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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2018年44卷6期

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通气料仓下料过程中气泡运动行为
仲崇义, 郭晓镭, 李伟锋, 刘海峰
2018, 44(6) :793-799. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180102005
摘要:
利用高速摄像仪拍摄二维充气料仓粉体下料过程中气泡的运动图像,得到不同工况下气泡运动行为特性,获得了气泡体积、形状、位置、聚并、分裂及湮灭的基本规律和特点。研究表明:气泡生成后,其体积先增大后减小,同时上升速率逐渐增大并最终趋于一稳定值;气泡在其生命周期内形状依次为斜长形、倒直角梯形、帽状;先后生成上下2个气泡,上部气泡会吸引下部气泡发生聚并,较大气泡和较扁平气泡由于受力不均匀会发生分裂而生成2个小气泡;实验范围内的所有气泡均会湮灭在料仓中,但会呈现3种不同的湮灭方式。
城市生活垃圾焚烧过程中铅的迁移特性探究
胡济民, 王瑟澜, 徐浩然, 吴亭亭
2018, 44(6) :800-806. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171030003
摘要:
以上海市城市生活垃圾为对象,研究了在垃圾焚烧过程中氯化物、硫化物、氧化物对重金属铅(Pb)迁移分布的影响。使用管式炉模拟垃圾焚烧炉,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测试铅的含量。研究结果表明:在焚烧温度为800℃的氧化气氛下,氯和硫的加入均能促进铅更多地向飞灰中转移,且聚氯乙烯(PVC)对铅的促挥发能力略强于NaCl,不同形态的硫对铅在飞灰中迁移影响由大到小依次为Na2SO4,Na2S,单质硫。SiO2和CaO对铅均具有捕集效果,且CaO的捕集能力比SiO2强。
以Al2O3为黏结剂制备的Pt-WO3/ZrO2/Al2O3催化剂上的正庚烷异构化
章红艳, 宋月芹, 王昭晖, 周晓龙, 陈丽芳
2018, 44(6) :807-815. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171114003
摘要:
采用挤条法制备了一系列以Al2O3为黏结剂的Pt-WO3/ZrO2/Al2O3(PtWZA)催化剂,在微型固定床装置上评价了正庚烷在PtWZA上的异构化性能。主要考察了黏结剂Al2O3质量分数、WO3质量分数和焙烧温度对PtWZA催化剂物化性质和异构化性能的影响,并采用XRD、氮气吸附-脱附、Py-FTIR等手段对催化剂的晶相结构、比表面积和酸性进行了表征。结果表明:Al2O3的引入明显影响催化剂的异构化活性,且对活性的影响不仅与Al2O3质量分数有关,而且与WO3质量分数也紧密相关。对于含较低WO3质量分数的Pt15WZA而言,添加少量Al2O3(质量分数为2%)导致催化活性大幅度提高;而WO3质量分数提高到20%时,添加质量分数为2%的Al2O3对Pt20WZA的活性影响不大。当Al2O3的质量分数提高到15%时,Pt15WZA与Pt20WZA的活性大大下降。提高WO3质量分数显著提高了PtWZ15A的异构化活性。升高焙烧温度有利于提高Pt20WZ10A催化剂活性,过高的焙烧温度导致催化剂活性大幅度下降,较为适宜的温度为800~850℃。
钯催化的分子内Wacker-Type反应制备1,2-二氢喹啉衍生物
张金刚, 李云艺, 吴正兴, 张万斌
2018, 44(6) :816-822,838. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171227004
摘要:
1,2-二氢喹啉骨架结构在合成中间体和药物分子中具有广泛的应用。以邻位有端位烯烃取代的苯胺化合物为底物,应用过渡金属钯催化的Wacker-type反应及烯烃的异构化过程合成了一系列1,2-二氢喹啉衍生物。对苯环上不同位置或不同基团取代的底物,反应都可以顺利进行,而且对大部分底物都可以高产率得到相应的1,2-二氢喹啉产物。
过渡金属原位掺杂Pt/TiO2的喷雾燃烧制备及其CO氧化性能
赵醒, 胡彦杰, 蒋洁超, 李春忠
2018, 44(6) :823-830. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180117003
摘要:
CO催化氧化不仅是一种典型的多相催化反应模型,而且在气体净化方面也有许多实际用途。用喷雾燃烧一步法制备了TiO2负载Pt的催化反应体系,通过原位掺杂Fe、Mn元素来提高Pt/TiO2体系在CO催化氧化应用中的活性。系统考察了Fe、Mn掺杂后对产物的晶相、负载颗粒的大小和价态、载体表面氧种类以及体系表面还原性能的影响规律,研究了Fe、Mn等元素在催化反应过程的作用机理。结果表明,Fe、Mn掺杂于Pt/TiO2体系后,CO被完全氧化的温度降低了40℃,而且在通过Mn掺杂后,催化剂在30℃下的TOF值(单位时间内1 mol催化剂上转化的反应底物的物质的量)提升了一个数量级,比增加相同质量比例的贵金属Pt表现出更高的催化活性,为低成本、高活性催化剂的设计和制备提供了新思路。
原位还原MIL-100(Fe)制备多孔碳-铁复合物及其移除甲基橙性能
成剑钧, 吴超, 王喆, 顾金楼
2018, 44(6) :831-838. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171204001
摘要:
纳米零价铁(nZVI)颗粒具有易团聚、不稳定和流动性较差的特点,限制了其在环境中的应用,将纳米零价铁负载于多孔介质上可以提高其反应活性。采用一种新的制备方法,以铁基金属有机骨架(MOFs)的莱瓦希尔骨架材料MIL-100(Fe)为前驱体,通过一步法高温碳热还原制备负载量高、粒径可控和分布均匀的纳米零价铁功能化的多孔碳-铁复合物(nZVI/C),并将其用于水溶性偶氮染料甲基橙(MO)的降解和移除,结果显示nZVI/C对MO的最大吸附容量达到78.4 mg/g。进一步考察和优化了时间和pH对nZVI/C吸附能力的影响。
钴扩散越南蓝色尖晶石的紫外-可见-近红外光谱分析及鉴定
汪嘉伟, 王以群, 冯齐, 吴晓玉, 陈俊旭
2018, 44(6) :839-844. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171218001
摘要:
选取越南产蓝色尖晶石样品进行成分测试,结果表明越南产尖晶石均是含微量Fe和Zn的镁铝尖晶石;经紫外-可见-近红外光谱测试,样品在230~800 nm范围内均有7个吸收带,且吸收带位置相对固定,说明Fe2+和Fe3+自旋禁阻跃迁及二者间的电荷耦合作用是蓝色尖晶石致色的主要原因;对比1 400℃下恒温24 h后Co扩散处理的样品,观察到460 nm附近及550~700 nm的宽吸收带更强,原因是Co离子进入尖晶石晶体,Co3+和Fe3+从八面体进入四面体后同相邻的Co2+和Fe2+共同作用,使得尖晶石色调变深,饱和度变高,经扫描电镜配合能谱仪测试后发现扩散深度约为10 μm。浸液法是检测扩散处理尖晶石较为有效的方法,经扩散处理的样品表面裂隙、凹坑处有颜色富集,放大后可见颜色分布不均匀,颜色艳丽、不自然。
SrTi(1-1.25x)NbxO3陶瓷结构及介电性能
傅文平, 李蔚, 韩蕊
2018, 44(6) :845-848,895. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180108003
摘要:
采用传统固相法制备了按化学计量比掺杂Nb2O5的SrTi(1-1.25xNbxO3微波介质陶瓷材料,研究了x为0~0.005时陶瓷的相组成、显微结构和微波介电性能。结果表明:在x增大过程中,SrTi(1-1.25x)NbxO3的相组成并没有太大的变化,其体积密度也是呈现基本不变的趋势。随着Nb5+离子的增加,晶体中的小晶粒数量在不断减少,大晶粒的尺寸迅速增大,同时SrTi(1-1.25xNbxO3的介电常数(εr)保持基本不变,品质因素(Q×f值)则一直加速增长。当x为0.005时,陶瓷SrTi0.993 75Nb0.005O3获得最佳的微波介电性能:εr=296.41,Q×f=6 953 GHz。
紫外光光降解水中的四溴双酚A
顾雍, 孙贤波, 刘勇弟
2018, 44(6) :849-854. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180103001
摘要:
以四溴双酚A为模式污染物,考察了pH、四溴双酚A初始浓度、温度、结构类似物等因素对四溴双酚A光解过程的影响,并且考察了光解过程中四溴双酚A的急性毒性变化,同时构建了四溴双酚A的光解途径。结果表明,四溴双酚A的光解过程符合一级动力学过程,碱性条件下的光解速率常数受到量子产率(Φ)的控制。相同反应条件下,光解速率常数随四溴双酚A初始浓度和苯酚浓度增大而减小,但随温度升高而增大。由于四溴双酚A的光解中间产物存在毒性,因此直接光解作用对四溴双酚A的毒性减弱效果较差。气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析表明,四溴双酚A的光解过程主要包括四溴双酚A经过紫外光作用下发生β键断裂(异丙基和苯环间的化学键)和C—Br键的断裂。
N-117负载Fe(Ⅱ)非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚
李佳怿, 孙贤波, 刘勇弟
2018, 44(6) :855-861. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180110003
摘要:
N-117负载铁催化剂能有效催化芬顿反应,铁溶出率低。采用N-117负载非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚,研究了初始pH、过氧化氢质量浓度、氯离子质量浓度和腐殖酸质量浓度对对氯苯酚去除效率和催化剂稳定性的影响。结果表明:N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂能有效催化降解对氯苯酚,拓宽芬顿反应使用pH范围,降低氯离子催化芬顿反应的抑制效果。当初始pH=9.0时,反应300 min对氯苯酚降解率可达87.3%。随着初始pH升高,催化反应速率下降。过氧化氢初始质量浓度为100 mg/L,反应20 min,对氯苯酚降解率可达95.6%,溶出总铁质量浓度为0.67 mg/L;过氧化氢继续增多时,受到高价铁基团和传质速率的限制,对氯苯酚降解速率不随过氧化氢质量浓度升高而加快。氯离子质量浓度在0~500 mg/L内升高时,反应60 min对氯苯酚降解率能达到87.0%以上,但铁的溶出显著增加,对氯苯酚降解速率减慢。腐殖酸质量浓度由0升高到25 mg/L时,反应60 min溶出总铁质量浓度由0.67 mg/L升高至9.4 mg/L,总铁溶出率不高于4.7%,对氯苯酚降解率仍能达到90.2%以上。催化剂使用后负载铁发生团聚,但膜骨架未被氧化破坏。
结合物品类型和密度峰值聚类的协同过滤推荐算法
陈帆, 孙自强
2018, 44(6) :862-868. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171021001
摘要:
现有的推荐算法主要依靠评分记录,对用户的个性需求关注较少,推荐结果不完全符合实际需求。针对该问题,本文在传统的基于用户的协同过滤算法(UCF)基础上,结合密度峰值聚类研究物品属性,分析用户对物品类型、聚类的兴趣取向,深入挖掘用户的个性需求,提出了一种结合物品类型和密度峰值聚类的协同过滤推荐算法。采用密度峰值聚类,无需指定聚类中心和聚类数,利用逆向文档频率对算法进行优化,提高了对物品特征和用户兴趣的识别度。实验结果表明,本文算法能较好地获取用户偏向,提供更加准确、高效的Top-N推荐。
一种新型纳米通道单分子检测探头的设计
颜秉勇, 朱明乔, 王学武
2018, 44(6) :869-875. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171126001
摘要:
针对纳米通道单分子检测的探头测量系统,在详细分析探头结构以及测量带宽等属性的基础上,采用前置带宽补偿的原理,提出了一种改进的检测探头的设计方法。该方法不仅能够扩大原有测量系统的测量带宽,而且能够灵活配置系统的零点和极点,加快系统的动态响应过程。通过仿真实验验证了本文方法的可行性和有效性,并且通过实际测量探头电路给出了测量实验结果。
基于听觉提示汉字书写的运动想象范式
邱朝阳, 金晶, 王行愚
2018, 44(6) :876-881. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171029001
摘要:
基于运动想象的脑-机接口系统为残疾人提供了一种新的控制外部设备的途径。本文针对传统范式中只提示想象对象(左手或右手)不提示想象内容的不足,设计了一种新的基于汉字书写的运动想象范式。该范式通过左右声道提示被试进行想象汉字书写的任务。将新范式与传统范式进行了对比实验,8名健康被试参与了本项研究。实验结果表明,基于听觉提示的运动想象书写范式获得了更高的准确率(t检验概率值p<0.05),并且有效降低了实验任务的难度。
文本无关的小样本手写汉字笔迹鉴别方法
全志楠, 林家骏
2018, 44(6) :882-886. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20170915001
摘要:
针对已有的笔迹鉴别方法对笔迹版式要求比较严格,且在小样本数据情况下,鉴别性能水平较低的问题,提出了邻环结构特征方法。首先对笔迹轮廓图像随机采样,然后利用网格窗口提取笔迹的邻环结构特征,最后利用主成分分析和线性鉴别分析方法对特征降维,利用深度置信网络对特征进行训练和鉴别。本文方法与文本无关,简单易行,在手写笔迹字符数量平均为45个的小样本上仍能有效表征作者风格信息。在HIT-MW笔迹鉴别数据库上的测试结果表明,本文方法达到了与使用较大样本的其他笔迹鉴别方法相近的鉴别效果。
基于深度学习的快速植物图像识别
张雪芹, 陈嘉豪, 诸葛晶晶, 余丽君
2018, 44(6) :887-895. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171116004
摘要:
植物分类在形态、颜色和纹理上具有高度的相似性和密集的细节信息,传统的机器学习方法无法满足这些大样本的特征提取训练,识别种类与精度受到限制。深度学习可以有效地解决植物图像识别在种类数量、准确度和速度上的难点。本文提出了基于优化的P-AlexNet模型的植物识别算法,基于卷积神经网络(CNN)中的AlexNet网络模型进行优化处理,提高模型的泛化能力、细节特征的表征能力以及识别精度。利用迁移学习热启动更新植物识别种类,利用GPU并行计算加速模型训练和图片识别速度。针对206类植物图片,训练得到验证集精度达到86.7%的模型。以此模型为基础,开发了一款智能植物图像识别平台,包含了Web网站以及Android和IOS的App应用。Web端实验测试结果表明,检测时间平均为1.282 s,具有较高的准确性和泛化性以及快速的识别速度。
基于DCT-SC-FDMA的混合子载波映射方法
陈晨, 吴耀军
2018, 44(6) :896-900. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171122001
摘要:
LTE-A中上行采用单载波频分多址(SC-FDMA)技术,下行采用正交频分多址(OFDMA)技术。本文主要研究上行SC-FDMA技术,利用离散余弦变换(DCT)代替离散傅里叶变换(DFT),并基于DCT-SC-FDMA系统,提出了一种不同于传统的交织式映射(IFDMA)和集中式映射(LFDMA)的混合子载波映射(HFDMA)方法。仿真结果表明,在峰均比(PAPR)性能与LFDMA相似的情况下,本文提出的DCT-HFDMA方法在误比特率(BER)方面性能有一定的提高。
中药组成分资源和实验数据库研究
李建华, 刘智超, 郑建丽, 石泽智, 范蜜, 李洪林
2018, 44(6) :901-908. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171114001
摘要:
目前已有的中药数据库缺乏中药组成分资源间的有效关联和实验支持。为此,针对植物类中药组成分,设计了一个面向组成分的资源和实验数据库。首先抽取关键的资源和实验数据,将其分为资源数据、实验能力数据和实验数据;然后定义各类数据内的实体以及实体间的关系,构建资源和实验统一数据模型;最后基于此模型实现了基于Web的中药组成分资源和实验数据库。测试实验表明,该数据库能有效地管理中药组成分资源和支持基于相关资源的实验。
基于传染病机制的突发事件下群体情绪感染模型
何高奇, 边晓晖, 孙菲, 卢兴见
2018, 44(6) :909-917,949. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171122002
摘要:
突发事件往往伴随着大量的人员伤亡,实践表明群体恐慌情绪的产生和蔓延是上述伤亡的一个重要致因。基于SIRS传染病模型,提出了一个改进的群体情绪感染模型E-SIRS,建立恐慌传播过程中的状态转移关系及其定量表达函数。利用Lyapunov理论计算该自组织环境下群体情绪感染的平衡稳定点;利用NetLogo动态模拟了突发事件下群体情绪感染的人数变化趋势。实验结果表明,E-SIRS能较全面地刻画恐慌人群情绪的动态变化,有助于进一步的应急决策。
轮轨滚动接触疲劳寿命的计算方法
黄龙文, 李正美, 安琦
2018, 44(6) :918-927. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171113002
摘要:
对列车车辆轮轨滚动接触进行了分析,指出在滚动过程中其接触点位置具有随机性,可以用正态分布规律进行描述。在此基础上,利用LM型踏面车轮与CHN60钢轨发生接触的接触点位置和接触应力计算方法,构建了能够对轮轨滚动接触过程中车轮表面接触点位置、接触次数和接触应力进行计算的方法。应用疲劳损伤积累假说和疲劳曲线方程,构建出能够对实际线路上的车轮表面各点疲劳寿命损伤进行计算的数学模型。应用该模型,针对具体的铁路线路进行了算例计算和研究,得出了车轮的理论疲劳寿命,并对直道和弯道行驶过程中,不同接触位置所形成的疲劳损伤程度进行了计算和分析。
基于两相流EWF模型蒸发式空冷器数值模拟
张庆, 王学生, 阮伟程, 刘子龙, 陈琴珠
2018, 44(6) :928-934. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171115003
摘要:
建立了8排蒸发式空冷器管束三维模型,在恒壁温边界条件下,在管束表面施加质量源项模拟喷淋液膜,采用Eulerian Wall Film(EWF)模型与Mixture Species Transport模型耦合来研究蒸发式空冷液膜与空气间热质传递。数值模拟得到的空气出口温度、含湿量的数据与试验数据的误差分别为-0.67%~-0.98%、-4.95%~2.29%。比较了不同喷淋流量下管束表面液膜质量分布,小喷淋流量下液膜主要分布在管壁下半部分,随着喷淋水流量增加,管壁液膜分布趋于均匀,管排水膜温度由上至下先增加后减小。由于空气在管束背风面的流速较低,形成较高含湿量与温度三角区域。数值模拟得到的水膜与空气间的传质系数比试验值小,误差为-8.00%~-9.30%。揭示了蒸发式空冷器热质传递机理,为蒸发式空冷器设计改造提供了理论基础。
深沟球轴承内圈及滚动体运动噪声的计算方法
张琦涛, 安琦
2018, 44(6) :935-944. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171220003
摘要:
以深沟球轴承为研究对象,建立了一种对内圈轴心轨迹以及每个滚动体中心运动轨迹计算的轴承数学模型,结合声学理论,将轴承内圈看作圆柱声源,将滚动体看作球声源,建立了能够对深沟球轴承内圈和滚动体振动噪声进行定量计算的计算模型。通过一个具体的算例,研究了转速和径向载荷对固定点上噪声大小的影响,以及噪声沿滚动轴承轴线方向的变化规律,绘制了这些影响的变化曲线。发现随着轴承转速的增大,轴承声压值会随之增大;随着轴承所受径向载荷的增大,轴承声压值会随之增大,其变化趋势由快到慢;轴承内圈和滚动体运动所产生的声压在轴承轴线方向上逐渐减小,呈非线性关系变化。
一些Kadison-Singer代数的例子
于嘉琪, 李建奎
2018, 44(6) :945-949. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171227003
摘要:
H是一个复的Hilbert空间。L={(0),L,M,K,H}是一个五角子空间格,满足MLx0的闭线性扩张,其中非零元x0属于K但不属于K+L。本文证明了Alg L是一个半单的Kadison-Singer代数。同时还给出两个不是套代数的CSL代数的例子,一个相似于某个Kadison-Singer代数,另一个却与任何一个Kadison-Singer代数都不相似。
有服务等级约束的同类机在线排序问题的可分算法
周鹏程, 刘朝晖
2018, 44(6) :950-954. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180103002
摘要:
研究了一类有四个服务等级的可分排序问题,在一定条件下改进了下界,并且提出了一种最优算法。在该问题中,工件和机器都带有各自的服务等级约束,当且仅当工件的服务等级比机器的服务等级高或者相同时,该机器才被允许对该工件进行加工,并且每个工件都被允许在所有机器之间按照任意的比例分割后进行加工,同一个工件的各个部分被允许同时放在各台机器上进行加工,优化目标是找到最小时间表长。
变系数超对称KdV方程的双线性方法
董超, 邓淑芳
2018, 44(6) :955-960. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20171220001
摘要:
主要利用双线性方法寻找变系数超对称KdV方程的孤子解。首先通过直接法给出了变系数KdV方程超对称化形式,其次通过适当的变量变换,将非线性方程的Hirota双线性方法和双线性Bäcklund变换这两种求解方法变换推广到变系数超对称KdV方程中,利用这两种方法分别求出变系数超对称KdV方程的孤子解的表达形式。
2018年第44卷总目次
2018, 44(6) :961-964.
摘要: