IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。     

生物矿化法制备氧化镓颗粒及其性能表征

以蚕丝蛋白为模板,在相对温和的条件下通过生物矿化的手段形成具有特殊形貌的α-GaOOH颗粒,并通过在不同温度下煅烧α-GaOOH得到α-Ga2O3和β-Ga2O3.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)等手段研究了丝素蛋白多肽和矿化时间对颗粒的影响,对其生物矿化机理进行了初步探讨.结果表明,所制备的β-Ga2O3具有优良的发光特性,丝素蛋白多肽模板以无定形的结构与产物结合在一起,并且经过高温烧结后仍以碳膜的形式包覆在材料的表面.这种碳膜结构对于提高材料的生物学性能起着重要的作用.     

基于发展科学探究能力的高中化学教学实践 ——以"元素周期律"章节为例

基于学生在学习元素周期律时存在的普遍问题改进了教学实践,分析了元素周期律发展学生科学探究能力的价值,设计了四个教学环节——趣味导入,成果展示;分析规律,做出猜想;设计方案,收集证据;梳理模型,迁移应用,并提出了三点针对学生探究能力发展的教学建议.     

负极添加NMP对电池性能的影响

锂离子电池负极浆料中添加N-甲基吡咯烷酮(NMP),在极片加热干燥时不能完全除去.残留的NMP吸附在石墨表面,使得SEI膜与石墨结合不牢固.研究了其对电池性能的影响,结果显示,在电池的循环过程中,SEI膜逐渐脱落,导致电池循环寿命缩短,但对电池的容量、内阻、倍率、存储等初期性能不影响.     

基于信号增强的缓慢泄漏检测方法

目前管道泄漏检测方法可有效检测突发泄漏，对于缓慢泄漏则存在检测灵敏度低、定位不准确等问题。基于此，提出了一种基于信号增强的缓慢泄漏检测方法。通过信号压缩（抽取及移位）克服缓慢泄漏压力信号下降平缓的缺点；根据声波信号具有波形尖锐突出、对突发泄漏敏感的优点，通过建立以压力为输入、虚拟声波为输出的声波信号变送器模型，将压力信号转换为声波信号，克服了泄漏压力信号容易被淹没在管道压力波动及背景噪声中的缺点，实现了缓慢泄漏信号的增强；利用临近插值方法重构虚拟声波信号，基于延时互相关分析实现了缓慢泄漏的准确定位。实验结果表明，该方法具有显著的信号增强效果和定位精度，实现了缓慢泄漏的准确检测。     

Flame characteristics of premixed H2-air mixtures explosion venting in a spherical container through a duct

The explosion venting duct can effectively reduce the hazard degree of a gas explosion and conduct the venting energy to the safe area. To investigate the flame quantitative propagation law of explosion venting with a duct, the effects of hydrogen fraction and explosion venting duct length on jet flame propagation characteristics of premixed H₂-air mixtures were analyzed through experiment and simulation. The experiment results under initial conditions of room temperature and 1 atm show that when hydrogen fraction was high enough, part of the unburned hydrogen was mixed with air again to reach an ignitable concentration, resulting in the secondary combustion was easier produced and the duration of the secondary flame increased. With the increase of venting duct length, the flame front distance and propagation velocity increased. Meanwhile, the spatial distribution of pressure field and temperature field, and the propagation process and mechanism of the flame venting with a duct were analyzed using FLUENT software. The variation of the pressure wave and the pressure reflection oscillation law in the explosion venting duct was captured. Therefore, in the industrial explosion venting design with a duct, the hazard caused by the coupling of venting pressure and venting flame under different fractions should be considered comprehensively.     

畜禽骨蛋白质材料化利用的研究现状与发展趋势分析

作为畜禽屠宰的副产物,动物骨因其丰富的蛋白质和广阔的深加工利用的发展前景而成为当今环境、农业和能源等领域的研究热点.受自身骨骼结构和综合利用技术的制约,骨骼的深加工利用率不足2％,造成了严重的资源浪费与环境污染.蛋白水解作为蛋白质资源深加工领域最有效的技术手段,可实现大宗蛋白质资源的高效回收利用;而蛋白水解物优异的溶解性、可降解性、生物相容性和独特的生物功能活性使其具有开发高值材料的潜力.随着石化资源的短缺和人们健康环保意识的增强,人们对环保型可再生型新材料的需求逐渐迫切,而畜禽骨蛋白质材料的开发利用紧密结合国家新型战略产业——生物制造业,将促进农副产品加工业的持续健康发展.针对畜禽骨蛋白质材料化开发利用的发展历程及当前的研究热点,本文阐述了絮凝剂、粘结剂、可降解塑料、表面活性剂、医用材料等近年来研究较广的畜禽骨蛋白质材料化利用途径,并总结了各种利用途径的应用效果和局限性;同时,总结分析了现今利用蛋白水解物开发新型材料的相关理论及研究成果,为开发畜禽骨蛋白质材料提供了理论支持;最后,基于目前生物基材料的发展趋势及畜禽骨深加工技术的难点问题,客观展望了畜禽骨蛋白质材料的制备及应用发展方向.