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基于模型预测控制(MPC)的DC-DC升压变换器实时电流调节在可再生能源转换系统中的创新应用
在可再生能源蓬勃发展的今天,如何高效转换和稳定控制电能成为关键挑战。DC-DC升压变换器作为可再生能源转换系统(RECS)的核心部件,其性能直接影响整个系统的效率。然而,传统PI控制器在应对变负载条件时,往往出现明显的电流振荡和响应滞后问题,特别是在电感电流接近零值的临界状态下,控制效果更是大打折扣。这些技术瓶颈严重制约了可再生能源系统在复杂工况下的稳定运行。针对这一难题,来自多个机构的联合研究团队在《Results in Engineering》发表了创新性成果。他们突破性地将模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)算法应用于DC-DC升压变换器的实时电流调
来源:Results in Engineering
时间:2025-06-19
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汽车热电发电机系统中挡板几何结构的多物理场仿真与优化研究:提升性能与效率的创新设计
研究背景与意义汽车发动机约三分之一的燃料能量以废气热能形式流失,热电发电机(TEG)因其固态转换、无运动部件等优势成为废热回收的重要技术。然而现有研究多聚焦于热电材料优化,对换热器核心组件——挡板的几何参数研究存在明显空白:传统设计仅考虑高度、厚度等有限参数,对非均匀排布策略和大角度变化(30°-160°)的影响缺乏系统认知,导致TEG面临热传递不均、背压损耗大等瓶颈问题。研究设计与方法研究人员构建了包含排气换热器、8个冷却水箱及2×4热电模块(TEM)阵列的三维TEG系统,采用COMSOL Multiphysics建立流体-热-电多物理场耦合模型。关键技术包括:(1)基于k-ε湍流模型的流体
来源:Results in Engineering
时间:2025-06-19
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综述:无机紫外线过滤剂在防晒霜中的应用机制、评估方法、毒性及安全性提升
无机防晒剂的革新与挑战光保护机制的多维解析紫外线辐射中UVA(320-400 nm)和UVB(280-320 nm)对皮肤具有截然不同的伤害模式。传统微米级TiO2凭借2.42的高折射率主要反射UVB,而ZnO(折射率2.02)更擅长散射UVA。当粒径缩小至纳米尺度时,这两种金属氧化物展现出颠覆性的光学行为——95%以上的防护转为紫外吸收机制。这种转变源于纳米颗粒的量子限域效应:当紫外线光子能量超过其带隙(TiO2的3.2 eV对应387 nm,ZnO的3.3 eV对应376 nm)时,会激发价带电子跃迁至导带,形成电子-空穴对。性能评估的双轨体系防晒效能评估采用SPF(Sun Protect
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-06-19
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东达荷美盆地东部磷酸盐资源评估:基于3D岩性约束重力反演的创新方法
尼日利亚长期依赖从摩洛哥、突尼斯等国进口磷肥,尽管国内达荷美盆地早在上世纪20年代就发现磷酸盐矿床,但关于其储量的争议持续百年——早期勘探者Russ报告磷含量22-32%的矿床,而后续研究估算从50万吨到2000万吨不等,政府矿业部甚至提出2000万吨的乐观预测。这种巨大差异严重阻碍了资源开发决策。更关键的是,磷酸盐作为农业和工业必需资源,其经济开采门槛需达到3000吨/英亩(如美国佛罗里达矿床标准),而尼日利亚现有数据远未明确是否达标。针对这一难题,研究人员在《Results in Earth Sciences》发表论文,创新性地将3D岩性约束重力反演技术应用于Ifo地区资源评估。该技术通过
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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综述:将纳米电网升级为智能电网3.0:人工智能、数字孪生、区块链和元宇宙技术革新能源生态系统
智能电网3.0的数字化革命引言全球能源系统正经历从集中式向分布式模式的转型,智能电网3.0(SG 3.0)作为这一变革的巅峰,融合了数字孪生、区块链和元宇宙等颠覆性技术。本文系统梳理了从纳米电网到虚拟电厂的层级化演进路径,揭示数字技术如何重塑能源生产、传输和消费的全链条。当前电网架构的局限性传统电网面临分布式能源(DER)并网不稳定、数据孤岛和网络安全等挑战。例如,乌克兰2015年电网攻击事件暴露了关键基础设施的脆弱性。而物联网(IoT)支持的现有智能电网虽实现初步自动化,但缺乏实时仿真和去中心化交易能力,亟需向SG 3.0升级。数字孪生:电网的虚拟镜像数字孪生技术通过高保真建模,实现了物理电
来源:Results in Engineering
时间:2025-06-19
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综述:电动汽车电池热管理技术的最新进展与挑战:系统性导航最新趋势
引言全球向清洁交通转型的浪潮中,电动汽车(EV)成为可持续能源解决方案的核心。锂离子电池(LIB)因其高能量密度和长循环寿命成为EV主流储能选择,但其性能高度依赖温度稳定性。研究表明,LIB的理想工作温度为15-40°C,超出此范围会导致容量衰减、内阻增加甚至热失控(TR)。因此,高效电池热管理系统(BTMS)对保障电池安全与性能至关重要。电池技术基础LIB由正极(如NMC、LFP)、负极(如石墨)和隔膜组成,其化学特性决定了能量密度(110-260 Wh/kg)和热稳定性。相比铅酸、镍氢(NiMH)等电池,LIB虽成本较高,但凭借优异的综合性能占据市场主导地位。然而,LIB对温度敏感性强:高
来源:Results in Engineering
时间:2025-06-19
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纳米增强相变材料在热储能应用中的全视角机制研究:提升导热性与稳定性的创新策略
随着全球能源需求激增,开发高效清洁的储能技术成为迫切需求。相变材料(PCMs)因其高能量密度和等温储热特性被视为理想选择,但传统PCMs存在导热性差(~0.2 W/m·K)、过冷严重(达50%)和循环稳定性不足等瓶颈。这些问题严重制约了其在太阳能电站、智能电网和电子热管理等领域的应用。为突破这些限制,研究人员开展了纳米增强相变材料(NEPCMs)的系统研究,相关成果发表在《Results in Surfaces and Interfaces》上。研究团队采用溶胶-凝胶法、原位聚合和界面聚合等关键技术,制备了以SiO2、聚脲为壳层的纳米胶囊化PCMs,并通过分子动力学模拟分析了纳米颗粒(Al2O
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-06-19
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天然橡胶乳胶稳定化单宁基环保刨花板的制备与性能研究:以Triumfetta cordifolia茎秆为原料的创新复合材料开发
随着全球对可持续材料需求的激增,传统木质复合材料面临两大困境:一是依赖石油基合成树脂导致甲醛排放(已知致癌物),二是热带地区木材资源过度开采。据统计,2022年全球刨花板产量达1.04亿立方米,但95%仍使用不可再生的酚醛树脂。在此背景下,喀麦隆研究人员在《Results in Materials》发表了一项突破性研究,利用当地特有植物Triumfetta cordifolia(TC)的茎秆废弃物,开发出完全生物基的环保刨花板。研究团队创新性地采用"双生物"策略:以林业副产品Aningeria altissima树皮提取的单宁作为核心黏合剂,配合Vachellia nilotica树液作为天然
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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伊朗卡尚地区地震灾害风险评估与分区:历史数据与先进建模技术的融合
位于伊朗中部的卡尚地区坐落在复杂的构造带上,被阿尔卑斯山脉、卢特地块和Sanandaj-Sirjan构造带包围。这片区域历史上曾发生1778年(Mw 6.2)和1844年(Mw 6.4)等破坏性地震,但近期的平静期导致地震风险被严重低估。更棘手的是,Qom-Zefreh断裂与Kashan断裂的相互作用机制尚未明确,传统评估方法难以准确预测这个"沉默的定时炸弹"的风险等级。为解决这一科学难题,国内研究人员开展了跨学科研究,通过整合400年历史地震目录与机器学习算法,首次构建了卡尚地区三维地震风险模型。相关成果发表在《Results in Earth Sciences》上,揭示了该区域存在被长期忽
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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离子液体强化镍基高温合金的多功能空化处理技术研究
在航空发动机领域,镍基高温合金是制造涡轮叶片的核心材料,但其表面处理一直面临重大挑战。传统水射流空化(WJC)和超声波空化(UC)技术存在能量分散、处理效率低等问题,而热障涂层(TBC)喷涂前的表面预处理又需要复杂的机械抛光和化学蚀刻步骤。更棘手的是,合金在高温高压工作环境下会出现γ/γ'相筏化(rafting)现象——这是由晶格错配和应力导致的微观结构粗化,直接影响叶片寿命。针对这些行业痛点,日本的研究团队在《Results in Materials》发表了一项突破性研究。他们创新性地将离子液体(ILs)引入自主研发的激光-磁场协同强化多功能空化(LMEI-MFC)系统,通过精确调控空化气泡
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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基于GOD与DRASTIC模型的尼日利亚阿夸伊博姆州北部地下水脆弱性评估:电阻率技术与污染风险分级研究
随着全球人口增长和工业化进程加速,地下水污染已成为威胁人类健康的重大环境问题。尼日利亚南部的阿夸伊博姆州虽拥有丰富的地下水资源,但快速城市化、农业活动和缺乏系统监测使得含水层面临严重污染风险。尤其在该州北部7个行政区(奥博特阿卡拉、伊科特埃克佩内等),居民主要依赖地下水生活,但含水层保护状况长期未知。更严峻的是,气候变化导致降雨模式改变,可能加剧污染物通过渗透作用进入含水层系统。这些因素使得开展科学精准的地下水脆弱性评估变得迫在眉睫。为应对这一挑战,来自国内研究机构的研究团队在《Results in Earth Sciences》发表了创新性研究成果。该研究首次将GOD(Groundwater
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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基于DNA编码文库技术发现新型碳酸酐酶9抑制剂CA9–005及其抗肿瘤机制研究
在肿瘤治疗领域,缺氧微环境驱动的肿瘤进展一直是重大挑战。碳酸酐酶家族成员CA9因其在调节肿瘤pH稳态中的核心作用,成为极具潜力的治疗靶点。尽管已有磺胺类CA9抑制剂报道,但存在选择性不足等问题。为此,研究人员采用革命性的DNA编码文库(DEL)技术,开展了大规模CA9抑制剂筛选工作。研究团队首先构建了包含1000万化合物的DEL库,通过磁珠固定CA9蛋白进行亲和筛选,结合新一代测序(NGS)技术鉴定高结合力分子。关键实验技术包括:DEL筛选(含PCR扩增和NGS分析)、生物层干涉仪(BLI)验证结合力、酶活性抑制实验(测定IC50)、细胞毒性测试(SW620和MDA-MB-231细胞系)、以及
来源:Results in Chemistry
时间:2025-06-19
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微波辅助提取技术解锁马蓝叶生物活性成分:基于GC-MS的抗氧化谱解析与应用潜力
在传统医学和现代健康产业中,植物活性成分的开发利用始终是研究热点。马蓝(Adhatoda vasica)作为阿育吠陀和尤纳尼医学体系中的重要药用植物,其叶片富含生物碱、酚类和黄酮等活性物质,具有抗氧化、抗炎和神经保护等潜在功效。然而,传统提取方法如索氏提取和冷浸渍存在溶剂消耗大、耗时长等缺陷,而新兴的绿色提取技术虽在理论上具有优势,但缺乏系统性的比较研究。如何高效、环保地获取这些高价值成分,成为制约其产业化应用的关键瓶颈。针对这一科学问题,来自巴基斯坦的研究团队在《Results in Chemistry》发表了一项开创性研究。他们首次系统比较了四种提取技术(SE、CM、MAE、UAE)对马蓝
来源:Results in Chemistry
时间:2025-06-19
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纳米材料遗传毒性测试的监管实践与未来展望:新评估方法(NAMs)的突破与挑战
随着纳米材料(NMs)在医药、化妆品、食品等领域的广泛应用,其独特的物理化学性质(如尺寸、形状、表面化学特性)引发的潜在遗传毒性风险成为监管科学的核心挑战。当前,不同机构对NMs定义的分歧导致风险评估(RA)标准割裂,传统动物试验又面临伦理争议和跨物种外推局限性。在此背景下,欧盟"化学品风险评估伙伴关系"(PARC)项目组专家Cristina Andreoli团队在《Regulatory Toxicology and Pharmacology》发表综述,系统梳理全球NMs遗传毒性测试监管现状,首次提出基于新评估方法(New Approach Methodologies, NAMs)的跨部门协同
来源:Regulatory Toxicology and Pharmacology
时间:2025-06-19
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综述:欧盟内分泌干扰物评估:现行监管框架、新方法学(NAMs)应用及改进建议
引言内分泌干扰物(EDs)通过干扰内分泌系统正常功能,对人类健康和生态环境构成显著威胁。欧盟通过《化学品可持续发展战略》将EDs列为优先管控对象,同时推动以新方法学(NAMs)逐步替代传统动物实验。本文基于欧盟CLP、REACH、PPPR和BPR四大法规框架,分析EDs识别现状及NAMs的应用潜力。欧盟EDs监管框架回顾现行法规体系欧盟通过《分类、标签和包装法规》(CLP)、《化学品注册、评估、授权和限制法规》(REACH)、《植物保护产品法规》(PPPR)和《生物杀灭剂产品法规》(BPR)协同管控EDs。2023年CLP新增EDs危害类别(1类:已知/推定EDs;2类:疑似EDs),标志着监
来源:Regulatory Toxicology and Pharmacology
时间:2025-06-19
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孟加拉国背景下光伏/沼气/风能/氢能多联产能源系统促进绿色交通的技术经济分析
全球交通系统正面临向电动化与氢能化的转型浪潮,但发展中国家如孟加拉国却深陷能源困境——其交通领域97%依赖进口化石燃料,导致电网压力剧增,碳排放居高不下。这个人口密度高达1165人/平方公里的南亚国家,现有50万辆电动三轮车已造成峰值时段4660 MWh的电力缺口,而传统燃油车仍在持续加剧气候危机。面对2030年电动车渗透率30%的国家目标,如何构建经济可行的清洁能源供应体系成为关键挑战。针对这一难题,由孟加拉国科学技术部资助的研究团队在《Renewable Energy Focus》发表了一项开创性研究。该团队创新性地设计了四种多联产能源模型:PV/沼气供电的电动汽车充电站(Model 1)
来源:Renewable Energy Focus
时间:2025-06-19
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光伏系统退化分析的多年度同比方法评估及其在提升性能损失率测算精度中的应用
在全球能源转型的浪潮中,光伏(PV)系统作为可再生能源的支柱技术,其长期性能退化问题日益凸显。就像人类衰老过程中会出现各种机能衰退一样,光伏组件也会因材料老化、环境侵蚀等因素导致发电效率逐年下降。这种退化现象直接关系到电站的经济寿命和投资回报,但准确量化其退化速率却如同在嘈杂的市集中捕捉细微的声音——传统标准年度同比(YoY)方法容易受到数据噪声、季节性波动和测量误差的干扰,导致性能损失率(PLR)评估结果波动较大。针对这一挑战,来自丹麦、德国等多国研究团队在《Renewable Energy》发表了一项开创性研究。他们开发的多年度同比(Multi-YoY)方法,就像给退化分析装上了"降噪耳机
来源:Renewable Energy
时间:2025-06-19
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退役电动汽车电池在离网光伏系统中的技术经济可行性研究:以约旦市场为例
在全球能源转型背景下,电动汽车(EV)的普及带来一个意想不到的"甜蜜负担"——大量退役电池的处理难题。目前,当锂离子电池(Lithium-ion)的容量衰减至初始值的70%-80%时,便面临"退休"命运。这些电池若直接废弃,不仅造成资源浪费,其生产过程中产生的碳足迹(Carbon footprint)也将付诸东流。与此同时,约旦等新兴市场正大力推广EV以应对气候变化,却缺乏退役电池的标准化处理方案。针对这一矛盾,研究人员开展了一项开创性研究,探讨将退役EV电池整合到住宅离网光伏(PV)系统中的可行性。通过对比2015款日产Leaf退役电池与全新磷酸铁锂(LFP)电池在HOMER Pro软件中的
来源:Renewable Energy Focus
时间:2025-06-19
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综述:微电网保护技术、挑战与未来趋势综述
微电网保护的核心挑战与创新路径动态故障特性与保护困境微电网中分布式电源(DG)的渗透彻底改变了传统配电网的单向故障电流模式。光伏(PV)和风机(Wind Turbine)等逆变器接口DG(IBDG)在限流模式下仅提供1.1-1.5倍额定电流的故障电流,与传统同步发电机6-8倍的短路容量形成鲜明对比。这种特性导致基于电流幅值的传统过流保护在微电网中失效,尤其在低压故障时可能产生保护死区(protection dead zone)。混合架构的独特问题AC-DC混合微电网中,换流器(Converter)的快速开关特性使得故障电流呈现高频振荡特征。实验数据显示,DC侧短路电流上升速率可达103A/μs
来源:Renewable Energy Focus
时间:2025-06-19
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电网扩展规划中车网互联(V2G)集成影响的综合评估方法
随着全球交通领域碳排放问题日益严峻,电动汽车(EV)作为绿色转型的关键技术迅速普及。然而,大规模EV充电需求与电网承载能力的矛盾日益凸显,尤其对于巴西等以水电为主的发展中国家,车网互联(V2G)技术虽能通过双向充放电提升电网灵活性,但现有研究存在两大短板:一是缺乏同时考虑EV部署(长期)与运行(短期)的综合评估方法,二是传统模型常高估V2G能量注入潜力,可能导致未来电网出现非预期负荷削减。针对这些挑战,来自国内多所高校的研究团队在《Renewable Energy Focus》发表研究,创新性地将Bass市场扩散模型与能源系统优化工具OSeMOSYS结合,构建了首个涵盖EV全生命周期影响的评估
来源:Renewable Energy Focus
时间:2025-06-19