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关键词： 氨气   柴油   双燃料   数值模拟   喷射速率型线  

摘要： 面对全球气候变暖的压力,在内燃机中使用无碳燃料减少排放受到了广泛关注。为了研究柴油喷射策略对氨-柴双燃料发动机的燃烧以及排放特性。以Caterpillar 3401柴油发动机为研究对象,利用CONVERGE软件建立仿真模型,研究了在40%氨能分数、相同喷油量和喷油持续期的条件下不同喷射速率型线(梯形、楔形、斜面、三角形和矩形)对氨-柴双燃料发动机燃烧及排放特性的影响。结果表明:柴油喷射速率型线对柴油、氨气及空气的混合有着显著影响,从而影响燃烧及排放。当喷射速率型线为梯形时,在喷油中期喷射速率高并且氨-柴混合时间长,使得氨-柴混合更加均匀,相应的未燃氨的排放最低。相较于矩形喷射速率型线,梯形、楔形、斜坡形和三角形喷射速率型线指示平均压力分别提高4.36%、0.76%、1.09%、3.08%。由于最高温度差异较小,导致每种喷射速率型线下的氮氧化物变化较小。本文提出了一种改善氨-柴双燃料发动机燃烧及排放性能的喷射速率型线方案。

关键词： 滨海湿地   盐碱地   对地观测数据   生态修复   生态质量  

摘要： 滨海盐碱地(包括滩涂和盐碱土)作为海陆交错的重要生态过渡区和储备地,在维护中国东部沿海区域的生态环境平衡和保护农业生产方面发挥着关键作用。以渤海湾北岸典型的盐碱化地块为案例,基于多源地面观测数据,总结土壤本底状况和盐碱化情况,并量化人工生态修复和气候变化对该地块生态系统韧性的影响。研究结果表明,该区域的土壤盐碱化程度偏高,其中碱化土壤主要分布在陆地,盐碱化土壤则主要分布在近海区域。通过整合多源遥感数据、数字高程模型、再分析气候数据、国际土壤分层数据和土壤盐碱预测数据等,构建丰富的地球观测数据集,显示出对滨海盐碱地生态系统韧性评估具有潜在应用价值。进一步分析显示,该地区的生态系统稳定性受到土地利用变化历史和气候变化进程的协同调控。过去40年中多次土地覆盖和利用类型的显著变化明显削弱了该地块的植被生态系统韧性,导致近年开展的生态修复工程效果有限。此表现为修复后的植被呈中等丰度的灌草丛为主(NDVI约0.64),而未修复前则为高丰度植被状态(NDVI约0.74)。与此同时,与气候变化相关的极端气候事件(如洪涝和干旱)显著削弱了人工修复植被的生存能力(NDVI降至0.30),进而延缓了该地块的自然恢复进程。研究结果为滨海盐碱地的科学保护与可持续利用提供了重要的技术支撑。

关键词： 隆子县   黑青稞   气候分析   适宜性  

摘要： 黑青稞是隆子县主要种植的特色青稞品种,也是中国国家地理标志产品,属于世界最大的黑青稞种植基地,种植面积约34.4 km^(2)。为了解气候变化对当地黑青稞适宜性影响,采用1961—2022年西藏隆子县气象观测资料,选取气温、降水、日照等气象要素,运用统计方法研究隆子县黑青稞生长区气候变化趋势,分析隆子县黑青稞生长适宜性气候特征。结果表明:隆子县黑青稞种植区域的海拔在3800~4200 m之间,近62 a的年平均气温为5.5℃,呈显著升高趋势(P<0.001),且气温日较差变大趋势;年平均降水量为281.3 mm,呈不显著减少趋势;平均年日照时数为2938.2 h,呈不显著升高趋势;年≥0℃和≥10℃的有效积温均呈明显升高趋势,积温持续日数变长,降水量占年总量的80%~85%,适宜黑青稞生长的积温分布范围变大,气象条件适宜,可种植面积也随之增大。本研究结论可为合理利用当地气候资源,提高黑青稞产量和品质及调整当地农业种植模式提供科学依据,为农业增产农民增收提供有利气象支撑。

关键词： 城市绿化   大气污染物   吸附   净化效果  

摘要： 本文旨在探讨城市绿化对大气污染物的吸附与净化效果,分析了城市绿化对大气污染物的吸附机制、影响因素以及净化效果,并提出了相关的政策建议。研究发现,城市绿化不仅可以显著降低大气污染物浓度,还能改善城市空气质量,提高居民生活质量。因此,加强城市绿化是改善大气环境质量的有效途径之一。

关键词： 环境因素   气候变化   地上物候   地下物候   野外试验   遥感观测   模型模拟  

摘要： 植物物候是指植物受周围环境影响而呈现周期性变化的自然现象。为总结植物物候研究进展,展望植物物候研究的未来发展,本文总结了主要环境因素(如气候、土壤等)及其变化对植物物候的影响,分析比较了研究植物物候不同方法的优缺点,揭示了植物物候研究中存在的问题及潜在的解决方案。综述植物物候研究进展能够为理解环境变化条件下植物物候动态、物种共存以及生态系统结构稳定提供参考。

关键词： 燃料化学学报   学术类   中国化学会   热加工过程   征稿简则   燃料电池   中国科学院   产物分析  

摘要： 《燃料化学学报(中英文)》(以下简称“本刊”)创刊于1956年,由中国科学院主管,中国化学会、中国科学院山西煤炭化学研究所主办,科学出版社出版。现为月刊,是燃料化学和能源领域具有代表性的国家级学术类刊物。主要刊载氢能、燃料电池及煤炭、石油、油页岩、天然气、生物质等的热加工过程及其测量技术、催化合成转化、化工过程及工艺的理论基础、化学品的深加工及产物分析、污染物的控制及资源化利用等研究领域。

关键词： 燃料电池汽车   混合动力系统   能量管理   模型预测控制  

摘要： 混合动力系统作为燃料电池汽车的关键组成部分,系统的能耗与寿命优化是推动其进一步商业化发展的关键,而能量管理策略(EMS)在提高燃料电池汽车混合动力系统的效率和燃料经济性方面发挥着重要作用。为有效降低混合动力系统的内部损耗,进一步提高系统经济性,提出了一种基于模型预测框架的混合动力系统能耗优化能量管理控制方法。首先构建包含动力系统内部损耗与氢气消耗的目标函数,然后利用模型预测架构求解目标函数来控制燃料电池的输出电流,以实现合理的能量分配,最后在Matlab中进行仿真,验证所制定方法的合理性和有效性。与应用较为广泛的等效氢耗最小策略(ECMS)相比,结果表明所提方法可以显著降低动力系统的内部损耗和氢气消耗。此外,该策略还可以有效保持蓄电池的荷电状态(SOC),延长动力系统的使用寿命。

关键词： 最大熵(MaxEnt)模型   白皮松   气候变化   潜在分布区   中国  

摘要： 研究旨在预测白皮松潜在适生区分布及气候变化对其的影响,明确其未来适宜的分布范围,为白皮松保护和其在生态工程建设中的应用提供参考。基于白皮松83个野生分布点及气候因子数据,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件,模拟白皮松当前和未来3种(2080—2100年,低温室气体排放情景、中温室气体排放情景和高温室气体排放情景)气候变化情景(SSP126、SSP370、SSP585)下的潜在适生区分布。MaxEnt模型模拟结果AUC(受试者工作特征曲线下面积值)值均>0.973,预测结果精度较高。当前气候条件下,白皮松的潜在适生区主要分布在陕西省、山西省南部、甘肃省东南部、河南省和湖北省西北部等地,总面积约74.5×10^(4)km^(2),未来气候变化背景下,核心适生区面积均有不同程度的缩减,温度为白皮松潜在适生区分布的主限制因子;中、低温室气体排放情景下,白皮松潜在适生区分布的限制因子仍以温度为主;高温室气体排放情景下,全球温度升高加快,降雨量成为影响白皮松适生区分布的主要限制因子,白皮松适生区质心向东偏移,尤其在温室气体高排放浓度下更敏感,迁移距离更远。本文结合白皮松当前和未来潜在适生区的变化,提出了对白皮松保护的建议,且对利用白皮松进行生态工程建设提供参考价值。

关键词： 核-热-材耦合   氧化腐蚀   铅铋堆   燃料组件   面向对象的多物理场仿真环境  

摘要： 氧是铅铋堆中最具应用潜力的非金属缓蚀剂,在冷却剂中添加一定浓度的氧,可在结构材料表面生成保护性氧化膜,可以极大程度上缓解液态铅铋对结构材料的腐蚀。在铅铋堆中,氧化层的生长-去除行为受温度、氧浓度、冷却剂流速、时间等多种因素影响,同时氧化层的生长也改变了堆芯的热工水力特性和中子物理参数,因此,研究铅铋堆的氧化腐蚀场、热工水力场和中子物理场的耦合作用对铅铋堆应用有重要意义。本文基于MOOSE(面向对象的多物理场仿真环境)平台搭建了核-热-材多物理场耦合框架,开展了铅铋堆在基准工况下的核-热-材耦合分析,并研究了氧浓度和冷却剂入口温度对关键耦合参数时序变化规律和氧化层分布的影响。结果表明,基准工况下氧化腐蚀10 000 h后,燃料组件包壳表面的氧化层平均厚度约为9.86μm,燃料最大温升为13.36 K,k_(eff)下降7 pcm;氧浓度升高可以极有效地抑制磁铁矿溶解,但达到一定浓度后氧浓度的升高对Fe-Cr尖晶石的生长促进作用较小;冷却剂入口温度的升高会导致组件中心处包壳壁面的磁铁矿去除速率增大,并且可以大幅促进Fe-Cr尖晶石的生长。

关键词： 微生物燃料电池   碳点   电活性菌   电子传递速率  

摘要： 选用糠醛、尿素作为碳源和氮源,通过简单的一步水热合成法制备高电子传递氮掺杂糠醛基碳点(N-FCDs),并将N-FCDs与养殖场常见牛粪中的微生物结合,构筑微生物燃料电池(MFC)的生物阳极,强化其产电性能。借助透射电子显微镜、拉曼光谱、红外光谱等测试手段对N-FCDs的形貌、结构和组成进行表征分析,并探讨了MFC的产电性能及其产电机制。研究结果表明:N-FCDs呈现准球体形貌,其平均粒径约为(4.7±0.02)nm;N-FCDs表面氮掺杂形式为石墨N、吡咯N和吡啶N,不同质量浓度(0~500 mg/L)的N-FCDs与微生物共同孵育后,微生物生长曲线无显著差异,表现出良好的生物安全性;N-FCDs较高的石墨化程度及其富电子单原子掺杂赋予其高电子传递特性。加入N-FCDs后,细菌细胞内外均有N-FCDs分布,构筑细菌内外电子传递通道,加速相应电子传递速率,增加了细菌内部电子传递通道,显著增强细菌氧化还原活性,降低微生物整体电子传递阻抗。N-FCDs能够显著提升微生物燃料电池产电性能,最大输出电流为2.34μA、最大输出电压为0.16 V,相比无碳点空白组分别提升了4.9和1.0倍。