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复合材料级联结构宽频吸声性能研究

应用声学 2024年

作者：张俊超陈虎郑州工业应用技术学院机电工程学院南京大学现代工程与应用科学学院

为了有效地抑制宽频强噪声的声辐射，该文设计了多孔材料与亥姆霍兹共振吸声结构的级联吸声结构，声波通过多孔材料后进入低频宽带吸声超材料结构(SHRs)，会降低结构的吸声效果，然后对多孔材料与SHRs吸声孔的对应位置进行穿孔，可以在... 详细信息

为了有效地抑制宽频强噪声的声辐射，该文设计了多孔材料与亥姆霍兹共振吸声结构的级联吸声结构，声波通过多孔材料后进入低频宽带吸声超材料结构(SHRs)，会降低结构的吸声效果，然后对多孔材料与SHRs吸声孔的对应位置进行穿孔，可以在不影响多孔材料高频吸声效果的同时，提升SHRs结构的低频吸声能力。首先，通过理论分析、COMSOL数值模拟与实验测试相结合的方法研究了SHR吸声机理及关键参数对吸声性能的影响规律，设计的低频宽带吸声结构(厚度60 mm)的仿真与实验结果显示在120～160 Hz频段内的吸声值均大于0.9。然后设计了多孔材料复合吸声结构(厚度260 mm)，实现了在100～10000 Hz频带内的平均吸声系数至0.97，为工业降噪领域提供了新的解决方式。

关键词：螺旋内插管多孔材料复合结构宽频吸收

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基于真实界面形貌的热障涂层氧化的数值模拟

热加工工艺 2024年

作者：申强赵志勇王芳师云龙蒋立坤常超太原科技大学应用科学学院山西柴油机工业有限责任公司

为了研究热障涂层界面氧化过程中氧化层厚度和应力场分布，发展了基于真实界面形貌的热障涂层界面氧化力-化耦合生长和应力演化的有限元模型，模拟了氧化层生长和应力演化。结果发现；在界面粗糙的位置，氧化层厚度明显大于其他位置；... 详细信息

为了研究热障涂层界面氧化过程中氧化层厚度和应力场分布，发展了基于真实界面形貌的热障涂层界面氧化力-化耦合生长和应力演化的有限元模型，模拟了氧化层生长和应力演化。结果发现；在界面粗糙的位置，氧化层厚度明显大于其他位置；随着氧化时间的增加，氧化层与粘结层的界面逐渐趋于平滑，这与文献结果相吻合；涂层内Y方向拉应力主要位于氧化层和粘结层界面波峰处，以及氧化层和陶瓷层界面波谷处，这些位置是热障涂层界面氧化失效的危险区域。

关键词：热障涂层界面氧化力-化耦合真实界面形貌

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负性向列相液晶电致缺陷的产生与湮灭过程

物理学报 2024年第5期73卷 257-266页

作者：王紫凌叶家耀黄志军宋振鹏李炳祥肖瑞林陆延青南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 鞍山师范学院物理学院鞍山114000

取向有序的液晶材料具有丰富的物理各向异性、外场响应性、物理效应,催生了新一代的光电应用.利用电场可在液晶中产生拓扑缺陷.缺陷动态过程受材料自身特性和外界条件的影响尚未明晰.本文选用介电各向异性△ε在-1.1到-11.5之间的7种向... 详细信息

取向有序的液晶材料具有丰富的物理各向异性、外场响应性、物理效应,催生了新一代的光电应用.利用电场可在液晶中产生拓扑缺陷.缺陷动态过程受材料自身特性和外界条件的影响尚未明晰.本文选用介电各向异性△ε在-1.1到-11.5之间的7种向列相液晶材料,通过施加线性增加的交流电场,研究了负性向列相液晶电致脐点缺陷产生到湮灭过程中材料特性(△ε)和外界条件(温度、外加电场参数)对脐点缺陷的标度规律及湮灭快慢的影响.结果表明:在不同的△ε、温度和电场频率下,缺陷产生过程均满足Kibble-Zurek机制,即缺陷密度与电场变化率之间存在标度关系,且标度指数约为1/2;温度越高,产生缺陷密度越大;△ε越强或电场变化越快,缺陷湮灭速度越快.本文的研究厘清了拓扑缺陷产生湮灭与材料特性和外界条件的依赖关系,有利于对软物质中拓扑缺陷动态过程的认识和理解.

关键词：向列相液晶脐点缺陷电场效应介电各向异性

La修饰提高CO_(2)制甲醇催化剂Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)的稳定性

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1095-1102页

作者：牛萌萌姜雅楠张弦张翠娟刘源天津大学化工学院天津市应用催化科学与工程重点实验室天津300350 鄂尔多斯市碳中和研究应用有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

CO_(2)加氢制甲醇反应中Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂的失活是限制其应用的主要原因之一,实验通过向Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂中添加不同含量的La,合成了一系列La改性的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,以提高其对CO_(2)加氢制甲醇反应的催化稳... 详细信息

CO_(2)加氢制甲醇反应中Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂的失活是限制其应用的主要原因之一,实验通过向Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂中添加不同含量的La,合成了一系列La改性的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,以提高其对CO_(2)加氢制甲醇反应的催化稳定性。在温度200℃,压力3 MPa,空速12000 mL/(g·h)条件下进行的100 h短期稳定性测试,未改性的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂在100 h内活性衰减明显,添加La后催化剂稳定性逐渐得到提高,当La添加量为5%时活性最佳(CO_(2)转化率4%,甲醇选择性85%),并且该催化剂在1000 h长期稳定性测试中表现出较高的稳定性(在190−220 h失活17%后保持稳定)。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)表征发现,加入5%La提高了Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂中Cu、ZnO的分散度,抑制了催化剂中Cu的烧结;同时稳定了Cu^(0/+),延缓了催化剂中Cu的氧化,从而提高了催化剂的稳定性。

关键词： Cu/ZnO/Al_(2)O_(3) La助剂稳定性

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煤热解中痕量乙烯在线激光吸收光谱检测

光学精密工程 2024年第5期32卷 670-677页

作者：段政孟星星李凯亮孙小聪田亚莉宫廷李传亮邱选兵蔡廷栋太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心山西太原030024 江苏师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116

为了实现煤热解过程中痕量乙烯(C2H4)标识气体的在线识别与检测,结合波长调制与长光程技术,搭建了煤热解乙烯在线激光吸收光谱检测装置。采用中心波长为1620 nm通信波段DFB激光器作为激光光源,有效光程为15 m的多光程吸收池为样品吸收池... 详细信息

为了实现煤热解过程中痕量乙烯(C2H4)标识气体的在线识别与检测,结合波长调制与长光程技术,搭建了煤热解乙烯在线激光吸收光谱检测装置。采用中心波长为1620 nm通信波段DFB激光器作为激光光源,有效光程为15 m的多光程吸收池为样品吸收池,利用SR830进行波长解调,通过二次谐波信号反演得到乙烯浓度。使用高精度流量控制器,利用高纯氮气稀释乙烯配比,制备得到10×10^(-6)到90×10^(-6)的标准乙烯样气,其线性拟合的相关系数R2为0.9989;对浓度为20×10^(-6)的乙烯进行连续4000 s的Allan方差分析,实验结果表明,检测极限为121×10^(-9)。为了研究不同气体氛围下煤热解过程中乙烯浓度的演化规律,控制气体流速为150 mL/min,分别在氮气、空气以及合成空气中对乙烯标识气体的释放过程进行热重分析实验。研究发现,当温度小于500℃时,3种气体环境下乙烯释放量较少且基本一致,当温度在500~700℃时,氮气环境中乙烯释放量要远高于其他两种气体,但空气中乙烯释放的增速最快,最大释放量约为40×10^(-6),温度高于700℃时乙烯释放量均开始减少。这一结果为进一步探索煤热解中乙烯的生成机理提供了理论和实验基础。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱技术乙烯 Allan方差波长调制煤热解

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论高校科研转化对社会创新的贡献

应用型高等教育研究 2024年第2期9卷 47-51页

作者： Isabel Roessler Cort-Denis Hachmeister 陈颖(翻译) 高等教育发展中心德国居特斯洛33332 奥斯纳布吕克应用科学大学

高校很多科研项目课题对应对社会挑战至关重要。要战胜这些挑战,不仅需要技术创新,还需要社会创新。然而,很多创新想法未能得到实际应用。其中一个重要原因是,区域创新生态系统中的利益相关者没有完全在科研项目中发挥作用。文章揭示了... 详细信息

高校很多科研项目课题对应对社会挑战至关重要。要战胜这些挑战,不仅需要技术创新,还需要社会创新。然而,很多创新想法未能得到实际应用。其中一个重要原因是,区域创新生态系统中的利益相关者没有完全在科研项目中发挥作用。文章揭示了高校社会创新的兴起,深入分析了高校科研项目的现实情况,提出了今后加强高校社会创新的做法,并讨论了这种创新形式是否受到应用科学大学的关注以及对他们的重要性。

关键词：社会创新创新生态系统应用科学大学

2002年—2022年渤黄东海浮游植物粒径等级月平均遥感数据集

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遥感学报 2024年第6期28卷 1425-1432页

作者：孙德勇环宇王胜强李正浩张海龙齐琳刘建强何宜军南京信息工程大学海洋科学学院南京210044 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 美国南佛罗里达大学海洋科学学院圣彼德斯堡33701 国家卫星海洋应用中心北京100081

浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分,其粒径等级PSC(Phytoplankton Size Class)是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部,呈现半封闭特征,PSC现场测量数据集主要来自... 详细信息

浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分,其粒径等级PSC(Phytoplankton Size Class)是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部,呈现半封闭特征,PSC现场测量数据集主要来自于近几年开展的航次观测实验,采样点在空间和时间上分布稀疏不均,因此需要结合高频次、覆盖范围广的遥感反演技术来填补现场实测数据的不足。本文基于MODIS/Aqua传感器在2002年8月—2022年5月期间的海表遥感反射率产品,应用Sun等(2019)构建的PSC遥感反演模型,生产PSC长时序数据集。数据集以Matlab标准格式存储,共包含238个文件,便于各软件读取(下载方式:DOI:10.17632/mjg5s9p4wp.3)。产品精度验证结果显示:卫星反演与现场测量结果较为一致(小型、微型和微微型浮游植物的平均绝对百分比误差分别为22.9%、11.4%和35.0%)。同时不同海域的空间分布对比验证发现,优化调整后的叶绿素a反演算法能提高PSC反演模型效果,使其更贴近于现场测量值。基于本数据集的PSC长时序分布统计结果显示:近岸海域主要以小型浮游植物富集,离岸水域主要以微型浮游植物为主。从典型区域的多年月平均曲线来看,以小型浮游植物为例,渤海中心和长江口区域都存在春(5月)、夏季(7月)“双峰”特征,而北黄海区域则呈现春(4月)、秋季(10月)“双峰”特征。同时南黄海和东海离岸海域的春季峰值更显著,分别位于4月和3月。本数据集有助于精细化分析理解黄海、渤海和东海浮游植物各项生理、生态功能的时空变化规律,同时又可以作为水体环境监测常规项目,值得推广使用。

关键词：卫星遥感数据集浮游植物粒径等级渤黄东海 MODIS

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二维光子晶体板动量空间中的偏振场(特邀)

光学学报 2024年第10期44卷 47-60页

作者：王为民寇君龙陆延青南京大学电子科学与工程学院江苏南京210023 南京大学集成电路学院江苏苏州215163 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 武进南京大学未来技术创新研究院江苏常州213153

二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性,并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记,并具有偏振态,因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与... 详细信息

二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性,并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记,并具有偏振态,因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与外界相互作用的规律,能够为光场操控提供新思路。本文介绍了二维光子晶体板在动量空间中的偏振场的相关特性,并综述了近年来相关的研究和应用。

关键词：物理光学光子晶体偏振场偏振奇点拓扑电荷

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碳中和目标下电化学储能技术进展及展望

动力工程学报 2024年第3期44卷 396-405页

作者：周凡宇曾晋珏王学斌南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210033

针对碳中和目标下可再生能源并网引发的电力系统不稳定的现状,介绍了电力系统各个环节对于储能的需求特性,讨论了电化学储能,包括超级电容器、碱金属离子电容器、碱金属离子电池、液流电池、其他二次电池、氢能等技术的特点与发展现状,... 详细信息

针对碳中和目标下可再生能源并网引发的电力系统不稳定的现状,介绍了电力系统各个环节对于储能的需求特性,讨论了电化学储能,包括超级电容器、碱金属离子电容器、碱金属离子电池、液流电池、其他二次电池、氢能等技术的特点与发展现状,分析了它们在适配大规模储能时所面临的挑战,展望了其未来应用前景和发展趋势。最后指出,电化学储能技术应朝着“高性能、高安全性、低成本”的方向发展。

关键词：碳中和可再生能源电化学储能电容器电池氢能