无菌熔接片加热升温过程的数值模拟分析

本文针对无菌熔接片的加热升温过程进行数值模拟分析,具体考察了熔接片基片材质、所施加电压以及电阻线电导率等三个参数对其加热升温过程的影响结果表明,在所考察的镍、铜和不锈钢三种基片中铜为综合性能较好的材料:此外,所施加电压与电阻线的电导率对熔接片的升温加热过程也有明显影响。本文的研究结果能为无菌熔接片的优化设计提供一定的指导作用,进而促进开放式医用导管无菌熔接技术与装备的发展。     

基于神经动力学的轮式移动机器人跟踪与稳定统一控制

为了对轮式移动机器人(WMR)进行光滑、鲁棒、稳定的轨迹跟踪控制,分析了生物激励神经动力学原理,研究了非线性模型预测控制策略,提出了一种基于神经动力学思想的模型预测终端控制方法。首先,针对传统控制方法存在的初始速度跳变问题,利用神经动力学在信息处理方面的优良特性,设计了神经动力学控制模块;然后,根据模型预测控制原理给出了一个优化控制模块;最后,设计了终端域和线性反馈终端控制器来保证系统的全局渐近稳定性。仿真结果表明:利用所设计的控制方法进行曲线跟踪时,被控WMR系统收敛到参考轨迹的时间可从12s降到5s,初始线速度/角速度分别从[-3,4]m/s和[-5,6]rad/s缩小到[0,2]m/s和[-3,3]rad/s,且系统输出有界光滑,使WMR在完成轨迹跟踪的同时实现了全局渐进稳定。由于文中核心算法的推导过程不受WMR运动学模型限制,故该研究结论亦可应用于其他结构的移动机器人。     

水溶液中TiO2对4BS染料的吸附及光催化降解动力学

在间歇操作的淤浆床反应器中,以TiO2为催化剂,考察了溶液pH值和温度对4BS染料的吸附和光催化降解的影响。结果表明,吸附平衡受溶液的pH值和温度的影响,酸性和较高温度有利于4BS染料吸附,并可用Langmuir等温吸附方程加以描述。在pH值为3．6,25℃和催化剂用量为2．0g／L条件下,4BS染料的降解效果较好。在实验研究的基础上得到了消除固液混合和外扩散影响的反应动力学方程。     

4BS染料光催化降解动力学

在间歇式淤浆床反应器中 ,以TiO₂ 为催化剂、高压汞灯为光源进行了 4BS染料光催化降解的动力学研究 .通过改变催化剂用量、反应时间及反应物初始浓度等条件 ,确定适宜的催化剂用量和溶液的 pH值 .在此基础上得到了消除固液混合及外扩散影响后的反应动力学方程 ,为反应器设计提供了必要的理论依据 .     

Syntheses and evaluations of CdS with various morphologies for photocatalytically reducing CO<Subscript>2</Subscript>

A series of CdS with various shapes of microsphere, flower-like and leaf-like were templatefreely synthesized by a hydrothermal method. Powder X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), scanning electron microscopy (SEM) and UV-vis absorption spectroscopy (UV-vis) were applied to characterize the morphology, optical and other physical properties of the as-prepared CdS. An optical spectrum analyzer was used to measure the wavelength of the illuminant on the slurry in the activity evaluations of photocatalytic reduction of CO₂ over CdS. Both sources of cadmium and sulfur had great impact on the CdS morphology as can be seen in the SEM images. By means of a series of activity evaluations, the microspheric CdS made from cadmium nitrate and thioacetamide showed better photocatalytic activity for the reduction of CO₂ to methyl formate (MF) in methanol than the flower-like and leaf-like CdS catalysts.     

Hydrothermally Synthesizing Nanospheres of Pd Loaded TiO<Subscript>2</Subscript> for Photocatalytically Reducing CO<Subscript>2</Subscript> in Isopropanol to Isopropyl Formate

Photocatalytic reduction of CO₂ was carried out on villiform spherical catalysts of Pd-TiO₂ in isopropanol solution. The catalysts were synthesized by hydrothermal method, their structures, morphologies and optical absorption properties were characterized by X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and UV-vis absorption spectroscopy (UV-vis). The photocatalytic activities with different loading amounts and morphologies were evaluated for determining the dominant effect and optimizing the catalyst preparation. Based on a villiform spherical TiO₂ with the largest specific surface area in our experiments, we prepared a set of catalysts with various loading amounts of palladium and tested them by bubbling CO₂ through the slurry of catalyst and isopropanol. The highest formation rate of isopropyl formate was 276.6 μmol/g·cat/h. Eventually we proposed the reaction mechanism.     

含磁性γ-Fe_2O_3核的TiO_2/Al_2O_3催化剂的制备及光催化性能

TiO2作为光催化剂,可有效地用于水处理,但存在催化剂如何回收再利用和反应器怎样放大设计的问题。该文提出了含磁性核的TiO2催化剂的合成方法,并对典型污染物的降解作了动力学研究,力求解决此类问题。首先,采用共沉法和溶胶-凝胶法制得磁载光催化剂TiO2/A l2O3/γ-Fe2O3,并对该催化剂分别用TEM和XRD进行了形貌和晶相表征。随后,研究了该催化剂对可溶性染料中间体对硝基甲苯邻磺酸(NTS)和直接耐酸大红染料(4BS)的光催化降解性能。结果表明:该催化剂在水溶液中具有良好的分散效果和较高的催化活性,以250 W高压汞灯为光源,经1.5 h的光催化降解,染料去除率可达90%以上;在外加磁场的作用下,催化剂可与液相迅速分离。经实验数据处理,发现NTS在该催化剂上的光催化降解过程符合零级反应动力学模型。     

基于能量优化的无人驾驶车轨迹跟踪控制

为有效使用有限的电池容量,实现无人驾驶车(AGV)在轨迹跟踪过程中的能量优化,针对三轮AGV的特点首先建立了其运动学跟踪模型及电机能耗模型,然后运用Lyapunov稳定性分析方法、最优化理论及Backstepping技术等工具研究了求解算法,提出了一种基于能量优化的轨迹跟踪控制方法,实现AGV轨迹跟踪和能量优化的统一控制。该控制策略对所有AGV及其他轮式移动机器人具有一般性,且设计方法简单、鲁棒性强。计算机模拟仿真结果验证了该控制器的有效性。     

微注塑制品微观形态及性能最新研究进展

微注塑(μIM)被认为是最具灵活性、可靠性以及成本优势的聚合物微/纳器件制造技术之一。因尺寸效应影响,μIM过程中熔体流场明显不同于普通注塑过程,进而产生特殊的制品微观形态及其性能。本文分别从纯聚合物材料与聚合物复合材料两方面综述了μIM制品微观形态及其性能的最新研究进展。最后,对该领域未来的发展方向进行了预测。     

基于数据去噪和CNN-BiGRU的SO2排放预测

石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)是火电厂烟气脱硫的主要方法，对大气环境保护起到重要作用，但也会出现腐蚀、结垢等问题影响运行效率。为了优化湿法脱硫系统的运行，采用数据驱动方法对SO2烟气排放进行动态建模。首先利用完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)对SO2排放数据进行分解，得到若干个本征模态分量（IMFs）。使用小波阈值去噪对含有噪声的本征模态分量进行去噪处理，得到纯净分量。然后设计了卷积神经网络(CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)相结合的深度学习模型对SO2排放进行预测。在对比了对分量分别预测后进行重构和将分量重构后进行预测两种方案后，发现前者的均方根误差和平均绝对误差比后者分别降低了0.135 7和0.284 3。基于第1种方案与其他基准模型进行了对比实验，所提模型的均方根误差和平均绝对误差分别为0.699 6和0.355 3，均为最低。结果表明所提模型在对SO2排放浓度预测方面有显著优势。