的仿真环境下，ISCSO-FastSLAM算法相比WOA-FastSLAM算法对地图的构建更为准确，对机器人位置和环境路标的估计误差分别减小了17.1%和23.3%。最后，利用四足机器人在60m×100m大小的居民区进行建图实验，实验结果表明：相比FastSLAM算法和WOA-FastSLAM算法，ISCSO-FastSLAM算法能够构建更准确的居民区巡检地图，对阀门井、调压箱等巡检关键位置的估计误差分别减小了16.2%和6.0%。

关键词：燃气巡检沙猫群算法地图构建四足机器人 FastSLAM算法

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基于醇解-酯交换法再生PET的固相缩聚

现代纺织技术 2024年第9期32卷 38-47页

作者：朱子旭陈斌杰官军吕维扬王秀华姚玉元浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312030 浙江佳人新材料有限公司浙江绍兴312000

为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(CRPET)固相缩聚反应规律及影响因素,在真空条件下,对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯(vPET)和CRPET的固相缩聚反应特征,探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律;通过改变反应氛围,在真空和... 详细信息

为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(CRPET)固相缩聚反应规律及影响因素,在真空条件下,对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯(vPET)和CRPET的固相缩聚反应特征,探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律;通过改变反应氛围,在真空和氮气两种反应氛围下分别考察了真空度、氮气流速以及预结晶温度对CRPET特性黏度的影响,对比分析了固相缩聚前后CRPET性能的变化。结果表明:在相同反应条件下,vPET的固相缩聚反应速率大于CRPET;端甲基的存在会阻碍CRPET固相缩聚反应正向进行,但随着温度的升高,这种阻碍逐渐减弱;减小CRPET尺寸或升高反应温度均会提高特性黏度增长速率;CRPET特性黏度在真空条件下比氮气条件下的增量更大;固相缩聚反应在较高氮气流速和真空度下更容易进行;预结晶温度上升会促使固相缩聚反应正向进行,但过高结晶温度会阻碍CRPET内部小分子的扩散逸出,导致特性黏度增长减缓;固相缩聚反应能够提升CRPET的结晶性能,对其热性能影响微弱。

关键词：再生PET 化学法再生固相缩聚特性黏度反应条件端甲基

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脊髓线分型在颈椎后路单开门椎管成形术中的应用

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中国脊柱脊髓杂志 2024年第8期34卷 843-851页

作者：李孙龙倪励斌施益锋陈衍黄业恒盛孙仁吴爱悯王向阳温州医科大学附属第二医院脊柱外科温州市325027 浙江大学医学院附属浙江医院骨科中心杭州市310030

目的:介绍脊髓(spinal cord,SC)线的定义、临床分型及其在颈椎后路单开门椎管成形术中的应用策略,并对其可信度和可重复性进行检验分析。方法:回顾性分析2018年1月~2020年12月于温州医科大学附属第二医院接受颈椎后路单开门椎管成形术... 详细信息

目的:介绍脊髓(spinal cord,SC)线的定义、临床分型及其在颈椎后路单开门椎管成形术中的应用策略,并对其可信度和可重复性进行检验分析。方法:回顾性分析2018年1月~2020年12月于温州医科大学附属第二医院接受颈椎后路单开门椎管成形术进行脊髓减压的86例患者的临床资料,其中男51例,女35例,年龄34~77岁,术后随访时间12~36个月。根据术前MRI上SC线与前方致压物的关系,将其分为3种类型:Ⅰ型为致压物在SC线前方,Ⅱ型为致压物与SC线接触,Ⅲ型为致压物超过SC线。由5位脊柱外科医师对患者的MRI图像进行独立评估与分型,通过Kappa一致性检验分析其可信度及可重复性。2021年1月~2022年12月招募50例多节段颈髓压迫疾病(脊髓型颈椎病、颈椎后纵韧带骨化、发育性颈椎管狭窄)患者进行前瞻性研究,根据尽量改善SC线分型的原则决定开门节段,随访12~34个月,对回顾性及前瞻性研究的患者均记录术前和末次随访改良脊髓前方压迫程度评分、颈部疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic association,JOA)评分及改善率,采用配对样本t检验比较各型手术前后评分差异,采用单因素方差分析比较三型间评分差异,评估不同SC线分型患者术后脊髓减压情况及临床疗效。结果:回顾性分析的86例患者中SC线Ⅰ型38例,Ⅱ型31例,Ⅲ型17例。观察者间一致性的Kappa系数0.817~0.945;观察者内一致性的Kappa系数为0.891~0.963,可信度及可重复性满意。患者术前各型之间脊髓压迫程度评分、VAS评分无统计学差异(P>0.05),且末次随访与术前相比均有统计学差异(P<0.05);Ⅰ型患者末次随访脊髓压迫程度评分和VAS评分最低,Ⅲ型患者最高(P<0.05);Ⅰ型JOA评分改善率为(73.49±11.26)%,Ⅱ型为(67.08±9.01)%,Ⅲ型为(53.74±7.93)%,三组间有统计学差异(P<0.05)。前瞻性分析的50例患者中SC线Ⅰ型27例,Ⅱ型15例,Ⅲ型8例。术前脊髓压迫程度评分Ⅰ型为3.67±0.47分,Ⅱ型为3.84±0.37分,Ⅲ型为4.00±0.00分,末次随访时Ⅰ型为1.24±0.62分,Ⅱ型为2.60±0.58分,Ⅲ型为3.40±0.52分;Ⅰ型VAS评分由术前6.48±0.85分改善为末次随访时的1.11±0.51分,Ⅱ型由术前6.67±0.90分改善为末次随访时的1.73±0.59分,Ⅲ型由术前7.13±0.64分改善为末次随访时的2.38±0.52分(P<0.05)。Ⅰ型患者末次随访脊髓压迫程度评分和VAS评分最低,Ⅲ型患者最高(P<0.05)。Ⅰ型JOA评分由术前12.07±1.17分改善为末次随访时的15.59±0.69分,Ⅱ型由术前10.93±0.80分改善为末次随访时的14.67±0.72分,Ⅲ型由术前10.13±1.13分改善为末次随访时的13.63±0.74分(P<0.05)。Ⅰ型JOA评分改善率为(72.50±12.38)%,Ⅱ型为(61.99±9.78)%,Ⅲ型为(51.25±5.19)%,三组间有统计学差异(P<0.05)。结论:SC线分型实用可靠,其可信度和可重复性较好。选择适宜开门节段使SC线分型为Ⅰ型的后路单开门椎管成形术可解除前方脊髓压迫;当SC线分型为Ⅲ型时,后路手术后前方仍有压迫,需考虑行前路手术。

关键词：脊髓线分型减压颈椎椎管成形术

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基于深度学习的山洪时空预测代理模型

自然灾害学报 2024年第4期33卷 164-175页

作者：杨勇川王俊彦文海家王乃玉浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 重庆大学土木工程学院重庆400045

山洪是全球范围内最危险的自然灾害之一,具有突发性强、成灾快和破坏力大并且难以短时临近预测的特点。传统山洪预报预警方法主要依赖于基于物理机制的水文-水动力山洪过程模拟,然而这种方法计算复杂耗时较长,难以满足山洪的短时临近预... 详细信息

山洪是全球范围内最危险的自然灾害之一,具有突发性强、成灾快和破坏力大并且难以短时临近预测的特点。传统山洪预报预警方法主要依赖于基于物理机制的水文-水动力山洪过程模拟,然而这种方法计算复杂耗时较长,难以满足山洪的短时临近预测需求。以浙江临安仁里村为例,在水文-水动力物理模拟所产生的8378条降雨时序和对应山洪淹没时空序列数据集的基础上,以基于卷积门控循环单元(convolutional gated recurrent unit convGRU)的深度神经网络作为核心,构建山洪时空序列预测代理模型。该模型通过输入过去24小时降雨观测时序和未来6小时的降雨预报时序,可实现未来6小时山洪淹没时空演变过程的快速预测。代理模型在测试集中能可靠地预测未来逐小时的山洪淹没范围、最大淹没深度以及淹没位置,未来6小时预测的可决系数均值为0.96,且预测速度平均比物理模拟快15625倍。这表明该代理模型能够捕捉物理模拟中降雨到山洪的复杂映射关系,实现目标区域山洪的快速预测,为山洪预警及应急响应决策制定提供有力的模型基础。

关键词：深度学习山洪模型时空序列预测卷积门控循环单元代理模型

基于绿肥根系分泌物特征的新垦耕地土壤微生物代谢功能改善研究

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土壤通报 2024年第3期55卷 769-779页

作者：吴通兴吴维聪周秋惠徐秋芳庆元县土肥植保能源中心浙江丽水323800 庆元县农产品质量安全中心浙江丽水323800 庆元县特色产业发展中心浙江丽水323800 浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州311300

【目的】种植绿肥是增加土壤有机质和提升新造耕地土壤质量的重要措施,但绿肥根系分泌物特征尚不清楚。【方法】本研究以无植物为对照,进行白三叶(Trifolium repens L.)、大豆(Glycine max)、黑麦草(Lolium perenne L.)的盆栽试验,探明... 详细信息

【目的】种植绿肥是增加土壤有机质和提升新造耕地土壤质量的重要措施,但绿肥根系分泌物特征尚不清楚。【方法】本研究以无植物为对照,进行白三叶(Trifolium repens L.)、大豆(Glycine max)、黑麦草(Lolium perenne L.)的盆栽试验,探明不同绿肥根系分泌能力、根系分泌物组成以及对土壤微生物功能的影响。【结果】大豆生物量(平均单株重量9.11g)最大,而根系分泌量(TOC 8.01mg)最小,明显低于白三叶(10.37 mg)和黑麦草(14.78mg);基于单位植物和根干物质重量的根系分泌量为白三叶最高(0.408%和1.249%)、大豆最小(0.088%和0.312%),表明白三叶的根系分泌能力很强。采用乙酸乙酯萃取、GC-MS鉴定根系分泌物成分,分别检出白三叶、黑麦草、大豆29、21、28种化合物,主要为烃、酯、醇等化合物,不同绿肥各大类物质的组成存在差异;丙酸乙酯、乙酸丙酯和磷酸三丁酯等酯类物质,以及杂环类的吡啶均为优势成分,但不同绿肥占比不同。采用Biolog法评估三种绿肥土壤微生物功能特性发现,大豆土壤微生物代谢有机碳能力最强,单一碳源每孔的平均吸光值(AWCD)高低依次为大豆>白三叶>黑麦草>对照;对碳水化合物、氨基酸、羧酸、酚酸、多聚物、胺类等6类碳源的利用能力比较发现,大豆土壤微生物对前3类物质的利用最强,白三叶土壤微生物对酚酸和多聚物利用最强,黑麦草土壤微生物对胺类利用最强。【结论】豆科绿肥对土壤微生物功能的积极作用优于禾本科黑麦草,以改进土壤微生物功能为主要目的的新垦耕地推荐种植豆类绿肥。

关键词：新垦耕地绿肥根系分泌物土壤微生物