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基于高精度数值模拟的CO2管道输送中两相流瞬态特性与热力学耦合研究
随着全球碳减排需求的日益紧迫,碳捕集与封存(CCS)技术成为实现碳中和目标的关键路径。其中,超临界二氧化碳(CO2)的管道输送是连接捕获源与封存地的重要环节,但运行过程中阀门快速启闭、地势起伏等工况易引发复杂的两相流瞬态现象。这类现象可能导致压力震荡、相态转变甚至管道破裂,对系统安全构成严重威胁。然而,现有研究多集中于稳态工况,对瞬变过程中流体热力学行为与管道结构耦合机制的认识仍存在空白。为深入解析这一科学问题,研究团队在《International Journal of Greenhouse Gas Control》发表论文,通过构建一维可压缩均质平衡模型(Homogeneous Equil
来源:International Journal of Greenhouse Gas Control
时间:2025-12-02
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热物理效应对马格努斯型组合式风力涡轮叶片气动效率的影响研究
随着全球能源消费的持续增长和向可再生能源转型的迫切需求,风能作为一种清洁能源正发挥着越来越重要的作用。国际能源署预测,到2030年全球可再生能源装机容量将增长5500吉瓦,几乎相当于当前中国、欧盟、印度和美国的总装机容量之和。在这一背景下,提高风力发电设备的效率成为研究的重点。然而,风力发电的发展面临着一个关键挑战——不同气候条件下空气流特性的变化会显著影响涡轮机的性能。特别是在季节更替和昼夜温差明显的地区,温度、密度和湿度等热物理参数的波动会导致压力 fluctuations 和效率下降,这些问题在组合叶片的结构元件上表现得尤为突出。以往的研究多集中于在恒定温度条件下优化叶片的气动外形或调整
来源:Progress of Theoretical and Experimental Physics
时间:2025-12-02
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促销架构的公平性模型:限制性价格促销中阈值与上限框架的心理机制研究
在当今数字化消费时代,各大电商平台和外卖服务商纷纷推出形式多样的价格促销活动。仔细观察会发现,除了传统的"立减5元"或"5折优惠"等无限制促销外,市场上涌现出两种新型的限制性促销方式:一种是阈值促销(如"订单满10元减5元"),另一种是上限促销(如"5折优惠,最高减5元")。有趣的是,尽管这两种促销在消费者达到一定消费金额后提供的最大经济利益完全相同,但它们在市场上的应用效果却存在显著差异。数据显示,在DoorDash等主流外卖平台上,55%的商家使用上限促销,24%使用阈值促销,这引发了一个重要问题:在提供相同最大优惠的情况下,企业究竟应该选择哪种促销架构?更令人困惑的是,不同商家设置的促销
来源:Journal of Consumer Research
时间:2025-12-02
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基于修正Maxwell-Stefan模型的空气隙膜蒸馏CFD模拟与实验验证:面向高效太阳能海水淡化的系统性能优化研究
随着全球淡水资源的日益紧张,海水淡化技术成为解决水资源短缺问题的重要途径。在众多淡化技术中,膜蒸馏(MD)因其能够利用低品位热源(如工业废热、太阳能)处理高盐度水而受到广泛关注。其中,空气隙膜蒸馏(AGMD)作为一种常见的MD配置,通过在被疏水微孔膜分隔的热进料液和冷冷却液之间设置一个空气隙,使水蒸气在膜表面蒸发,穿过膜孔,在空气隙中扩散,最终在冷的冷凝板上冷凝成淡水。AGMD具有理论盐截留率高、热效率相对较优等潜在优势。然而,AGMD过程涉及跨越多相、多组分界面的复杂耦合传输现象,包括膜两侧的流动与传热、膜孔及气隙内的多组分气体扩散与对流、以及冷凝侧的液膜形成与流动。准确预测和优化AGMD系
来源:Desalination
时间:2025-12-02
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DMPC磷脂双分子层在H2O与D2O环境中温度与压力诱导相变的FTIR研究:分子间相互作用的微观洞察
生物膜作为生命体系的基本结构单元,其动态行为始终是生物物理研究的前沿课题。磷脂双分子层作为生物膜的简化模型,对外界环境变化异常敏感,温度或压力的微小扰动都可能引发其相态转变。虽然温度诱导的相变机制已被广泛研究,但高压环境下——尤其是深海生物生存的极端条件——磷脂膜如何通过分子间相互作用的调整维持稳定性,仍是未被深入探索的领域。更值得关注的是,重水(D2O)作为特殊溶剂,通过增强氢键作用可能显著改变膜的性质,这为理解生命体系在同位素替代环境中的适应性提供了独特视角。发表于《Bulletin of the Chemical Society of Japan》的最新研究,通过傅里叶变换红外光谱(FT
来源:Bulletin of the Chemical Society of Japan
时间:2025-12-02
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带球状孔洞区域上高阶Steklov-Dirichlet特征值的尖锐估计及其在空间形式中的推广
在数学物理和几何分析中,理解微分算子的特征值如何依赖于区域的几何形状是一个经典而重要的问题。其中,Steklov-Dirichlet问题作为一类混合边值问题,在描述弹性膜振动、热传导等物理过程中有着广泛应用。该问题要求在区域内部满足拉普拉斯方程,在孔洞边界上施加齐次Dirichlet条件,而在外边界上则满足Steklov条件(即法向导数与函数值成正比)。特别地,当区域包含一个球状孔洞时,特征值的分布情况引起了众多学者的兴趣。此前的研究多集中于第一特征值的估计,而对高阶特征值的系统分析,尤其是在非欧几里得空间和具有对称性的复杂区域上的研究,仍存在明显空白。为了解决这一问题,Sagar Basak
来源:Canadian Mathematical Bulletin
时间:2025-12-02
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语料库与人工智能融合:在线英语口语训练新范式的构建与评估
在全球化浪潮中,英语口语能力已成为跨文化交流的核心技能之一。然而,对于许多将英语作为外语(EFL)学习的学生,尤其是在克拉(Kachru)三圈模型中的扩展圈(如中国、韩国等英语非官方或通用语地区)的学习者而言,口语往往被视为最具挑战性的语言技能。传统的口语教学方法,如配音、规则学习和演示练习等,多依赖于面对面的课堂环境。后疫情时代,技术介导的口语教学已成为主流,但许多数字平台(如视频会议工具)仍存在反馈机会有限、缺乏个性化指导等问题。尽管人工智能(AI)工具在提供个性化反馈方面展现出巨大潜力,但先前的研究多依赖于学习者的自我报告,缺乏对实际语音产出的实证分析,且AI生成的反馈有时可能存在不准确
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极集上满足非线性不等式的上调和函数的加权非切向极限
在数学物理的广阔天地中,理解偏微分方程解的性态始终是一个核心课题。特别是,当方程的解在某个特定集合附近表现出奇异行为时,探究其精确的渐近性质就变得尤为重要。以经典的Lane-Emden方程-Δu = up为例,它在天体物理等领域有重要应用,其正解在孤立奇点附近的行为已被Lions、Taliaferro等数学家深入研究。然而,现实世界中的问题往往更为复杂,奇异点可能不是孤立的,而是形成一个低维的“奇异集”,比如一条曲线甚至一个分形集合。当奇点“连成一片”时,解在靠近这片奇异区域时会有怎样的表现?传统的分析方法是否依然有效?这些问题构成了当前研究面临的主要挑战。为了解决非孤立奇点带来的难题,发表在
来源:Analysis and Mathematical Physics
时间:2025-12-02
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高光谱图像异常目标检测算法研究进展与未来挑战
高光谱图像异常目标检测算法研究综述高光谱图像(HSI)数据在遥感图像中扮演着重要角色,它结合了成像技术和光谱技术,形成了能够同时捕获地物空间位置信息和精细光谱特征的三维图像-光谱融合图像。HSI数据包含数十至数百个连续的、高分辨率的窄波段图像数据,记录了地物的电磁波信号或能量。基于此,可以构建数学模型来描述地物特征。因此,HSI在国土资源调查、地质灾害评估、城市规划和救灾等领域具有广泛应用。异常目标检测(ATD)是指在不需任何目标光谱先验信息的情况下,通过算法识别出与背景信息特征迥异的像素并将其归类为异常目标的过程。由于异常检测是在没有明确先验知识的情况下进行的,其检测过程是无监督的。与HSI
来源:Geocarto International
时间:2025-12-02
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层间热循环对电弧增材制造碳钢微观结构演变的影响研究
在制造业迈向智能化、绿色化的今天,增材制造技术正以前所未有的速度改变着传统生产模式。其中,基于电弧的定向能量沉积(DED-Arc)技术,特别是电弧增材制造(WAAM),因其成本低、效率高、可成型大尺寸构件等优势,在大型金属结构件制造领域展现出巨大潜力。然而,与激光粉末床融合(PBF-LB)等精密增材制造技术相比,WAAM技术的一个核心挑战在于其逐层沉积过程中复杂的层间热循环会导致材料微观结构和力学性能沿构建高度方向出现显著不均匀性。这种不均匀性严重制约了WAAM技术在关键承重结构件中的应用,因为工程师们难以预测和保证构件整体性能的一致性。传统的解决方案通常将构件简单划分为底部、中部和顶部三个区
来源:Welding in the World
时间:2025-12-02
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尺骨远端骨巨细胞瘤整块切除联合软组织稳定术:一种保留腕关节功能的功能性手术方案
在骨肿瘤外科领域,尺骨远端骨巨细胞瘤(Giant-Cell Tumour of bone, GCT)堪称一个特殊的治疗挑战。虽然GCT通常被归类为良性肿瘤,但其局部侵袭性生长特性使得治疗策略的制定尤为复杂。更棘手的是,这个仅占所有GCT病例0.5%-2.9%的罕见病变,由于解剖位置的特殊性——紧邻腕关节和三角纤维软骨复合体(TFCC),使得手术既需要保证肿瘤的完整切除,又必须尽可能保留腕关节的关键功能。目前临床上面临的核心困境在于:选择刮除术虽然能保留更多解剖结构,但复发率高达17%;而广泛切除术虽能有效控制复发,却可能以牺牲腕关节功能为代价。尤其令人困扰的是,与拥有成熟重建方案的桡骨远端GC
来源:Discover Medicine
时间:2025-12-02
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原位X射线成像揭示水系锌金属电池的真实失效机制:阳极副反应被高估
随着全球对可持续能源存储需求的日益增长,水系锌金属电池(Aqueous Zinc Metal Batteries, AZMBs)因其高理论容量(820 mAh g-1)、成本效益和本征安全性成为最具潜力的电化学储能体系之一。然而,其产业化进程始终受限于循环寿命短的核心痛点。传统观点将这一问题主要归因于锌负极的枝晶生长和析氢副反应——前者可能引发短路,后者则导致电池膨胀和电极分离。但令人困惑的是,基于光学显微镜、原子力显微镜等常规表征手段的研究结论,与实际电池的表现往往存在显著差异。为了揭开这一谜团,由Yuhang Dai、Hongzhen He和Mengzheng Ouyang作为共同第一作者
来源:Nano-Micro Letters
时间:2025-12-02
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综述:高密度单原子电催化剂的最新进展与未来展望
合成方法:高温与低温路径的博弈高密度单原子催化剂的合成主要分为高温热解和低温合成两类方法。高温热解通过载体工程(如空心纳米笼、碳纳米管)、配体调控(如含氮配体)和空间限域(如MOF模板)策略,在高温下将金属原子稳定锚定在碳基载体上,金属负载量可达23 wt%以上。例如,通过真空蒸镀策略制备的FeSA-UNCNSs中铁负载量达4.22 wt%,其独特的FeN4O配位结构显著提升了氧还原反应活性。低温合成方法则通过(准)原位锚定、电化学还原和等离子体处理等技术,在温和条件下实现高密度金属位点的构筑。激光植入技术可在室温下实现Pt单原子在石墨烯量子点上的41.8 wt%超高负载量,展现出优异的制氢性
来源:Electrochemical Energy Reviews
时间:2025-12-02
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高通量筛选二维二元金属无机框架中的稳定Lieb晶格:新型拓扑与自旋电子材料平台
在凝聚态物理领域,Lieb晶格因其独特的几何结构被称为探索奇异量子现象的理想平台。这种由角位点(A位)和两个边心位点(B位)构成的二维棋盘状结构,理论上可产生被平带穿越的狄拉克锥能带特征,为研究超导、拓扑 Mott 绝缘体等强关联物理提供了沃土。然而受Landau-Peierls-Mermin-Wagner定理限制,天然存在的Lieb晶格材料极为罕见。目前虽有人工光子晶格和金属有机框架(MOF)的尝试,但往往因跳跃距离过大或波函数重叠不足而难以展现本征量子特性。如何通过系统性材料搜索发现兼具结构稳定性和奇异电子态的Lieb晶格,成为该领域的关键挑战。针对这一难题,中国科学技术大学吴小俊团队在《
来源:npj Computational Materials
时间:2025-12-02
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整合公民科学与生态学:墨西哥中部山区三种兔科动物栖息地变化与保护研究
在墨西哥中部的崇山峻岭中,生活着三种特殊的兔科动物:火山兔(Romerolagus diazi)、东部棉尾兔(Sylvilagus floridanus)和墨西哥棉尾兔(Sylvilagus cunicularius)。其中,火山兔是墨西哥特有种,被世界自然保护联盟(IUCN)列为濒危物种,目前仅分布在横跨墨西哥火山带的四座火山区域。然而,随着人类活动的不断扩张,农业开发、道路建设等行为导致栖息地碎片化,加上气候变化引发的植被变化,这些兔科动物的生存正面临严峻挑战。尤其令人担忧的是,针对火山兔的生态数据长期不足,使得有效的保护措施难以制定。为了填补这一知识空白,一支由研究人员和当地社区成员组成
来源:NATURWISSENSCHAFTEN
时间:2025-12-02
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8份无芒雀麦种质资源的草产量与营养品质的综合评价
摘要: 为筛选出适合新疆地区种植的高产优质无芒雀麦材料,本研究于2022—2024年在新疆地区开展连续3年的田间试验,系统评价了8份不同来源无芒雀麦种质资源的适应性表现。通过农艺性状观测、草产量测定和品质分析,结合聚类分析、灰色关联度综合评价方法筛选出适宜当地种植的优良种质资源。结果表明,13个性状的变异系数范围为3.87%~12.02%,其中干草产量的变异最大。从农艺性状来看,株高和茎粗均随种植年份的增加而显著提高。草产量随种植年限的增加呈先升后降的趋势,2023年达到峰
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基于“标准差系数加权法”的水稻全生育期耐盐碱鉴定与资源筛选
摘要: 在盐碱地上种植适生的水稻种质资源是有效利用盐碱地的主要途径之一,水稻全生育期耐盐碱鉴定评价对精准筛选耐盐碱种质资源起着关键作用。为全面评价水稻种质资源在0.5%盐碱处理下全生育期的耐盐碱能力,本研究每隔7~10 d调查一次,采用“标准差系数加权法”综合多次调查数据,对水稻种质资源进行耐盐碱鉴定评价。该方法操作步骤如下:首先将种质资源的耐盐等级重新赋值,分别将1级、3级、5级、7级、9级的耐盐等级依次赋值为0、1、2、3、4;然后以每次调查时材料间重新赋值的标准差为动态权重
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氮肥用量对油菜籽粒内生微生物及籽粒品质的影响
摘要: 为探究不同氮肥施用对油菜籽粒内生微生物和籽粒品质的影响,利用油菜氮肥用量的田间定位试验,选取0、180、360 kg N hm?2 3个氮肥用量,分别定义为N0 (氮缺乏)、N180 (氮适中)、N360 (氮过量)。利用16S rRNA和ITS高通量测序技术测定收获期油菜籽粒内生微生物群落组成,同时测定油菜品质指标,建立不同氮肥施用量下油菜籽粒内生微生物与籽粒品质性状之间的联系。结果表明,氮肥用量显著影响了细菌多样性,真菌多样性响应不显著;不同处理下细菌
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有机无机肥配施对甘薯产量、品质及硒吸收的影响
摘要: 本研究旨在探究土壤富硒条件下有机无机肥配施对不同类型甘薯产量、品质及硒吸收的影响,明确定量有机肥(6×103 kg hm?2)施用下无机化肥的最佳配比量,为甘薯富硒高效栽培提供理论依据。于2023—2024年,以鲜食型甘薯“心香”与淀粉型“商薯19”为供试品种进行2年大田试验,在富硒土壤上(0.37 mg kg?1)设置有机无机肥配施改良活化土壤处理,包括100%化肥+有机肥、70%化肥+有机肥、50%化肥+有机肥、30%化肥+有机肥、单施化肥、单施有机肥
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生长调节剂吲哚丁酸对移栽棉苗成活及生长发育的影响
摘要: 棉花基质轻简育苗技术可大幅降低劳动强度,但移栽后常因基质持水性差导致棉苗成活率低、缓苗期长,制约其推广应用。为探索提高棉苗移栽成活率和促进早发的有效途径,本研究以泗抗3号为材料,于2022—2024年研究了在基质苗一叶一心期时,叶面喷施不同浓度(0、20、40、60、80、100 mg L-1)的植物生长调节剂吲哚丁酸(IBA),系统分析IBA对棉苗栽后成活、缓苗期及生长发育的影响。结果表明,IBA浓度为20 mg L?1时,移栽棉苗成活及生长发育效果最佳。与对照(