北京化工大学学报（自然科学版）

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王中校1;王亭杰2*;郭奋1;金涌2

. 2011, 38(5): 1-05.

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针对水冷塔石蜡造粒工艺中石蜡颗粒表面脱水，提出用气流剪切脱除颗粒表面残留水的方法，设计了气流剪切脱水的设备结构，并实验验证了该过程脱水的有效性。分析了颗粒表面的脱水过程，由于水滴在石蜡表面不润湿，在表面张力作用下，以球帽型液滴形式存在，在气流的剪切作用下，水滴从石蜡表面脱离。实验结果表明，在3.5m/s气速下，10s的停留时间就能实现石蜡颗粒表面完全脱水，脱水速率与颗粒表面相对气速有关，随操作气速增大，脱水速率加快。剪切脱水过程中的流化空气不需要加热，能耗低。

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新型纳米 ZnO@SiO2 光催化剂降解苯酚溶液的研究

翟晶;陶霞;蒲源;邹海魁*;陈建峰

. 2011, 38(5): 6-09.

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通过化学沉淀、水热反应、煅烧过程制备了新型ZnO@SiO2光催化剂，采用X射线衍射（XRD）、电子透射电镜(TEM)、能谱分析（EDS）、比表面测定实验等手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明，产物为核壳结构的ZnO@SiO2复合颗粒，粒径约为20nm，表面包覆有3nm左右的SiO2壳层。以苯酚为目标降解物，研究新型ZnO@SiO2复合材料在不同pH值溶液中的光催化性能。光催化降解实验结果表明，在酸性（pH 5.8，2.8）或碱性（pH 8.3，12.4）溶液中，ZnO对苯酚的光催化降解率小于10%，而新型核壳结构ZnO@SiO2对苯酚的降解率显著高于ZnO，核壳结构明显改善了光催化剂的稳定性。

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一维纳米SnO₂/TiO₂复合薄膜电极的制备及光电性能

化一宁;王东亭;张晗;陶霞^*

. 2011, 38(5): 10-14.

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采用静电纺丝的方法，通过调节前驱体液中SnCl₂·2H₂O的质量分数，制备了直径为90~180nm的SnO₂纳米线，经TiCl₄溶液水解处理制备得到了SnO₂/TiO₂薄膜电极。使用SEM和EDS对薄膜电极进行表征，通过线性扫描伏安法和光电催化测试，分析研究了SnO₂/TiO₂纳米复合薄膜电极的光电化学性质。结果表明，当SnCl₂·2H₂O质量分数为3%时，SnO₂/TiO₂ 复合薄膜电极的光电流密度达到最大；随后将其与TiO₂、SnO₂薄膜电极相比，SnO₂/TiO₂复合薄膜电极产生的光电流明显增大；复合薄膜电极对罗丹明B（RhB）的光电催化降解率在90min后可达到95%，而TiO₂仅为56%、SnO₂为58%。

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膜蒸馏浓缩中药提取液过程膜污染的气体反冲洗抑制

李会1;魏杰2;丁忠伟1*;刘丽英1

. 2011, 38(5): 15-18.

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研究了气体反冲洗对膜蒸馏浓缩中药提取液过程中膜污染的抑制作用，重点考察了反冲洗气量、反冲洗时间、反冲洗时间间隔对膜污染的抑制效果。结果表明，气体反冲洗能够明显抑制由料液中的各种污染物引起的膜污染；气体反冲洗时间越长、反冲洗气量越大、反冲洗时间间隔越小，则气体反冲洗抑制膜污染的效果越好；在反冲洗时间为2min、反冲洗气量为2L/min和反冲洗时间间隔为20min的条件下，实验进行250min时气体反冲洗能够维持膜通量在膜清水通量的80％以上。

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恒沸蒸馏超细SiO2凝胶的二甲基二氯硅烷表面改性研究

张苏明;高正楠;兰玉顺;郭锴*

. 2011, 38(5): 19-24.

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利用恒沸蒸馏快速置换出SiO2湿凝胶中的物理吸附水，并用二甲基二氯硅烷（DMDCS）进行湿法改性。通过透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）、热重-差热（TG-DTA）、激光粒度分析仪和接触角测定仪等表征方法研究了DMDCS的改性效果。结果表明，将恒沸蒸馏用于SiO2湿凝胶的表面改性，能得到疏水性能极佳的改性SiO2，水在改性SiO2粉体表面的接触角大于130°，改性产品蓬松，吸油值增大2~2.8，孔容增大3.5倍，孔道结构没有发生显著改变。优化了的改性工艺为：改性溶剂为体积比3∶2的丙酮、乙醇混合物，改性时间2h，改性剂用量为SiO2绝干粉质量的12.5%。

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乙二胺/二甲基亚砜复合吸收剂脱除SO2的实验研究

王月;邹海魁*;初广文;马乐;陈建峰

. 2011, 38(5): 25-28.

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以有机胺（乙二胺/二甲基亚砜）溶液作为吸收剂，磷酸作为pH调节剂，在带磁力搅拌的鼓泡吸收装置中，进行了模拟烟气脱硫的实验研究。以改善乙二胺吸收体系的再生性能为目标，考察了乙二胺和二甲基亚砜以不同体积复配组成的复合吸收剂的吸收和再生性能。结果表明：在总胺浓度相当的情况下，复配吸收剂的吸收容量随着吸收剂中乙二胺浓度的下降而减少；复配吸收剂的解吸率则随着乙二胺浓度的降低而增大；吸收剂的有效吸收容量则是先增大后减小。当乙二胺和二甲基亚砜比为3/2（体积比）时的吸收体系较优，SO2的首次解吸率从单一乙二胺吸收体系的35.5%提高到88.1%，有效吸收容量从6.81g/L提高到12.3g/L。

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HZSM-5/堇青石整体式催化剂的制备及催化性能

拜冰阳;贾志刚;季生福*;田树勋;吕丹丹

. 2011, 38(5): 29-34.

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以整体式堇青石蜂窝陶瓷为载体，经预处理后涂覆HZSM-5分子筛，制备出含不同HZSM-5质量分数的HZSM-5/堇青石整体式催化剂。采用XRD和BET对催化剂的结构进行了表征，在常压微型固定床反应装置上评价催化剂的甲醇制烯烃反应性能，并考察了催化剂中HZSM-5分子筛的质量分数、反应温度、气体空速等与烯烃组成分布的关系。结果表明：HZSM-5/堇青石整体式催化剂中仍保持HZSM-5分子筛的XRD特征衍射峰；催化剂的比表面积、孔体积随着HZSM-5质量分数的增加而增加；催化剂中HZSM-5分子筛质量分数为22.5%时具有最好的活性，在反应温度为380℃、气体空速为820mL/(g·h)的条件下，乙烯的选择性为35.22%，丙烯的选择性为30.95%。

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Ag@SiO₂纳米复合涂层在大肠杆菌作用下的电化学阻抗谱研究

张新生;王洁欣;乐园;陈建峰*

. 2011, 38(5): 35-39.

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研究了添加不同含量Ag@SiO₂ 纳米材料的环氧树脂涂层在大肠杆菌溶液中浸泡前和浸泡110h后的电化学阻抗谱特征，分别提出了其等效电路模型，并比较了浸泡前和浸泡850h后的涂层形貌变化。结果表明，浸泡后未添加Ag@SiO₂ 的涂层的阻抗降低了96%，添加0.3%的Ag@SiO₂ 涂层的阻抗也下降了73%，且两者都出现了明显的锈斑；而添加0.1%的Ag@SiO₂ 涂层的阻抗和形貌在浸泡前后基本保持不变。可见，添加适量的Ag@SiO₂ 可以显著提高涂层的耐微生物腐蚀性能。

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不同类型的取代基对β-二酮二亚胺基铝三元环丙烯与CO插入反应的影响

王琳;杨作银*

. 2011, 38(5): 40-45.

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使用gen(B3LYP/6-31G(d)∶STO-3G)混合基组的量子化学计算方法，探讨了当H, F和CH₃作为取代基时，LAl[η²-C₂R₂](L=HC[(CMe)(NAr)]₂, Ar=2,6-iPr₂C₆H₃)与CO发生插入反应的机理，并结合NBO分析的结果讨论了不同取代基的电子效应对反应势垒的影响。结果表明，F作为取代基时反应的势垒最大，CH₃最低，即供电子基团取代有利于反应的活性。

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紫外光固化纳米溶胶/聚氨酯丙烯酸酯杂化材料的制备与性能

夏秉乾¹;贺建芸²*;覃伟武³;杨爱军³

. 2011, 38(5): 46-50.

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以 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷为原料，采用溶胶－凝胶法合成了可紫外光固化的纳米溶胶，采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）和透射电镜（SEM）对其结构、粒径大小和分布进行了分析表征。采用聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯（TDI）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为原料，合成了聚氨酯丙烯酸酯。利用合成的可紫外光固化的纳米溶胶和聚氨酯丙烯酸酯制备了紫外光固化有机/无机纳米杂化材料，对纳米杂化材料的力学性能进行了测试。实验结果表明，随着纳米溶胶含量的增加，杂化材料的力学性能、附着力等均得到了提高，当纳米溶胶质量分数达到20%时，涂膜硬度可增至3H，纳米溶胶质量分数为10%时涂膜的附着力即可达到最高的0级；纳米粒子在有机相中分散良好。

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高透明紫外阻隔聚碳酸酯/ZnO纳米复合高分子膜的制备与表征

王陶冶;曾晓飞*;陈建峰

. 2011, 38(5): 51-55.

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采用溶液共混法将纳米ZnO颗粒添加到聚碳酸酯（PC）中，制备得到了具有高透明性、高紫外线屏蔽能力的PC/ZnO纳米复合高分子膜。分别使用傅立叶转换红外线光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度计对纳米复合膜的光学性能进行了分析和表征。结果表明当纳米ZnO的添加量为10%（质量分数）时，复合膜的可见光透过率为98%，与未添加纳米ZnO的PC膜一致。与市售隔紫外线PC产品对比，纳米复合膜同时具有较好的透明度和紫外线屏蔽能力，紫外线的阻隔率可达92%。

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改性Ziegler-Natta体系催化乙烯/1-辛烯共聚合反应

孔媛¹;义建军²;黄启谷¹*;高克京²;张明革²;杨万泰¹

. 2011, 38(5): 56-62.

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采用改性Ziegler-Natta(Z-N)催化体系(n-BuO)TiCl₃/MgCl₂/AlEt₃催化乙烯/1-辛烯共聚合。考察了聚合温度、Al/Ti物质的量比、单体投料比及乙烯压力对聚合行为的影响，并与传统Z-N催化体系TiCl₄/MgCl₂/AlEt₃催化乙烯/1-辛烯共聚合行为进行了对比研究。采用GPC，DSC，¹³C-NMR，SEM对共聚物的结构、形态及性能进行了表征。结果表明，改性Z-N催化体系催化乙烯/1-辛烯共聚合时，1-辛烯的共聚能力明显高于传统Z-N催化体系，在共聚物中1-辛烯的插入量达2.26%（摩尔分数），而传统Z-N催化剂1-辛烯的插入量仅为0.34%（摩尔分数）；Al/Ti物质的量比及单体投料比对催化剂的活性、1-辛烯的插入量、共聚物的分子量与分子量分布及共聚物的微观结构有明显的影响；根据¹³C-NMR结果计算了单体的竞聚率:r_E=55.00，r_O=0.023，其乘积r_E· r_O=1.27，表明该聚合物为无规共聚物。

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混合扩链剂对聚氨酯弹性体宏观性能的影响

罗建勋;靳昊;毛立新*;张立群

. 2011, 38(5): 63-68.

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以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体（A组分），三羟基聚醚多元醇（330N）分别与1,4-丁二醇（BDO）或乙二醇（EGO）混合作为扩链剂（B组分），将A、B组分聚合制备PU弹性体。探讨330N/BDO与330N/EGO不同体系以及各体系不同质量比对PU弹性体热性能和机械性能的影响。结果表明，330N/BDO体系的软段玻璃化转变温度（T_gs）较低，硬段熔融热较高，随着330N/BDO质量比的下降，T_gs上升，硬段熔融热增加；330N/EGO体系的拉伸强度、硬度稍高，而断裂伸长率和滞后损失（tan δ ）有较大落差，随着330N/EGO质量比的下降，弹性体的拉伸强度和硬度增加，断裂伸长率和滞后损失降低。

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电泳沉积法制备氧化铝陶瓷膜的研究

陈晓晓;魏刚;张元晶;付国柱;乔宁*

. 2011, 38(5): 69-74.

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以工业级陶瓷片为支撑体，氧化铝溶胶为电泳液，采用电泳沉积的方法制备了氧化铝陶瓷膜。当在30 V的电压条件下电泳3 min，经沉积-干燥-烧结工艺，反复进行3次后，即可得到氧化铝纳滤膜。采用SEM和液-液排除法等手段对纳滤膜进行表征，结果表明，膜厚在50 μm左右，孔隙率为31.51%，平均孔径为3.1 nm，孔径分布为2.88～5.76 nm。性能测试表明，氧化铝纳滤膜对无机污染物和有机污染物均有强的截留作用，且性能较稳定。

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表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究

康慧;刘莲英*;杨万泰

. 2011, 38(5): 75-80.

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采用两步法表面接枝聚合技术，通过热活化脱除偶合半嚬哪醇（BPOH）基团而产生表面自由基，引发二苯甲酮（BP）光活性单体4甲基丙烯酸二苯甲酮酯（BPMA）与4,4′对甲基丙烯酸二苯甲酮酯（DMABP）在聚丙烯膜(CPP)表面进行接枝聚合，将大量光活性BP结构单元引入到膜表面，进一步在UV光辐照下将疏水聚合物聚苯乙烯（PSt）、亲水聚合物聚乙二醇（PEG）及生物大分子牛血清白蛋白（BSA）偶合固定在膜表面。考察了光照时间及引发剂BP浓度对偶合BPOH基团的影响，研究了热引发光活性BP单体表面接枝聚合温度、单体组成对接枝效果的影响，采用UV-Vis光谱、XPS分析及表面水接触角测定表征了表面接枝量及性能变化。结果表明，提高反应温度有利于接枝反应，DMABP反应活性要高于BPMA；固定PSt后，接触角明显增加，表面疏水性增强，固定PEG和BSA后，接触角下降10°~20°，表面亲水性明显提高。

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硅烷偶联剂改性水性聚氨酯胶黏剂

张大鹏;何立凡;王海侨;李效玉^*

. 2011, 38(5): 81-85.

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以聚已二酸-1,4-丁二醇酯（PBA2000）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和一缩二乙二醇（DEG）为原料合成了一种聚氨酯预聚体，通过在预聚体中引入可室温交联的硅烷偶联剂，制备得到了一种单组份自交联的水性聚氨酯胶黏剂。探讨了硅烷偶联剂加入方式，用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明：当硅烷偶联剂用量为预聚体质量分数的1.5%时，胶黏剂对塑料薄膜PET/CPP的粘接强度显著提高，由改性前的1.3N/15mm增大至1.7N/15mm；复合薄膜经过沸水煮后，T剥离强度由1.0N/15mm变为1.5N/15mm。

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核壳粒子对PBT增韧改性研究

赵晨阳¹;李绍英¹;王成忠^2*

. 2011, 38(5): 86-89.

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采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)合成了软核硬壳的核壳粒子，再用该核壳粒子改性聚对苯二甲酸二丁酯（PBT）。研究了核壳粒子合成工艺及添加量对PBT力学性能的影响，并研究了核壳粒子与马来酸酐接枝POE共同改性PBT的力学性能。结果表明，单体MMA和BA质量比为2/3时核壳粒子对PBT有较好的增强增韧效果；引发剂增加有利于减小核壳粒子粒径，有利于提高PBT的强度；核壳粒子与POE-g-MAH有共增韧效果，在基本不影响PBT强度下显著提高冲击性能。

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4种天然花粉的生命动力元素的群子统计参数与其食疗功效关系的研究

李宁;周游;金日光*

. 2011, 38(5): 90-94.

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采用微机控制氨基酸自动分析仪测定了4种天然花粉（苹果花粉、茶花粉、乌桕花粉和油菜花粉）中氨基酸的种类和含量，由氨基酸含量分析了花粉具有的功效及对人体的作用；通过电感耦合等离子体发射光谱仪测量了花粉中的元素含量，并根据第四统计力学群子统计参数理论进行数据处理和分析。结果表明，理论分析与临床试验结果一致，4种花粉具有很高的抗癌功效及良好的清热凉血、降血脂的等功效；4种花粉的阴阳性均属为(-)(-)(+)(-)中药类。

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接种量和装液量对少根根霉直接发酵生木薯粉生产富马酸的影响

韩卫强;王芳;谭天伟;邓利*

. 2011, 38(5): 95-99.

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利用少根根霉(Rhizopus arrhizus，RH-07-13)直接发酵生木薯粉生产富马酸。探讨了摇瓶发酵中，不同的接种量和装液量对生产富马酸的影响，检测了发酵培养过程中的富马酸、葡萄糖、乙醇的变化以及发酵结束后的菌体生物量。结果表明，最佳的接种量为20%（体积分数），最佳的装液量为25mL/250mL。在此条件下，发酵168h，富马酸产量达49.88g/L，生物量达43.8g/L。

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增塑剂对壳聚糖-小檗碱复合膜物理和抗菌性能的影响

唐秋萍¹;葛喜珍²;田平芳^1*

. 2011, 38(5): 100-104.

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研究了工业无毒增塑剂柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯在可食性膜中添加的可能性，及其对可食性膜机械性能的影响。通过正交试验确定在60℃下，壳聚糖与甘油质量比为8∶5（即壳聚糖0.02g/mL，甘油0.0125g/mL），增塑剂体积分数在0.75%时，该膜的机械性能最佳。抑菌圈法检测表明柠檬酸三丁酯的添加不影响膜对桃褐腐病菌（Monilinia fructicola）的抑制作用。膜包裹法处理实体桃，结果表明室温下放置10d，膜包裹法处理的桃果实日失重率达到30%以上，腐烂指数近60%，而对照组日失重率达到40%

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含聚油泥微波热解强化技术研究

庞小肖¹;张建²;屈一新¹;祝威²;王际东¹;侯影飞²;雍兴跃^1*

. 2011, 38(5): 105-110.

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以含聚油泥微波焚烧残渣作为微波吸收剂加入到含聚油泥中，研究焚烧残渣对含聚油泥的微波热解过程的强化作用。实验结果表明在微波作用下，微波吸收剂的加入对热处理过程特征没有影响，依然分为快速升温、微波干化、烃类物质微波蒸发、微波热解和微波焚烧5个阶段。但是，微波吸收剂的加入能够加速油泥的微波热解过程，当微波吸收剂的加入量为原料的3%时，能够有效的缩短微波热解过程时间近80%，缩短了整个微波热处理过程时间近3/5左右；而当加入量为5%时，微波热解过程时间缩短了约90%，进而整个微波热处理过程时间缩短了2/3，从而达到高效节能的目的。随着微波吸收剂添加量的增加，油泥微波热处理产物冷凝回收液和不凝气的生成速率曲线的基本特征保持不变。然而，随着微波吸收剂的增多，油品的回收率呈先增大后减小趋势，当吸收剂添加量达到3.0%左右时，油品的回收率最高，可达80%左右。

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螺旋折流板换热器壳程传热和压降的实验研究

曹日1;钱才富1*;孙海阳1;张智2;赵福臣2;杨开源2;王凤君2

. 2011, 38(5): 111-115.

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实验研究了螺旋折流板换热器的传热性能和壳程压力降，并与传统的弓形折流板换热器进行比较。结果发现如果螺旋折流板螺旋角过小（小于15°），螺旋折流板换热器壳程压力降可能会超过普通弓形折流板换热器；螺旋角增大（大于15°），螺旋折流板换热器壳程传热系数会下降。综合考虑螺旋折流板换热器的壳程压力降和壳程传热系数，螺旋折流板螺旋角不能过大，也不能过小，所以在工程设计中，螺旋角一般应取在6°~12°之间。

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管道金属摩擦阻尼减振器性能的实验研究

王强;何立东*

. 2011, 38(5): 116-119.

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设计了一种新型管道金属摩擦阻尼减振器，并对带金属摩擦阻尼减振器的管道系统进行了振动响应的实验研究。通过测量管道径向、轴向和激振器支撑架的振动响应，研究了金属摩擦阻尼减振器的减振性能和减振机理。实验结果表明：金属摩擦阻尼减振器能够有效降低管道系统的振动，管道和激振器支撑架径向振动响应最大时，振动幅值分别下降66.2%和75.4%，激振频率为50Hz时，管道轴向振动幅值下降83%；管道振动能量没有被转移至激振器支撑架，而是通过金属摩擦阻尼减振器与管道外壁的干摩擦作用将振动能量转化为热能而耗散。

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时序电路SACO和PSO混合算法的测试矢量生成

丁洁;王学伟*

. 2011, 38(5): 120-124.

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提出了一种新的测试矢量生成算法，其使用SCOAP测度对蚁群算法进行参数调整，并在粒子群算法的框架下进行测试矢量生成，再使用调整后的蚁群算法进行测试矢量优化。该算法不仅克服了粒子群算法的容易陷入局部最优等缺点，而且利用电路本身的特性来确定蚁群算法的参数。以国际标准电路为例，实验验证本文的算法，结果表明本算法应用于时序电路的测试矢量生成时，相对于粒子群算法提高了其收敛性，提高了故障覆盖率；相对于蚁群算法压缩了测试矢量集，减少了测试诊断时间。

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分布式Q学习多目标函数优化策略

宋天恒1;李大字1*;高彦臣2

. 2011, 38(5): 125-129.

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将分布式Q学习算法与Pareto排序法相结合，提出了一种利用强化学习算法解决多目标优化问题的策略。该策略充分利用Q学习语句式的奖赏机制来描述问题的多重目标函数，并结合一般的Pareto排序法，在有限的迭代过程后输出可以充分接近于Pareto前沿的非支配解集。与其他智能搜索算法相比，该策略具有结构简单、无需先验知识、参数设置少的特点。测试函数优化问题验证了算法的有效性，为智能算法解决多目标优化问题提供了一种新思路。

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中药提取软测量系统的设计与实现

齐岩磊;陈娟*;杨洋

. 2011, 38(5): 130-135.

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针对超声波提取中草药活性成分含量检测困难的问题，通过采用可测量的辅助变量建立基于神经网络BP算法的软测量模型来估计不可测量变量的值，并利用单片机进行辅助变量的数据采集和软测量模型计算，实现了用软仪表对超声波中药提取率的在线测量。与目前采用紫外分光仪离线取样进行检测相比，该模型克服了离线测量工作量大、无法直接得到提取率的测量值等缺点，具有测量精度较高（测量相对误差控制在5%以内）、响应速度快和实时性好等特点。

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woodpile结构中完全带隙的研究

冯志芳;唐斌

. 2011, 38(5): 136-139.

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介电常数沿不同方向周期性变化的woodpile结构三维光子晶体存在完全带隙，可以实现立体空间中对光的控制传输。鉴于此，采用时域有限差分方法研究了椭圆截面和长方形截面介质柱形成的光子晶体的完全带隙。结果发现，这两种情况都存在很好的完全带隙，且带隙的宽度受到介质柱不同截面形状的有效调节。

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平面线构形的Ф₃不变量

郭秋敏;薛菲;郭玲;姜广峰*

. 2011, 38(5): 140-143.

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研究了二维非中心构形的Ф₃不变量。对一类特殊的线构形证明了其Ф₃等于长度为3的极小圈个数的两倍。这从一个侧面回答了Falk提出的关于Ф₃的组合意义的一个问题。

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2011年, 第38卷, 第5期　刊出日期：2011-09-20

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