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基于条件神经网络的质子交换膜燃料电池的老化性能预测

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储能科学与技术 2024年第9期13卷 3094-3102页

作者：李从心岳美玲李昕彤熊庆辉刘孝艳国家电投集团氢能科技发展有限公司北京102600 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

在积极推进“双碳”目标的背景下,氢能的发展迎来了前所未有的机遇。作为绿色交通变革的重要一环,燃料电池汽车在减碳和实现碳中和方面发挥着关键作用,同时也成为新能源汽车研究的焦点。提高燃料电池汽车的智能化程度,通过机器学习算法... 详细信息

在积极推进“双碳”目标的背景下,氢能的发展迎来了前所未有的机遇。作为绿色交通变革的重要一环,燃料电池汽车在减碳和实现碳中和方面发挥着关键作用,同时也成为新能源汽车研究的焦点。提高燃料电池汽车的智能化程度,通过机器学习算法不断优化性能,已成为解决燃料电池汽车问题的重要途径。质子交换膜燃料电池作为燃料电池的核心技术之一,其耐用性问题依然是制约其商业化和市场普及的主要障碍。鉴于燃料电池的非线性和动态特性,以及运行条件的不断变化,准确预测其老化性能极具挑战。本工作提出一种基于条件卷积神经网络的新型燃料电池老化性能预测模型。该模型结合线性趋势和非线性动态特征预测,通过递归方法迭代预测燃料电池的老化性能。实验结果验证了本模型在长期性能预测上的高准确性,对于增强燃料电池系统的可靠性和效率具有重要的实际意义。

关键词：燃料电池机器学习神经网络时间序列预测

碱性农田土壤冬小麦不同生育期镉的迁移转化研究

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生态环境学报 2024年第3期33卷 450-459页

作者：张腾云王静高健磊葛文静王宗耀韩龙郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 河南元光科技有限公司河南濮阳457000 鹤壁市人元生物技术发展有限公司河南鹤壁458030

目前,农田土壤镉污染导致的农业生态环境安全问题引起了极大的关注,然而与酸性土壤相比,针对碱性土壤镉污染导致小麦籽粒镉超标的相关研究进展缓慢。为探明镉在碱性土壤-作物系统中的迁移转化规律,以河南省济源市碱性镉污染农田土壤及... 详细信息

目前,农田土壤镉污染导致的农业生态环境安全问题引起了极大的关注,然而与酸性土壤相比,针对碱性土壤镉污染导致小麦籽粒镉超标的相关研究进展缓慢。为探明镉在碱性土壤-作物系统中的迁移转化规律,以河南省济源市碱性镉污染农田土壤及冬小麦为例,通过分析小麦不同生育期土壤和小麦植株各器官镉含量的分布变化,阐明了土壤镉随小麦生长发育的富集及迁移转化规律,揭示了根际效应和土壤理化性质对该过程的影响。结果显示:1)随着小麦生长发育,相较于非根际,根际土壤理化性质的变化更为明显,有机质向根际环境的富集趋势显著(P灌浆期0.600>成熟期0.559),向地上部分迁移转运则集中在灌浆期(灌浆期1.04>分蘖期0.277>成熟期0.260);4)小麦根部对镉的富集能力随根际土壤pH的升高而增强(r=0.690,P<0.05),茎叶对镉的富集能力随根际土壤CEC的升高而降低(r=-0.697,P<0.05)。由此,在碱性土壤镉污染修复治理中,针对性地在镉向小麦富集迁移的关键期(分蘖期、灌浆期)采取阻控措施,调节关键影响因素(土壤有机质、CEC),可控制小麦籽粒镉超标风险。研究结果可为碱性镉污染农田土壤的修复治理及风险防控提供理论基础。

关键词：碱性农田土壤镉污染冬小麦土壤理化性质富集迁移特性

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低碳氮比低运行负荷污水处理厂碳排放特征

中国给水排水 2024年

作者：冯浩韩芸周梦雨卓杨余芬李小慧郝杰西安建筑科技大学环境与市政工程学院西咸新区和润生态建设发展有限公司

为探明低碳氮比低运行负荷污水处理厂的碳排放特征，基于排放因子法，以西安市某污水处理厂为研究对象，开展脱氮除磷性能和碳排放特征研究。结果表明：对于该低碳氮比低运行负荷污水处理厂，采用好氧池间歇曝气和生物协同化学除磷等运... 详细信息

为探明低碳氮比低运行负荷污水处理厂的碳排放特征，基于排放因子法，以西安市某污水处理厂为研究对象，开展脱氮除磷性能和碳排放特征研究。结果表明：对于该低碳氮比低运行负荷污水处理厂，采用好氧池间歇曝气和生物协同化学除磷等运行措施，可以保证出水稳定达标，系统COD、TN和TP的去除率分别达到94.70%、87.10%和98.29%。在好氧池采用间歇曝气的情况下，活性污泥硝化作用良好，氨氧化速率、亚硝酸盐氧化速率和最大反硝化速率分别达到3.56、4.29和13.73 mg/(g·h)(以N计)。污水处理厂碳排放总量为1539.18 t/a(以CO2当量计)，脱氮产生的N2O排放(37.85%)和电耗(42.43%)是主要的碳排放来源。碳排放总量与电耗呈显著正相关(R=0.84，P＜0.01)，说明电耗是决定碳排放总量的关键。通过运行调控，精准控制间接排放可有效降低碳排放总量。此外，利用多途径强化协同脱氮除磷可有效减少曝气和外加碳源消耗，适用于当下低碳氮比低运行负荷污水处理厂的降耗增效。

关键词：低运行负荷低碳氮比碳排放间歇曝气脱氮除磷

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红花草莓新品种红粉伊人的选育

果树学报 2024年第5期41卷 1027-1030页

作者：姚环宇刘海楠张学明陈玉波林益吉林省农业科学院·中国农业科技东北创新中心长春130033 长春奢爱农业科技发展有限公司长春130600

红粉伊人是由沈阳农业大学优系18SF与52SF杂交育成的红花草莓新品种。果实红色,圆锥形或楔形,风味酸甜,有香气,一级序果平均单果质量7.06 g。可溶性固形物含量(w)为11.6%,果实硬度为1.06 kg·cm^(-2)。公主岭地区(东经124°、北纬43°)... 详细信息

红粉伊人是由沈阳农业大学优系18SF与52SF杂交育成的红花草莓新品种。果实红色,圆锥形或楔形,风味酸甜,有香气,一级序果平均单果质量7.06 g。可溶性固形物含量(w)为11.6%,果实硬度为1.06 kg·cm^(-2)。公主岭地区(东经124°、北纬43°)露地栽培,5月中旬开花,单花花期5~7 d,连续开花能力强,群体花期4个月以上。6月上中旬果实成熟。抗灰霉病和白粉病,高抗叶斑病,适宜露地栽培。红粉伊人花深粉红色,花冠茎3.1 cm,花瓣数5~8枚。适合在吉林省中部、东部及相似生态区露地栽培。

关键词：草莓新品种红粉伊人红花

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光伏组件热斑效应智能化检测的综述及展望

太阳能学报 2024年第5期45卷 527-536页

作者：王道累姚从荣李超王卫军秦宝星朱瑞上海电力大学能源与机械工程学院上海201306 中国电子科技集团公司第二十一研究所上海200233 上海高仙自动化科技发展有限公司上海201210

针对目前光伏组件热斑检测方式较为众多繁杂的问题,总结并系统剖析现存的国内外各种光伏组件传统及智能化的热斑检测方式,将深度学习算法运用于此的最新进展,并着重研究多位研究者对于将各种神经网络、注意力机制以及目标检测模型运用... 详细信息

针对目前光伏组件热斑检测方式较为众多繁杂的问题,总结并系统剖析现存的国内外各种光伏组件传统及智能化的热斑检测方式,将深度学习算法运用于此的最新进展,并着重研究多位研究者对于将各种神经网络、注意力机制以及目标检测模型运用于热斑红外图像的检测上,如多尺度卷积神经网络、基于SpotFPN多尺度特征学习模块等。之后针对光伏组件热斑检测的智能化诊断技术进行实验对比,最后对当前问题展开探讨以及对未来该技术进展的展望。

关键词：光伏组件太阳能发电红外图像深度学习热斑智能化

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不同钻孔注热时序下煤层温度场变化规律研究

中国矿业 2024年第3期33卷 187-195页

作者：杨旭太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 中煤科工能源科技发展有限公司北京100013

分析评价煤矿井下采用不同的注热时序进行钻孔注热时,煤层温度场的动态演变规律对于优化注热抽采瓦斯工艺及方案、进一步提高煤矿井下注热抽采瓦斯效率具有重要的理论意义。本文基于渗流力学、传热学等理论,建立流热耦合数值计算模型,... 详细信息

分析评价煤矿井下采用不同的注热时序进行钻孔注热时,煤层温度场的动态演变规律对于优化注热抽采瓦斯工艺及方案、进一步提高煤矿井下注热抽采瓦斯效率具有重要的理论意义。本文基于渗流力学、传热学等理论,建立流热耦合数值计算模型,针对单一钻孔间歇注热及相邻钻孔交替注热的两种注热工艺条件下煤层温度场变化规律开展数值模拟研究。研究结果表明:单一钻孔间歇注热过程中,煤层温度场呈现单峰形态。当注热总时长相同时,在钻孔周边一定范围内,间歇注热周期越长,钻孔附近煤体温度的均值越低,温度场非均匀性越弱。相邻钻孔交替注热时,煤层温度场呈现出双峰形态。当注热总时长相同时,在钻孔周边一定范围内,交替注热周期越长,钻孔附近煤体温度的均值越低,温度场非均匀性越弱;在钻孔附近一定范围内,当交替注热周期相同时,钻孔间距越大,煤体温度越高,温度场非均匀性越强。对于不同的注热方式及钻孔布置的煤层加热效率为:单一钻孔间歇注热<钻孔间距2 m相邻钻孔交替注热<钻孔间距4 m相邻钻孔交替注热。研究结果对于注热开采瓦斯技术优化与效率提升具有重要意义。

关键词：钻孔注热瓦斯抽采温度场传热学

带虚拟控制律饱和的四旋翼无人机姿态跟踪控制

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控制工程 2024年

作者：孙悦盖玉林陈明侯卫钢桓守志辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁华冶集团发展有限公司

针对具有外部干扰的四旋翼无人机系统，提出了一种新的虚拟控制律饱和设计方案。与全状态约束方法不同，其优点是不仅解决了信号超调问题，且提高了系统的稳定性及控制性能。此外，在该设计方案中，引入了有限时间控制和一种新的指令滤... 详细信息

针对具有外部干扰的四旋翼无人机系统，提出了一种新的虚拟控制律饱和设计方案。与全状态约束方法不同，其优点是不仅解决了信号超调问题，且提高了系统的稳定性及控制性能。此外，在该设计方案中，引入了有限时间控制和一种新的指令滤波器，前者旨在提高系统的响应速度，后者则解决了“微分爆炸”及信号在饱和边界不可导的问题. 同时，通过设计一个改进的扰动观测器实现四旋翼系统外部扰动较为精准的观测。最后，数值仿真验证了设计方案的有效性，并将该方案具体应用到一个四旋翼实验平台，其实验结果进一步证明该方案的可行性及实用性。

关键词：虚拟控制律饱和有限时间控制扰动观测四旋翼无人机

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页岩气水平井振动固井套管柱振动特性研究

振动与冲击 2024年第9期43卷 149-157,194页

作者：齐林山尹宜勇曲从锋刘斌辉王立琰白翰钦王通中国农业大学工学院北京100083 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 北京康布尔石油技术发展有限公司北京102206

为了求解页岩气水平井振动固井套管柱振动特性和动力响应,考虑扶正器分布支承的特点,运用传递矩阵法建立了页岩气水平井套管柱的动力学模型,并通过试验验证了套管柱动力学模型的准确性。在此基础上,研究了扶正器支承和套管柱参数对套管... 详细信息

为了求解页岩气水平井振动固井套管柱振动特性和动力响应,考虑扶正器分布支承的特点,运用传递矩阵法建立了页岩气水平井套管柱的动力学模型,并通过试验验证了套管柱动力学模型的准确性。在此基础上,研究了扶正器支承和套管柱参数对套管柱振动特性的影响,探索了振动固井工况下套管柱的动力响应和振幅衰减规律。研究结果表明:扶正器刚度增大、扶正器支承数量增加和套管外径增大均会导致套管柱固有频率的增加;扶正器刚度增大会加快套管柱振幅衰减;增大激振力的同时利用低频共振能提高套管柱振动有效传播距离。该研究能够为页岩气水平井振动固井装备设计提供有益参考。

关键词：页岩气水平井套管柱传递矩阵振动特性动力响应

江香薷籽油对果蝇睡眠、嗅觉能力和抗氧化指标的影响

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中国实验动物学报 2024年第9期32卷 1182-1190页

作者：徐梦婷朱钰晨苏丹宋永贵张文凯徐磊马秋婷刘志勇郭绍勇江西中医药大学实验动物科技中心南昌330004 江西金贝农业发展有限公司江西新余338000

目的探究江香薷籽油(Mosla chinensis seed oil,MCSO)对果蝇的生理行为和抗氧化指标的影响。方法将1日龄野生型W1118黑腹果蝇(Drosophila melnogaster,***)分为对照组、0.25%、0.5%、1%、2%和4%剂量组,并设雌雄分组。对照组喂食基础培养... 详细信息

目的探究江香薷籽油(Mosla chinensis seed oil,MCSO)对果蝇的生理行为和抗氧化指标的影响。方法将1日龄野生型W1118黑腹果蝇(Drosophila melnogaster,***)分为对照组、0.25%、0.5%、1%、2%和4%剂量组,并设雌雄分组。对照组喂食基础培养基,各剂量组分别喂食添加了0.25%、0.5%、1%、2%和4%浓度的MCSO培养基,采用攀爬实验探究最佳给药浓度和给药时间。再将果蝇分为空白组、模型组和给药组,模型组果蝇通过夜间重复光照刺激法剥夺果蝇睡眠,建立失眠模型。采用食欲实验、攀爬实验、应激实验、嗅觉记忆实验和检测果蝇睡眠-觉醒节律探究MCSO对果蝇生理行为的影响;采用酶联免疫吸附实验检测果蝇体内超氧化物歧化酶(super oxidase dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。结果MCSO能够增强30日龄果蝇的运动能力(P<0.01);提高SOD、CAT活性(P<0.01)、降低体内MDA含量(P<0.01);改善衰老果蝇的嗅觉记忆能力。睡眠剥夺后雌性果蝇模型组夜晚睡眠时间减少(P<0.05),雄性果蝇模型组夜晚睡眠时间减少(P<0.01),喂食MCSO后,睡眠剥夺的雌性果蝇夜间睡眠时间延长(P<0.05),雄性果蝇夜间睡眠时间延长(P<0.01)。结论MCSO对果蝇具有一定的体内抗氧化能力,能延长睡眠剥夺果蝇的夜间睡眠时间以及提高果蝇的嗅觉记忆力。

关键词：果蝇江香薷籽抗氧化睡眠