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计及电磁-传热影响的蒸发冷却风力发电机定子铁心穿管结构优化设计

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1684-1697页

作者：程自然王宇高剑黄守道阮琳湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

采用自循环式蒸发冷却技术是提升大容量风力发电机组散热能力和可靠性的一种经济且有效的方式,然而在传统电机的分析设计和性能预测过程中,往往会忽略定子局部穿管结构的改变对电机电磁性能的影响,同时也会忽略这部分接触热阻在热传导... 详细信息

采用自循环式蒸发冷却技术是提升大容量风力发电机组散热能力和可靠性的一种经济且有效的方式,然而在传统电机的分析设计和性能预测过程中,往往会忽略定子局部穿管结构的改变对电机电磁性能的影响,同时也会忽略这部分接触热阻在热传导过程中对电机冷却性能的影响。对此,该文首先基于风力发电机的运行特性和单元灵敏度方法分析了定子铁心穿管结构对电机电磁及冷却性能的影响,然后通过小倾角自循环管道换热实验以及接触热阻温升实验对空心圆铜管的换热能力以及接触热阻进行了分析和测试,最后建立了以电磁及传热性能为优化目标的铁心穿管结构优化策略,并以一台10 MW永磁直驱式风力发电机为研究对象,对定子铁心穿管结构开展了优化设计研究。通过优化方案的有限元分析验证说明,提出的优化策略可以准确且有效地满足电机电磁和冷却性能的设计要求,同时从电磁和散热两个维度来评估,所提出的优化策略同样适用于相同应用场景下的其他永磁同步电机。

关键词：蒸发冷却风力发电机定子铁心穿管冷却电磁及冷却特性接触热阻单元灵敏度分析优化设计

基于集成法布里-珀罗微腔阵列的16通道快照式多光谱成像

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物理学报 2024年第7期73卷 199-208页

作者：方靖岳文之豪朱海碧涛李欣幸邓联文中南大学电子信息学院长沙410083 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州215123

通过将窄带法布里-珀罗微腔阵列与可见光探测器焦平面阵列粘贴集成,展示了一种微小紧凑型多光谱成像探测器.通过四次分形组合蚀刻工艺,先在石英基底上获得了以4×4为基本重复单元、共计2048像素×2048像素的微腔滤光阵列;再与探测器芯... 详细信息

通过将窄带法布里-珀罗微腔阵列与可见光探测器焦平面阵列粘贴集成,展示了一种微小紧凑型多光谱成像探测器.通过四次分形组合蚀刻工艺,先在石英基底上获得了以4×4为基本重复单元、共计2048像素×2048像素的微腔滤光阵列;再与探测器芯片贴合后形成了微小型多光谱成像探测器.微区光谱检测表明,微腔阵列样品的响应光谱峰值在520—680 nm之间变化,半峰处的全宽小于10 nm,透过率约70%.可调谐波长单色光合作光源检测表明,该多光谱成像探测器具有16个不同的窄带响应谱;利用光谱通道能清晰分辨目标特征光谱;通过光谱通道图像相减,能有效消除视野中背景,提高目标对比度.它有望应用于皮肤表面观测等辅助诊断,以及逆光条件下目标观测的高动态范围成像等.

关键词：微腔快照式多光谱成像探测器

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亚热带稻区氨浓度多时间尺度变化及其干沉降

环境科学 2024年第8期45卷 4502-4511页

作者：詹慧秀朱潇王娟沈健林李勇吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站长沙410125 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH_... 详细信息

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH_(3)分析仪和小型气象站对大气NH_(3)浓度与相关气象因子进行为期1a的在线连续监测,对不同时间尺度(小时、日、月)下大气氨浓度、气象影响因子与干沉降通量进行分析.主要结果如下:稻区全年ρ(NH_(3))日平均值(以N计,下同)变化范围在0.01~58.0μg·m^(-3),年平均值为5.3μg·m^(-3).从小时尺度来看,大气NH_(3)浓度24 h动态均呈现单峰型,在不同季节峰值出现的时间存在差异,冬季较其余3个季节滞后.从日尺度来看,NH_(3)浓度主要受稻区施肥影响,在施肥后1~3d出现高峰,其后逐渐下降.从月尺度来看,ρ(NH_(3))月平均值在7月达到峰值,为12.8μg·m^(-3);10月为1.6μg·m^(-3),为谷值.从小时尺度看,NH_(3)浓度受气象因子的影响因季节发生变化,主要表现为:四季中NH_(3)浓度与空气温度、太阳辐射均表现出显著正相关,在春夏两季,与风速呈显著正相关,而除冬季外其与空气相对湿度呈显著负相关.从日尺度看,NH_(3)浓度与空气温度、降雨量和太阳辐射均呈显著正相关,而与相对湿度呈显著负相关.在月尺度上,各单个气象因子与NH_(3)浓度无显著相关性.干沉降计算结果表明,以小时平均NH_(3)浓度计算得到的干沉降通量(以N计)为8.5kg·(hm^(2)·a)^(-1),比以日平均计算的年通量高11.6%,比以月平均计算的年通量高12.4%.综上所述,亚热带稻区氨气浓度存在显著日变化和季节变化,加强氨气浓度的小时尺度观测,有助于揭示氨气浓度的多时间尺度变化特征和更准确定量氨气干沉降.

关键词：氨(NH_(3)) 时间尺度干沉降氨挥发氮沉降

颗粒级配对选区激光烧结打印结合常压固相烧结制备碳化硅陶瓷性能的影响

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无机材料学报 2024年第7期39卷 754-760页

作者：王康龙殷杰陈晓王力刘学建黄政仁中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

SiC陶瓷因其独特的热学、电学性能及优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、核能、化工、半导体等国防与工业重大领域,但是传统的成型方法无法满足大尺寸复杂构件的制备需求。选区激光烧结(SLS)打印具有无需支撑、材料利用率高、加工效... 详细信息

SiC陶瓷因其独特的热学、电学性能及优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、核能、化工、半导体等国防与工业重大领域,但是传统的成型方法无法满足大尺寸复杂构件的制备需求。选区激光烧结(SLS)打印具有无需支撑、材料利用率高、加工效率高等优势,能高效成型复杂陶瓷结构零部件。本研究采用颗粒级配SiC的方法,系统研究了冷等静压(CIP)、前驱体浸渍热解(PIP)、CIP结合PIP后常压固相烧结等工艺对级配和中位径82μm未级配体系SiC陶瓷的影响。研究发现,级配粉末成型坯体的体积密度和抗弯强度比未级配坯体均提升了20%以上,级配体系CIP后常压固相烧结体的相对致密度达到了90%以上,实现了致密化烧结,而未级配体系烧结体的相对致密度仅为89%,这是由颗粒级配后坯体的堆积密度提升所致,且级配烧结体的抗弯强度(136.8 MPa)比未级配(99.4 MPa)提升了37%以上。采用多次重复PIP结合常压固相烧结的方法制备高致密的SiC陶瓷,发现SLS打印成型的坯体经四次PIP后致密度可达到CIP堆积致密的效果,但四次PIP后常压固相烧结体的体积密度仅为2.29 g/cm^(3),抗弯强度为59.6 MPa。

关键词：碳化硅陶瓷颗粒级配选区激光烧结打印常压固相烧结

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ToCV和TYLCV侵染番茄对烟粉虱解毒酶的影响

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园艺学报 2024年第2期51卷 411-422页

作者：朱婕卢丁伊慧张德咏张战泓张卓史晓斌刘勇湖南大学生物学院隆平分院长沙410125 湖南省农业科学院植物保护研究所长沙410125 湖南省农业科学院蔬菜研究所长沙410125

番茄病毒病已成为目前番茄生产最主要的病害之一,造成番茄的大量减产甚至绝收,其中番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,To CV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)危害最为严重,二者的复合侵染还会对烟粉虱的取... 详细信息

番茄病毒病已成为目前番茄生产最主要的病害之一,造成番茄的大量减产甚至绝收,其中番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,To CV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)危害最为严重,二者的复合侵染还会对烟粉虱的取食、获毒以及传毒等行为产生一系列影响,给番茄病毒病的防治造成了很大困难。为了明确在To CV和TYLCV复合侵染条件下,烟粉虱取食带毒番茄对其体内解毒酶以及生理防御反应相关基因变化的影响,以便更好地对烟粉虱进行防治,通过酶活性测定和实时荧光定量PCR技术,研究烟粉虱取食To CV、TYLCV单独侵染及To CV+TYLCV复合侵染番茄48h后其体内解毒酶变化,并以健康番茄作为对照。结果表明,除取食To CV单独侵染番茄的烟粉虱谷胱甘肽S–转移酶(Glutathione S-transferase,GST)和UDP–葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosy-ltransferase,UDPGT)活性较取食健康番茄烟粉虱下降,烟粉虱带毒后GST、羧酸酯酶(Carboxylesterase,Car E)、乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AchE)、细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP450)和UDP活性和基因表达量均较健康烟粉虱升高,且其中取食复合侵染番茄后Car E、Ach E、P450、UDP酶活性和基因表达量变化均存在显著差异。研究结果表明,取食复合侵染番茄和TYLCV单独侵染番茄后,不同程度诱导了烟粉虱的解毒防御,从而有助于烟粉虱传播病毒。

关键词：番茄烟粉虱番茄褪绿病毒番茄黄化曲叶病毒复合侵染解毒酶

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植物基食品中多酚的生物转化及生物活性研究进展

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食品科学 2024年第14期45卷 319-327页

作者：林登蕃郑志豪周映君龚文兵朱作华严理胡镇修彭源德谢纯良中国农业科学院麻类研究所湖南长沙410205

多酚是植物次生代谢产物中重要的一类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌等生物活性,对人体健康有益。然而,大部分多酚在进入肠道后存在生物利用度低等问题,研究表明,利用微生物转化可以提高植物基食品生物利用度。因此,本文对植物基食品发... 详细信息

多酚是植物次生代谢产物中重要的一类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌等生物活性,对人体健康有益。然而,大部分多酚在进入肠道后存在生物利用度低等问题,研究表明,利用微生物转化可以提高植物基食品生物利用度。因此,本文对植物基食品发酵过程中微生物对不同酚类的生物转化进行综述,分析发酵前后多酚和生物活性的变化,对揭示微生物对多酚的转化机制及优化多酚的应用和开发具有重要意义。

关键词：发酵生物转化多酚生物利用度生物可及性

三维网络填料增强聚合物基复合材料导热性能的研究进展

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3301-3321页

作者：周正荣颜秀文何峰徐冬黄荣进李来风中国科学院理化技术研究所低温科学与技术重点实验室北京100190 中国电子科技集团公司第四十八研究所(长沙半导体工艺设备研究所) 长沙410111 中国科学院大学未来技术学院北京100049

聚合物在超导技术、航天航空、电子电路、动力电池、换热器等领域的应用十分广泛。随着器件的小型化、密集化和高功率,对于整体的散热要求越来越高,但是聚合物作为器件和设备粘接、封装等工艺的关键材料,热导率仅为0.2 W/(m·K),完全不... 详细信息

聚合物在超导技术、航天航空、电子电路、动力电池、换热器等领域的应用十分广泛。随着器件的小型化、密集化和高功率,对于整体的散热要求越来越高,但是聚合物作为器件和设备粘接、封装等工艺的关键材料,热导率仅为0.2 W/(m·K),完全不能满足目前的散热需求,因此亟需提升聚合物的导热性能。由于在聚合物基体中构建连续的导热路径能极大提高聚合物的导热系数,往往能提高数倍或数十倍,因此采用三维网络填料增强聚合物导热性能是最为常用的一种方法之一。本文主要对用构建三维网络填料来增强高分子材料的导热性能的相关研究进行了整理,以制备方式的不同,将其归类为自组装法、相分离法、模板法、取向分布法等方法。最后,从制备方法的热导率提高值、可行性、稳定性等方面进行了总结分析,并对三维网络填料增强的聚合物基导热复合材料的未来发展前景进行了展望。

关键词：导热系数复合材料聚合物三维网络增强无机填料

浒苔多糖对脂多糖诱导小鼠肠道屏障功能及肠道微生物组成的影响

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食品科学 2024年第3期45卷 34-41页

作者：张玉梅谢春艳吴信中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125 天津市农业科学院畜牧兽医研究所天津300381 中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308

目的:研究浒苔多糖(Enteromorpha prolifera polysaccharide,EP)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导小鼠肠道屏障功能及微生物组成的影响。方法:选取8周龄C57BL/6J雄性小鼠48只,随机分为4组,每组12只,分别为空白对照(Ctrl)组、LPS组、EP组、EP+LPS组,Ctrl和LPS组小鼠饲喂基础日粮,EP和EP+LPS组饲喂含600 mg/kg EP的日粮,28 d后,LPS和EP+LPS组小鼠按0.5 mg/kg mb腹腔注射200μL LPS,Ctrl和EP组小鼠腹腔注射相同剂量的生理盐水。结果:EP处理4周对LPS诱导的小鼠肝脏损伤和脾脏肿大没有显著影响;EP处理能显著降低LPS诱导小鼠的血清中髓过氧化物酶(P基因表达(P基因表达(P基因的表达和肠道微生物的组成减缓小鼠的肠道屏障损伤。

关键词：浒苔多糖脂多糖炎症肠道屏障肠道微生物

土地流转对农业高质量发展的影响——基于绿色全要素生产率视角

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自然资源学报 2024年第6期39卷 1418-1433页

作者：史常亮湖南省社会科学院经济研究所长沙410003

中国农业正在从要素投入型向效率增进型转变,土地流转能否推动农业步入高质量发展轨道,其效果机制尚未被有效证实。使用SBM-GML指数构造绿色全要素生产率指标对各省(自治区、直辖市)农业高质量发展水平进行测度,然后基于2005—2022年省... 详细信息

中国农业正在从要素投入型向效率增进型转变,土地流转能否推动农业步入高质量发展轨道,其效果机制尚未被有效证实。使用SBM-GML指数构造绿色全要素生产率指标对各省(自治区、直辖市)农业高质量发展水平进行测度,然后基于2005—2022年省级面板数据,应用面板交互固定效应模型实证检验土地流转对农业高质量发展的影响,并重点分析该影响的异质性和相关机制。结果发现:(1)土地流转显著促进了农业高质量发展,该结论在控制区域遗漏变量、系统GMM估计、工具变量估计和外生冲击检验之后依然成立。(2)土地流转主要通过提高农业合意产出进而推动农业高质量发展,而对降低农业面源污染的作用不明确;土地流转尽管并未显著促进规模化经营,但有效提高了土地和劳动力资源的利用效率,从而有助于促进农业高质量发展。(3)不同土地流转形式对农业高质量发展具有差异化影响,相较于互换、转让等自发流转形式,出租、入股等市场化流转形式对农业高质量发展的影响更显著。(4)不同土地流转对象对农业高质量发展的影响存在异质性,相较于流转给普通农户,将土地流转给家庭农场、专业合作社、企业等新型经营主体更能显著促进农业高质量发展。

关键词：土地流转农业高质量发展绿色全要素生产率异质性