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考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型 被引量：1
1
作者 唐爱红 王庆铭 +2 位作者 周淼 王文浩 刘俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1847-1859,I0020,共14页
随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证... 随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证该系统的可行性与重要性;其次,在所建立的系统中采用新型热力循环系统,通过建立考虑虚拟储能的热网动态模型,实现热能的跨时段转移;然后,基于沼气从产生到发电的全过程,提出一种“沼气-热-电”联储联供单元,实现系统中化学能、热能和电能的有效整合,最大化全系统的能源利用效率。最后,该模型以51节点系统为例进行实证分析,结果表明,该文所提“化学-热-电”耦合系统不仅能够弥补风光出力不确定的弊端,还通过整合多种能源形式,显著降低了系统的碳排放,展示了其在现代农村能源结构中的环保和经济双重优势。 展开更多
关键词 沼气发电 调度模型 “化学-热-电”耦合系统 热力循环系统 联储联供单元
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滇中亚热带常绿阔叶林凋落物-土壤-微生物化学计量特征对氮沉降的响应
2
作者 王倩 苏连波 +2 位作者 王克勤 宋娅丽 张继国 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期84-98,共15页
【目的】明确森林凋落物、土壤和微生物化学计量特征对氮沉降的响应,厘清三者之间的动态变化及协同作用关系。【方法】以滇中亚热带常绿阔叶林为研究对象,于2019年进行氮沉降模拟试验,设置0(对照,CK)、10(低氮)、20(中氮)和25(高氮)g/(m... 【目的】明确森林凋落物、土壤和微生物化学计量特征对氮沉降的响应,厘清三者之间的动态变化及协同作用关系。【方法】以滇中亚热带常绿阔叶林为研究对象,于2019年进行氮沉降模拟试验,设置0(对照,CK)、10(低氮)、20(中氮)和25(高氮)g/(m2·a) 4个氮沉降处理,每2个月采集1次土壤(0~10和10~20 cm)和凋落物(叶和枝)样品,共采集2年,测定凋落物和各土层C、N、P含量,以及各土层微生物C(MBC)和微生物N(MBN)含量、微生物计数和蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性,计算相关化学计量比,并对不同氮沉降处理间各指标进行单因素方差分析与相关性分析。【结果】不同氮沉降处理下,凋落物C、N、P含量较CK分别增加了27.61%~51.89%,19.61%~108.64%和1.99%~71.33%;在第2年施氮期间,凋落物C/N较CK显著降低15.72%~43.24%,N/P则显著增加23.36%~97.65%,凋落叶C/P变化不显著;从不同凋落物组分上看,各氮处理下的凋落物C含量、C/N、C/P和N/P均表现为凋落枝>凋落叶,而N和P含量则为凋落枝小于凋落叶(P<0.05)。土壤C含量、N含量、C/P与CK相比在不同氮沉降处理下总体分别增加7.85%~52.22%,6.48%~44.82%和6.21%~85.37%,低氮和中氮处理下不同土层的C/N、0~10 cm土层的N/P较CK分别增加7.85%~20.24%和10.50%~91.16%,而土壤P含量则降低8.10%~61.89%;从不同土层看,0~10 cm土层土壤C、N含量和N/P显著(P<0.05)高于10~20 cm土层。与CK相比,土壤MBC含量在氮沉降处理下显著降低3.82%~60.15%,MBN含量在中氮和高氮处理下显著降低15.91%~62.31%,0~10 cm土层土壤MBC/MBN仅在低氮处理下显著降低15.70%~20.54%(P<0.05);微生物计数表现为低促高抑;10~20 cm土层土壤的MBC、MBN及MBC/MBN和微生物计数均显著低于0~10 cm土层(P<0.05)。相较于CK,低氮处理显著(P<0.05)增加了土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性,增幅分别为10.93%~30.69%,5.13%~88.11%和11.92%~44.73%(P<0.05),中氮和高氮处理抑制了土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性而促进了脲酶活性。相关性分析结果显示,凋落物C/N与土壤C和N含量、凋落物C含量与土壤MBC和MBN均存在显著负相关性。【结论】亚热带常绿阔叶林在氮沉降处理下凋落物分解被抑制,土壤N素有效性提高,N限制得到缓解,但养分限制开始向P限制转变。 展开更多
关键词 凋落物-土壤-微生物 生态化学计量特征 氮沉降 常绿阔叶林
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水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型
3
作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页
库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 水动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型
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基于改进YOLOv8-Seg模型的生物打印机产物均一性评估
4
作者 曹铭 段武峰 +2 位作者 马梦骁 艾凡荣 周奎 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第6期1277-1283,共7页
目前生物打印机依赖电子显微镜观测打印结果,并通过三点画圆法计算面积评价产物均一性,耗时久、主观性强、与真实情况差异大.为此,提出基于改进YOLOv8-Seg模型的打印产物轮廓识别.使用Adam作为优化器并调节原YOLOv8-Seg模型的训练参数,... 目前生物打印机依赖电子显微镜观测打印结果,并通过三点画圆法计算面积评价产物均一性,耗时久、主观性强、与真实情况差异大.为此,提出基于改进YOLOv8-Seg模型的打印产物轮廓识别.使用Adam作为优化器并调节原YOLOv8-Seg模型的训练参数,确保模型对打印产物识别的置信度水平大多高于0.94.训练得到的mAP50达到99.5%,mAP50-90达到98.4%.采集数据图片中事先放置的500μm的标度尺,实现对所识别轮廓面积的直接计算,同时结合识别轮廓与圆形相似度的算法,优化打印产物均一性的评估指标.优化后的算法所识别的轮廓与真实轮廓的差异性小于0.25%.对不同方法所获得的打印结果的轮廓面积进行变异系数CV处理与圆度分析,结果表明,当CV小于20%,圆度大于0.65时,可认为打印产物均一性良好. 展开更多
关键词 生物打印机 三点画圆法 均一性 YOLOv8-Seg模型 mAP50 mAP50-90 变异系数 圆度
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基于LM-BPNN的高寒地区地下水微生物-毒理指标预测模型
5
作者 贾卓鹏 毕俊擘 +3 位作者 原勇 权昕 王帅伟 孙伟超 《地质科技通报》 北大核心 2025年第2期368-377,共10页
为建立高寒地区地下水微生物-毒理指标(细菌菌落总数(total bacteria count,简称TBC)、总大肠杆菌菌落总数(total coliforms count,简称TCC))预测模型,以我国西南高原地区某一水源地地下水微生物-毒理指标(TBC、TCC)为研究对象,通过正... 为建立高寒地区地下水微生物-毒理指标(细菌菌落总数(total bacteria count,简称TBC)、总大肠杆菌菌落总数(total coliforms count,简称TCC))预测模型,以我国西南高原地区某一水源地地下水微生物-毒理指标(TBC、TCC)为研究对象,通过正交试验设计,改变温度、pH值、孔隙率等外部环境条件,开展室内批试验,获取了不同孔隙率、取样深度,流出溶液的温度、pH值、化学需氧量(chemical oxygen demand,简称COD)、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,简称ORP)等地下水水质指标及地下水中TBC和TCC值,然后分别以TBC、TCC为目标,以取样深度、溶液温度、pH值、土壤孔隙率、ORP、COD为影响因素,基于Levenberg-Marquardt(LM)优化的神经网络(BPNN)算法,建立了高寒地区地下水微生物-毒理指标的预测模型。结果表明,TBC、TCC模型的预测结果与试验结果的变化趋势一致,且最大相对误差均小于15%(TBC、TCC模型的最大相对误差分别为11.52%,14.55%),符合工程要求。该方法可用于高寒地区地下水微生物-毒理指标的预测,可为高原地区地下水资源可持续利用和污染的有效防治提供科学依据,并为地下水中TBC、TCC的测定提供新的思路。 展开更多
关键词 微生物-毒理指标 TCC TBC 环境条件 地下水水质指标 LM-BPNN 预测模型 高寒地区
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Al(Ⅲ)和细菌引起的含水层化学-生物复合堵塞机理研究
6
作者 张一诺 阎妮 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期76-84,共9页
在采用人工回灌方法建设地下水库储存地下水的过程中,回灌水中三价铝[Al(Ⅲ)]和细菌共同作用下引发的化学-生物复合堵塞问题突出且复杂,然而目前对其研究较少。本研究通过渗流试验模拟人工回灌过程,探究了细菌与0.05,0.20,0.60 mg/L Al(... 在采用人工回灌方法建设地下水库储存地下水的过程中,回灌水中三价铝[Al(Ⅲ)]和细菌共同作用下引发的化学-生物复合堵塞问题突出且复杂,然而目前对其研究较少。本研究通过渗流试验模拟人工回灌过程,探究了细菌与0.05,0.20,0.60 mg/L Al(Ⅲ)共存条件下含水层的复合堵塞机制。研究结果表明,回灌水中Al(Ⅲ)可以改变石英砂的表面形态,促使含铝化合物生成化学沉淀。Si—O—Al键的生成证明Al(Ⅲ)的加入可以引起含水层化学堵塞。回灌水中不同浓度Al(Ⅲ)对堵塞的影响机制不同。0.05,0.20 mg/L较低浓度Al(Ⅲ)对细菌活性有抑制作用,减少细菌团聚,整体上降低了对生物堵塞贡献大的菌属占比,缓解了生物堵塞。0.60 mg/L高浓度Al(Ⅲ)会刺激细菌产生胞外聚合物,将大部分分散的细菌桥联,加剧生物堵塞。石英砂表面含铝化合物片状沉积物与细菌形态明显,可见含水层发生了化学-生物复合堵塞。本研究通过深入探讨Al(Ⅲ)和细菌与堵塞效应之间的关系,可以为优化回灌过程的设计和管理提供理论基础,进而保障地下水可持续利用。 展开更多
关键词 Al(Ⅲ) 细菌 化学堵塞 生物堵塞 化学-生物复合堵塞 影响机制
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垄沟覆膜和施磷对紫花苜蓿地土壤-植物-微生物系统生态化学计量的影响
7
作者 徐秋韵 周伟迪 +2 位作者 韩成龙 谷艳杰 李凤民 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第5期148-158,共11页
2011—2016年,在甘肃省榆中县中连川村,以紫花苜蓿人工草地为研究对象,采用裂区随机区组设计,设置平作不覆膜和垄沟覆膜2种覆膜方式及4个施磷处理(P0:不施磷,P1:施磷9.73 kg·hm^(-2),P2:施磷19.3 kg·hm^(-2)和P3:施磷28.9 kg&... 2011—2016年,在甘肃省榆中县中连川村,以紫花苜蓿人工草地为研究对象,采用裂区随机区组设计,设置平作不覆膜和垄沟覆膜2种覆膜方式及4个施磷处理(P0:不施磷,P1:施磷9.73 kg·hm^(-2),P2:施磷19.3 kg·hm^(-2)和P3:施磷28.9 kg·hm^(-2)),期间每年采集土壤和地上部植物样品以分析土壤-植物-微生物系统碳、氮、磷含量及其生态化学计量变化特征。研究结果表明:(1)除高磷处理(P3)外,垄沟覆膜土壤碳、氮含量,C∶N、C∶P和N∶P以及微生物量碳(MBC)、C∶N和C∶P分别比平作不覆膜平均提高了39.3%、27.1%、13.5%、55.3%、49.8%、57.6%、39.6%和43.3%;垄沟覆膜土壤有效磷含量比平作不覆膜处理平均降低13.9%。(2)平作不覆膜条件下,土壤碳含量和C∶N、植株氮含量、MBC、C∶N和C∶P随施磷量增加而增加,垄沟覆膜条件下随施磷量的增加呈先增加后降低趋势。(3)平作不覆膜条件下,P1、P2和P3处理植株C∶N和微生物量氮(MBN)分别比P0处理降低了2.94%、7.02%、11.5%和8.62%、11.5%、19.1%;垄沟覆膜条件下,P1处理植株C∶N和MBN分别比P0处理降低了10.0%和24.3%,而P3处理植株C∶N和MBN分别比P1和P2处理提高了8.20%、5.93%和27.4%、9.92%。(4)与P0处理相比,施磷后土壤、植物和微生物量磷(MBP)含量分别提高了67.2%~164.0%、14.0%~34.3%、19.2%~87.0%,土壤C∶P和N∶P、植物C∶P和N∶P以及微生物量N∶P分别降低了29.5%~51.5%、30.1%~54.3%、13.2%~28.3%、6.71~19.8%、29.1%~52.7%。(5)随种植年限延长,至2016年,土壤碳、氮含量和C∶N、植株N∶P以及微生物量C∶P较2011年分别累计增加49.3%、33.9%、11.3%、77.6%和126.0%,而植株磷含量累计降低51.3%。分析表明,垄沟覆膜条件下施磷量过高导致苜蓿和土壤微生物生长受氮缺乏限制,并加快土壤有机质分解,不利于维持黄土高原半干旱区紫花苜蓿生长和土壤肥力。因此,当垄沟覆膜条件下施磷量高于22.7 kg·hm^(-2)时应供应适量氮肥。 展开更多
关键词 垄沟覆膜 施磷 紫花苜蓿 土壤-植物-微生物系统 生态化学计量
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生物扰动对沉积物-水界面附近污染物环境行为及生物地球化学过程的影响
8
作者 花修艺 赵宇 +4 位作者 付欣妍 谭春阳 张乐园 梁大鹏 董德明 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第1期271-285,共15页
沉积物-水界面是水生生态系统中物质交换与能量传递的关键区域,是包括污染物和营养物在内的物质在沉积物和上覆水之间交换的必由路径.底栖扰动生物的行为改变界面附近原有沉积物的结构和物质交换平衡,显著影响局部微环境特征以及微生物... 沉积物-水界面是水生生态系统中物质交换与能量传递的关键区域,是包括污染物和营养物在内的物质在沉积物和上覆水之间交换的必由路径.底栖扰动生物的行为改变界面附近原有沉积物的结构和物质交换平衡,显著影响局部微环境特征以及微生物种类、数量和群落组成,使界面附近的环境变得更复杂和动态.生物扰动可改变污染物的迁移、转化和生物可利用性,并重塑碳、氮、磷等重要元素的循环路径和通量.分析和综述底栖生物扰动对沉积物-水界面附近的典型污染物环境行为和典型生物地球化学循环过程的影响,有助于深入了解底栖扰动生物介导的环境和生物地球化学过程,认识生物扰动的重要生态环境意义. 展开更多
关键词 沉积物-水界面 生物扰动 重金属 有机污染物 生物地球化学循环
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基于电化学-热耦合模型的锂离子电池日历老化研究
9
作者 徐鹏飞 张睿 丁飞 《电源技术》 北大核心 2025年第8期1638-1649,共12页
锂离子电池在使用过程中会受到循环老化和日历老化的影响。在日历老化中,起主导作用的老化因素是负极SEI膜缓慢增厚所导致的电池性能下降。基于融合SEI生长副反应的电化学-热耦合模型,结合实验表征对日历存储过程中SEI膜生长副反应老化... 锂离子电池在使用过程中会受到循环老化和日历老化的影响。在日历老化中,起主导作用的老化因素是负极SEI膜缓慢增厚所导致的电池性能下降。基于融合SEI生长副反应的电化学-热耦合模型,结合实验表征对日历存储过程中SEI膜生长副反应老化过程进行了深入研究。通过电化学阻抗谱(EIS)和透射电子显微镜(TEM)测试,获取SEI膜阻抗和厚度的数据,修正模型并验证了其准确性。结果表明,SEI膜厚度和阻抗均与老化天数近似呈线性关系增长,且增速受存储SOC的影响,而电荷转移阻抗呈先减小,再增大的趋势。同时SEI生长会造成电极孔隙率下降,严重影响电池容量和性能。该工作揭示了SEI膜在日历存储过程中的动态演变规律,为延长电池寿命和提高安全性提供了理论依据。 展开更多
关键词 锂离子电池 日历存储老化 电化学-热耦合模型 SEI生长
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基于渗流-应力耦合的陶瓷纤维编织密封泄漏特性仿真研究
10
作者 王荣桥 乔格 +4 位作者 左平 毛建兴 陈高翔 张晓杰 胡殿印 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期11-17,共7页
针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型,无法描述密封件内部的气体渗流状态,难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究,通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模... 针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型,无法描述密封件内部的气体渗流状态,难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究,通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模型,在渗透压差的基础上,进一步量化了压缩量和填充密度等因素对泄漏量的影响规律,并对比不同截面形状的密封结构的密封性能。结果表明:泄漏量随填充密度和压缩量的增大呈线性减小,在10 kPa渗透压差下,填充密度从0.15 g/cm^(3)提高到0.20 g/cm^(3),泄漏量降低18.39%,压缩量从1 mm变为2 mm,泄漏量降低29%。接近方形截面的密封结构比圆形截面密封结构的密封性能更好,在0.25 MPa渗透压差下,R=1 mm的近似方形编织截面密封件的泄漏量比R=5 mm的圆形编织截面密封件的泄漏量低44%。研究结果可为陶瓷纤维编织密封在变几何涡轮上的应用提供理论及方法支撑。 展开更多
关键词 纤维编织密封 泄漏特性 渗流-应力耦合模型 密封性能 多孔介质
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玫烟色虫草IF-1106菌株对小菜蛾致病力及时间-剂量-死亡率模型分析
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作者 田晶 孟豪 马瑞燕 《西北农业学报》 北大核心 2025年第4期726-732,共7页
为获得对小菜蛾(Plutella xylostella)具有高毒力的虫生真菌并将其应用于生产,采用喷雾法测定玫烟色虫草(Cordyceps fumosorosea)对小菜蛾幼虫的致病力,观察小菜蛾3龄幼虫的感病症状,并运用时间-剂量-死亡率模型分析玫烟色虫草IF-1106... 为获得对小菜蛾(Plutella xylostella)具有高毒力的虫生真菌并将其应用于生产,采用喷雾法测定玫烟色虫草(Cordyceps fumosorosea)对小菜蛾幼虫的致病力,观察小菜蛾3龄幼虫的感病症状,并运用时间-剂量-死亡率模型分析玫烟色虫草IF-1106菌株对小菜蛾幼虫的时间效应和剂量效应。结果表明:小菜蛾3龄幼虫接种玫烟色虫草IF-1106菌株5~7d后,虫体全身被菌丝包被,并缩小且变得干瘪,体色呈黑褐色。不同浓度的玫烟色虫草孢子悬浮液处理小菜蛾2~4龄幼虫后,所有龄期都会感染而发病死亡。在孢子浓度为1.0×10^(8)cfu/mL时,2、3、4龄幼虫处理7d后的累计校正死亡率分别为94.12%、88.89%、78.95%。运用时间-剂量-死亡率模型对生物测定数据进行拟合,通过Hosmer-Lemeshow拟合异质性检验,并估计该菌株对小菜蛾的致死剂量与致死时间。随着接种天数的增加,相应的LD50和LD90随之降低,剂量效应逐渐增强,致死时间与剂量对数有关,2龄幼虫的LT50在1.0×10^(6)~1.0×10^(8)孢子/mL范围内由4.77d降到2.89d。由此可见,玫烟色虫草IF-1106菌株对小菜蛾的生物防治具有较好的应用潜力。 展开更多
关键词 玫烟色虫草 小菜蛾 致病力 感病症状 时间-剂量-死亡率模型 生物防治
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致密油藏压裂-焖井-返排一体化开发微观渗流规律 被引量：2
12
作者 王代刚 刘芳洲 +4 位作者 贾宁洪 李国永 宋考平 胡哲 石宇哲 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期101-111,共11页
致密油储层体积压裂后储渗空间复杂,微纳米孔隙与多尺度裂缝并存,压裂-焖井-返排一体化开发微观渗流规律认识不清。为此,采用微焦点CT扫描和数字图像处理技术,构建致密油藏数字岩心模型,提出压裂-焖井-返排一体化开发微观渗流格子Boltzm... 致密油储层体积压裂后储渗空间复杂,微纳米孔隙与多尺度裂缝并存,压裂-焖井-返排一体化开发微观渗流规律认识不清。为此,采用微焦点CT扫描和数字图像处理技术,构建致密油藏数字岩心模型,提出压裂-焖井-返排一体化开发微观渗流格子Boltzmann模拟方法,研究压裂驱动、焖井渗吸、返排开发3个阶段的油水渗流规律,阐明油水黏度比、岩石润湿性及毛细管数的影响。结果表明:压裂驱动阶段,压裂液优先沿裂缝运移,少量压裂液进入裂缝-孔隙接触区;焖井渗吸阶段,压裂液优先渗入小孔喉,置换采出的油滴通过大孔喉流入裂缝;返排开发阶段,裂缝-基质接触区的油滴优先被剥离,大量油滴难以被波及;毛细管数越大,油水黏度比越小,压裂增能效果越好,越利于动用基质原油,渗吸采收率越高;水湿程度越高,油滴拓扑连通性越强,越利于发生渗吸,压裂液返排难度越大。 展开更多
关键词 致密油藏 体积压裂 裂缝-孔隙介质 格子BOLTZMANN模型 微观渗流
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一种新的岩石各向异性蠕变-渗透率模型
13
作者 刘雪莹 俞缙 +3 位作者 周先齐 姚玮 任崇鸿 蔡燕燕 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期275-283,共9页
地下工程服役期较长,富水环境下围岩蠕变变形加剧,三向应力下围岩渗透性各向异性特征凸显,为了描述围岩蠕变过程中渗透率各向异性特征,将岩石简化为立方体模型,结合蠕变曲线特征分阶段建立岩石正交各向异性蠕变-渗透率模型。黏弹性阶段... 地下工程服役期较长,富水环境下围岩蠕变变形加剧,三向应力下围岩渗透性各向异性特征凸显,为了描述围岩蠕变过程中渗透率各向异性特征,将岩石简化为立方体模型,结合蠕变曲线特征分阶段建立岩石正交各向异性蠕变-渗透率模型。黏弹性阶段定义裂隙与岩石的黏滞系数比、引入侧向影响系数表示侧向应力对裂隙开度影响,黏塑性阶段引入表示裂隙对渗流通道影响的修正系数,结合岩石各向异性蠕变损伤模型、立方定律、含裂隙岩石渗透率方程,建立岩石正交各向异性蠕变-渗透率模型。利用真三轴条件下岩石蠕变-渗流试验结果对各向异性蠕变-渗透率模型进行验证,模拟了不同条件下渗透率演化。结果表明:与传统Kozeny-Carman(K-C)模型及已有各向异性蠕变-渗透率模型相比,提出的正交各向异性蠕变-渗透率模型精度更高,可以描述黏弹性阶段渗透率因岩石孔裂隙逐渐被压密而逐渐降低、加速蠕变阶段渗透率在裂隙逐渐汇聚影响下突增的变化趋势。对正交各向异性蠕变-渗透率模型的关键参数进行了敏感性分析,随着裂隙与岩石的黏滞系数比增加,渗透率衰减越快,渗透率稳定值越低,随着侧向影响系数越高渗透率初始衰减速率越高,渗透率稳定值越低;黏塑性阶段修正系数越高,加速蠕变阶段渗透率开始大幅增加。 展开更多
关键词 蠕变-渗流 蠕变损伤模型 渗透率模型 正交各向异性
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城市生活垃圾土生化-渗流-应力耦合行为数值仿真
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作者 马鹏程 陈云敏 杨文东 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期115-122,共8页
垃圾土中的生化-渗流-应力耦合行为会显著影响垃圾堆体的变形。该文首先引入了与降解在变形方面等效的附加应力Pb,建立了垃圾土降解-骨架弱化本构模型,该模型能够较好地描述降解变形和降解对压缩性的影响。然后,完善了垃圾土生化-渗流-... 垃圾土中的生化-渗流-应力耦合行为会显著影响垃圾堆体的变形。该文首先引入了与降解在变形方面等效的附加应力Pb,建立了垃圾土降解-骨架弱化本构模型,该模型能够较好地描述降解变形和降解对压缩性的影响。然后,完善了垃圾土生化-渗流-应力耦合模型并采用OpenGeoSys软件开展了二维垃圾边坡耦合行为数值仿真,分析了底物浓度、甲烷产量等生化降解物理量和气压、侧向变形、沉降等力学物理量的演化规律及相互作用,相比仅关注垃圾土一维变形的耦合数值仿真有显著进步。该文研究成果可作为土木工程研究生数值试验课程的典型教学案例。 展开更多
关键词 城市垃圾土 本构模型 生化-渗流-应力耦合 数值仿真
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2-芳香亚甲基白桦脂醇衍生物合成及对肿瘤细胞的增殖抑制
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作者 邹梓萱 张欣 +4 位作者 王艺璇 黄佳欣 吴志文 张彦南 王涛 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第9期2787-2796,共10页
以白桦脂醇为先导化合物,针对其C-2位进行设计,通过28位羟基保护、氯铬酸吡啶鎓盐(PCC)氧化、脱硅醚保护基、芳香醛缩合等多步反应合成一系列未见报道的2-芳香亚甲基-3-羰基白桦脂醇衍生物,所有衍生物结构通过核磁共振(NMR)、高分辨液-... 以白桦脂醇为先导化合物,针对其C-2位进行设计,通过28位羟基保护、氯铬酸吡啶鎓盐(PCC)氧化、脱硅醚保护基、芳香醛缩合等多步反应合成一系列未见报道的2-芳香亚甲基-3-羰基白桦脂醇衍生物,所有衍生物结构通过核磁共振(NMR)、高分辨液-质(HRLC-MS)综合表征得以确证。采用MTT法同时考察衍生物对5种人源肿瘤细胞(Hela、A549、HepG2、MCF-7、HT-29)的增殖抑制作用以及对正常皮肤细胞(HaCaT)的毒性。结果显示,衍生物8和10对5种肿瘤细胞的增殖抑制活性强于母体白桦脂醇,而且衍生物8体外抗乳腺癌MCF-7细胞的活性与阳性药顺铂相当,并对HaCaT细胞显示出较低的毒性。并以分子对接技术模拟活性最强的衍生物8与PI3K蛋白的结合,研究其与PI3K靶点的结合模式,结果发现白桦脂醇衍生物可通过氢键、疏水作用等作用力与靶点蛋白较稳定地结合从而发挥抗肿瘤作用。 展开更多
关键词 2-芳香亚甲基白桦脂醇衍生物 化学修饰 抗肿瘤 分子对接 PI3K蛋白
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多层碳基固体酸催化合成生物基5-羟甲基糠醛的研究
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作者 汤静洁 彭其达 +3 位作者 张平军 黄冬婷 秦健南 李明富 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期143-148,155,共7页
为改善碳基固体酸制备工艺并扩大其在生物基化学品合成领域的应用,利用L-抗坏血酸与对甲苯磺酸(TsOH)直接研磨共混并结合低温碳化制备了多层碳基固体酸催化剂,探究了催化剂制备条件及催化反应条件对果糖转化率和5-羟甲基糠醛(HMF)产率... 为改善碳基固体酸制备工艺并扩大其在生物基化学品合成领域的应用,利用L-抗坏血酸与对甲苯磺酸(TsOH)直接研磨共混并结合低温碳化制备了多层碳基固体酸催化剂,探究了催化剂制备条件及催化反应条件对果糖转化率和5-羟甲基糠醛(HMF)产率的影响。利用SEM、TG和FT-IR对催化剂进行表征与分析。结果表明,随着酸用量的增加,碳基固体酸形貌由多层片状变为块状,且其内部含有大量多孔结构;催化剂的热分解温度随着酸用量的增加而升高;碳基固体酸表面含有磺酸基、羧基和羟基。碳基固体酸催化果糖合成HMF最佳条件为:TsOH质量为1.5 g、催化剂质量为50 mg、果糖质量为90 mg、反应温度为120℃、反应时间为60 min,此时果糖转化率达到100%,HMF产率为98.5%。 展开更多
关键词 生物基平台化学品 碳基固体酸 果糖 5-羟甲基糠醛 多相催化
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生物质碳-硅复合负极材料的电化学性能 被引量：3
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作者 张长安 杨丽杰 +1 位作者 曹新龙 贾彦龙 《电池》 CAS 北大核心 2024年第3期369-373,共5页
生物质碳具有独特的孔结构,较大的层间距,可加速Li+在无定形碳中的扩散速度。采用纳米硅、沥青、生物质碳,通过喷雾造粒、高温热解法制备生物质碳-硅复合负极材料。通过XRD、SEM、表面分析研究材料的表面形貌特征;通过恒流充放电等实验... 生物质碳具有独特的孔结构,较大的层间距,可加速Li+在无定形碳中的扩散速度。采用纳米硅、沥青、生物质碳,通过喷雾造粒、高温热解法制备生物质碳-硅复合负极材料。通过XRD、SEM、表面分析研究材料的表面形貌特征;通过恒流充放电等实验研究电化学性能。该材料制备扣式电池的首次充电比容量达到1 692.5 mAh/g,首次库仑效率为90.7%。制备的18650型电池在2.75~4.20 V循环,以1.00 C循环616次的容量保持率为91.44%;以0.50 C充电、1.00 C放电循环447次的容量保持率为94.48%,高于沥青碳-硅复合材料的84.90%和91.98%,说明该材料的倍率性能较好。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极 硅-碳复合材料 生物质碳 沥青碳 电化学性能
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基于电化学-热耦合模型的动力电池逆向仿真建模与参数辨识 被引量：1
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作者 陶正德 张志超 郭昌梁 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2022-2029,共8页
为了便于终端用户更容易获取到电芯内部相关的电化学参数数据,本文通过逆向拆解的方法结合电化学-热耦合模型,采用有限元仿真分析和电化学参数优化试验的方式,验证了所获取参数的精确性,并通过参数辨识的方式考虑了Bruggman系数,反应速... 为了便于终端用户更容易获取到电芯内部相关的电化学参数数据,本文通过逆向拆解的方法结合电化学-热耦合模型,采用有限元仿真分析和电化学参数优化试验的方式,验证了所获取参数的精确性,并通过参数辨识的方式考虑了Bruggman系数,反应速率常数和固相扩散系数对动力电池充放电性能和温度的影响。研究结果表明:逆向拆解法可以精确地获取电池的动力学参数和热力学参数,对标锂电池的电压、温度误差范围在3%左右;Bruggman系数影响放电中后期的电压,增大数值增加极化,随着Bruggman系数的不断增大电池温度呈现减小趋势;反应速率常数影响全范围内的电压变化,温度随着反应速率常数的增大出现减小的状况,增大反应速率常数减小极化;固相扩散系数影响低SOC范围内的电压,增大数值减小极化。 展开更多
关键词 电化学-热耦合模型 逆向拆解 精度验证 参数辨识
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高速动车组柔性车体-座椅-人体系统耦合振动特性 被引量：1
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作者 高建敏 王谢堂 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期167-181,共15页
针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题,基于多体动力学理论和刚柔耦合理论,建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型,研究高速铁路随机轨道不平... 针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题,基于多体动力学理论和刚柔耦合理论,建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型,研究高速铁路随机轨道不平顺激励下人体生物力学特性对高速轻量化动车组振动特性的影响,以及车体柔性振动作用下不同座位处人体的动力响应特征。结果表明:人体生物力学特性会增大车体某些柔性模态频率;满座工况下,基于人车耦合动力学模型得出的5 Hz频率以上的共振峰频率和横向共振峰幅值较传统车辆动力学模型的大,而垂向共振峰幅值则较传统车辆动力学模型的小;车体振动响应的1阶峰值频率明显降低,而幅值则略有增加;人体在一定程度上起到阻尼吸振的作用,在300 km·h^(-1)行车速度和满座工况下,人体可明显抑制车体5 Hz频率以上的高频垂向振动,而弹性车体的振动则会激发人体垂向5.25 Hz和横向2.13 Hz频率左右的固有模态,使人体在该频域下的振动能量有所增加。因此,若以车体地板振动加速度代替人体响应评估高速动车组的振动舒适性,会与真实的人体振动程度存在一定偏差。 展开更多
关键词 高速动车组-座椅-人体耦合动力学模型 人体生物力学特性 耦合振动特性 轻量化车体 坐姿人体
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有机化学品生物富集因子定量结构-活性关系模型 被引量：6
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作者 郑玉婷 乔显亮 +2 位作者 于洋 林军 丁琼 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期214-221,共8页
依据经济合作与发展组织(OECD)关于定量结构-活性关系(QSAR)模型构建和使用导则,将780个有机化合物,以4:1的比例随机划分为训练集(624个化合物)和验证集(156个化合物),通过多元线性回归(MLR)方法构建了一个包含12个描述符的有机化合物... 依据经济合作与发展组织(OECD)关于定量结构-活性关系(QSAR)模型构建和使用导则,将780个有机化合物,以4:1的比例随机划分为训练集(624个化合物)和验证集(156个化合物),通过多元线性回归(MLR)方法构建了一个包含12个描述符的有机化合物鱼类生物富集因子(BCF)的QSAR模型.QSAR模型的调整决定系数R^2ad j=0.809,去一法交叉验证系数Q^2LOO=0.803,外部验证系数Q^2EXT=0.732,表明模型具有较好的拟合优度、稳健性和预测能力.采用欧几里德距离方法表征模型应用域,通过威廉姆斯图分析模型离群点,并对模型进行机理解释.所构建的模型,可以用于预测应用域内有机化学品的生物富集因子. 展开更多
关键词 有机化学品 生物富集因子 定量结构-活性关系
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