采用计算流体力学（CFD）方法研究了1 L、1 000 L单层桨和1 000 L双层桨非光气异氰酸酯热解反应釜的流场和温度场,同时研究了N 2 吹扫对反应釜温度分布和温度变化速率的影响,结果表明:1 L、1 000 L单层桨间歇热解反应釜流体经三叶搅拌桨加速后均分为上下两个循环区,上循环区平均温度高于下循环区平均温度;与1 000 L单层桨热解反应釜相比,1 000 L双层桨热解反应釜的双层桨之间形成了明显的漩涡,且不同搅拌时间下的温度变化情况与1 000 L单层桨热解反应釜模拟结果基本一致,表明多层桨的引入对热解反应釜温度变化速率无明显影响;N 2 通气速率从0增加到600 mL/min,反应釜内的温度变化速率由0.180℃/s增加到0.215℃/s,因此N 2 的通入增加了热解反应釜内流体的湍动程度,增大了釜内侧的表面传热系数,导致温度变化速率增加。
针对水资源中亚硝酸含量自动连续在线检测系统的经济适用性、准确性和便携性要求,基于比色法原理,提出一种非接触式的液相溶解亚硝酸盐浓度检测方法。通过颜色检测设备对反应后溶液颜色进行识别,建立检测信号和亚硝酸盐浓度之间的回归方程。实验结果表明:在5～30℃的环境下,该传感器具有良好的稳定性,测定系数R~2为0.998 9,相对误差的最大值为5.12%,相对标准偏差的最大值为6.77%;水中亚硝酸盐检测传感器所测数据与商用传感器检测数据的最大相对误差为2.76%。该传感器成本低、结构简单、响应时间短,适用于低浓度亚硝酸盐的快速检测。
蜡酯合成酶（WS）是生物体内蜡酯合成的关键酶,存在于多种动植物和微生物中,该酶可催化生成一系列结构各异、功用不同的酯类化合物。随着对WS的深入研究,人们发现不同物种的WS在功能与活性上有较大的差异,这些差异导致了其合成产物及用途的多样性。本文系统论述了不同生物体内蜡酯的合成途径、WS的生化特性与酶工程改造及其在各种酯类化合物生产中的应用,为WS的进一步研究提供参考依据。
有机固体废物厌氧消化为非均相体系,预警调控对系统的稳定运行非常重要.为了准确预测负荷跨越式提升的联合厌氧消化体系的日产气量,利用灰色关联分析方法量化了厌氧消化体系中常见因素间的关联度,评估了厌氧消化体系的复杂程度,构建了反向传播(back propagation,BP)神经网络对日产气量进行预测.结果表明,各指标间的灰色关联度均大于0.7,表明厌氧消化体系中各参数之间关系的高度的关联性和复杂性.利用试验获取的148组数据作为BP神经网络的训练集和测试集,构建的BP神经网络精度较高,对148组样本数据的平均预测准确率达到99.17％,对日产气量具有较好的预测能力.
氢能清洁高效、能量密度高,是理想的能源载体,也是公认的未来能源发展方向之一.氢气的存储是氢能利用的关键环节,目前仍没有完美适配所有场景的储氢材料,储氢技术的选择势必要以使用场景为导向.液相有机氢载体(liquid organic hydrogen carriers,LOHCs)作为一种液相储氢材料,在运输方面具有独特的应用优势.本文介绍了常见的液相有机储氢材料,重点探讨了适用于运输工具(车、船、航空器等)的LOHCs,综述其加氢/脱氢的催化研究进展、应用技术难点,并展望了其应用前景.
天然气水合物是新型清洁能源,围绕CO2置换CH4水合物技术的研究对天然气水合物的资源开采和减少全球碳排放具有重要意义.其中,置换机理的解析是CO2置换CH4水合物技术的关键问题,对提升置换效率具有重要作用.为深入阐述置换机理的本质,采用量子力学(QM)方法对水合物中主、客体双分子聚体间的相互作用进行模拟.利用不同的密度泛函理论(DFT)方法对双分子聚体的结构及单点能进行计算分析,在对CO2置换CH4水合物过程的研究中,获得QM方法下进行几何结构优化和单点能计算的较优的计算参数.采用对称性匹配微扰理论(SAPT)进行能量分析,解析主、客体相互作用中各分子的贡献,并通过计算波函数信息分析约化密度梯度函数(RDG)、独立梯度模型(1GM)和静电势,定向研究主、客体分子间最主要的相互作用.研究结果表明CO2置换CH4水合物过程中主、客体分子间的作用主要由静电作用贡献,色散和诱导作用占比较小;在置换过程中,客体分子由CH4转变为CO2时色散作用影响减弱,静电作用影响加强.因此,静电作用是置换过程的关键,提高与H2O的静电作用是提升置换效率的有效方法.所得结果为CO2置换CH4水合物技术的发展提供了理论指导.
肺结节的精确分割能有效地辅助医生的治疗诊断工作,但由于不同患者所呈现的肺结节病灶形式多种多样,基于传统专家系统和统计学习的方法难以获得准确的肺结节分割结果.针对这种情况,提出一种由全局注意力引导的注意力机制,达到了从一张完整的胸部影像切片中自动定位并分割出肺结节的效果.该方法首先对目标区域进行肺实质分割,再利用区域建议网络(region proposal network,RPN)进一步缩小感兴趣区域,并生成注意力权重图,最后使用融合了残差网络(residual network,ResNet)与卷积长短期记忆网络(convolutional long short-term memory,ConvLSTM)的结构结合注意力权重进行肺结节分割.将所提方法在肺图像数据库联盟(lung image data-base consortium,LIDC-IDRI)数据集上进行了全面的评估,结果表明,本文方法分割结果的平均dice得分(标准差)为89.97％(8.9％),具有出色的分割性能,精度相较其他方法取得一定提升.进一步在相同数据集上将所提方法的肺结节分割结果与4位放射科医生的手工标注结果进行了比较,结果表明本文方法的分割结果与医生们的标注结果的一致性达到了85.81％,相较于医生们手工标注之间的一致性高出了3.39％.
导光板是液晶显示器重要的组成元件之一,光线从侧面耦合进入导光板时,导光板表面的微结构会改变光线的传播路径,使其从导光板出光面(正面)均匀出光,因此导光板表面的微结构是实现均匀出光的关键.基于光学仿真Tracepro软件进行导光板表面的微结构的设计,在保证出光效率的基础上,使导光板的照度均匀度由54.3％提高至80.8％;并且在照度均匀度为80％左右的基础上,在出光面添加微结构,使得出光效率提高至60％.最后采用底面网点微结构远光源处密度大于近光源处密度的排列方式,使得导光板的照度均匀度得到明显提升,最大达到90.2％.
In this paper, we study the architectures of space-air-ground integration network (SAGIN) proposed by domestic scientific research institutes, and put forward an collaborative federal learning architecture suitable for SAGIN to solve the problems of insecurity and low timeliness caused by traffic backhaul. An anomaly traffic detection method is proposed based on the requirements and characteristics of SAGIN. The problem that it is difficult to manually label and extract features in the traffic of SAGIN is solved through the improvement of deep learning algorithm. The challenge of lack of professionals labeling training set is solved by studying the method of semi supervision. The problem of artificial feature engineering is solved by studying the end-to-end anomaly traffic detection algorithm. Finally, we design a simulation environment for the anomaly traffic detection in SAGIN, and verify the feasibility and advanced nature of the proposed methods.
针对欠驱动自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)在外部干扰和系统内部扰动下深度难以控制的问题,提出基于非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)的自适应终端滑模控制方法.首先建立欠驱动AUV在垂直面上的状态方程并对其简化,其次根据简化后的系统状态方程构建NDO对外部干扰进行观测,再结合反步法设计出自适应终端滑模控制器;最后通过李雅普诺夫稳定性理论证明控制系统的稳定性.结果表明:欠驱动AUV最大跟踪误差为0.1375 m,峰值时间为2.1 s,证明了所设计的控制器能够实现深度控制,降低抖振,具有较强的鲁棒性.
针对深度卷积生成对抗网络(DCGAN)在小规模手写体汉字数据集下生成数据重复多样、分类效果较差的问题,提出结合传统数据增强方法的结合式生成方法X-DCGAN.该方法通过预增强模块给予神经网络部分更充足多样的训练数据,减少因网络过拟合与训练不充分而出现的样本重复率高、学习效果较差的状况.实验结果表明,本文方法生成的样本数据较单一方法在样本多样性方面显著提高,生成数据进行分类测试时获得的平均识别率较DCGAN方法提升了9.67％.X-DCGAN充分发挥了传统数据增强方法和生成式方法各自的优势,能够更加有效地解决小规模数据集的扩展与增强问题.
测量了柔性石墨-不锈钢金属缠绕垫片的非线性压缩-回弹曲线,建立了螺栓法兰垫片接头整体结构有限元模型,采用泄漏率来表征其密封性能,分析了螺栓不均匀预紧对接头密封性能的影响.结果表明:个别螺栓欠预紧会导致密封泄漏率增加;欠预紧程度越大,欠预紧螺栓数目越多,螺栓间越互相靠近,则泄漏率越大,且泄漏位置出现在欠预紧螺栓区域;个别螺栓超预紧时,泄漏率不降反略有增加,泄漏位置出现在超预紧螺栓对侧区域.
由于芳烃收率低、催化剂易积碳和反应条件苛刻等问题的存在,合成气直接转化制芳烃技术目前仍然面临很多挑战.采用分步晶化方法合成了嵌入式Co@HZSM-5双功能分子筛催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)以及热重分析(TG-DTA)等手段对催化剂的形貌、晶体结构、酸性、还原性能、积碳行为等理化性质进行了表征,随后在固定床反应器中对Co@HZSM-5催化剂进行了合成气直接催化转化制芳烃的反应性能评价.研究结果表明:嵌入式Co@HZSM-5分子筛催化剂相较于传统负载型Co/HZSM-5分子筛催化剂以及Co/Si02催化剂具有更多的酸中心和适宜的酸强度;同时,这种将活性金属纳米颗粒嵌入在分子筛晶体内部的特殊结构在保证活性相结构稳定的同时,还发挥了分子筛的择形限域效应.因此,嵌入式Co@HZSM-5催化剂可有效促进费托合成反应低碳产物的二次芳构化反应,提高芳烃的选择性,同时抑制长链烃类和积碳的生成.
对比研究了过表达蛋白合成与分泌途径中的20种蛋白对瞬时表达细胞（ExpiCHO-S细胞）表达anti-hLAG3产量的影响,考察了转录因子XBP1s对ExpiCHO-S细胞生长、抗体产量和抗体亲和力的影响。结果表明,当所研究蛋白的表达质粒与anti-hLAG3质粒以1∶4的质量比共转染时, XBP1s能够使抗体产量提高约30%, GADD34、NFKBIz、CERT、C/EBPα和mTOR的过表达则会明显降低抗体产量,其他14种蛋白对抗体产量的影响较小。随着XBP1s共转染比例的增加,其对anti-hLAG3生产的促进作用增强,当共转染比例提高到60%时,相对于共转染比例为60%的EGFP,可使转染后168 h的抗体产量提高到2.1倍。此外,XBP1s的过表达对活细胞密度和细胞活率以及抗体亲和力的影响均较小。以上结果表明XBP1s可作为细胞工程的一个有效靶标用于提高CHO细胞重组蛋白的生产性能。
采用浸渍法对TiO2负载的铈基催化剂进行了硫酸化改性,同时制备了未经硫酸化改性的催化剂与之对比,通过X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和吡啶红外光谱(Py-IR)等一系列手段对催化剂进行了表征.结果表明,硫酸化改性不仅能够增加催化剂表面的化学吸附氧的含量,提高催化剂的氧化还原性,而且还能极大地丰富催化剂表面的布朗斯特酸位点和路易斯酸位点,以此来增加催化剂的酸性,使得催化剂的低温活性有所提升并拓宽其温度窗口.此外,硫酸化改性为铈基催化剂表面增加了额外的超强酸位点,使催化剂在受到碱金属的毒害后,仍有大量的酸位能得以保留,能够维持对NH3的吸附,进行催化反应循环,极大地提升催化剂的抗碱金属性能.
化工园区脆弱性分析是传统风险分析的重要补充内容,近年来引起了越来越多的关注,然而目前的研究主要集中于脆弱性概念和评价方法上,忽略了脆弱性识别这一关键问题.脆弱性识别是脆弱性评估的关键步骤,对评价内容和评价指标选取具有重要作用.针对化工园区脆弱性识别研究理论和方法欠缺的问题,从事故机理角度提出"干扰-状态-后果"脆弱性理论模型,利用事故因果分析法,从事故过程分析出发对化工园区脆弱性因素进行识别,并建立脆弱性评价指标体系.将指标体系应用于江苏某化工园区的脆弱性评估中,结果表明,基于事故因果分析的脆弱性识别方法为指标体系的建立和评估过程提供了依据,对化工园区具有适用性.
通过密度泛函理论计算了不同氧化锆相的晶体结构参数,在所有晶相模型结构优化的基础上,分析了在一般温度和压力下不同晶相稳定程度不同的原因.使用3种不同的泛函计算了不同晶相的电子能带结构和态密度电荷差分密度,发现在氧化锆高温稳定相体系中,由于强关联电子的相互作用增强,传统密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势泛函及其修正的Hubbard U方法都会严重低估能带带隙,因此所得各层能带位置不准确,而使用B3LYP杂化泛函计算的结果则可以很好地与已有实验结果相吻合.结合杂化泛函计算出的态密度和差分密度数据,在理论上从电子间相互作用的角度解释了氧化锆不同晶相的稳定性、导电性及光吸收性能.
针对目前松脱件定位方法普遍存在的定位误差大的问题,采用多传感器布局方案,提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)与坐标寻优的松脱件定位方法.EMD处理可分离信号不同振动波成分并提取信号主要本征模函数(intrinsic mode function,IMF)分量,使到达时间提取及波速计算更为准确;多传感器布局能有效降低定位偏差,通过制定传感器选取策略选择最优的传感器组合用于定位分析,实现定位的进一步优化.最后搭建平板试验台并与不同定位方法进行对比,结果显示本文方法定位精度最高,最小定位偏差在0.1m左右.
对反式聚环戊烯橡胶(TPR)的合成进行实验研究,确定了催化剂制备及TPR合成工艺条件,对合成的TPR结构进行表征,结果表明:催化剂陈化后具有较高的活性及稳定性,甲苯及正己烷作为环戊烯聚合溶剂均有较好的效果.当催化剂WCl6用量(相对于环戊烯的质量)为(2.5 ～3.5) ×10-6 mol/g,分子量调节剂与W物质的量的比为2～3,Al与W的物质的量比为1～3时,单体转化率大于78％,TPR反式结构含量(质量分数)约为85％,玻璃化转变温度小于-92℃,数均相对分子质量在10万～30万之间,相对分子量分布在1.5～2.5之间,满足通用胶的结构及分子量要求.
为了得到不同影响因素对气田采出水乳化的作用规律,以及乳化规律与界面张力的关系,首先研究了气田采出水的矿化度和主要无机盐(CaCl2、NaCl)浓度对其乳化规律和界面张力的影响.研究发现:静置初始乳化程度、乳化稳定性和界面张力均随矿化度或无机盐浓度的增加而逐渐降低;增加相同质量浓度的CaCl2或NaCl时,CaCl2对乳化程度和界面张力的影响更大.其次,通过研究不同泡排剂含量下的乳化规律,发现增加微量泡排剂就可大幅提升静置初始乳化程度和乳化稳定性:泡排剂质量分数从0仅提升至1‰,静置初始浊度即提高1倍,静置48 h后浊度的降低幅度从94％降至43％.此外,增加矿化度和泡排剂含量均会使油/水界面张力降低,不过二者对静置初始乳化程度的变化趋势影响相反,说明仅凭界面张力的变化无法判断初始乳化程度上升或下降的变化趋势.但对比不同影响因素下界面张力的变化幅度和静置初始乳化程度的变化幅度发现,在单因素实验中,当界面张力的变化幅度越大时,气田采出水静置初始乳化程度的变化幅度也越大.
