摘要：离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响,本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf_(2)],[BIM][NTf_(2)])和两种疏水非质子型ILs([EMIM][NTf_(2)],[BMIM][NTf_(2)]),并对商业化Pt/C进行改性。在本研究采用的咪唑类疏水ILs中,质子型ILs改性催化剂的ORR活性均高于非质子型ILs改性催化剂,其中,由1-丁基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺改性后的催化剂([BIM][NTf_(2)]@Pt/C)活性最高。在酸性半电池中ORR半波电位高达0.913 V (***),质量活性提升至商业化Pt/C的1.73倍,比活性提升至商业化Pt/C的3倍,同时达到5000圈循环后半波电位仅下降12 mV,性能仍高于商业化Pt/C。进一步材料表征和电化学测试表明,[BIM][NTf_(2)]@Pt/C电催化活性的增强归因于该ILs可增多Pt表面参与反应活性位点、强化Pt表面质子及质量传递,并可有效抑制Pt纳米颗粒溶解,从而起到了增强ORR活性及稳定性的作用。本研究深化了对ILs@Pt界面协同电催化机理的认识,为设计下一代高效燃料电池催化剂提供了理论依据。

摘要：深海底蕴藏着丰富的矿产资源,但因其赋存环境特殊,必须依赖专门的技术和装备才能开发利用。近年来新能源电池等对关键金属需求的迅猛增长,推动了深海采矿技术与装备的研究向商业化发展。回顾深海采矿技术和装备的研究进展,介绍近年来几次大型深海采矿系统海试的情况。从深海矿产资源商业开采的视角,梳理对深海采矿技术和装备的功能要求和性能指标。以深海多金属结核商业开采为对象,分析商业生产要求下可能选择的采矿系统基本技术方案,梳理采矿船需具备的基本功能并估计其排水量及主要尺度参数,推荐采矿车采集装置和行走装置的结构形式并测算其尺度规模,分析大产能指标下气力提升方式可能遇到的问题,提出水力提升系统的初步设计及主要零部件的选用方案。通过对深海采矿技术与装备研究进展和商业开采系统基本方案的综合分析指出,管道水力提升已成为当前深海采矿系统的主流方案,海底采矿车的行走及定位导航技术研究取得了很大进展,水下提升系统等可以借鉴海洋油气工程的相关技术和装备,深海采矿技术与装备研究已达到开展商业采矿系统装备开发的水平,而尽量减小采矿作业对海洋环境的扰动成为了又一个重要的方向。

摘要：凹凸底部和光滑底部是进行轿车车身设计与布置时2种典型的设计方案,但底部结构对轿车侧风稳定性的作用机理尚不明确,厘清其影响不仅可为底部结构设计与布置提供参考数据,而且是进行轿车侧风稳定性评价的关键技术问题。通过建立典型底部结构轿车的数值计算模型,分析了不同侧风风速对轿车气动力和气动力矩的影响规律;采用汽车空气动力学与汽车系统动力学耦合方法建立了典型底部结构轿车的侧风稳定性分析与评价模型,研究了底部结构对轿车侧偏运动、横摆运动以及侧滑运动的影响规律及作用机理。研究表明:凹凸底部结构会增加轿车的气动升力、气动俯仰力矩、气动阻力以及气动侧力,加剧轿车的侧偏运动和横摆运动,增加轿车侧滑的风险;路面附着系数越低,凹凸底部结构对轿车侧偏运动和横摆运动的影响越大、对侧滑临界风速的影响越小。

摘要：随着通信与雷达系统在高频、宽带和小型化方面的高速发展,钇铁石榴石(YIG)带阻滤波器是其发展道路中不可缺少的磁调谐器件。该文针对YIG带阻滤波器阐述了YIG带阻滤波器设计原理,介绍了近年来几种典型谐振器结构的发展状况,并分析了这几种结构的优缺点。

摘要：针对多裂纹损伤对钢构件力学性能产生的不利影响,在分析裂纹所处位置对钢构件最不利情形的基础上,以含共线等长双裂纹损伤钢构件为研究对象,通过对比试验现象和结果,研究了相对裂纹长度和相对裂纹间距对含共线等长双裂纹损伤钢构件的断后伸长率和剩余极限强度的影响规律,建立了对应的剩余极限强度计算公式。并将计算结果与试验值及有限元分析值进行对比,结果表明,相对裂纹间距的大小决定了含共线等长双裂纹损伤钢构件是否发生连通;所提出的剩余极限强度公式的计算值的最大误差分别小于2%和1.7%,精度较高,验证了该公式的有效性和准确性。

摘要：应用数值方法和一种最新研发的用于模拟带壳装药爆炸中产生的复合加载的复合型子弹,研究复合加载工况下Weldox 460 E钢制成的经典轻型抗爆结构——波纹夹芯三明治梁的动态力学行为。研究使用的有限元模型设置与已发表的实验及有限元结果进行对比得到验证。通过对比复合型子弹和平头破片模拟弹(FSP)加载时的弹道极限差异,发现复合型子弹加载工况下波纹夹芯梁的弹道极限比单一破片模拟弹加载时高,并探究了其弹道极限的变化产生的主要原因。通过参数化讨论,研究了加载时间间隔对于靶体弹道极限、靶体后面板跨中位移、针对FSP的靶体吸能量等防护关键指标的影响,并总结出加载时间间隔不同导致的各项防护指标的变化规律和机理,为复合型载荷下波纹夹芯三明治梁作为防护结构的设计提供参考。

摘要：为了进一步提高永磁同步风力发电机在变工况下实现最大功率跟踪的效率,设计了一种基于最佳叶尖速比法的模型自校正复合自抗扰控制器(model self-correcting composite active distur-bance rejection control, MSCADRC)对发电机转速进行实时跟踪.速度环ADRC控制采用可在线性与非线性间自由切换的扩张状态观测器(extended state observer, ESO)对系统因参数摄动或其他不确定因素引起的总扰动进行实时观测和估计,采用实时预测转矩和转动惯量观测器补偿控制器中参数扰动对ADRC的影响.在电流环ADRC控制中,通过加入q轴电流的补偿因子消除d轴电流的干扰,并采用基于转矩观测器的反馈补偿控制方法实现对q轴电流的实时补偿,加快系统响应速度.最后结合风速、风力机和永磁同步发电机的数学模型设计风力发电模型自校正最大功率跟踪系统,利用Matlab/Simulink进行仿真分析.仿真结果表明:模型自校正复合自抗扰控制器具有一定的优越性,模型自校正下的风力发电系统在风速急剧变化时可进行更好的功率跟踪控制,进一步提升系统的响应速度和抗外界干扰能力.

摘要：为进一步提高核反应堆系统的结构材料Fe-Cr基合金抗LBE腐蚀的性能,对其进行成分优化和表面处理十分重要。对Fe-12Cr-xAl-2Si-0.6Y合金进行低氧压预氧化试验,分析并讨论氧分压和Al含量对合金预氧化产物的影响,并研究预氧化前后的合金在LBE合金熔液中的耐腐蚀性能。结果表明,Fe-12Cr-2Al-2Si-0.6Y合金在不同氧分压下进行预氧化后生成的表面氧化物均以Al,O为主,氧分压越大,合金表面发生选择性氧化速度越快。不同Al含量的Fe-12Cr-xAl-2Si-0.6Y合金在10-15atm(1atm=0.1013MPa)氧分压下进行预氧化,随着Al含量的增加,合金表面氧化物由以Crz0,为主逐渐变为以Al2O3为主,还混合有少量复合氧化物。进行低氧压预氧化处理能有效提高合金在450℃的LBE合金熔液中的耐腐蚀性能。研究成果可为设计和开发耐LBE熔液腐蚀的FeCrAlSiY合金提供参考,促进该体系合金在核电工业领域的运用。

摘要：为更好地模拟水污染事件中多组分污染物输移衰减反应过程并对水质指标进行快速评估,该文全面耦合了二维水动力模型与多组分水质模拟及评估模型,根据GB3838-2002地表水环境质量标准,同时引入图形处理器GPU(graphics processing unit)加速技术,构建了一个可对多种水质变量输移及相互反应过程模拟评估的河道水质高效高分辨率数值模拟及评估模型。采用理想地形算例与规则水渠地形算例,验证模型的精度和稳定性,同时根据银川市西大沟COD和NH3-N等水质变量的监测数据对其一级衰减反应系数进行率定,模拟评估城市溢流污染在海绵改造和生态修复等拟建工程措施建设前后对西大沟断面水质的影响。结果表明,该模型可模拟高分辨率地形的多种水质变量输移及相互反应过程,两个验证算例纳什系数分别为1和0.984,模型具有较好的可信度。在旱天无溢流污染情况下,西大沟断面水质均为准Ⅳ类水质;在雨天,城市溢流污染对西大沟影响较大,是导致西大沟水体发生黑臭的一个重要因素,但水环境工程措施对黑臭水体的治理效果明显。模型对城市沟渠水质模拟预测及评估效果较好,以期可为城市水环境工程建设提供相关参考。

摘要：为实现数据中心热通道温度的精确控制,减少由于温度控制方式粗放造成的能源浪费,提出一种基于改进粒子群寻优(improved particle swarm optimization, IPSO)算法的数据中心精密空调无模型自适应预测控制(model free adaptive predictive control, MFAPC)方法.首先,考虑到MFAPC控制器参数空间大以及数据中心被控系统的动态复杂性,对粒子群寻优(particle swarm optimization, PSO)算法的惯性权值进行变权改进,从而提高PSO算法的前期探索和后期挖掘能力,最终获得最优控制器参数.然后,由于数据中心存在冷通道温度和风量的限制,因此将控制量约束问题转化为二次规划约束问题,并利用IPSO算法实现MFAPC控制器的每一控制步参数最优化,使得MFAPC输出的每一步控制量都是当前系统状态下的最优控制量.最后,基于北京市某数据中心现场数据,通过控制数据中心机房热通道温度预测模型对所提方法进行验证.带控制量约束IPSO-MFAPC方法在总体控制误差、超调量、快速性上都极大地优于MFAPC控制器.结果表明该文所提IPSO-MFAPC方法能够实现数据中心的热通道温度精确控制.