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探究煤油 - H2混合燃烧奥秘：多燃料燃烧室火焰特性的变革之旅
在当今全球致力于应对气候变化的大背景下，航空业成为了一个不可忽视的碳排放 “大户”。2019 年，航空部门约占人为气候变化成因的 5%，其中约三分之一的影响来自直接二氧化碳（CO2）排放，其余则源于氮氧化物（NOX）、水蒸气、气溶胶和凝结尾迹等非 CO2效应。为了实现航空领域的脱碳目标，氢气（H2）作为一种碳中性能源载体，吸引了众多科研人员的目光。然而，开发完全以 H2为燃料的航空发动机面临着诸多挑战，比如需要全新的基础设施建设、扩大绿色 H2的生产规模、保障燃料供应链的稳定性以及解决机上 H2的储存和分配问题等 。在此情况下，燃料灵活的混合发动机技术成为了一种颇具吸引力的过渡策略。这种技术能
来源：Fuel Communications
时间：2025-05-12
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新型水基压裂液的研发：突破传统局限，开启高效可持续之路
在能源开采领域，水力压裂技术至关重要，它是从低渗透油气藏中开采非常规油气资源的关键手段。然而，传统的水力压裂液却存在诸多棘手问题。一方面，其耗水量巨大，每口井压裂需 1000 万加仑淡水，这在水资源匮乏地区难以实现。另一方面，大量化学添加剂不仅会造成地下水污染，引发多种疾病，而且约 50% 使用后的压裂液因含有难以处理的污染物，如盐水、有机物质、放射性元素和重金属等，只能回注地下，进而引发周边地区的地震活动。同时，传统压裂液还面临热稳定性差、支撑剂输送效率不足等问题，严重制约了水力压裂技术的发展。为了解决这些难题，推动水力压裂技术的进步，研究人员开展了关于水基压裂液稳定性和影响的实验评估研究。
来源：Fuel Communications
时间：2025-05-12
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周期性强迫层流扩散火焰中烟尘形成机制研究：突破认知局限，助力燃烧优化
在燃烧的世界里，有一个现象时刻影响着我们的生活，那就是烟尘的形成。它不仅关乎工业生产中的污染物排放，还与能源利用效率紧密相连。想象一下，工厂烟囱中滚滚浓烟，不仅污染了空气，还意味着能源在燃烧过程中没有被充分利用。以往，科学家们对稳态和强迫火焰中的烟尘行为进行了探索，但不同强迫机制与烟尘形成过程之间的相互作用，仍如同隐藏在迷雾中的谜题，让人难以看清全貌。同时，现有的模型也难以精准捕捉这类系统中烟尘的瞬态演化。正是在这样的背景下，开展关于周期性强迫层流扩散火焰中烟尘形成机制的研究显得尤为重要。来自国外的研究人员为了解开这个谜题，进行了深入研究。他们利用详细的实验和数值模拟，对周期性强迫下瞬态层流扩
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沥青煤生物气化中煤有机质与微生物群落的协同机制：解锁煤炭清洁转化新密码
煤炭，作为全球重要的化石燃料之一，在能源领域占据着举足轻重的地位。然而，煤炭燃烧带来的环境污染问题日益严峻，如二氧化碳排放引发的全球气候变暖、二氧化硫排放导致的酸雨等，严重威胁着人类的生存环境。为了应对这一挑战，国际社会积极行动，联合国气候变化框架公约第 26 次缔约方大会（COP26）明确提出要逐步淘汰煤炭的使用。但截至 2024 年，煤炭在全球能源消费结构中仍占近三分之一，短期内难以被完全替代。因此，开发煤炭清洁利用技术迫在眉睫。在众多煤炭清洁利用技术中，生物气化技术因其操作简单、低碳环保等优势，成为可持续能源发展的潜力方向。煤炭的主要成分包括芳烃、脂肪烃和杂环化合物等，这些复杂的有机物质
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探秘甲醛对 NH3-SCR 的温度依赖双重效应：Mn-Co 催化剂抑制 HCN 生成的机制解析
在当今社会，能源的使用与环境问题紧密相连。传统化石燃料的大量消耗，不仅释放出大量氮氧化物（NOx），威胁着人们的健康，还因二氧化碳（CO2）排放加剧了全球气候变化。而天然气，作为一种含氢碳比高的清洁能源，在交通运输和工业领域的应用越来越广泛。然而，天然气中甲烷的不完全燃烧会产生甲醛（HCHO）。在利用 NH3 - 选择性催化还原（NH3-SCR）技术减少 NOx排放时，HCHO 会进入下游 SCR 装置，与脱硝还原剂 NH3发生寄生反应，降低脱硝效率，同时产生有毒副产物氢氰酸（HCN）。目前常见的 SCR 催化剂在抑制 HCN 生成方面效果不佳，因此，亟待开发能在 HCHO 存在的 NH3-S
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固态正构烷烃 UNIQUAC 模型：宏观固体间表面力模型的应用研究
论文解读在石油工业的管道运输中，随着温度降低，石油中的正构烷烃（n-alkanes，直链烃类化合物）会结晶析出，形成固态沉积物，可能导致管道堵塞，给石油的开采和运输带来极大困扰。而在可再生能源领域，利用石蜡的相变进行热能存储时，准确掌握其液固相变过程中的相分数变化同样至关重要。然而，传统的 UNIQUAC（Universal Quasi-Chemical）模型在描述固态正构烷烃的液固平衡时，存在一定局限性，尤其是分子间相互作用能的表达和配位数假设等方面。为了更精准地预测正构烷烃液固相变过程中的蜡出现温度（Wax Appearance Temperature，WAT）和固相分数，墨西哥石油研究所
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packed bed 反应器中化学链强化甲烷部分氧化：开辟合成气生产的可持续能源新路径
在能源领域，合成气（氢气（H2）和一氧化碳（CO）的混合物）是生产燃料、化学品和化肥的重要原料。全球合成气产量不断增长，然而目前超 80% 的合成气生产依赖蒸汽甲烷重整（Steam Methane Reforming，SMR）过程。SMR 是一个吸热反应，需在 850°C 下，借助额外甲烷燃烧提供能量维持反应，这不仅耗能巨大，还会产生大量的氮氧化物（NOx）和二氧化碳（CO2），对环境不友好。部分氧化甲烷（Partial Oxidation of Methane，POM）作为 SMR 的替代方法，近年来受到广泛关注。POM 利用甲烷与亚化学计量的氧气在贵金属催化剂作用下反应生成合成气，该反应放
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综述：核壳和蛋黄壳结构催化剂上挥发性有机化合物（VOCs）催化氧化的研究进展
引言挥发性有机化合物（VOCs）包含芳烃、烷烃、烯烃等多种化学物质，是大气污染物的重要类别。在环境中，VOCs 参与氧化过程并与其他污染物反应，促使雾霾形成，因此控制 VOCs 成为环境催化领域的热门话题。催化氧化能在相对低温（< 500℃）高效降解高浓度 VOCs，且产生较少有害副产物。开发高活性和选择性的催化剂对提升 VOC 氧化效率至关重要。核壳结构因具备功能设计潜力而备受关注。壳层包裹核可提高表面活性位点热稳定性，减少核内精细分散活性组分因烧结导致的失活。通过设计核壳材料整体形态，能制备出多种几何形状的催化剂，还可精确调控壳层数量、结构以及核的材料、组成等参数，优化界面效应，提升催化剂
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SrTixZr1−xO3固溶体的溶胶 - 凝胶合成：Ti 添加对光催化产氢性能的影响及意义
在当今能源领域，寻找清洁、可持续的能源成为了全球科研人员的重要使命。光催化产氢技术，作为利用太阳能将水或低分子量有机化合物转化为氢气的新兴技术，备受瞩目。氢气燃烧产物只有水，是理想的清洁能源，若能高效地通过光催化大量生产，将为缓解全球能源危机和环境问题带来曙光。然而，这一技术目前面临着重大挑战，其中关键的难题就是缺乏高效的半导体光催化剂。现有的半导体光催化剂，虽然种类繁多，但都存在各自的缺陷。例如 TiO2，尽管研究广泛，但它的光催化效率仍有待提高。ABO3型钙钛矿，像 SrZrO3，虽然有一定的光催化活性，但其性能提升空间有限。为了突破这些瓶颈，科研人员不断探索新的材料和方法。在这样的背景下
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探寻低负荷氢 / 柴油双燃料发动机最优引燃策略：燃烧、排放与能效的新突破
近年来，二氧化碳排放对地球自然生态系统造成了严重破坏，国际社会积极采取措施限制排放，推动清洁能源发展。在这样的大背景下，氢作为一种清洁高效的替代燃料，备受关注。氢的密度小，携带和运输不太方便，但其具有极高的热值，是所有化石燃料、化学燃料和生物燃料中最高的，是汽油的三倍，这意味着氢燃料发动机动力强劲、续航出色。而且氢是零碳燃料，燃烧产物只有水，对环境十分友好。然而，将氢应用于发动机并非一帆风顺。氢 / 柴油双燃料（HDDF）发动机虽结合了氢与传统柴油燃料的优势，能提高热效率、显著降低排放，但氢的燃烧过程较为剧烈，容易出现爆震问题，这给 HDDF 发动机技术的发展带来了巨大挑战。同时，现有研究发现
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氨层流逆流火焰中 H2与 O2添加效果的数值研究：解锁高效清洁燃烧新路径
研究背景在全球积极应对气候变化、努力减少温室气体排放的大背景下，寻找清洁、可持续的能源成为科学界和工业界共同关注的焦点。氨（NH3）作为一种极具潜力的零碳燃料，逐渐走进人们的视野。它可以由可再生氢（H2）和大气中的氮（N2）合成，单位体积的氢密度高达 45%，比液态氢还要高，而且在温和条件下就能液化，便于储存和运输。然而，氨在实际应用中却面临着诸多挑战。与传统化石燃料相比，氨的燃烧特性并不理想。它的层流燃烧速度（Laminar Burning Velocity，LBV）较低，意味着燃烧过程相对缓慢，这会影响燃烧效率；同时，其自燃温度较高，给点火带来困难。此外，在一些实际燃烧环境，如内燃机和燃气
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基于粉煤灰形状分类解析混煤灰特性对煤粉混烧锅炉传热管的影响：探寻高效燃烧新路径
在能源领域，煤粉燃烧锅炉是重要的能量转换设备。但在其运行过程中，一个棘手的问题一直困扰着相关行业 —— 灰沉积现象。你可以想象，在锅炉内部复杂的环境里，燃料中的灰分就像一群 “调皮的小精灵”，它们可不老实，特别是那些含有钠、钾、铁、钙和硫等元素的物质，会形成低熔点化合物。这些 “小家伙” 在锅炉运行时，会在换热器管表面 “安营扎寨”，进而导致超级加热器管结渣、再热器管结垢等问题。这不仅阻碍了热量的传递，影响锅炉的热效率，而且当结渣脱落时，还会对锅炉下部造成损害，威胁整个锅炉的稳定运行。为了解决这个难题，传统方法是根据煤灰的成分、粘度、熔点等物理性质来选择合适的煤炭种类，还会使用 “碱酸比（B/
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新型纳米球稳定 CO2泡沫机制及其驱油性能研究：高温高盐油藏的新突破
在能源领域，随着传统石油开采技术对成熟油藏的开采效率逐渐降低，提高采收率（Enhanced Oil Recovery，EOR）技术愈发重要。其中，CO2驱油技术不仅能提高原油采收率，还可实现 CO2地质封存，助力缓解气候变化，与全球碳中和目标相契合。然而，CO2泡沫驱在实际应用中却面临着严峻挑战。在高温高盐的油藏条件下，泡沫的稳定性极差。泡沫不稳定是由于热力学不平衡，这会导致气泡快速聚并和破裂，使得该技术在油田现场的应用受到极大限制。为了解决这一难题，研究人员开展了深入研究。虽然此前已有研究探索用纳米颗粒（如 SiO2）来稳定 CO2泡沫，但 SiO2在高温高盐环境下易聚集，稳定性欠佳。在这样
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探寻截断 M 分数阶近轴波模型中的混沌结构与 P 检验：解锁非线性系统奥秘
在科学的神秘海洋里，非线性现象一直是众多研究者关注的焦点。分数阶非线性偏微分方程（FNLPDEs）作为描述许多物理现象的有力工具，其重要性不言而喻。它能够解释如量子物理、流体动力学、波传播和热传导等领域的复杂现象，还能刻画孤子（一种特殊的局部化波包，在介质中传播时能保持自身结构）的产生，以及用于研究湍流（一种在多种物理系统中出现的复杂现象）。然而，对于这些方程所描述的系统行为，还有许多未知等待探索。比如，如何准确判断方程的可积性，以及系统中混沌结构的特征是怎样的，这些问题一直困扰着科研人员。为了深入了解这些问题，来自未知研究机构的研究人员开展了关于截断 M 分数阶近轴波模型的研究。他们旨在提取
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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COLD-12 模型：精准诊断棉花叶病的深度学习新利器
在广袤的棉花种植领域，棉花叶病犹如隐藏在田间的 “杀手”，时刻威胁着全球数百万棉农的生计。棉花作为世界重要的经济作物，是纺织业的关键原材料，其产量和质量对经济发展意义重大。然而，棉花叶病的肆虐，不仅导致农作物减产、品质下降，还使得棉农不得不投入大量资金用于抗病品种培育和病虫害治理，这无疑加重了他们的经济负担，也对全球经济产生了负面影响。像棉花曲叶病毒（CLCuV），每年就能造成数十亿美元的经济损失。同时，过度依赖化学农药和化肥来应对叶病，又引发了土壤健康恶化、生态系统失衡等一系列环境问题，严重阻碍了农业的可持续发展。在这样的背景下，如何精准、高效地诊断棉花叶病，成为了农业领域亟待解决的难题。为
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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IGWO 算法：解锁太阳能光伏面板参数提取的高效密码
在全球能源转型的浪潮中，传统能源的过度使用带来了诸如碳排放剧增、全球气候变暖等一系列严峻问题。太阳能作为一种清洁、可持续的能源，逐渐成为人们关注的焦点。其中，太阳能光伏发电依靠光伏电池将太阳能转化为电能，其性能的优劣直接关系到发电效率。而准确模拟光伏电池的性能，就需要精确提取其参数。但目前，由于光伏面板制造商提供的 I-V 特性数据有限，传统技术在获取双二极管模型的七个参数时困难重重，这严重制约了光伏系统的优化和发展。为了突破这一困境，来自未知研究机构的研究人员开展了一项关于利用改进灰狼优化算法（IGWO）提取多晶和单晶太阳能光伏面板参数的研究。研究人员提出的 IGWO 算法，成功攻克了传统方
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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基于集群的无人机编队多约束避障控制：提升无人机系统效能的关键突破
近年来，无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）技术发展迅猛，在各个领域都有广泛应用。从农业的农田监测、喷洒农药，到快递行业的货物配送，再到影视拍摄中的独特视角呈现，无人机都发挥着重要作用。随着应用场景的不断拓展，多无人机协同作业的需求日益增长，多无人机系统（Multi - Agent System，MAS）应运而生。在多无人机系统中，编队控制是实现复杂任务的关键。然而，传统的集中式控制方式在面对大规模无人机编队时，暴露出诸多问题。比如，通信负担随着无人机数量的增加呈指数级增长，这就像一座城市的交通，车辆过多时道路就会拥堵不堪，通信信号也会因数据量过大而出现延迟、中断等
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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基于混合整数规划的鲁棒移动视界多车区域覆盖规划算法及其在不确定环境中的应用
在无人机巡检、灾害救援等实际应用中，多车系统面临着动态环境的严峻挑战。传统覆盖算法往往陷入"效率-适应性"的两难困境：既要保证区域覆盖的完整性，又要应对突发障碍和通信中断。更棘手的是，车辆动力学约束、风扰等不确定性因素，使得简单的路径规划难以满足任务需求。这些痛点严重制约着自动驾驶系统在复杂场景中的应用效果。为突破这些技术瓶颈，研究人员开展了一项创新性研究。他们构建了基于混合整数线性规划(Mixed-Integer Linear Programming, MILP)的移动视界规划(Moving Horizon Planning, MHP)框架，通过三项关键技术革新：首先采用新型元组编码方案，将
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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基于输入 - 输出测量数据的离散时间线性系统容错 Q 学习：为工程系统安全稳定运行保驾护航
在当今复杂的工程世界里，许多关键的工程系统，如飞机飞行控制、航天器以及电力系统等，都像是精密而又脆弱的 “巨人”。它们常常在充满挑战的环境中运行，长时间暴露在复杂多变且具有破坏性的条件下，这使得执行器和传感器等关键控制部件极易出现故障。一旦这些部件出现问题，整个系统的性能就会大打折扣，甚至可能导致系统完全瘫痪。就好比飞机的飞行控制如果出现故障，那飞机的飞行安全将受到严重威胁；航天器的传感器失灵，其对太空环境的探测和任务执行也会陷入困境。传统的容错控制（Fault - Tolerant Control，FTC）方法，虽然在一定程度上能解决问题，但大多存在依赖精确的系统模型、需要获取故障详细信息以
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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非参数预测推断在极值分析中评估右删失数据超越概率的关键作用
在生命科学和健康医学的研究领域中，统计分析是探究各类数据背后规律的重要手段。尤其是在研究极端值，比如人类寿命的极限等问题时，传统的统计方法却遭遇了困境。以往，统计方法在分析极端值时，常常假定数据集中的最大观测值就是其取值范围的上限。然而，当数据集中存在右删失观测值（即部分数据因某些原因未能观测到完整值，只知道其大于某个特定值）时，这个假设就站不住脚了。因为我们无法确定这些被删失的观测值的真实大小，它们有可能超过已观测到的最大值。这就像在研究超百岁老人的寿命时，那些在数据收集时仍然在世的老人，他们最终的寿命是未知的，有可能比目前记录到的最长寿命还要长，这给研究带来了很大的不确定性。为了解决这一问
来源：Franklin Open
时间：2025-05-12
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