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高等教育中数字媒体使用的指导原则:文本抽象性对大学教师心理距离、使用数字媒体的兴趣以及动机的影响
### 数字媒体在高等教育中的应用潜力与挑战近年来,随着信息技术的迅猛发展,数字媒体在教育领域的应用越来越受到重视。研究表明,数字媒体在高等教育中具有巨大的潜力,能够有效促进学习过程和学习成果。通过将数字媒体与面对面教学方法相结合,可以创造出更加丰富的学习体验,这种结合被称为混合教学与学习格式(HTLFs)。HTLFs不仅能够突破传统教学在实践、伦理和经济上的限制,还能够增强学生的参与度,促进对教学内容的深入理解,并提升协作效率。例如,数字媒体可以帮助教师分解复杂内容,聚焦于特定元素和视角,从而帮助学生更好地掌握知识。此外,通过个性化调整教学内容以适应不同学习者的水平,数字媒体还能提供更加灵活
来源:COMPUTERS and EDUCATION
时间:2025-10-11
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氮气和湿度之间的协同作用对质子交换膜燃料电池(PEMFC)喷射器中氢气的循环利用产生影响:性能、冷凝及流动分析
本研究围绕质子交换膜燃料电池(PEMFC)中氢气回流喷射器的性能、冷凝行为及其内部流动特性展开,重点分析了不同氮气和水蒸气浓度对喷射器运行的影响。随着全球对清洁能源需求的不断增长,PEMFC作为一种高效、零排放的能源转换装置,正被广泛应用于工业和民用领域。然而,在PEMFC系统中,氢气供应始终面临诸多挑战,尤其是如何在保持系统效率的同时,有效管理水和热的问题。氢气回流喷射器作为一种无需机械部件、运行成本低且可靠性高的装置,成为解决这些问题的重要手段之一。在PEMFC系统中,由于质子交换膜的特性,氮气和水蒸气会从阴极侧渗透至阳极侧,并进入喷射器的次级入口。这种现象在以往的研究中较少被系统性地探讨
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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在可持续甲醇生产中同时利用二氧化碳(CO₂)和生物质:提升成本竞争力与可持续性
甲醇作为一种关键的化学和能源载体,正在成为向可持续工业系统转型的重要组成部分。它不仅在化工行业中有广泛的用途,如作为甲醛、烯烃和醋酸等主要化学品的前驱体,而且在低碳燃料领域也显示出巨大的潜力,特别是在海运和难以实现电气化的其他行业。随着全球对甲醇需求的稳步增长,传统化石燃料制甲醇的方法因其显著的二氧化碳排放而受到质疑。目前,约99%的甲醇生产仍依赖于化石燃料,这导致了每年约0.3亿吨的二氧化碳排放,占整个化工行业碳足迹的近10%。面对日益严峻的气候变化问题,工业界正寻求向低碳生产路径转变,以减少温室气体排放。因此,低碳甲醇生产技术成为研究热点。可持续甲醇生产可以通过使用生物量和可再生能源作为替
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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通过焦距时间校准模型对汽车燃料电池进行短期多步温度预测
燃料电池技术是新能源汽车领域的重要发展方向之一,其核心优势在于高能效和零碳排放。然而,燃料电池系统的可靠性和耐久性仍然是制约其广泛应用的关键因素,其中热管理问题尤为突出。特别是在实际运行中,温度测量和控制存在一定的滞后现象,这可能导致系统性能下降,影响整体运行效率和安全性。因此,如何提高燃料电池温度预测的准确性,缩短预测延迟,成为当前研究的重点。本研究提出了一种名为Focus-Time Calibration(FTC)的模型,旨在解决燃料电池系统温度测量滞后的问题。该模型结合了自定义的注意力机制和XGBoost算法进行残差校正,从而增强长短期记忆(LSTM)模型在冷却液温度预测方面的表现。通过
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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模拟未来能源价格不确定性对铝业脱碳路径的影响
在当今全球气候变化日益严峻的背景下,重工业领域面临着巨大的减排压力。铝行业作为重要的碳排放源,其排放量占据了全球工业总排放量的约2%,其中约75%的排放来自初级铝的生产过程。随着全球对实现碳中和目标的呼声越来越高,铝行业正在积极寻求各种减排策略,如生物燃料气化、碳捕捉与利用、氢能技术、直接电加热以及废热回收等。这些技术虽然通常具有20至25年的生命周期,但其部署决策却必须在当前做出。由于能源价格受市场波动、地缘政治因素以及未来政策环境的影响,因此当前的减排决策必须考虑到未来能源价格的不确定性。本研究提出了一种系统性的方法,用于将能源价格波动纳入铝行业二次生产过程的减排规划。通过使用混合整数线性
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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利用一种新型的多变量灰色模型预测水力发电量,该模型考虑了复合极端天气事件的影响
随着全球气候变化的加剧,极端天气事件(EWE)的频率和强度显著上升,这对包括水力发电在内的可再生能源系统构成了严峻挑战。水力发电作为中国重要的清洁能源形式,其发电能力受到气候条件的直接影响,尤其是极端天气事件的叠加影响。本文提出了一种基于粒子群优化算法(PSO)的灰色多变量模型(GM(1, N)),旨在提升水力发电预测的精度,特别是在整合极端天气事件作为外生预测因子的情况下。实现碳中和目标已成为全球共识,中国作为推动可再生能源发展的主要国家之一,其可再生能源装机容量在2023年底已达到14.5亿千瓦,占全国总装机容量的超过50%。尽管这一成就为减少碳排放和促进能源转型提供了关键支持,但可再生能
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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钢铁与化工共生生产中的资源与能源节约:供需情况的全面评估与演变
随着全球气候变化问题日益严峻,钢铁行业作为主要的碳排放源之一,正面临巨大的环境挑战和转型压力。为了实现碳中和目标,行业内的资源利用和氢冶金技术逐渐成为重要的解决方案。其中,焦炉煤气(COG)作为一种高价值的气体资源和短期至中期最具成本效益的氢源,因其战略意义和未来供需变化而受到广泛关注。然而,当前的研究大多集中在独立焦化厂内部的COG利用路径比较,缺乏从钢铁企业整体能源系统的角度进行综合评估。此外,氢冶金技术的兴起预计将显著增加氢的需求,使得COG作为过渡性氢源的战略使用变得尤为重要。本研究构建了一个综合的能源-二氧化碳减排-经济效益评估模型,用于比较钢铁企业内部COG利用路径的竞争力。所研究
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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在电力市场波动性变化的情况下,并网蓄电池系统的自适应最优运行
电池储能系统在市场驱动的应用中正变得越来越重要,例如价格套利。然而,这些系统的长期盈利性和耐用性在很大程度上取决于如何安排其运行。传统的静态或基于规则的策略往往无法充分捕捉电力市场波动带来的机会。因此,需要采用适应性方法,以最优的方式应对电力价格的波动,同时平衡短期盈利与长期电池健康。本研究提出了一种新颖的条件响应优化策略,用于评估不同电力市场波动水平如何影响最佳运行决策、技术性能和经济结果。该策略根据市场条件和电池内部状态动态调整每日充放电频率、持续时间和时间安排。优化目标是识别充放电收益与退化相关成本之间的最佳平衡,同时采用先进的电池模型,以捕捉与条件相关的性能和退化。为了测试适应性,该策
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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基于新型复合可调喷射器的的高功率车辆燃料电池氢气供应系统的建模与动态响应优化
在当前全球能源结构转型的背景下,传统化石燃料的不可持续性以及由此引发的环境问题促使了清洁能源技术的不断迭代发展。氢能源以其燃烧产物零碳化和高能量密度等核心优势,逐渐成为突破能源困境的重要途径。作为氢能源利用的核心载体,质子交换膜燃料电池(PEMFC)在工程应用中展现出卓越的性能,其热力学循环效率远超内燃机,功率密度可达传统内燃机的3至5倍,工作温度低至80℃,且整个生命周期的碳排放接近于零。这些特性使其成为交通运输领域内燃机的有力替代方案。因此,许多国家开始制定时间表,逐步淘汰燃油车辆,并将氢燃料电池车定位为未来全球发展的关键技术之一。在PEMFC系统的工程应用中,氢循环装置的效率直接关系到系
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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新型3D U形闭环地热系统的性能分析及经济可行性研究
近年来,随着全球能源结构的转型,对可靠可再生能源技术的需求日益增加。地热能作为一种稳定的可再生能源,因其不受天气条件影响而具有独特的优势。然而,传统的增强型地热系统(EGS)在实际应用中面临诸多挑战,如地层诱发地震、流体损失以及化学结垢等,这些因素限制了其长期运行的稳定性和经济性。因此,研究者们开始探索新的地热系统设计,特别是封闭式地热系统(CLGS),以克服传统系统的局限性。封闭式地热系统通过密封的井筒回路循环工作流体,从而实现地热能的提取,而无需直接接触地层。这种设计避免了对地层渗透性的依赖,同时减少了流体交换带来的环境风险,从而拓展了地热能技术的适用范围。尽管如此,现有的CLGS架构在热
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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利用机器学习模型对混合蒸汽压缩-热电制冷系统的性能进行评估
这项研究探讨了一种结合传统蒸汽压缩制冷(VCR)系统与热电冷却(TEC)模块的混合制冷配置,旨在实现冰箱内腔的更低温度。研究团队通过实验测试,分析了不同条件下的系统表现,特别是通过调整TEC的电压和空气流动速度来优化冷却性能。实验结果显示,当TEC电压为7.5伏且空气流动速度为1.2米每秒时,冰箱内部温度可以降至-30.5摄氏度,而当电压为5.5伏时,冷侧温度则从-37.5摄氏度上升至-34摄氏度,表明温度控制的灵活性和系统性能的可调性。同时,研究还发现,在较低电压(5.5伏)下,系统的最大能效比(COP)达到0.96,但随着电压的增加,COP有所下降,这反映出冷却功率与效率之间的权衡关系。在
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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关于下一代太阳能塔用千瓦级氯化盐接收器原型稳态热性能的实验与数值研究
太阳能热发电技术是实现可再生能源发展的重要手段之一,它通过集中太阳辐射能量,达到较高的工作温度,从而为电力生产提供稳定和连续的能源供应。在这一过程中,接收器作为核心组件,其设计和热性能评估对于确保系统的安全与高效运行至关重要。随着新一代太阳能塔式发电系统(SPT)的发展,研究者们正致力于提升接收器的工作温度,以进一步提高发电效率并降低单位发电成本。目前,太阳能塔式发电系统主要采用硝酸盐基接收器,其工作温度通常在500至565摄氏度之间。然而,为了满足未来更高温度运行的需求,氯化盐基接收器因其更高的热稳定性和优异的热物理特性,正在成为研究的热点。氯化盐基接收器虽然具备诸多优势,但其在高温度应用中
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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增材制造的Al-Ce-Ni-Mn-Zr合金中限制蠕变塑性的机制
在当今快速发展的材料科学领域,3D打印技术为金属合金的设计与制造带来了前所未有的机遇。这项技术不仅能够实现复杂结构的成型,还能通过精确控制材料的微观结构来优化其性能。然而,尽管3D打印金属合金在强度和耐高温性能方面表现出色,其在蠕变条件下的延展性却常常受到限制。本文聚焦于一种特定的铝合金——Al-7.5Ce-4.5Ni-0.4Mn-0.7Zr(重量百分比),探讨其在不同热处理条件下(峰值时效和过时效)的拉伸蠕变响应及空洞损伤演化行为。研究范围设定在300至400摄氏度之间,旨在深入理解空洞形成、蠕变寿命和延展性之间的相互作用机制。3D打印过程通常涉及熔融金属粉末的逐层堆积和快速凝固,这一过程导
来源:Additive Manufacturing
时间:2025-10-11
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比较用于以供暖为主的建筑中的地源热泵的再生策略与双值策略
在当前全球能源需求持续增长的背景下,建筑领域的能源效率提升成为关键议题。建筑物对温室气体排放的贡献日益显著,尤其是在供暖需求主导的寒冷气候区。为应对这一挑战,各国纷纷签署国际协议,如《巴黎协定》,以减少碳排放并推动可持续发展。在这一背景下,地源热泵(GSHP)因其高效能和低排放特性,成为实现零能耗建筑(ZEB)目标的重要技术之一。然而,GSHP系统在长期运行过程中可能会面临地下热平衡问题,即由于持续从地下提取热量,导致地温下降,从而影响系统效率。因此,研究如何通过引入额外的热源或再生技术来改善地下热平衡,成为提升GSHP系统性能和经济性的关键。本研究聚焦于寒冷气候下的多户住宅建筑,以挪威奥斯陆
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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锂介导的电化学氨生产电池中过电位的第二定律分析
### 理解与解读这篇研究论文围绕锂介导的电化学氨合成系统展开,重点探讨了电化学过程中的不可逆性,特别是过电位对熵生成的影响。文章提出了一种基于热力学第二定律的预测框架,用于分析电化学系统中过电位引起的不可逆性,并识别出熵生成最小的区域。通过分析实验数据,该研究开发了关于激活动力学、成核、质量传递和欧姆电阻的过电位模型,这些模型是电流密度的函数。实验数据的分析用于确定系统的关键电化学参数,而微分分析则用于确定电荷转移系数。与之前研究中的对数分析相比,这种方法在预测准确性方面有所改进。研究提出了一个预测模型,以减少电化学系统中由热力学过电位引起的熵生成,该模型利用热力学第二定律来捕捉电化学系统中
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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评估笔记本电脑在需求响应应用中的潜力
近年来,随着可再生能源的迅速发展,电网的灵活性需求也日益增加。可变可再生能源(VRES)的扩张导致了电力供需之间的不匹配问题,特别是在高比例可再生能源接入的地区,这种问题尤为严重。为应对这一挑战,研究人员开始探索如何利用现有的分布式资源来增强电网的灵活性。其中,笔记本电脑作为一种广泛使用的设备,其内置电池的潜力被逐渐认识到。尽管笔记本电脑通常被视为一种个人设备,但它们在工作和学习环境中大量存在,这为实现电网的灵活调度提供了新的思路。笔记本电脑的电池容量虽然相对较小,但其数量庞大,具有较高的总体潜力。以2024年为例,全球工作环境中新增的笔记本电脑电池容量达到了15 GWh,这一数字与欧洲当年安
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-11
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一种针对数据物理融合的低空物联网网络中无人机群的新时空韧性优化策略
随着物联网(IoT)技术的不断发展,无人机群(UAV swarm)在多个领域展现出了巨大的潜力。无人机群作为一种复杂的有机系统,由多个无人机组成,通过无线自组织网络建立连接,从而具备在复杂多变环境中执行危险任务的能力。当前,无人机群已被证明是识别高风险环境中隐藏危害的有效手段,其表现优于传统的检测技术。然而,无人机群在执行任务时面临诸多挑战,包括复杂多变的环境干扰、信号传输损耗以及在多个无人机同时发生故障时的恢复策略不足等问题。无人机群的运行环境多种多样,从城市建筑群到偏远山区,甚至是极端天气条件下,都可能对其任务执行产生影响。在这些环境中,无人机群需要依靠地面基站或空中基站进行通信控制。然而
来源:RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
时间:2025-10-11
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研究线路扰动引起的同步级联拥堵对地铁可靠性的影响
地铁系统作为现代城市交通的重要组成部分,承担着大量乘客的出行需求。其运行的稳定性与可靠性直接影响到城市的交通效率与安全。然而,地铁网络在面对局部事故时,往往会产生连锁反应,导致整个线路乃至多个线路的同步拥堵,从而对整个网络的可靠性构成严重威胁。本文旨在研究地铁网络在局部扰动下的同步拥堵传播机制,并探讨如何提升网络的可靠性。地铁网络的复杂性使得其在面对突发事件时,难以通过简单的局部分析来预测和应对。例如,当某一地铁站因设备故障或自然灾害而无法正常运作时,该站的乘客流量会重新分配,进而影响相邻站点的运行状态。这种影响不仅限于同一线路,还可能通过站点之间的交互作用,扩散至其他线路,形成网络层面的同步
来源:RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
时间:2025-10-11
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具有灵活结构的阶段性任务平衡系统的可靠性分析与维护策略
在现代工程实践中,许多系统被建模为平衡系统,这些系统在运行过程中需要维持特定的结构或性能状态,以确保任务的顺利完成。当平衡系统失去平衡或发生故障时,往往会造成严重的经济损失甚至人员伤亡。例如,在四轮驱动车辆中,轮胎的不平衡可能导致车辆翻滚,从而威胁乘客安全。因此,对平衡系统的可靠性分析成为研究的重要方向。目前,关于平衡系统的可靠性研究主要集中在三种类型:基于空间或几何配置的平衡系统、基于m个扇区的平衡系统,以及基于性能的平衡系统。其中,第一种类型的研究最早由Hua和Elsayed提出,他们定义了一个k-out-of-n对:G平衡系统,该系统由成对分布于圆形对称结构中的单元组成,要求至少保持一对
来源:RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
时间:2025-10-11
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改进的非均匀老化模型,考虑了空间变异性和老化桥梁的腐蚀倾向
本研究聚焦于钢筋混凝土(RC)桥梁的非均匀老化模型,特别是在考虑不同暴露条件下腐蚀倾向和空间变化特征的基础上,提出了一种更为精确的评估方法。传统上,桥梁老化模型多采用假设均匀腐蚀或随机分布非均匀腐蚀的方式,这在一定程度上忽略了桥梁结构中腐蚀现象的空间变化性,从而影响了对桥梁性能退化的准确评估。随着桥梁使用年限的增加,特别是那些建造于上世纪70年代之前的桥梁,它们面临更高的自然灾害风险,例如地震、洪水和台风等。此外,桥梁所处的环境因素如海洋环境、融雪盐等也会加速其劣化过程。因此,对桥梁老化及其性能退化的系统性评估变得尤为重要,尤其是在极端事件发生时,桥梁结构的完整性直接关系到整个交通网络的安全与
来源:RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
时间:2025-10-11