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复合地基理论、关键技术及工程应用
奖励类别及等级：2018年国家科技进步一等奖
成果简介：
项目针对软弱地基工程建设的迫切要求，并结合我国发展中国家的国情，经过近30 年科技攻关，在复合地基理论体系、考虑基础刚度影响的路堤下复合地基设计理论和方法、经济高效的新型复合地基技术和复合地基工程应用体系等四个方面取得自主创新突破，形成系统的复合地基理论、设计方法和关键技术，主编我国复合地基相关主要规范、标准5部，参编1部；出版学术著作6部，发表SCI/EI论文360篇；授权发明专利17项、实用新型专利39项；获批国家及省部级工法4项。成果已成功应用于京津城际高速铁路、京沪高速铁路、京沈客运专线、通平高速公路等重大工程中，产生了巨大的社会经济效益。
长安大学
2021-02-01
风电场智能扇区管理技术研发及应用
本项目以风电场扇区管理为研究对象，通过开发工程尾流模型和改进机组偏航控制品质，将尾流效应模型与场内机组偏航指令有效结合，以管理各机组尾流所覆盖的扇区，利用风电场多机组的偏航协同控制，实现以多机群或风场级发电量为优化目标的机组偏航动作，从而提高整体发电量。主要包括以下内容：
（1）风电机组偏航参数优化方法
围绕偏航系统的稳态误差校准展开研究，利用SCADA历史数据及高精度传感测量装置，开发数据驱动的校准分析方法，改进机组偏航控制系统的信号品质，提升机组功率输出性能。
（2）机组级尾流复合建模方法
以特定机组为研究对象，通过测风仪与风向标数据，分析前排机组尾流空间分布特性，以建立有效简化的工程尾流模型。在此基础上，结合先进CFD风场仿真与现场测试，主动改变上游机组的偏航角，测试量化上游机组的尾流效应变化对下游机组的特性影响，最终建立起机组尾流效应到单机发电量的数学联系。
（3）风电场级尾流评估技术
以风电场中机组位置信息为依据，整合机组级尾流模型得到描述整场尾流效应的流场模型，基于风场当前的运行状况、机组受尾流影响等方面的分析，考虑尾流叠加空间耦合的影响。划分得到处于下游且受尾流影响较大的机组群，分析扇区管理实现优化改进的可行性及优化区域范围。
（4）扇区优化管理技术
在场级流场建模及评估的基础上，研究风场内多机组的扇区协同管理调度。以提高整场的发电量为目标，利用优化算法集中式优化整场各机组的动态偏航角，以降低尾流对后排机组的影响。
华北电力大学
2021-05-10
大型燃煤电厂智能发电系统研发及应用
智能发电体系结构
提出并构建了智能发电体系结构，与 DCS+SIS+MIS 系统的结构相比，系统的网络安全分区与功能分区发展为 ICS+ISS 的两层结构，实现安全可靠性与应用功能的统一。
智能发电运行模式
基于能效分析、运行优化、控制优化、设备状态监测，建立了能效、环保、灵活性等性能指标的“大闭环”控制模式，故障预警、诊断、容错控制的“大闭环”运行模式。
智能发电软件及算法模块
开发了ICS成套算法和应用功能软件。包括52种智能控制算法模块，120种智能计算分析诊断算法模块，形成了智能检测、智能控制、智能诊断和智能优化等功能。
智能发电投运效果
国内外首次投运，系统运行稳定可靠；预警准确率大于90%；综合节煤2.25g/kwh；降低运行人员操作量60%。
截至2020年5月，研究成果已在14台机组得到推广应用；新增合同额1.81亿元，直接经济效益4997万元。
智能发电鉴定及获奖情况
2019年10月，中国电机工程学会组织的技术鉴定认为：该系统设计思想先进、功能齐全、智能化程度高，具有良好的经济社会效益和推广前景，该系统整体技术达到国际领先水平。
项目获得2020年中国电力科学技术进步一等奖。
华北电力大学
2021-05-10
系列功能糖的开发和应用研究
D－塔格糖生产技术
本项目是在吸收国外先进技术的基础上研究成功的，拥有自主知识产权，并建立了适合于规模化生产D-塔格糖的生产、分离和精制等方法。产品质量达到国外同类产品的水平，可替代进口，具有明显的经济效益和社会效益。高效合理利用乳糖，并将之转化为功能性食品甜味剂D-塔格糖。本项目技术具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、及成本低等优点。
Levan果聚糖的生物制备工业化生产技术
由于levan果聚糖在植物中含量很低，天然提取及分离成本很高，不适宜工业化大生产。而酶法合成较为简单，是目前大量合成levan果聚糖唯一有效的方法。本项目技术以蔗糖为原料，利用生物酶法合成制备果聚糖，具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成本低等优点。
低聚半乳糖的工业化生产技术
本项目提供一种利用β-D-半乳糖苷酶与高浓度乳糖溶液反应得到高转化率的低聚半乳糖的新技术。所得低聚半乳糖产品安全可靠，是一种很有市场潜力的功能性甜味剂。本项目技术以乳糖为原料，利用酶法合成制备低聚半乳糖，具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成本低等优点。3项目成熟度
低聚乳果糖的工业化生产技术
本项目技术是以乳糖和蔗糖混合体系为底物，利用酶法生物技术合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作为食品功能因因子可用于食品、饮料等相关领域。本项目技术具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成本低等优点。目前已经利用本项目成果建成年产150吨聚酰亚胺纤维绝缘纸生产线，生产聚酰亚胺纤维绝缘纸。
一种产β－Ｄ－半乳糖苷酶的菌株及用该酶生产低聚半乳糖的方法
江南大学
2021-05-11
碳气凝胶应用于海水淡化技术
高校科技成果尽在科转云
同济大学
2021-04-10
水稻侧根控制基因OsIAA11及其应用
本发明公开了一种水稻侧根控制基因OsIAA11编码的蛋白质,其具有SEQ?ID?NO:2所示的氨基酸序列。本发明还同时公开了编码上述蛋白质的基因,该基因具有SEQ?ID?NO:1所示的核苷酸序列。本发明的基因能用于构建具有水稻侧根控制功能的转基因水稻。由于侧根的正常发生发育对维持水稻生长发育以及高产稳产是必不可少的,而且该基因仅影响侧根发生发育,因此在分子育种中存在较大的应用潜力。
浙江大学
2021-04-11
超高强度钢丝的研发与应用
由于超高强度钢丝制备技术复杂、工艺稳定性要求极高，其关键生产控制技术一直被国外垄断。东南大学方峰教授研究团队从珠光体钢丝的形变、相变和强化机制着手，揭示了超大形变珠光体的形变机制、织构遗传现象及影响因素、超大形变渗碳体微结构的调控机制。在此基础上，与江苏宝钢精密钢丝有限公司、国内最大切割钢丝企业——盛利维尔、国内最大镀锌钢丝企业——华新钢缆合作，逐渐形成了三大核心技术：1）超大形变珠光体钢丝的织构遗传控制技术；2）超大形变珠光体钢丝精细回火处理技术；3）超高强度钢丝的低损伤拉拔控制技术；并设计形成整套生产装备和工艺技术，实现了超高强度钢丝的批量化生产，打破了国外垄断。
东南大学
2021-04-11
片状纳米金属颗粒制备技术及开发应用
颗粒的粒度和粒形分析采用激光粒度分析仪和JEM-1299EXⅡ透射电子显微镜，原始锌粉的中值粒度大约在3~10微米之间，粒形近似为球形。实验结果证明，经过1小时处理后，原始的150克球状锌粉基本上都成了薄片状，颗粒的厚度分布在10～50nm之间，直径方向尺寸度分布在20—100nm之间，这一转变过程的电力消耗只有0.12度。按照150克/小时计算，本技术班纳米锌片可达1公斤以上，每班电力消耗还不到1度。得到的产品形状规则，均匀，无污染，几乎无缺陷。 本项目不但在国内外率先成功地在温室下用振动方法制备出了纳米片状锌粉，而且还适用于其他金属及金属氧化物纳米片的制备。可开发的领域有：纳米片涂层技术，纳米片指纹粉体，纳米片催化技术，高密度、高分辨率、低噪声磁性记录介质等等。
上海理工大学
2021-04-11
石墨烯能源与传感应用技术
石墨烯是一种典型的单原子层二维材料，具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度，在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而，本征石墨烯呈金属或半金属特性，限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米能源和传感器件中的集成与应用。 主要内容包括： 1.高质量石墨烯薄膜的大面积可控制备、转移工艺，及多维多尺度宏观结构组装技术； 2.开发了高效异质结太阳能电池和光电探测器产品，具有规模集成的纳米能源器件制造方法和工艺。太阳能电池转换效率超过 15%；光电探测器的灵敏度比同类商用光电器件高 3 个数量级，在保持同样光电流响应的情况下，其暗电流和噪声等效功率分别了降低了 2个和 3 个数量级； 3.开发了系列柔性传感器产品，及面向移动医疗可穿戴应用的传感器制造方法和工艺。不仅可探测应变、压力、扭转、有机物、声波等信号，还对多种微变形（包括损伤、振动等）高灵敏度识别，具有与生理信息互联的特点，可监测和扫描生命体的生理状态，如脉搏、呼吸、心跳、语音等人体活动。
清华大学
2021-04-11
柴油机高效清洁燃烧技术及应用
柴油机的燃烧以扩散燃烧为主，其燃烧速率决定于混合气形成快慢。大连理工大学隆武强教授团队发明了双层分流燃烧室和高扰动喷油嘴，结合缸内气体流动控制，有效地改善喷射油束的雾化效果和空间分布，从而提高燃油与空气混合的速度和均匀度，形成完整的柴油机高效清洁燃烧技术。
双层分流燃烧室如图 1所示，燃烧室的活塞顶面开口直径大、凹坑深度浅、唇口突出且位置靠下，使燃油在燃烧室内产生分层流动与燃烧，加快油气混合速率，提高空间利用率。可降低油耗4%左右。
高扰动喷嘴如图 2所示，每组喷孔由两个子喷孔组成，呈“V”字形，子喷孔内的燃油在喷油嘴内部交汇。高扰动喷油嘴两个子喷孔内的流动汇聚时产生强烈的动量交换，即扰动，这个过程将一部分平均流动能转化为湍流动能，而湍流动能的急剧增加可以有效地增加雾化质量。如图 3所示，高扰动喷油嘴液相喷雾贯穿距受环境温度影响更大，蒸发速率更快，这种提高蒸发速率减小液相贯穿距的效果与提高喷射压力的作用相同。高扰动喷嘴能强化液体燃料破碎，控制喷雾贯穿距，提高燃油经济性、降低NOx及Soot排放。
高效清洁燃烧技术获得多项国内外发明专利（美国发明专利-US10662866B2，美国发明专利-US10563569B2，日本发明专利-特许第6527875号，中国发明专利-ZL201210152367.6，中国发明专利-ZL201410061414.5，中国发明专利-ZL200810012342.X，中国发明专利-ZL03143790.7，中国发明专利-ZL03143789.3，中国发明专利-ZL200410097761.X，中国发明专利-ZL201110428301.0），与国内外多家柴油机厂商合作，取得了良好的社会效益和经济效益。
大连理工大学
2021-05-10