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管流式多相流冲刷腐蚀实验平台设计与应用
毛格丽;阿里甫江·吾普尔;姜一堃;张亚新;银建中;马小林;针对多相流冲刷腐蚀实验中流态观察困难、失重与电化学信号难以同步获取及局部损伤难以定量表征等问题,设计了管流式多相流冲刷腐蚀同步测试实验平台。平台集成物料循环、气体供给、失重测量和电化学测试等系统,以及透明弯管测试段,可模拟固-液、气-液及气-液-固等工况。运行验证表明,实验平台流速误差小于±0.1 m/s,连续运行8 h流量波动小于±3.5%,重复实验相对标准偏差小于7%。以20#钢为测试材料进行验证,实验平台可区分机械冲刷、电化学腐蚀及协同作用贡献,为冲刷腐蚀机理研究和实验教学提供支撑。
AI for Science时代实验室数据共享的困境及对策
李政刚;AI for Science作为第五科研范式,愈发依赖算力、算法以及高质量数据库的协同供给。我国虽拥有大规模的算力资源和原始记录,但由于缺乏高质量数据集,实验室沉淀的海量原始数据无法得到有效利用。文章剖析了实验室数据在记录规范、数据转化、共享激励等方面存在的问题,并以美国“创世纪计划”为参考,结合国家基因组科学数据中心等本土实践,从构建双轨制质量管理体系、建立“转化即服务”机制、强化硬约束激励制度以及实施分级分类安全治理等维度提出协同治理路径,为AI驱动的科研范式变革提供制度保障。
基于R语言热图的高校政采监督影响因素研究
齐天;白玉明;为厘清高校政府采购监督各影响因素的内在关联,该文采用Gray-DEMATEL模型开展实证分析,结合R语言绘制热图,刻画影响因素之间的关联强度与作用特征。研究发现,信息化水平、社会监督参与、法律法规完善性、区块链应用、政府监管力度为驱动因素;流程透明度、内部控制有效性、违规成本、监督分权机制、采购人员专业能力、廉政意识、预算管理规范性为结果因素。其中政府监管力度、内部控制有效性、采购人员专业能力、流程透明度是核心影响要素,技术因素价值尚未充分释放。与目前高校政府采购监督实践相比,信息化水平、流程透明度、预算管理规范性、政府监管力度、廉政意识、采购人员专业能力与其工作方向一致,社会监督参与、监督分权机制、法律法规完善性、违规成本、内部控制有效性及区块链应用则存在低估难度、执行落差、威慑不足、超前于实践等差异性。研究为优化高校政府采购监督效能提供了理论支撑与实践借鉴。
新形势下全国重点实验室重组的内在逻辑与变革进路
程珊;徐碧珩;文章从创新逻辑、资源配置、组织形态、空间布局等维度,剖析全国重点实验室重组的内在逻辑,梳理准入革新、定位重塑、结构优化、机制创新、评价改革等核心路向。结合多所“双非”院校建设全国重点实验室的案例,分析其在国家战略需求对接、特色方向凝练、跨单位协同等方面的实践经验。针对重组过程中存在的治理效能不足、文化融合困难、资源碎片化、评价体系滞后等现实梗阻,提出找准定位、协同创新、贡献导向、对接国家战略、开放合作等5个层面的实践启示,以期为全国重点实验室建设与管理提供参考。
基于CFD模拟与深度学习的地下停车场氢泄漏定位预警平台
钱琳;邝攀洋;郑克晴;针对地下停车场氢气泄漏源定位难,响应滞后等问题,构建高时效预警体系至关重要。文章利用Fluent模拟了240种不同氢气泄漏工况,分析了氢气扩散的时空演化规律,提出了用于定位泄漏源的CEEMDAN-CNN-BiLSTM深度学习模型,并基于MATLAB搭建了可视化预警平台。结果表明,行深度学习模型的准确率、精确率、召回率和F1分数均为100%,列深度学习模型的准确率达99%,精确率、召回率和F1分数均达99.5%;可实现报警发生后5 s初步定位、20 s精准定位的分级响应;预警平台具备数据采集、实时监测、分级报警与泄漏源定位功能。该预警平台设计可为地下停车场氢能安全管理提供参考,也为相关专业教学提供典型范例。
高校化学院系实验室安全教育体系构建与实践路径
舒心;董小翠;贾思璠;实验室安全教育是高校实验室安全工作的基础环节,也是保障科研与教学高质量发展的重要前提。针对高校实验室安全教育中责任落实不到位、主动意识薄弱、培训内容适配性不足、教育覆盖与机制不完善、应急演练实效性不足等问题,文章以某高校化学学院为例,详述其立足学科实际,构建“教师-学生-课题组”三位一体安全教育体系,形成“需求调研—内容定制—考核准入—课程深化”全链条模式的实践过程。该体系通过明晰三方责任、开展分层培训与实战演练,推动安全教育向主动防控与精准施策转型,提升了师生安全素养与应急能力,为高校实验室安全教育提供了可借鉴的实践范式。
基于电子鼻技术的煤自燃预测综合实验开发与应用
陈绍杰;李东明;贺文涛;梁帅恒;乔通;段佐津;煤自燃预测与防治技术是安全工程专业矿山安全方向矿井火灾防治、防火防爆理论与技术等课程的重要教学内容。基于科研反哺教学思想,将基于电子鼻技术的煤自燃气味预测方法转化为本科教学综合实验。采用自主搭建的煤程序升温-电子鼻测试实验系统,通过程序升温模拟煤自燃过程,利用电子鼻采集煤自燃过程的气味信号,进而分析煤自燃的气味特征,构建煤自燃不同阶段的预测模型。该实验紧贴学科前沿,结合安全工程、电子信息、计算机技术等交叉学科知识,内容包括煤样制备、程序升温、信号采集、数据处理、模型构建等,目的是引导学生深入思考和实践煤自燃预测技术与方法,激发学生利用新技术解决不同场景问题的科研兴趣,提升学生的创新思维及实践能力。
面向信能同传的整流超表面天线设计与仿真分析
刘北佳;王晓;林澍;宗华;为帮助学生深化理解微波技术领域的“场-路”协同机理,培养学生解决复杂工程问题的能力,文章以信能同传技术为背景设计了一个综合性实验项目,以整流超表面天线联合设计为核心,整合超表面电磁调控、整流电路非线性分析与能信协同优化的3个关键模块,通过全波仿真与电路联合仿真,引导学生完成信能同传接收端从模块拆解到系统集成的设计流程。实验结果表明,该项目能实现高效能量收集和稳定信息传输,而该实验也可为电子信息类综合性实验教学设计提供可参考案例。
跨学科眼动实验标准化评价体系构建与工具开发
刘忠义;刘涟涟;蔡军;郭宁;针对高生态效能复杂情境下眼动实验面临的方法学异质性与可重复性挑战,文章基于2014—2025年间253项跨学科实证研究的系统综述,识别报告不全与指标定义冲突等缺陷,构建了包含51项指标的层级分类体系,制定了跨学科眼动报告检查清单;同步开发了基于Python的开源计算工具集(IER-Metrics);并引入了动态包围盒算法,以优化复杂场景下的熵值计算。实证验证显示,应用跨学科眼动报告清单使评审一致性(Cohen’s ■)由0.61提升至0.86,方法学漏报的检出率提升约200%;基准测试证实,自研工具集在最近邻指数等核心指标上与商业软件具有极高的一致性(r=0.923)。该体系为复杂情境下的眼动研究提供了标准化的评价准则与可靠的计算基础设施,对于推动眼动实验的透明化与开放科学实践具有应用价值。
一种泡沫铜材料用于甲醛氧化制氢
胡小华;李良俊;黄濒正;碳基分子燃料转化为电力的效率和清洁,而不排放二氧化碳仍然是一个挑战。在铜基电催化剂上的低电位甲醛氧化反应(FOR)可以在阳极产生H2,从而提供具有超低电池电压的双极H2生产系统。然而,对于实际应用而言,用于FOR的铜基电催化剂的活性中心尚未确定。本研究发现在无电压下,Cu2+拥有更高的甲醛氧化热催化活性,Cu1+与Cu0的协同作用表现出更高的甲醛氧化电催化活性,电位起到了加速反应和调节Cu价态的作用。此外,通过调控泡沫铜基复合材料的氧化-退火-电还原处理方法,制备了两种具有高本征活性的混合价态铜基电催化剂(Cu(OH)2/CF和Cu2OCu/CF)。在不施加电压该催化剂产氢速率分别能达到0.433 mL·min–1和0.388 mL·min–1。在0.3 V电压下,能提升至0.457 mL·min–1和0.520 mL·min–1。本研究不仅将铜基电催化剂的价态与低电位FOR阳极反应电位联系起来,而且揭示了反应活性中心,为设计稳定性良好的铜基电催化剂提供了依据。