摘要：市政污泥处理处置是碳减排领域不可忽视的重要组成部分。采用排放因子法并结合工程案例中的实际运行参数,对厌氧消化+热干化+水泥窑协同处置、生物干化+热干化+水泥窑协同处置、生物干化+热解+水泥窑协同处置三种技术路线的碳足迹进行核算。结果表明,生物干化+热干化+水泥窑协同处置技术路线的碳排放最低,主要原因在于生物干化过程中脱水能耗较低,且能量转化效率较高。为进一步降低厌氧消化和热解过程中产生的碳排放,适配于末端处置的低碳污泥调理药剂的开发和热解工艺的优化是未来需要关注的方向。同时,调理剂、菌剂和控制参数的优化可以有效提高污泥中有机质的降解效率,增强生物干化的脱水效果,也有望促进污泥处理过程中的碳减排。

摘要：实现质子交换膜燃料电池(PEMFC)的商业化应用亟需开发出低成本的高效氧还原(ORR)电催化剂以替代昂贵的Pt基材料.过去十余年,研究人员对由M-Nx活性位点和富缺陷碳质基底组成的热解M-N-C基单原子催化剂进行了深入的研究,以期进一步提高催化剂的性能并降低成本.其中,Fe-N-C基单原子催化剂表现出了较好的催化性能和巨大的应用潜力.近年来人们发现,在单原子催化剂中引入另一种金属原子组成的双原子催化剂具有特殊的几何构型和电子结构,有利于反应过程中原子间相互作用,使催化性能进一步提高.其中,在Fe-N-C基催化剂中引入另一种金属原子组成的Fe-M-N-C双原子催化剂(M代表金属)可以进一步激发Fe-N-C催化剂的本征活性,相关研究也吸引了越来越多的关注.本文综述了Fe-M-N-C基双原子催化剂催化ORR过程的研究进展.首先,讨论了双原子催化剂催化ORR的机制,其中引入的第二种金属原子通过协同和/或调制效应发挥作用.其后,系统总结了Fe-M-N-C的合成方法、表征技术和计算方法,以进一步推动双原子催化剂的研究.再后,根据金属原子之间的相互作用,将双原子催化剂分为Marriage型和Conjunct型.最后,结合双原子位点的原子构型详细讨论了不同双原子催化剂的作用机制:包括提供额外催化位点、改变吸附构型、调节电子结构等.本文还对Fe-M-N-C基双原子催化剂面临的主要挑战和发展机遇进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望.一些关键的发展方向应该得到充分的关注和发展,包括Fe基双原子位点的精准合成、双原子位点的可靠识别、对催化机理的深入认识、Fe基催化剂在酸性环境中的稳定性以及具有最佳活性的双原子位点构型.综上,本文对Fe-M-N-C基双原子催化剂研究现状进行了系统的总结,希望为未来理性设计催化剂提供一定的参考.

摘要：分子信标具有高灵敏度、易操作以及检测成本低等优点,因此广泛地应用于DNA计算中;此外,金(Au)表面对荧光团具有猝灭能力,可以取代猝灭基团。文章将分子信标固定在Au表面上,构建一种高灵敏的分子信标模型,该模型可用于求解一类特殊的整数规划问题。首先将变量映射成固定在Au表面上的分子信标,且设计出不同的输入链表示变量的不同取值;其次根据变量的取值向试管中加入不同的输入链;在输入链加入后,试管中出现不同荧光信号,然后根据荧光信号的显示来判断约束条件的可行解;最后搜寻问题的最优解。与传统的分子信标模型相比,该模型允许反复清洗过程,可用于大规模检测,更易于应用于疾病监测、医药检测中。

摘要：光催化方法降解选矿废水中黄药是一种环境友好型的选矿废水处理工艺,具有操作简单方便、适用范围广、反应条件温和、无二次污染等优点。本工作以黄药为光催化降解对象,综述了近年来相关催化剂的研究进展,主要介绍了光催化剂的研究概况,根据光催化剂材料的差异及其改性方式的不同分类进行说明,其次基于影响光催化降解率的因素总结提出了改善方法,同时对光催化降解黄药的催化剂的设计及工艺开发进行了展望。

摘要：为了解决复合轮齿压缩机转子间泄漏严重和不光滑连接点多的问题,构建了全啮合型和销齿圆弧型复合轮齿转子,推导了其截面型线方程.采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了两种新型复合轮齿压缩机的性能,并与现有复合轮齿压缩机的性能进行对比.结果表明:两种新型复合轮齿转子比现有轮齿转子的不光滑连接点少;销齿圆弧型复合轮齿压缩机性能最优,且相比现有复合轮齿压缩机,销齿圆弧型压缩机的内容积比增加7.67%,相对余隙容积减小23.08%.

摘要：大数据驱动的机械装备智能故障诊断方法在近年来取得了显著的成果,当前良好的诊断效果主要依赖于大量有标注的状态监测数据以中心化的方式训练模型,然而在实际工程问题中,单一用户往往难以收集充足的高质量训练数据,因此智能诊断方法的实际应用仍存在巨大困难。在工业界,多个用户往往拥有相似的机械装备与各自收集的监测数据,因此联合多用户协同进行故障诊断建模能够良好解决数据稀缺问题。然而,数据隐私性至关重要,不同用户往往不愿将私有数据与其他用户共享,给协同建模带来巨大挑战。提出保证数据隐私的装备协同智能故障诊断方法FedTL,各用户私有数据不出本地完成模型训练,多用户间传输共享数据高级表征;提出软标签信息传输方法,通过捕捉共享数据不同故障模式关系实现对私有数据诊断知识的传递;考虑多用户装备工况不同等场景,提出联邦迁移学习方法。通过轴承状态监测试验对所提方法进行验证,结果表明所提方法能够保证数据隐私良好完成多用户协同智能故障诊断。

摘要：针对输送带纵向撕裂检测中存在的检测视角单一、速度慢、精度低等问题,文章提出一种基于改进YOLOv3算法的输送带纵向撕裂多视角检测方法。首先对原始YOLOv3网络结构进行优化设计,采用29层网络模型(Darknet-29)作为特征提取网络,将原有的3种不同尺度锚点改用为2种不同尺度(26×26,52×52)锚点;将位于多视角检测点的工业相机所采集的纵向撕裂图像制作成数据集,使用K-means算法对输送带纵向撕裂标签进行维度聚类分析,确定先验框参数;最后将改进的YOLOv3算法在数据集上进行测试与训练,并与其他几种算法进行比较。实验结果表明:该检测方法不仅可以较好地检测出输送带纵向撕裂,还可以分类识别出大裂纹或完全撕裂情形;相较于原始YOLOv3算法,改进后的YOLOv3算法平均检测精度均值提高0.4%,达到98.7%,检测速度提高60.6%,达到53帧/s,模型占用内存减少93 Mb,仅为141 Mb,优于YOLOv2和YOLOv3-Tiny算法。该文提出的输送带纵向撕裂检测方法具有模型占用内存低、检测精度高及速度快等优点,为输送带纵向撕裂提供了一种新的检测方案。

摘要：为了深入探究排水管道回填土颗粒粒径与级配对土体侵蚀的影响,文章搭建长0.5 m、宽0.2 m、高0.7 m的排水管道沟槽试验模型,研究干燥状态下4种单一粒径均质砂层和3种不连续级配砂层的侵蚀敏感性。试验结果表明,对于均质砂层,随着颗粒粒径减小,依次出现直接阻塞、不完全侵蚀、完全侵蚀3种不同侵蚀类型,且不同侵蚀类型可以用临界孔口颗粒尺寸比来划分。通过对临界颗粒粒径砂层的50次重复试验,得出发生3种不同侵蚀类型的概率分别为0.38、0.26、0.36。对于不连续级配砂层,侵蚀量与细颗粒质量比呈正相关关系,和粗颗粒与细颗粒的粒径之比(反映粗颗粒粒径的作用)呈负相关关系。研究成果可为排水管道周围地面塌陷灾害防治及风险评估提供理论依据。

摘要：针对三轮全向移动机器人的轨迹跟踪控制问题,文章提出一种基于Udwadia-Kalaba(U-K)方程的约束跟踪控制方法。根据牛顿力学构建无轨迹约束时的移动机器人动力学模型;基于U-K理论,将期望运动轨迹抽象为一种虚拟约束施加在系统上,并将该约束转化为Pfaffian标准形式,再通过U-K基本方程获得满足期望轨迹要求的控制力矩解析解,该控制设计过程简单明确,且可以同时处理非完整约束与完整约束;最后以数值仿真的形式跟踪了2种轨迹。仿真结果表明,该约束跟踪控制方法可以实现对给定轨迹的高精度跟踪。

摘要：基于802.11协议MAC层重传策略,提出一个衡量节点接入能力的参数CAM(capacity of access to medium),以体现节点周围信道的繁忙程度及其抢占信道能力。在此基础上,联合MAC层和网络层进行跨层设计,提出了一个拥塞感知路由CAOR(congestion aware on-demand routing)协议。仿真表明:该协议能够在降低开销的前提下,显著增加网络吞吐量,并降低平均端到端的时延。