课程文献中心 更多>>

关键词： 柱面气膜密封   超临界氢气   数值分析   密封性能   相变  

摘要： 氢气燃气轮机在发电、航空发动机等领域具有巨大的潜在应用价值，但其高温高转速环境对密封介质提出了严苛要求，与此同时许多传统密封结构因自身局限性已不再适用这种高端绿色装备。而柱面气膜密封具有低泄露、寿命长、弹性好等优点，因此选择柱面气膜密封模型对氢气燃气轮机密封结构展开研究。通过有限差分法离散柱坐标形式的雷诺方程，利用REFPROP软件计算密度和黏度，数值分析求解超临界氢气介质下密封参数对气膜承载力、泄漏率和润滑摩擦力的影响，并探讨氢气相变机制及其对密封性能的影响。研究结果表明，提高进口压力会降低动压效应，而膜厚是影响密封性能的关键因素。气膜承载力主要受转速和偏心率影响，而泄漏率则主要受压力、温度和偏心率影响，转速影响相对较小。在温度显著高于临界温度且压力接近临界压力的条件下，超临界氢气直接相变为气态氢，而这种相变对密封性能的影响可以忽略不计

关键词： 物理信息神经网络   时间权重函数   对流方程   反应扩散方程  

摘要： 物理信息神经网络(physics-informedneuralnetworks,PINN)是一种将深度学习技术与物理模型相结合的计算方法，目前已经成为智能科学计算领域的研究热点。然而，传统的PINN在求解非稳态偏微分方程时，常因忽视动态系统的时间因果关系而出现训练效率低下和预测精度不足等问题。为了解决这些局限性，文章提出了一种基于时间权重的物理信息神经网络(time-weighted physics-informed neural network, TWPINN)。该模型通过引入可体现系统动态变化特征的时间权重函数，对损失函数进行了优化，以增强神经网络的时间因果关系。由于初始条件对于准确预测系统的动态行为具有决定性的作用，因此在TWPINN中，权重值会随着时间的推移而呈现单调递减的趋势，以确保模型对早期时间点采样数据赋予更高的重视。此外，TWPINN在训练过程中采用了一种动态权重调整策略，随着迭代次数的增加，模型会逐步调整对后续时间采样点的权重分配。这种策略使模型不仅能够捕捉到系统的初始状态和短期变化，而且显著提高了对长期演变趋势的预测准确性。为了验证TWPINN的性能，文章选取一维非稳态对流方程和一维非稳态反应扩散方程作为测试案例。结果表明，TWPINN在求解这两种方程时均能提供与基准解高度一致的预测结果，并且可以将预测误差控制在较低水平。

关键词： 耕地利用稳定性   农业区   驱动机制   时空格局   四川盆地  

摘要： 稳定利用耕地对于保持耕地的稳定生产，保障区域粮食安全具有重大意义。然而，当前鲜见针对粮食主产区的耕地利用稳定性研究。本研究利用高精度土地利用数据集评价了1990-2018年四川盆地耕地的利用稳定性时空分异特征；并基于人工神经网络模型，结合自然和人类活动因子，分析了四川盆地耕地利用稳定性的驱动机制。结果表明，四川盆地1990-2018年不稳定耕地平均面积为6.67×104km2，占总耕地面积的33.9%。不稳定耕地主要分布于川中丘陵区、山岭地带、城市边缘以及盆周山区。1990—2018年，四川盆地不稳定耕地总面积经历了两轮先降后升的波动变化，总体增长率为8.5%。其中，建设用地邻近度对耕地利用稳定性的影响最为显著（相对重要性达到了0.28），其次是水体邻近度和气候生产潜力（相对重要性分别为0.25和0.17）。这一现象可能由近30年四川盆地城市化进程加快激化的人地矛盾，以及农村人口迁移导致的青壮年劳动力流失所导致。地方政府应有效阻止城市房地产开发商做出“占优补劣”“占平补坡”等不当行为，并在农村通过开展土地整治工程等措施盘活耕地资源，同时结合气候敏感区资源禀赋合理规划耕地利用布局与制定耕作制度。

关键词： g-C3N4/MoS2 heterojunction   photo-assisted capacitor   zinc-ion capacitor   photogenerated carriers   photoelectrode  

摘要： 光辅助充电电容器是一种有吸引力的太阳能转换和储存装置,但光电极的性能限制了它们的效果.在这项工作中,g-C3N4修饰的MoS2光电极表现出增强的光可充电性能.结果表明,g-C3N4的引入增加了MoS2光电极的表面积,促进了载流子的输运,从而提高了电容器的比容量和循环稳定性.在AM 1.5 G照明下,采用g-C3N4/MoS2光电极制备的锌离子电容器在1 A/g下的比容量为380.93 F/g.值得注意的是,在10 A/g下循环3000次后,光辅助锌离子电容器的容量保持在99%以上.

关键词： 线性不确定系统   循环神经网络控制器   稳定性   鲁棒性  

摘要： 本文针对一阶线性不确定系统,研究了以饱和函数和以ReLU函数为激活函数的循环神经网络控制器的稳定性和鲁棒性.给出了闭环系统收敛到非零目标值的必要条件以及指数稳定的充分条件,定量刻画了状态初值、目标值以及对象未知参数鲁棒性范围与控制器参数之间的关系,分析结果表明以ReLU函数为激活函数的RNN控制器的鲁棒性更强.

关键词： 深井巷道   大断面硐室   松动圈   浆液扩散   “锚注”加固   稳定性  

摘要： 由于深部大断面硐室断面尺寸大、应力水平高，使得硐室围岩控制难度加大，文中通过对顺和煤矿-702 m水平主排水泵房围岩变形破坏特征实测及失稳原因分析，研究了深部大断面硐室围岩裂隙不同注浆液扩展规律与影响机制，提出了深部大断面硐室“高强注浆锚索+壁后注浆”加固方案，并进行了现场工业试验。结果表明：深部大断面硐室围岩松动圈呈非规则形态，围岩松动范围较大，近巷道围岩破碎程度高，两帮松动范围最大、顶板次之、底板较小，不同位置岩体破碎特征差异较大；大断面硐室围岩失稳原因为应力水平高、围岩强度低、裂隙水浸入、支架结构差与底板无支护，裂隙扩展发育至贯穿是围岩失稳的主控因子；注浆压力对围岩裂隙中浆液扩散影响大于水灰比，水灰比与注浆压力越大，浆液扩散半径越大，且浆液切向扩展范围大于径向，最佳水灰比与注浆压力分别为0.7与1.5 MPa；高强注浆锚索实现了轴向与环向锚固均匀受力承载，采用设计“高强注浆锚索+壁后注浆”加固方案后，顶板最大下沉量8 mm，两帮最大收敛量24 mm，围岩控制效果显著。

关键词： 秸秆还田   有机肥替代   旱地红壤   土壤养分   团聚体稳定性  

摘要： 为探索蔗叶还田下不同施肥模式对土壤改良的效果、提出优化组合，本研究以华南地区广泛分布的红壤为研究对象，通过盆栽试验，研究了蔗叶还田（S）与不还田条件下不施肥（CK）、常规施肥（F0）、鸽粪有机肥替代15%化肥（F1）、鸽粪有机肥替代30%化肥（F2）、优施化肥（FC）5个施肥模式对土壤肥力和团聚体粒级分布与稳定性等土壤性状的影响。结果表明：相同施肥处理下，与不还田相比，蔗叶还田显著提升了土壤肥力与稳定性。与SCK相比，SF1处理土壤有机质显著提升31.7%，SF1土壤养分含量增幅范围为21.0% ～187.5%。各施肥处理较不施肥均呈现＜0.25 mm团聚体比例下降、 0.25～1 mm和＞1 mm大团聚体比例上升的趋势，其中SF1处理MWD、GMD值显著提高54.0%、88.1%，＜0.25 mm微团聚体比例显著降低28.4%（P<0.05）。研究表明，蔗叶还田结合科学施肥能够提升红壤肥力和团聚体稳定性，其中结合鸽粪有机肥替代15%化肥（SF1）提升效果最佳。

关键词： 花色苷   蛋白质   相互作用   多态性   稳定性  

摘要： 花色苷是广泛存在于植物组织中的水溶性天然色素，对人体具有多种健康益处。然而，花色苷结构不稳定，受pH影响易于发生褪色和降解。食品中复杂的pH环境极大地限制了花色苷作为天然食品色素的应用潜力。为深入理解花色苷的不稳定性机制并针对性开发稳定化策略，有必要基于其在不同pH条件下的多态性进行研究。花色苷在不同pH条件下的多态性是指在强酸性条件下（如pH≤1）时，花色苷仅以黄烊盐阳离子(Flavylium cation，AH+)的结构形式存在；随pH升高，AH+发生一系列可逆的结构转化，形成AH+、醌式碱、半缩酮、顺式和反式查尔酮的混合体系。因此，花色苷的褪色受pH影响较大，可源自其多态系统内的可逆转化（即有色结构转化为无色结构），也可能涉及不可逆的降解反应。此外，蛋白质与花色苷的相互作用被广泛研究，常被用作提高花色苷稳定性的策略。在研究此方面时，需要从花色苷在不同pH条件下多态性的角度考虑，分析蛋白质对花色苷颜色的调控作用以及对其颜色或含量的稳定化作用。本文首先系统介绍花色苷在不同pH条件下的多态性，随后深入分析花色苷的褪色机制，最后探讨其与蛋白质的相互作用，旨在为花色苷的稳定化及基于花色苷的天然食品色素开发提供理论依据和新思路。

关键词： 锂离子电池   热稳定性   隔膜   聚酰亚胺   纤维素   聚偏氟乙烯-六氟丙烯  

摘要： 锂离子电池以其高能量密度、长寿命、低自放电率等优点在新能源市场中得到了广泛应用。然而，锂离子电池常用的聚烯烃隔膜在高温环境下会发生皱缩和熔化，进而会导致电池热失控的发生。研制具有高热稳定性的新型隔膜有望改善电池的安全性。系统性地综述了锂离子电池领域中具有优异热稳定性的新型隔膜的最新研究进展，并对其设计思路以及构效关系进行了讨论，同时对上述隔膜的关键特征参数如厚度、离子电导率、热收缩率等进行了归纳与比较。最后，对锂离子电池隔膜的未来发展方向进行了展望。

关键词： 大米蛋白肽纳米硒   制备工艺优化   结构   稳定性  

摘要： 本文以大米蛋白肽为稳定剂、利用抗坏血酸（Vc）还原亚硒酸钠(Na2SeO3)制备大米蛋白肽纳米硒。以粒径(DH)、多分散系数（PDI）、Zeta电位值为考察指标，结合单因素试验和正交试验优化制备大米蛋白肽纳米硒条件，包括Vc:Na2SeO3摩尔浓度配比、大米蛋白肽添加量、反应时间和反应温度，用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪初步分析了其结构，并研究了其在不同pH条件、添加离子、4℃和25℃储藏的稳定性。结果表明：最佳制备条件为Vc:Na2SeO3浓度配比4:1、大米蛋白肽添加量5mg/mL、反应时间5h、反应温度25℃，此时纳米硒平均粒径92.00±2.68 nm，PDI为0.104±0.008，Zeta电位-37.20±2.52 mV；大米蛋白肽纳米硒呈具有立体空间结构的网状结构，纳米硒颗粒分散于其中；体系在碱性条件下稳定，对Ca2+比Na+更敏感，4℃可稳定储存35d；适合常温补硒不适合热加工。本研究为大米蛋白资源的高价值利用与大米蛋白肽纳米硒的研究与开发提供理论支撑。