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基于MOF材料的涂层应用与机制研究进展

复合材料学报 2024年第3期41卷 1093-1108页

作者：杜娟汪鸿宇石玉超宋海鹏中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300 北京机械设备研究所北京100854

金属有机骨架(MOF)作为一种新型多孔晶体材料,因其具有高孔隙率、结构多样、化学结构可控等特点可被作为纳米粒子和载体使用。基于MOF材料的涂层可兼具MOF本身的优点,但基于MOF材料的涂层应用和机制研究的综述性论文不多。本文针对基于... 详细信息

金属有机骨架(MOF)作为一种新型多孔晶体材料,因其具有高孔隙率、结构多样、化学结构可控等特点可被作为纳米粒子和载体使用。基于MOF材料的涂层可兼具MOF本身的优点,但基于MOF材料的涂层应用和机制研究的综述性论文不多。本文针对基于MOF材料的涂层国内外研究现状进行了介绍,重点阐述了基于MOF材料的涂层防/除冰应用(超疏水表面和光滑液体注入多孔表面(SLIPS))、防腐应用(MOF材料作为纳米粒子和载体)和抗菌应用(基于金属离子释放、基于光动力(PDT)和基于光热(PTT)),并归纳出不同涂层的防/除冰机制(降低水的凝固温度和减少冰的黏附)、防腐机制(直接物理阻隔或生成化合物而达到阻隔效果)和抗菌机制(对真核细胞具有弱毒性的金属离子达到抗菌效果、活性氧(ROS)在光照射下激活达到抑菌效果和通过吸收外界光产生热量,随温度升高而达到抗菌效果)。并对基于MOF材料的涂层面临的关键挑战、潜在应用和发展前景进行了展望。

关键词：金属有机骨架涂层防/除冰机制防腐机制抗菌机制

深部煤储层孔裂隙结构对煤层气赋存的影响-以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块为例

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煤炭科学技术 2024年第8期52卷 106-123页

作者：邓泽王红岩姜振学丁蓉李永洲王涛中国石油大学(北京) 北京102200 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油国家卓越工程师学院北京100083 中石油煤层气有限责任公司北京100028 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

深部煤储层孔隙–裂缝结构对深部煤层气资源潜力评价和勘探开发具有重要意义。选取鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块DJ57井本溪组5个煤岩样品为研究对象,在煤岩煤质参数测试的基础上,采用气体吸附法、高压压汞法和微米CT扫描等测试手段,... 详细信息

深部煤储层孔隙–裂缝结构对深部煤层气资源潜力评价和勘探开发具有重要意义。选取鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块DJ57井本溪组5个煤岩样品为研究对象,在煤岩煤质参数测试的基础上,采用气体吸附法、高压压汞法和微米CT扫描等测试手段,对深部煤储层中的纳米级孔隙-微米级裂缝进行多尺度定量表征,综合评价不同尺度的孔裂隙结构特征。再结合渗透率和甲烷等温吸附试验,探讨了微观孔裂隙对深部煤储层中煤层气的赋存和渗流的影响。研究结果表明:基于多种孔隙表征方法对深部煤储层孔裂隙进行多尺度定量表征,其孔裂隙体积分布类型主要以“U”型为主,呈现出微孔与微裂缝并存双峰态,主要集中在0.3~1.5 nm和>100μm的范围内。其中,微孔(10μm)体积平均分别占总孔裂隙体积的80.18%,6.70%,1.65%和11.47%。随着微孔发育而吸附气量呈增大的趋势,微孔可以提供大量吸附点位,为深部煤层气的吸附和赋存提供场所。随着微裂缝发育而游离气量呈增大的趋势,微裂缝可以提供大量储集空间,为深部煤层气的富集提供空间条件。此外,微裂缝在三维空间中相互连通,形成网状结构,连通性强。随着微裂缝越发育,煤储层渗透率越大,微裂缝增强了煤层气的渗流能力。纳米级孔隙和微米级裂隙发育特征分别控制着深部煤层气吸附能力和开发潜力。

关键词：深部煤层气孔隙-裂缝全尺度表征大宁-吉县区块

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计及区域建筑群生长特性的动态冷热负荷预测

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 140-149页

作者：杜玉吉钟崴钱辉金俞自涛浙江大学工程师学院浙江杭州310058 中节能城市节能研究院有限公司江苏常州213000

考虑区域建筑群的动态生长特性,结合负荷计算理论、灰色Verhulst模型及等维新息灰色理论,采用MATLAB构建完整的区域动态冷热负荷预测方法,以常州高铁新城2017—2022年的建筑面积为历史数据,对区域未来10年的冷热负荷进行预测.结果表明,... 详细信息

考虑区域建筑群的动态生长特性,结合负荷计算理论、灰色Verhulst模型及等维新息灰色理论,采用MATLAB构建完整的区域动态冷热负荷预测方法,以常州高铁新城2017—2022年的建筑面积为历史数据,对区域未来10年的冷热负荷进行预测.结果表明,采用基于等维新息灰色理论的Verhulst灰色模型建立的3种业态面积预测方程拟合精度均达到一级.高铁新城未来10年冷热负荷先快速增长后缓慢增长直至饱和,达到饱和的时间约为2030年,冷、热负荷饱和规模分别为436、228 MW,与采用面积指标法的计算结果(冷负荷为472 MW、热负荷为285 MW)相比,分别降低了约7.52%、19.86%.

关键词：区域供冷供热系统动态负荷预测建筑群生长特性灰色模型新型城镇化

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基于合作联盟的电化学储能共享模式研究

电网技术 2024年第5期48卷 1947-1956,I0038,I0039页

作者：刘寅韬江全元耿光超郭凯杰潘御钦浙江大学工程师学院浙江省杭州市310015 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310007

随着“双碳”战略的确定,新型电力系统建设已成为“十四五”期间国家重大战略布局的关键环节,而作为灵活性调节资源的储能配套建设将构成电力系统安全稳定运行的重要保障。针对现阶段电源侧储能成本疏导的难点,提出了一种由新能源场站... 详细信息

随着“双碳”战略的确定,新型电力系统建设已成为“十四五”期间国家重大战略布局的关键环节,而作为灵活性调节资源的储能配套建设将构成电力系统安全稳定运行的重要保障。针对现阶段电源侧储能成本疏导的难点,提出了一种由新能源场站和储能运营商组成的“合作联盟”共享储能方案,储能在满足合作联盟内部新能源场站的调控需求前提下,利用剩余容量参与电网辅助服务,解决了新能源场站建设储能意愿低的基础问题。同时,面向跟踪计划出力与电网二次调频的场景,量化分析了“合作联盟”共享储能相对于新能源自建储能在投资效益、资源利用有效性方面的差异,并提出基于Shapley值的储能容量定价方法,分析了“合作联盟”共享储能模式具备商业上的可行性。结果表明,“合作联盟”共享储能模式提升了储能的资源利用效率,且在收益分配方面更具公平性。

关键词：新型电力系统共享储能跟踪发电计划二次调频 Shapley值

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“航空发动机控制系统”课程教学改革

西部素质教育 2024年第20期 6-10页

作者：陈毓智缑林峰马静西北工业大学动力与能源学院西北工业大学国家卓越工程师学院

文章从课程目标制定、课程内容整合、教学方法革新、考核方式优化、专家讲座举办、课程思政开展六个方面阐述了“航空发动机控制系统”课程教学改革，其中教学方法革新包括互动式教学、案例分析教学、虚拟仿真教学、科研见习、在线教学... 详细信息

文章从课程目标制定、课程内容整合、教学方法革新、考核方式优化、专家讲座举办、课程思政开展六个方面阐述了“航空发动机控制系统”课程教学改革，其中教学方法革新包括互动式教学、案例分析教学、虚拟仿真教学、科研见习、在线教学、跨学科整合教学。

关键词： “航空发动机控制系统”课程课程目标课程内容

针对小型鸟类目标的基于门控循环单元的扩展卡尔曼跟踪方法

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信号处理 2024年第5期40卷 944-956页

作者：韩冰王红昌苏志刚郝敬堂赵欣怡中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

基于激光雷达的小型鸟类的跟踪监视是一种新的实现机场及其周边空域鸟情监测预警的关键技术。针对激光雷达采样频率低引起的目标状态跟踪误差大、模型适应性低的问题,本文提出了一种基于门控循环单元的目标状态估计扩展卡尔曼跟踪方法... 详细信息

基于激光雷达的小型鸟类的跟踪监视是一种新的实现机场及其周边空域鸟情监测预警的关键技术。针对激光雷达采样频率低引起的目标状态跟踪误差大、模型适应性低的问题,本文提出了一种基于门控循环单元的目标状态估计扩展卡尔曼跟踪方法。该方法通过融合深度学习网络对非线性运动的预测能力和扩展卡尔曼滤波对于随机噪声的抑制能力,实现了对于无法准确建模的非线性运动鸟类目标在低采样率条件下的跟踪。针对深度学习网络为隐性表达模型难以与扩展卡尔曼融合的问题,提出近似一步转移矩阵估计方法,将深度学习网络的预测转化为显性状态转移模型,使得跟踪方法中预测与滤波估计形成循环迭代。本文在公开的鸽子飞行轨迹数据集上进行仿真验证表明,所提方法在不同采样频率条件下的跟踪效果均优于传统跟踪算法,且在低采样频率下相对于已有方法具有超过25.5%跟踪误差性能提升,所提方法能够实现基于激光雷达的鸟类目标跟踪。

关键词：鸟类目标跟踪门控循环单元网络扩展卡尔曼滤波激光雷达

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神经网络的拓扑解释综述

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第8期38卷 188-196页

作者：何宇楠阳蕾王佳慧重庆理工大学数学科学研究中心重庆400054 重庆理工大学理学院重庆400054 重庆大学国家卓越工程师学院重庆401147

随着神经网络技术在医疗诊断、金融风险评估等关键领域的广泛应用,其决策过程的透明度和可解释性需求日益增加。尽管已有大量研究从不同维度探讨了神经网络的解释性,但当前的方法仍未能完全揭示其决策机制,限制了其在高可靠性和高解释... 详细信息

随着神经网络技术在医疗诊断、金融风险评估等关键领域的广泛应用,其决策过程的透明度和可解释性需求日益增加。尽管已有大量研究从不同维度探讨了神经网络的解释性,但当前的方法仍未能完全揭示其决策机制,限制了其在高可靠性和高解释性要求的场景中的广泛应用。通过系统综述拓扑学方法在神经网络解释性研究中的应用,详细分析了这些方法在揭示神经网络内部工作机制方面的优势与不足。具体探讨了拓扑工具在分析神经网络特征空间和参数空间的作用,并总结了相关研究在实际应用中面临的挑战和未来的发展方向,为进一步提升神经网络的透明度和可解释性提供了有益参考。

关键词：神经网络可解释性拓扑数据分析持续同调 Mapper算法

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基于相变材料的蒸汽卡诺电池热力学循环设计

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 161-168页

作者：林小杰徐家豪孙鹏钟崴胡亚才浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院浙江嘉兴314024 浙江大学工程师学院浙江杭州310015

为了研究工业园区综合能源系统的多能互补新路线,提出基于高低温相变材料的新型蒸汽卡诺电池.建立计及设备性能与质量流量的热力学循环计算模型,分析设计参数、多级压缩结构对系统热泵系数、循环效率、储电损失与供热(火用)效率的影响.... 详细信息

为了研究工业园区综合能源系统的多能互补新路线,提出基于高低温相变材料的新型蒸汽卡诺电池.建立计及设备性能与质量流量的热力学循环计算模型,分析设计参数、多级压缩结构对系统热泵系数、循环效率、储电损失与供热(火用)效率的影响.通过探究发现,低温相变材料的相变温度和高温相变材料的相变温度是影响蒸汽卡诺电池性能的主要因素,得到蒸汽卡诺电池的高循环性能区.优化蒸汽卡诺电池的参数与结构,结果表明,循环效率可达56.96%,热泵系数可达2.55,供热(火用)效率可达68.74%.

关键词：卡诺电池储能热力学分析蒸汽生产余热利用

考虑有限维修人员及多种依赖性的制造系统双阈值群体维护决策

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工业工程与管理 2024年第4期29卷 129-138页

作者：石易达王海峰明新国邱思琦上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海振华重工(集团)股份有限公司上海200125 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

大型制造系统的设备间存在复杂的结构、随机、经济和资源依赖性。维修人员作为多台设备共享的有限维护资源,数量少会使停机等待时间过长,而数量多会导致资源浪费和成本增加。为研究有限维修人员和多种依赖性对制造系统群体维护策略的影... 详细信息

大型制造系统的设备间存在复杂的结构、随机、经济和资源依赖性。维修人员作为多台设备共享的有限维护资源,数量少会使停机等待时间过长,而数量多会导致资源浪费和成本增加。为研究有限维修人员和多种依赖性对制造系统群体维护策略的影响,首先建立了单设备的双阈值视情维护模型;其次考虑维修人员数量和设备间依赖性对停机时间及维护成本的影响,建立了并串联制造系统的群体维护模型;然后以最小化总维护成本为目标寻求最优维护时间窗长度与维修人员数量;最后以某空调压缩机壳体生产车间为例进行了验证。结果显示,所提方法相比雇佣充足维修人员时降低了2.85%的总维护成本。所提出模型的创新性在于同时考虑了多设备制造系统的设备间四种依赖性以及维修人员的数量约束。

关键词：视情维护维护时间窗有限维修人员维护调度