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含烃石化尾气梯级耦合膜分离技术
一种综合回收含烃石化尾气中氢气、轻烃以及其他高附加值物质的集中回收方法。该方法充分考虑物料压力和组成的特点，将变压吸附、气体膜分离等新型分离技术与精馏、吸收和压缩冷凝等传统分离技术有机结合，按照分离要求将各分离工艺梯级布局。通过各分离技术的相互促进作用，改善了各分离工艺的操作条件，从而提高了能源的利用效率和物质的回收率；具有多目标同时回收、目标回收率高、能源利用率高，能从低目标浓度的炼厂气中回收目标产品的优点；适用于石油炼制与加工领域。
大连理工大学
2021-04-14
耦合储氢单元的燃料电池电源
1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 燃料电池是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。燃料电池在发电过程中，除了提供电能以外，还会产生废热。所以传统燃料电池电堆中，单片燃料电池之间通常设有冷却板，需要采用大流量的空气或者冷却水来为燃料电池散热。而燃料电池工作时需要氢气作为燃料，如果以储氢合金作为氢源，则储氢合金在释放氢气时会吸收热量。 本成果将燃料电池与储氢单元进行结构的耦合，可利用储氢合金来部分吸收燃料电池发电时产生的废热，既解决了燃料电池水管理和热管理的难题，又能解决储氢单元放氢稳定性的问题，还能降低燃料电池系统寄生功率，提高系统的功率密度和能量密度。表 1 中列出了耦合型燃料电池的性能参数。本成果耦合型质子交换膜燃料电池解决了质子交换膜燃料电池的水热管理问题，能够使燃料电池系统结构更加紧凑，能量密度和功率密度更高。 上图 耦合燃料电池的内部结构及外部结构图2 应用说明经过近十年来的电动汽车、分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池家用电源已经在日本产业化），质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是价格较高（采用进口材料成本昂贵），而本项目利用国产原材料制备燃料电池电源，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而且各行各业对新型电源的需求比较迫切，因此本成果具有较大的推广空间。 如批量生产， 本电源价格每台约 1500 元/千瓦。 来自政府的资金补助以及军事、工业、新能源等应用领域的直接采购是使燃料电池电源商业化逐渐兴盛的主因。据美国市场研究机构 Pike Research 估计， 2016 年市场上的主力燃料电池产品功率将在 100W~2kW 之间，用于替代部分铅酸电池和柴汽油发电机，主要应用于船舶、 专用车、无人载具、 战场支持系统、 备用电源、 应急电源等。
清华大学
2021-04-13
【高教前沿】东北农业大学副校长陈庆山：推动新兴交叉学科建设及专业人才培养，创造未来农业新形态
为深入学习贯彻党的二十届三中全会和全国教育大会精神，落实立德树人根本任务，中国高等教育学会联合中国教育在线推出《高教前沿》系列访谈栏目，汇聚独家视角，分享真知灼见。
中国教育在线
2025-01-08
大规模代数系统新型快速算法及与信息科学的交叉研究
成果描述：旨在为大规模代数系统设计新型高效的求解算法，并结合信息科学进行交叉研究。在大规模代数系统新型Krylov子空间算法及其基础理论、复杂电磁计算、图像处理高性能数值方法、动力系统与智能控制理论方面进行了系统深入的研究，取得了具有创新性的成果，例如：解决了科学计算中的有关基础或困难问题；提出了Lanczos双共轭A-标准正交短递归Krylov子空间迭代法BiCOR/CORS/BiCORSTAB方法、一种新的“二维双连续投影(2D-DSPM)方法”等一系列高效算法；为求解复杂电磁问题产生的复杂线性系统设计了高效算法与预条件技术；提出了一些新型高效的边界处理、图像复原方法，具有更快的计算速度和更好的复原质量；将数值代数与特殊矩阵分析和神经网络交叉研究取得成果。市场前景分析：本成果隶属于计算数学学科的数值代数领域，是数学基础理论研究。本项目着眼于科学与工程问题当中的难于解决的数学问题的快速算法及其理论研究，在国民经济和国防安全的若干大数据领域具有重要的学术和应用价值。因此，本成果不涉及经济效益，亦不涉及直接应用。与同类成果相比的优势分析：主要成果发表在国际权威期刊上，构建的新方法新理论得到了权威专家的高度评价，相关工作引起了国内外同行的广泛关注与引用。通过国际合作，本项目提出的相关快速算法已通过国际合作研究被法国INRIA、法国LAPLACE国家实验室、荷兰格罗宁根大学等国际知名研究机构用于解决科学计算中的大规模代数方程组求解难题。
电子科技大学
2021-04-10
一种防共餐交叉感染的抑菌涂层及取菜隔离装置
上海交通大学学生设计了一种防共餐交叉感染的抑菌涂层及取菜隔离装置“金钟叉”，这是上海交大学生创新中心负责的《工程学导论》课程学生作品，为避免二次传播和感染提供了一个价廉且使用体验良好的解决方案。 “金钟叉”主要发明人由上海交通大学机械与动力工程学院、电子信息与电气工程学院、医学院等专业学生组成。项目负责人陈心佩同学是上海交大电信学院大一在校生，项目初心其实是希望解决幽门螺杆菌患者反复治疗反复感染的问题。当前情况，人们陆续返工后，如何避免共餐交叉感染的风险，公筷制和分餐制是对抗共餐交叉感染的有效途径，但是这两个模式操作较为繁琐，用户体验不佳。团队决定设计一款低成本、容易清洗，顺应中式用餐习惯且使用体验良好的方案。经过对提出的不同方案进行分析对比，受到人们戴口罩防病毒的启发，最终决定为中式筷子设计一件能快速灵活穿戴的“口罩”。用户在用餐过程中先通过筷子夹取保护套，随后通过这个保护套取菜到自己餐盘内后，然后立刻脱离外套使用筷子进餐，整个用餐过程筷子在不离手的情况下实现公筷、私筷状态切换。一个正常用餐过程夹菜次数通常有二十次以上，而如果用公筷、公勺就需要放下二十多次筷子换公筷和公勺取菜，再放下重新拿取自己的筷子进行反复切换，并且公筷和筷子有时候还会弄乱，而团队的方案比使用公筷效率更高更便捷，有更好的用户体验。同时保护套采用抑菌涂层技术进一步降低过程中的交叉感染风险。他们为这款符合中国人用餐习惯的新工具取了一个特别的名字：金钟叉。 产品设计中最难克服是生产工艺问题，要确保用筷子夹紧装置后在取菜过程不松动需要材料有硬度同时具备一定弹性，同学们迅速与浙江餐具生产企业沟通并反复测试，最终找到一款弹性材料能较好的解决这个问题，实现量产准备工作，并进行专利和商标注册。学生团队于近日获得产业链企业数百万元投资进行产品量产，产品将在一个月左右投放市场面向大众。点击查看原文
上海交通大学
2021-04-10
基于交叉口群协调的混合交通流动态优化控制系统
交通堵塞已为我国城市所面临的严峻问题，有效的交通信号控制系统可以经济高效 地提高交叉口及其网络容量。本系统基于国家重点基础研究规划（973）项目、国家高 新技术发展（863）计划项目和国家自然科学基金课题，针对中国交通流的实际情况， 提出了基于交叉口群协调的交通流动态协调控制技术与系统，根据实际交通问题动态地 将强关联交叉口加以组合进行协调优化，利用网络资源解决节点交通问题，提高了协调 控制的针对性和实效性。该技术还将行人过街协调控制、公交优先协调控制，以及快速 路进出口匝道控制等技术有机整合，为城市信号优化提供整体的解决方案与系统。其成 果已分别在杭州城区、丁桥区以及常州、张家港、太仓等地交警部门推广应用。
同济大学
2021-04-13
大规模代数系统新型快速算法及与信息科学的交叉研究
旨在为大规模代数系统设计新型高效的求解算法，并结合信息科学进行交叉研究。在大规模代数系统新型Krylov子空间算法及其基础理论、复杂电磁计算、图像处理高性能数值方法、动力系统与智能控制理论方面进行了系统深入的研究，取得了具有创新性的成果，例如：解决了科学计算中的有关基础或困难问题；提出了Lanczos双共轭A-标准正交短递归Krylov子空间迭代法BiCOR/CORS/BiCORSTAB方法、一种新的“二维双连续投影(2D-DSPM)方法”等一系列高效算法；为求解复杂电磁问题产生的复杂线性系统设计了高效算法与预条件技术；提出了一些新型高效的边界处理、图像复原方法，具有更快的计算速度和更好的复原质量；将数值代数与特殊矩阵分析和神经网络交叉研究取得成果。
电子科技大学
2015-01-14
一种获取耦合损耗因子的数值方法
本发明提出一种获取耦合损耗因子的数值方法，该方法包括如下步骤：（１）将系统划分成连续耦合的子系统；（２）计算子系统的模态；（３）计算相邻子系统中模态间的耦合参数；（４）基于模态能量法计算模态上载荷输入功率及模态振动能量在频域内的分布；（５）计算分析频带内子系统上载荷的总输入功率及子系统的总振动能量；（６）基于功率输入法计算耦合损耗因子。本发明提供的获取统计能量法理论中的耦合损耗因子的方法，是一种基于模态能量法和功率输入法的获取耦合损耗因子的数值方法，该方法把模态能量法与功率输入法结合，可考虑非共振模态间的功率传输的影响，能够精确计算统计能量法中子系统间的耦合损耗因子。
东南大学
2021-04-11
深海微生物驱动碳氮循环耦合研究
浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。
厦门大学
2021-02-01
南方感潮河网区水流水质耦合模型
南方感潮河网区水流水质耦合模拟系统根据南方感潮河网地区的地形、防洪设施、水利工程等特点， 采用计算机模拟技术，构建南方感潮河网区水动力水质数学模拟模型，定量模拟河网区水流流动状况以及 污染物在河网区迁移转化状况，着力研究解决新时期南方河网区水资源开发利用和水污染控制问题，加强 水资源科学管理，控制水环境污染，对促进南方河网区社会经济稳定发展有重要的意义。
中山大学
2021-04-10