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燃料分级策略对中心分级旋流燃烧器中燃烧过程和排放物的影响:实验与数值研究
在当今全球环境法规日益严格的背景下,降低燃气涡轮发动机燃烧室中的污染物排放已成为一项关键任务。现代航空、船舶和工业燃气涡轮发动机燃烧器广泛采用了多种低排放燃烧技术,以实现更低的燃料消耗和更清洁的排放。这些技术通常包括富燃燃烧、淬火、贫燃燃烧(RQL);贫燃预混预蒸发(LPP);贫燃直接喷射(LDI);以及可变几何燃烧器(VGC)等。其中,燃料分层策略在实现燃烧室性能优化方面扮演着重要角色,它不仅能够提升燃料与空气的混合效率,还能有效控制燃烧过程中的温度分布和火焰结构,从而减少氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)等有害排放物的生成。燃料分层策略的核心在于合理安排燃料的供给方式和比例,使其在燃烧室
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预混焦炉煤气-氨气旋流火焰的燃烧特性与排放特性
非平衡等离子体辅助氨点火的燃烧动力学增强机制是一个复杂而重要的研究领域,尤其在探索低碳能源替代方案方面具有广阔前景。本研究聚焦于氨作为碳中性燃料在燃烧过程中的点火特性,特别是通过非平衡等离子体技术实现快速气体加热(Fast Gas Heating, FGH)效应,从而提高点火效率。在燃烧系统中,氨的低燃烧强度限制了其在内燃机等传统燃烧设备中的应用,主要体现在高点火能量需求、低层流火焰速度以及显著的氮氧化物(NOx)和未燃烧氨排放等问题。因此,通过引入等离子体辅助技术,可以有效克服这些障碍,为氨燃料的高效利用提供新思路。等离子体辅助燃烧(Plasma Assisted Combustion, P
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在冲击波载荷下,含有球形和片状铝颗粒的凝胶燃料的雾化与燃烧行为的比较研究
金属化凝胶燃料因其在燃烧性能和安全性方面的显著提升,成为先进航天器推进系统中高性能燃料的有力候选。相比传统液体燃料,凝胶燃料在储存时呈现固态特性,能够有效降低泄漏风险,同时在受到剪切力作用时表现出液态的流动能力,便于泵送和喷射。这种独特的物理性质使得凝胶燃料在航天推进领域具有广泛的应用前景。然而,凝胶燃料的燃烧特性,尤其是在冲击波加载条件下的表现,仍然是一个值得深入研究的课题。本研究通过实验手段,对含有球形和片状铝颗粒的凝胶燃料在冲击波加载下的雾化、点火和燃烧行为进行了对比分析。实验使用了高速摄像机来捕捉冲击波作用下凝胶燃料的动态变化,并通过压力传感器测量了燃烧过程中产生的压力变化。研究结果表
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边缘计算中微虚拟机(microVM)和容器的性能分析:重点关注文件和网络I/O
在当今快速发展的信息技术领域,边缘计算和雾计算正逐渐成为支撑物联网(IoT)应用的重要基础设施。这些计算模式通过将计算任务从云端下放到靠近数据源的边缘节点,从而显著降低了延迟并提高了响应速度。在这样的背景下,容器虚拟化技术因其轻量级、快速启动和良好的资源利用率而被广泛采用。然而,随着对安全性的要求不断提高,容器虚拟化所固有的安全缺陷逐渐显现,成为其在边缘计算环境中应用的主要障碍。为了解决这一问题,微虚拟机(microVM)技术应运而生,它通过引入更强的隔离机制,在保持较高性能的同时增强了安全性。本文旨在深入探讨微虚拟机在边缘计算环境中的适用性,通过一系列实验和分析,评估其与传统容器在性能上的差
来源:Future Generation Computer Systems
时间:2025-10-03
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在联邦学习中,基于类别感知的高效客户端选择与多损失引导的局部性能优化
在当前快速发展的技术背景下,分布式计算和边缘计算的应用日益广泛,推动了联邦学习(Federated Learning, FL)这一领域的发展。联邦学习作为一种分布式机器学习框架,允许多个设备或用户在不直接共享原始数据的前提下,协同训练一个全局模型。这一特性使得联邦学习在保护用户隐私、降低数据传输成本以及适应边缘计算环境的资源限制方面具有显著优势。然而,随着实际应用场景的复杂化,联邦学习面临诸多挑战,特别是在数据异质性和设备能耗之间的平衡问题上。数据异质性是联邦学习中的一个核心问题。由于不同设备上的数据分布往往存在显著差异,这种非独立同分布(Non-IID)的特性可能导致局部模型与全局模型之间的
来源:Future Generation Computer Systems
时间:2025-10-03
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在流化状态下,基于CaO的吸附剂在煤炭辅助煅烧过程中的失活特性
本文探讨了天然气泄漏引发的爆炸事故在封闭建筑中的全过程模拟及其空间时间演化特性。研究团队通过分析中国2020至2024年间30起室内爆炸事件的数据,以湖北十堰市“6·13”爆炸事故作为典型案例,构建了一个涵盖泄漏、扩散、爆炸及结构破坏全过程的模拟框架。该框架结合了计算流体力学(CFD)与流体-结构相互作用(FSI)模型,旨在揭示天然气云在建筑内部扩散过程中的变化规律,以及由此产生的冲击波、超压和结构破坏的演变机制。天然气作为一种低碳、清洁的能源,在工业生产和城市生活中扮演着重要角色。然而,随着中国城市化进程的加快,天然气管网日益密集,天然气使用量不断上升,这使得与天然气相关的安全事件风险显著增
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评估燃烧持续时间对丙烷燃料火花点火发动机在不同负荷工况下的燃烧行为、污染物生成及残余气体比例的影响
这项研究聚焦于丙烷燃料在不同负载条件下对火花点火(SI)发动机燃烧特性、排放和残余气体的影响。通过实验与模拟相结合的方法,研究探讨了燃烧持续时间从40到80度曲轴角的变化对发动机性能和排放的影响。实验采用了一台配备控制测功机的双缸发动机,并结合使用AVL-Boost软件进行模拟,以评估燃烧持续时间对关键参数如残余气体比和有效释放能量的影响。研究发现,燃烧持续时间在不同负载条件下对发动机性能和排放具有显著影响,更长的燃烧持续时间在较低负载下有助于提高燃烧效率,但会增加有效释放能量消耗(BSEC)。残余气体比在较高负载下表现出更显著的变化,这表明其与燃烧特性之间存在强相关性。因此,研究识别出每种负
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在In2O3/ZrO2催化剂上,通过吸附增强方式实现CO2加氢过程中电子燃料选择性的调控:LTA和FAU沸石的影响
在这项研究中,科学家们探索了通过CO₂氢化合成e-燃料的策略,以及Sorption Enhanced Reaction (SER)技术在促进CO₂利用和可再生能源整合中的作用。他们的目标是通过在In₂O₃/ZrO₂催化剂中引入LTA型沸石(3A和4A)和FAU型沸石(13X),提高CO₂的转化率,并分析不同操作参数对反应结果的影响。这一研究对于减少碳排放和推动绿色能源技术的发展具有重要意义。### CO₂氢化合成e-燃料的背景随着工业化的发展,人类活动产生的CO₂排放持续上升,导致全球变暖和气候变化问题日益严重。CO₂作为温室气体,其在大气中的积累直接加剧了地球的平均温度上升。为应对这一挑战,
来源:Fuel Communications
时间:2025-10-03
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基于3D-CFD的活塞几何形状、喷油嘴设计及喷射策略优化,适用于替代柴油燃料——氧甲基醚(OME)
随着全球对气候变化问题的关注不断加深,寻找替代传统化石燃料的解决方案已成为科研和技术开发的重要方向。在这一背景下,氧化甲撑醚(Oxymethylene Ethers, OMEs)作为一种碳中性燃料,因其在压缩点火发动机中的优异燃烧特性而受到广泛关注。OMEs不仅能够实现无碳排放的移动方式,还具备无积碳燃烧的特点,这使得其在减少温室气体排放和提高发动机效率方面展现出巨大潜力。本研究通过系统分析发动机关键部件的设计参数,探索如何优化这些部件以充分发挥OMEs的特性,为未来低排放运输系统的发展提供理论支持和技术指导。OMEs是一种由有机化合物组成的系列燃料,其分子结构主要由交替的甲撑(–CH₂–)和
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甲烷储存领域的绿色化学进展:揭示氨基酸类型和侧链特性在甲烷水合物形成与分解中的作用
甲烷水合物(Methane Hydrate, MH)作为一种潜在的清洁能源储存方式,近年来受到越来越多的关注。其核心原理是利用水分子通过氢键形成的笼状结构来包裹甲烷分子,从而实现甲烷的高效储存。然而,MH的形成过程存在缓慢的反应动力学问题,这在一定程度上限制了其在实际应用中的推广。因此,如何提升MH的形成与分解速率,成为科研人员研究的重点。本研究围绕氨基酸的疏水性和侧链结构特性,深入探讨了六种氨基酸对MH形成与分解动力学的影响机制。通过实验分析发现,亲水性氨基酸由于与水分子之间强烈的相互作用,无法有效促进MH的形成。相反,疏水性氨基酸则表现出较强的促进作用,但其效果受到侧链结构和浓度的影响。在
来源:Fuel Communications
时间:2025-10-03
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研究在亚临界和超临界条件下,使用Ni、Ag、Ti和W负载的椰子壳生物炭作为催化剂,将硬脂酸转化为生物燃料的过程
这项研究探索了一种创新的催化方法,用于将硬脂酸转化为生物燃料。该方法利用了单金属催化剂(如镍)和双金属催化剂(如镍-银、镍-钛、镍-钨)负载在由椰枣种子制成的生物炭上。生物炭是一种可持续且成本低廉的生物质废弃物,因此在这一研究中被选作催化剂载体。实验在小型反应器中进行,反应温度范围为350至450摄氏度,并且在亚临界和超临界水条件下进行。值得注意的是,整个过程无需使用氢气或酒精,这为生物燃料的生产提供了一条绿色、无氢的路径。在催化材料的制备过程中,研究人员采用了湿浸渍法,并通过BET、SEM、EDAX和FTIR等技术对催化剂进行了详细表征。这些表征手段有助于评估催化剂的结构和表面特性,从而更好
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分层纳米结构的松散纳米过滤膜:聚乙烯亚胺改性的介孔二氧化硅实现了渗透性与选择性之间的平衡,从而可用于染料/盐的分离
在当前全球能源转型与水资源管理日益受到重视的背景下,波浪能作为一种可再生资源,其开发潜力与可持续性成为研究的重点。葡萄牙的地理位置和波浪气候为利用波浪能进行海水淡化提供了战略优势。本文通过评估葡萄牙三个具有海水淡化项目或规划的地点,分析了波浪能装置与海水淡化系统协同工作的经济可行性,并探讨了其在实际应用中的挑战与机遇。研究结果表明,尽管波浪能海水淡化系统仍面临成本较高、技术不成熟等问题,但在特定条件下,其具备显著的经济潜力,能够为实现国家能源结构中可再生能源比例目标提供支持。### 波浪能与海水淡化的结合葡萄牙地处大西洋沿岸,其波浪资源丰富,具备开发波浪能的自然条件。根据相关研究,葡萄牙的波浪
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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综述:基于聚苯醚(PPO)的膜在海水淡化、能源和气体分离领域的进展
葡萄牙作为一个沿海国家,其地理位置和波浪气候为利用波浪能提供了战略性的潜力。波浪能作为一种可再生能源,能够显著贡献于实现国家能源结构中设定的可再生能源目标,同时推动“蓝色”和可持续经济的发展。然而,随着国家内尤其是南方地区干旱和水资源短缺的频率和严重性增加,建设反渗透海水淡化装置的兴趣也在上升。由于海水淡化过程耗能较大,通过与波浪能发电场共置的方式实现海水淡化的脱碳化,被视为一种有前景的解决方案。本文对葡萄牙三个正在进行或即将进行海水淡化项目地点,评估了两种波浪能装置在不同场景下的经济潜力。在评估过程中,考虑了海洋空间冲突、发电场效率、生存能力和运营限制,以及规模经济和学习率带来的收益,以分析
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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薄膜海水淡化膜进料腔中共间隔物几何结构的优化
本研究聚焦于薄层复合(TFC)反渗透膜系统中的两个关键挑战:流体分布不均与活性层的机械疲劳问题。通过设计并优化一种新型结构,该结构集成了挡板、收集器和隔板,旨在实现流体的均匀分布并减少污染物的堆积。为了达成这一目标,研究人员采用了一种综合方法,结合全局敏感性分析、数值模拟和Box–Behnken实验设计,以最大化流速并最小化压力降。通过有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD)进行验证,证明了该结构在实际操作条件下的稳定性和高性能。研究结果表明,压力降显著降低,静止区域被消除,同时 fouling(污染)现象得到缓解,流速提高了三倍,从而提升了质量传递效率并减少了浓度极化。此外,该结构展现
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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通过纳米粒子涂层疏水膜直接接触太阳能膜海水淡化系统时,蒸馏液通量的上限估算
随着全球人口的增加、工业化的加速以及气候变化带来的影响,水资源短缺已成为一个日益严峻的挑战。根据全球预测,到2050年,约有57亿人将面临不同程度的水压力或水资源短缺。为了解决这一问题,世界各地已建立了超过20000座海水淡化厂,利用如多效蒸馏(MED)、多级闪蒸(MSF)、反渗透(RO)和电渗析(ED)等传统技术将海水转化为淡水。然而,这些传统方法通常需要大量的高品位能源,并且设备成本较高,因此在分布式或离网应用中难以实现可持续发展。在此背景下,膜蒸馏(MD)作为一种利用低品位热能(如太阳能、废热或地热)的替代方案,展现出巨大的潜力。在膜蒸馏过程中,一个疏水多孔膜将热的进料液与冷的渗透液分隔
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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评估循环型MCDI作为兼具离子去除和富集双重功能的系统
在当前全球水资源日益紧张的背景下,膜电容去离子技术(Membrane Capacitive Deionization, MCDI)作为一种高效、低能耗的水处理技术,受到了广泛关注。MCDI通过在电场作用下利用多孔电极对水中的离子进行吸附和脱附,从而实现对低至中等盐度水源的脱盐处理。这项技术的优势在于其操作条件温和,无需高温高压,同时减少了化学药剂的使用,降低了膜污染的风险,使其在水处理领域具有显著的节能潜力。然而,传统的MCDI系统在结构设计上存在一定的局限性,尤其是在吸附和脱附过程均作用于同一进水系统的情况下,导致其理论产水率上限仅为50%,并且在再生过程中持续产生低盐度的浓缩液,这不仅限制
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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用于冶金废酸处理的高渗透性耐酸纳米过滤膜:结构-性能关系及选择性分离机制
酸性耐受纳米过滤(NF)膜在冶金废酸处理领域展现出巨大的应用潜力,但其实际应用常常受到水通量不足的限制。为了克服这一瓶颈,本研究系统地探讨了一种高通量、酸性稳定的NF膜(ASNF),重点分析其结构-性能关系、分离机制以及操作适用性。该膜不仅在水通量方面表现出色,而且在离子选择性上也优于现有的商业产品和文献报道的同类膜。此外,它在高浓度酸性环境下的化学稳定性得到了验证,表明其在实际工业应用中具有广阔前景。水通量是评估NF膜性能的重要指标之一,直接影响到膜分离过程的效率和能耗。传统的酸性耐受NF膜通常具有较低的水通量,这限制了其在高酸浓度条件下的应用。ASNF膜通过优化其结构设计,实现了高达9.8
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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通过电容去离子作用实现选择性锂离子回收的熵稳定普鲁士蓝类电极
本研究聚焦于开发一种高效的电容去离子(CDI)系统,用于从混合金属溶液中选择性地回收锂离子。传统的锂离子回收方法通常面临效率低、选择性差、化学试剂消耗大以及环境不友好等挑战,而CDI技术因其能量效率高、操作简单和环境友好性而受到广泛关注。为了进一步提升CDI系统在锂离子选择性回收方面的性能,研究人员提出了一种基于高熵普鲁士蓝类似物(PBA)的新型材料,命名为Fe–CN–HE,以解决传统PBAs在循环稳定性方面的不足。高熵材料的概念源于材料科学中的熵稳定框架理论,该理论认为通过引入多种元素,可以增加材料的构型熵,从而提高其结构稳定性。在本研究中,Fe–CN–HE通过将至少五种不同的过渡金属(如F
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-03
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提高公众意识、沟通方式以及海洋探险的目标:以2022年摩纳哥印度洋探险活动为例
**解读:印度洋探险的沟通与传播策略及其对海洋教育的贡献**2022年,由摩纳哥探险组织(Monaco Explorations)发起的印度洋探险活动(MEIO-2022 Expedition)在科学探索和外交交流之外,还致力于通过一项雄心勃勃的传播与沟通策略,向更广泛的受众群体传播关键的海洋议题,同时将探险成果分享给多个目标群体,包括媒体、公众、决策者、社会利益相关者、教师以及年轻一代等。这一活动不仅展现了科学研究的深度,也突显了传播与教育在提升公众意识、推动社会行动中的重要性。在当前全球环境压力日益加剧、气候变化对自然生态平衡造成严重影响的背景下,这样的传播与沟通行动显得尤为重要。它不仅有
来源:Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography
时间:2025-10-03
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综述:历史教育:过去、现在与未来的挑战
玛丽亚·罗德里格斯-莫内奥(María Rodríguez-Moneo)|马里奥·卡雷特罗(Mario Carretero)|玛丽亚·古铁雷斯-卡诺(María Gutiérrez-Cano)马德里自治大学(Universidad Autónoma de Madrid)摘要本文探讨了历史教育的现状与历史目标。同时,分析了历史教学与学习中的两大主要教育趋势:历史思维与历史意识。文章还探讨了学校中教授的不同类型的历史知识与历史叙述,以及不同教育目标对学生学习的影响。最后,提出了一些改进未来历史教育的挑战。章节摘录历史教育的目标目前学校教授的大部分内容都基于历史悠久的学术学科,如数学、物理或哲学。然
来源:Current Opinion in Psychology
时间:2025-10-03