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期刊信息/Journal information
华东理工大学学报（自然科学版）
华东理工大学
华东理工大学学报（自然科学版）

华东理工大学

刘洪来

双月刊

1006-3080

ecustxbb@ecust.edu.cn

021-64252666

200237

上海市梅陇路130号

华东理工大学学报（自然科学版）/Journal Journal of East China University of Science and Technology(Natural Science Edition)CSCDCHSSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《华东理工大学学报（自然科学版）》是教育部主管、华东理工大学主办的自然科学和技术科学方面的综合性学术期刊，国内外公开发行。本刊为双月刊，主要刊登化学工程、生物化学、制药、材料、机械、信息与计算机、环境与能源等学科有创新意义的科学论文，并辟有研究简报栏目。本刊为综合性科学技术类核心期刊，被美国《化学文摘》（CA）、俄罗斯《文摘杂志》（РЖ）、美国《剑桥科学文摘社网站》（CSA）等10余种国内外权威数据库和文摘刊物收录。
正式出版
收录年代

    基于三维多孔填料的聚二甲基硅氧烷混合基质渗透汽化膜研究进展

    赵静金万勤
    633-644页
    查看更多>>摘要：开发高性能渗透汽化膜材料是提高渗透汽化膜技术的竞争力,实现高效、低能耗有机溶剂分离回收过程的重要途径.聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前应用最为广泛的有机溶剂优先渗透型渗透汽化膜材料,但其分离性能不理想.在PDMS膜主体内引入多孔填料构筑混合基质膜,有望同时强化有机溶剂分子的溶解与扩散行为,实现分离性能的提升.与一维及二维填料相比,三维填料具有丰富连通的内部孔道,孔道结构一般不存在取向性,且填料种类及功能化手段丰富,是目前研究最为广泛的填料类型.本文综述了近年来基于三维多孔填料的PDMS混合基质膜的研究进展,分析了不同类型三维多孔填料的特点、混合基质膜的制备方法及影响其性能的关键因素,并提出了PDMS混合基质膜的研究挑战,以期为高性能PDMS混合基质膜的开发提供借鉴.

    三维多孔填料聚二甲基硅氧烷混合基质膜渗透汽化分离回收

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    PBT推进剂中水氧扩散及键合作用的分子动力学模拟

    杨茜茜王卫泽杨敏苏雅琪...
    645-652页
    查看更多>>摘要：采用分子动力学模拟方法,对H2O和O2 在三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)中的扩散行为进行模拟,并研究了叠氮聚醚聚氨酯(PUPBT)/T313/高氯酸铵(AP)复合体系在不同界面层间的结合能和界面间的相互作用机理.扩散模拟结果显示,随着温度升高,H2O在T313中的扩散系数逐渐降低,O2 在T313中的扩散系数逐渐增大,呈现出相反的变化趋势,表明极性分子和非极性分子在键合剂膜层中的扩散现象有显著差异.PUPBT加入键合剂T313后,与AP颗粒之间的结合将更加紧密.PUPBT/T313体系的界面黏附能力主要由PUPBT体系中的原子与T313中各原子之间的强范德华相互作用或氢键相互作用提供,而T313/AP体系的界面黏附能力主要由AP和PUPBT体系中原子之间的强范德华相互作用提供.

    PBT推进剂分子动力学扩散界面间相互作用键合

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    电子级IPA微量金属离子吸附分离及其模拟

    张凯陈寿天宝许振良程亮...
    653-658页
    查看更多>>摘要：研究了树脂对异丙醇(IPA)中微量Na+和K+的静态吸附和动态吸附过程,其等温吸附符合Langmuir吸附模型,动力学吸附符合拟一级动力学模型.利用Aspen Adsorption模拟了树脂对IPA中Na+和K+的动态吸附过程,模拟结果和实验测得的穿透曲线吻合良好.通过离子交换树脂去除 IPA中的金属离子,最终金属离子质量浓度均低于 5.00 μg/L.这些结果为IPA中微量金属离子吸附装置的设计提供了依据.

    吸附AspenAdsorption电子级IPA金属离子树脂

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    电子设备外壁自然散热综合传热系数仿真研究

    卢昕博滕如玉陈嘉彬蒋健...
    659-667页
    查看更多>>摘要：采用Boussinesq假设对计算流体动力学中的自然对流传热行为进行研究,考察了电子设备外壁自然对流过程的传热特性.通过分析水平、竖直壁面和圆柱、球体曲面的自然对流过程,建立了自然对流传热系数公式.同时,研究了电子设备在工作环境下的辐射传热行为,简化了辐射传热方程,获得辐射传热系数公式.在此基础上,整合对流传热系数公式和辐射传热系数公式,获得和壁面温度相关的综合传热系数公式,该公式可以快速计算电子设备外壁与环境之间的传热量,为电子设备的热管理设计提供更为便捷和有效的研究手段.

    Boussinesq计算流体动力学自然对流辐射综合传热系数

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    耦合有机朗肯循环的换热网络全局优化

    杨路AKRAM Naeem常承林莫文龙...
    668-677页
    查看更多>>摘要：针对换热网络与有机朗肯循环耦合集成优化问题,建立了严谨的混合整数非线性规划(MINLP)模型.同时,通过添加与物流匹配的关键约束,剔除掉重复性的网络结构,开发了一种新型的枚举算法,将复杂的MINLP模型分解为混合整数线性规划(MILP)和非线性规划(NLP)两个子模型.迭代运行MILP模型,枚举出所有可行的网络结构;再利用全局求解器BARON优化每一个网络结构所对应的NLP模型,求得固定结构的年度总费用;最后对比所有网络结构的年度总费用,筛选出全局最优的设计方案.案例分析结果表明,该算法仅需 16s就能收敛至全局最优解,与文献相比,年度总费用降低 33.4%,且所提出的网络结构约束能使重复性的网络结构数量减少81.25%,从而提高算法的优化求解效率.

    换热网络全局优化能量回收超结构混合整数非线性规划

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    基于AHP-EWM结合Box-Behnken响应面法优化黄芩多指标成分的微波提取工艺

    蒋佳丽刘婷李宇浩韩伟...
    678-686页
    查看更多>>摘要：结合层次分析法(AHP)-熵权法(EWM),通过单因素实验考察功率、液固比、提取时间、提取次数和粒度对黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素得率及出膏率的影响.以综合评分为响应值,利用四因素三水平Box-Behnken(BBD)响应面法优化黄芩的微波提取工艺,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察提取前后药材粉末的微观形态变化.BBD响应面法得到的最优提取工艺条件为:微波功率 390 W、液固比 56 mL/g、提取时间 472 s、粒度 80 目(180 μm),此时黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素得率分别为 16.82%、3.46%、0.30%、0.31%,出膏率 73.73%,综合评分 10.75.该工艺提取效果优于常见的回流提取方法,实现评价结果主客观的内在统一.

    黄芩微波提取层次分析法熵权法Box-Behnken响应面法

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    提升头孢菌素C发酵效率的复合碳源补料工艺开发及代谢机制

    杨倚铭陈震田锡炜储炬...
    687-694页
    查看更多>>摘要：开发了一种以葡萄糖和豆油为底物碳源的复合补料策略,能够显著提升头孢菌素C(CPC)的合成效率,使其产量提升了 14.8%,并观测到碳源变化在宏观呼吸代谢、中间代谢物、细胞内通量分配和还原力NADPH利用方面产生了全局影响,其中二氧化碳释放速率(CER)的变化表明在葡萄糖和豆油复合补料策略下细胞中心代谢网络的通量发生了明显改变,碳流向CPC的通量得到增强,同时促进了蛋氨酸和丝氨酸的胞外吸收.胞内有机酸α-酮戊二酸、丙酮酸、苹果酸的浓度明显提升,有利于谷氨酸、缬氨酸和半胱氨酸等核心氨基酸的合成,从而有利于CPC生产.主成分分析(PCA)的载荷测定结果表明大多数氨基酸和CPC合成呈正相关,谷氨酸的胞内含量与CPC合成的关联性最强,而α-氨基己二酸和赖氨酸积累反而不利于CPC合成.细胞还原力方面,豆油和葡萄糖组合工艺有助于NADPH更多地用于CPC合成,使得CPC快速合成时对NADPH的大量需求得到了满足.这些结果表明改变底物能够对细胞内部的代谢产生全方位的影响,复合补料策略在优化CPC合成中具有巨大潜力.

    头孢菌素C碳源呼吸代谢代谢通量分析主成分分析

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    基于红外视频的VOCs泄漏源定位与气羽实例分割

    江逸远谷小婧顾幸生
    695-707页
    查看更多>>摘要：为实现对基于红外视频的挥发性有机化合物(VOCs)的自动化检测,提出了一种泄漏源定位和气羽实例分割的协同建模方法,既保证了模型对气羽实例的区分,也保证了每个实例只预测一个泄漏源,并支持单支路网络通过单次前向推理同时进行泄漏源定位和实例分割.考虑到泄漏源附近的气羽逸散特性,使用泄漏源位置作为气羽在嵌入空间的聚类中心,并根据泄漏气羽的时空分布选取高斯分布概率密度函数的协方差变量,对嵌入空间内的像素进行聚类,得到不同实例的泄漏源定位和实例分割结果.将泄漏源定位问题定义为具有单一关键点的关键点检测问题并给出定量评价指标.此外,通过合成数据集获得更加精确且易于获取的标注.实验结果表明,本文提出的方法可以对泄漏气羽进行较为准确的泄漏源定位和实例分割,综合定量指标高于其他同类方法,且在真实视频中具有良好的泛化性.

    红外气体成像气体泄漏检测泄漏源定位实例分割合成数据

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    基于CVCS的浮法玻璃冷端机械手堆垛系统调度问题

    段雯娟徐震浩顾幸生
    708-719页
    查看更多>>摘要：采用目前生产线上常用的高速堆垛机(High-Speed-Stacker,HSS)和即时分拣机(Pick-on-the-Fly,POF)两种机械手分别堆垛不同规格的玻璃原片,目标是最小化玻璃的废料率.针对切割和抓取自动化过程,提出了一种组合Unit的方法最大化生产效率,并在此基础上采用了平衡Unit的优化方法.根据两种类型机械手是否同时工作,提出了混合抓取和分类抓取两种解决方案.最后针对抓取阶段的特点提出了一种组合变异布谷鸟搜索(Combination Variation Cuckoo Search,CVCS)算法,引入了内外逆序和多领域插入变异操作,防止算法陷入局部最优.仿真实验采用响应面分析法对CVCS进行参数标定.并将CVCS与MMGA、BPSO、DABC、CS算法进行了对比分析,实验结果验证了CVCS算法解决该问题的优越性.

    堆垛系统平衡Unit混合抓取分类抓取响应面分析法

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    一种基于冷扩散模型的复杂反应流场建模方法

    陈俊宏程辉胡贵华
    720-731页
    查看更多>>摘要：仿真复杂湍流反应流场的计算消耗巨大,为了缓解计算负担,许多研究基于深度学习方法构建数据驱动代理模型,但获取该代理模型所需要的数据仍存在一定困难.为了解决上述问题,本文提出一种基于冷扩散模型(Cold Diffusion Model,CDM)的代理模型.与去噪扩散概率模型(Denoising Diffusion Probabilistic Model,DDPM)不同,插值冷扩散模型在扩散过程中采用逐步插值替代加入随机高斯噪声,为复原过程引入更多信息.二维甲烷燃烧仿真实验结果表明,相比其他代理模型,插值冷扩散模型能够利用有限的数据,学习到更多的信息,减少训练所需的计算数据量,从而缓解计算负担.

    湍流反应流计算流体力学(CFD)代理模型扩散模型图像翻译

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