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热羽流与置换通风作用下油雾颗粒预测模型

空气动力学学报 2024年第3期42卷 119-128页

作者：王非孟钦鹏翁文兵耿宇王昕上海理工大学环境与建筑学院上海200093

高大空间机械厂房采用置换通风系统时,存在竖直方向油雾颗粒浓度分布不均匀的现象。这种现象会影响以降低室内颗粒浓度为目的的需求通风量。为了快速预测竖向油雾颗粒浓度分布,采用区域模型建模方法,考虑壁面流区、热羽流区和主流区等... 详细信息

高大空间机械厂房采用置换通风系统时,存在竖直方向油雾颗粒浓度分布不均匀的现象。这种现象会影响以降低室内颗粒浓度为目的的需求通风量。为了快速预测竖向油雾颗粒浓度分布,采用区域模型建模方法,考虑壁面流区、热羽流区和主流区等主要区域,基于质量平衡与能量平衡方程,建立了竖向油雾颗粒浓度分布预测模型;同时在实验舱内进行了实验验证,模型计算结果与实验结果趋势相符,最大相对误差不大于20%,表明该模型能够基本满足工程要求;以5种颗粒散发率工况为例进行节能分析,发现引入预测模型后计算得到的置换通风系统需求通风量可比传统变风量系统通风设计方法计算的减少18.83%~44.41%。该预测模型能较为准确地预测高大厂房中置换通风时竖向不同高度的油雾颗粒浓度,可应用于需要快速预测竖向颗粒平均浓度的场景。

关键词：机械加工油雾颗粒垂直分布区域模型热羽流

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旋转式三温区微流控PCR扩增平台的研制

食品与生物技术学报 2024年第2期43卷 107-112页

作者：孔振翔姚延禄周新丽上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

微流控芯片用于聚合酶链式反应(PCR)可提高检测效率和自动化程度,但目前把核酸提取、扩增、检测功能集成到一块芯片上仍比较困难,此外,微流控芯片专用PCR仪也存在温度控制不够快速、精准的问题。作者采用空间上温度循环代替时间上温度... 详细信息

微流控芯片用于聚合酶链式反应(PCR)可提高检测效率和自动化程度,但目前把核酸提取、扩增、检测功能集成到一块芯片上仍比较困难,此外,微流控芯片专用PCR仪也存在温度控制不够快速、精准的问题。作者采用空间上温度循环代替时间上温度循环的设计思路,搭建了一套旋转式三温区微流控PCR扩增平台,对大肠杆菌进行核酸提取和扩增。结果表明,旋转式三温区微流控PCR扩增平台拥有较好的热均匀性和热稳定性,平台的升降温速率分别为3.5℃/s和2.67℃/s,单次循环时间为110 s。与9700型PCR仪相比,所建平台的温度控制方案更为简单、升降温速率更高、循环时间更短。本研究结果可为实现核酸提取、扩增一体化的微流控PCR设备的研发提供参考。

关键词：微流控技术聚合酶链式反应(PCR) 核酸扩增

基于特级初榨橄榄油两种不同特性的DSC掺假分析方法研究

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食品与发酵工业 2024年第1期50卷 183-188页

作者：魏燕宋志强武卫东上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学能源动力工程国家级实验教学示范中心上海200093

该文基于油脂物理特性与氧化稳定性2种特性,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对市面上常见的特级初榨橄榄油(extra virgin olive oil,EVOO)中大豆油掺假问题进行研究。在物理特性方面,采用DSC冷却曲线来分析E... 详细信息

该文基于油脂物理特性与氧化稳定性2种特性,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对市面上常见的特级初榨橄榄油(extra virgin olive oil,EVOO)中大豆油掺假问题进行研究。在物理特性方面,采用DSC冷却曲线来分析EVOO掺假。随着大豆油掺假比例升高,油样在-40~-60℃结晶焓值ΔH由EVOO的29.78 J/g减小为40%掺假混合油的6.133 J/g,对EVOO质量比构建的一元回归方程Y=57.556X-28.44(R2=0.997)。在氧化稳定性方面,氧化温度160℃下,不同油样诱导氧化时间随大豆油掺假比例上升逐渐变短,由EVOO的25.8 min逐渐减小为40%掺假混合油的17.8 min,Y=-19.4X+25.64(R^(2)=0.996),掺假模型相关性较好。这2种DSC检验掺假分析方法都能有效鉴别EVOO中大豆油的掺假且各有特点,可根据实际情况选取合适的方法更好处理EVOO掺假问题。

关键词：特级初榨橄榄油大豆油物理特性氧化稳定性差示扫描量热法掺假鉴定

一种新的多能互补分布式能源系统动态约束工作点设计方法

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动力工程学报 2024年第1期44卷 128-137页

作者：张瑞芳崔国民徐玥肖媛易智康郭佳上海理工大学新能源科学与工程研究所上海200093

提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于... 详细信息

提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于具体算例。结果表明:相比其他3种方案,采用动态约束工作点设计方法后年综合费用分别降低了11.3%、8.8%和4.1%,进一步提高了系统的经济性。

关键词： MCDES 动态约束工作点优化配置强制进化随机游走算法

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一种检测砷(Ⅲ)的适配体试纸条

上海理工大学学报 2024年第2期46卷 199-205页

作者：杨晔张琴琴徐斐黄海轩王雨萱叶煜玮袁敏上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

利用三明治夹心法构建基于适配体胶体金的试纸条,目的在于开发切实可行的As(Ⅲ)检测应用装置。通过As(Ⅲ)与金标适配体的特异性结合,将其截留在试纸条检测线处。纳米金作为显色材料,其颗粒直径为(13±1)nm。经过优化反应条件,选择Satori... 详细信息

利用三明治夹心法构建基于适配体胶体金的试纸条,目的在于开发切实可行的As(Ⅲ)检测应用装置。通过As(Ⅲ)与金标适配体的特异性结合,将其截留在试纸条检测线处。纳米金作为显色材料,其颗粒直径为(13±1)nm。经过优化反应条件,选择Satorius CN 140作为硝酸纤维素膜,控制线上捕获探针链霉亲和素与生物素的最佳比例为1∶4,对应的划线浓度为10μmol/L。检测线上1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐与N-羟基琥珀酰亚胺的最优比例为1∶3,金标适配体最优浓度为0.5μmol/L。在最佳反应条件下,观察试纸条的显色结果,颜色响应信号与砷浓度形成很好的梯度关系,检测限为0.1μmol/L。本试纸条对As(Ⅲ)具有高度的特异性,并且稳定性良好。其检测成本不足1元,可满足低收入地区普通人群实时检测As(Ⅲ)的要求。

关键词：试纸条纳米金适配体砷

复水量对新型真空升华-复水解冻影响的实验研究

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制冷学报 2024年第4期45卷 159-166页

作者：李思彤武卫东陈珊珊刘方然王欣上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

真空升华-复水解冻方法作为一种新型解冻方法,具有广阔前景。为深入了解新型真空升华-复水解冻方法的过程机理并优化其解冻工艺,采用新鲜猪里脊肉为对象,研究了复水量对解冻时间、解冻效果和系统比能耗等解冻性能的影响,并与传统真空蒸... 详细信息

真空升华-复水解冻方法作为一种新型解冻方法,具有广阔前景。为深入了解新型真空升华-复水解冻方法的过程机理并优化其解冻工艺,采用新鲜猪里脊肉为对象,研究了复水量对解冻时间、解冻效果和系统比能耗等解冻性能的影响,并与传统真空蒸汽解冻方法进行对比研究。结果表明:在真空升华-复水解冻方法中复水量对复水解冻阶段中传热传质过程有重要影响,不同复水量下表现出的解冻性能差异较大。当进入单位容积真空箱的复水量为0.0135 mL/cm^(3)时,解冻效率和能耗及解冻后冻品品质效果最优。与传统真空蒸汽解冻方法相比,该方法可将解冻时间缩短55%,解冻损失率、总色差和系统比能耗可分别降低85%、77%、47%,且能保证解冻后猪肉更好的质构参数。

关键词：真空升华-复水解冻复水量解冻效率解冻效果(品质) 比能耗

基于SMPA的半挂车自动泊车运动规划方法研究

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汽车工程 2024年第4期46卷 691-702页

作者：王元民王亚飞秦文刚陈浩刘银华上海理工大学机械工程学院上海200093 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

半挂车辆的非稳定运动学特性为其泊车过程中自主运动规划带来严峻挑战。针对半挂车在多障碍物的静态场景中泊车运动规划算法效率低、结果平滑性差等问题,本文提出了序列式运动规划方法(sequential motion planning algorithm,SMPA)。首... 详细信息

半挂车辆的非稳定运动学特性为其泊车过程中自主运动规划带来严峻挑战。针对半挂车在多障碍物的静态场景中泊车运动规划算法效率低、结果平滑性差等问题,本文提出了序列式运动规划方法(sequential motion planning algorithm,SMPA)。首先,提出了基于二次规划策略和改进双向快速扩展随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree algorithm,Bi-RRT)的初始路径生成方法。然后,结合车辆非完整微分约束下的路径节点可行性判别方法研究,提出基于概率的目标偏向采样策略,提高了采样效率。最后,构建了面向车辆系统控制变量连续性的非线性最优化控制模型,解决泊车换向点的对接问题,提高了泊车轨迹平滑性。仿真结果表明,该方法在多障碍物场景中,规划时间相比Hybrid A*和Bi-RRT分别降低了86.71%和21.44%,轨迹质量也更具优越性。

关键词：半挂车自动泊车二次规划改进Bi-RRT 非线性最优化控制模型

基于AHP和TOPSIS-模糊综合评价的多场景储能选型方法

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 691-701页

作者：刘洋恺孙伟卿刘唯上海理工大学电气工程系上海200093 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610051

目前储能技术路线多样,不同类型的储能各具应用前景,但储能选型需要综合考虑经济性、安全性等因素,是一个复杂的多目标决策问题,因此储能选型是工程应用中的关键问题之一。提出一种将层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和优劣... 详细信息

目前储能技术路线多样,不同类型的储能各具应用前景,但储能选型需要综合考虑经济性、安全性等因素,是一个复杂的多目标决策问题,因此储能选型是工程应用中的关键问题之一。提出一种将层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)-模糊综合分析法相结合的储能选型评价体系。首先,通过建立评价体系的判断矩阵,利用AHP获取指标权重;其次,将判断矩阵里量纲不同的指标类型用TOPSIS做规范化处理,以此获得更客观的权重向量,改善AHP法的主观性;而后,将指标权重对角化处理并与标准化后的矩阵相乘获得加权判断矩阵,并求取贴近度向量。最后,加权判断矩阵与模糊综合分析法关系矩阵相乘获取储能类型的隶属度评价结果,并以隶属度最大值所在的等级为最终评价,处于等级Ⅰ中最佳,等级Ⅱ次之并以此类推;由此通过TOPSIS获得更客观的权重向量,改善AHP法的主观性,得到的权重向量也更客观。最后以锂离子电池、钠硫电池和铅酸电池等七种储能类型在应用于削峰填谷、电网保供电和改善电压质量场景为例,并与现有的储能选型方法进行比较,体现该评价体系的创新,检验所提评价体系和选型方法的有效性。

关键词：储能系统层次分析法优劣解距离法模糊综合评价法

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基于动态特征图卷积网络的视网膜血管分割方法

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中国激光 2024年第15期51卷 173-183页

作者：缪林一李峰上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

利用深度学习技术进行视网膜血管分割是临床医生诊断眼底疾病的重要辅助方法。然而,现有方法忽略了感受野在高分辨率图像特征提取阶段的重要性以及深度特征图通道之间的动态拓扑相关性,导致通道间信息表征不足。为此,设计一种新颖的动... 详细信息

利用深度学习技术进行视网膜血管分割是临床医生诊断眼底疾病的重要辅助方法。然而,现有方法忽略了感受野在高分辨率图像特征提取阶段的重要性以及深度特征图通道之间的动态拓扑相关性,导致通道间信息表征不足。为此,设计一种新颖的动态特征图卷积网络模型(DF-Net)。该模型采用结构化Dropout卷积块替代U-Net中的原始卷积块,构建一个双扩张卷积块(DDCB),旨在不增加模型参数量的同时扩大感受野,提升模型捕捉视网膜血管全局结构信息的能力。进一步,构建动态特征图卷积模块(DFGCM),将特征通道映射到拓扑空间并在拓扑空间上挖掘通道之间的动态拓扑关系,提高通道信息的利用率,丰富视网膜血管的特征信息。实验结果表明:所提DF-Net能够有效提高对视网膜血管的分割精度,在两个公共合理的高分辨率Fives和HRF数据集上,准确率分别达0.9876和0.9733,灵敏度分别达0.9088和0.8322,均优于现有的先进血管分割模型;在三个广泛使用的低分辨率DRIVE、STARE和CHASE_DB1数据集上,也表现出较为出色的分割效果。这些出色的分割结果表明所提DFNet具有辅助临床医生提高眼底疾病诊断能力的潜力。

关键词：图像处理视网膜血管分割图卷积神经网络动态特征融合