连续Domain的特征与浓度
连续反应器的停留时间分布及流动模型参数的测定
连续反应器的停留时间分布及流动模型参数的测定连续反应器是化工过程中常用的反应器之一，其特点是进料和产物的连续流动，反应物在反应器中的停留时间是一个重要的参数。
停留时间分布及流动模型参数的测定对于反应器的设计、操作和优化具有重要意义。
停留时间分布是指进料从反应器的进口到出口所经历的时间。
在连续反应器中，每个分子或粒子在反应器中的停留时间可能不同，形成一定的分布。
停留时间分布的测定可以采用多种方法，其中较常用的是色谱法。
色谱法是一种基于成分浓度变化对时间的记录和分析的方法。
在连续反应器中，可以通过在进料中添加示踪剂，如某种色谱指示剂，来追踪反应物在反应器中的停留时间。
通过取样和分析，在不同时刻得到的浓度-时间曲线可以计算出停留时间分布。
流动模型参数的测定是指描述反应物在连续反应器中流动行为的参数。
常用的流动模型包括完全混合模型（CSTR）和分层流模型（PFR）。
完全混合模型假设反应物在反应器中快速均匀混合，适用于物理吸附、解离反应等。
分层流模型假设反应物在反应器中按照一定的流动方式进行，适用于化学反应、催化反应等。
流动模型参数的测定可以采用理论计算和实验测定结合的方法。
理论计算常用的方法包括理论模型的建立和数值模拟。
通过建立反应动力学模型和反应器流体力学模型，进行数值模拟，可以得到流动模型参数。
实验测定常用的方法包括加入示踪剂进行测定，如通过采样得到浓度-时间曲线，根据模型进行拟合，得到流动模型参数。
除了色谱法，还有其他一些测定停留时间分布和流动模型参数的方法。
例如，可以使用放射性示踪剂法，通过测量放射性示踪剂在反应器中的浓度变化，得到反应物的停留时间分布。
可以使用激光多普勒测速仪等仪器，测量流体在反应器中的速度分布，从而得到流动模型参数。
在连续反应器的设计和操作中，准确的停留时间分布和流动模型参数是非常重要的。
它们可以帮助确定最佳反应器尺寸和操作条件，提高反应器的效率和产物的质量。
因此，对于连续反应器的停留时间分布及流动模型参数的测定，需要选择合适的方法，并进行仔细的测量和分析。
锂离子电池简化电化学模型:浓度分布估计
锂离子电池简化电化学模型：浓度分布估计袁世斐;吴红杰;殷承良【摘要】为了降低锂电池电化学模型的计算复杂度,提出基于修正边界条件的简化电化学模型,用于估计锂电池内部的电解液浓度分布.采用Pade逼近技术分析简化电化学模型解析解,可得到降阶的分子-分母型传递函数模型.分别采用19.38A和193.80A的脉冲充放电工况进行仿真对比,结果显示所提出简化模型的最大相对误差分别约为0.867%和8.670%.时域和频域模拟仿真结果表明:相比于传统电化学模型,该简化模型对电池内部电解液相的浓度分布估计具有理想的精度,同时计算复杂度得到显著优化,具备实时应用的能力.%A simplified electrochemical model based on modified boundary conditions was proposed to estimate the internal lithium concentration of Li-ion battery in order to reduce the computation complexity.The Pade approximation method was used to simplify the analytical solution of the electrochemical model,and the reduced-order numerator-denominator-type transfer function could be obtained.The pulse charge and discharge profiles with the magnitudes of 19.38 A and 193.80 A were employed for model verification,and the simulation results indicate that the maximum relative errors are approximately 0.867% and8.670%,respectively.Time and frequency-domain simulation results show that the proposed model has ideal accuracy for internal lithium concentration estimation when compared to traditional electrochemical model,meanwhile its computational burden has been significantly optimized,which is suitable for real-time application.【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2017(051)003【总页数】9页(P478-486)【关键词】简化电化学模型;修正边界条件;Pade逼近技术;传递函数;电解液浓度估计【作者】袁世斐;吴红杰;殷承良【作者单位】上海交通大学汽车电子控制技术国家工程实验室,上海 200240;上海交通大学汽车电子控制技术国家工程实验室,上海 200240;上海交通大学汽车电子控制技术国家工程实验室,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】U464.1近年来,新能源电动汽车凭借节能与环保的优势逐步获得广泛应用.动力电池系统作为电动汽车关键零部件之一,尤其需要先进的管理技术来保障系统安全、可靠、高效地运行,而先进的电池模型是电池管理系统的基础.目前,主流的电池模型主要分为2种：等效电路模型[1-7]以及电化学机理模型[8-26].等效电路模型因具有形式简单、精度较高、计算量小等优势而被更多用于实际工程,不过其缺点是不能给出电池内部电化学反应的详细信息,制约了有关对电池系统进行更高级控制的应用,比如最优充电技术和在线故障诊断等.电化学机理模型能够有效描述电池内部电化学反应发生的状况,包括锂离子浓度分布、内部电位势空间分布、过电位分布等信息；其缺点是模型控制方程多为偏微分方程组,且电池内部分为负极、隔膜和正极三区域,电化学模型空间离散化以及繁重的计算量制约其在实时控制场景的应用.电化学模型是一种描述锂离子电池内部电化学反应发生过程和状态的机理模型.该模型最早由Doyle等[10-12]提出,是基于多孔电极理论和溶液浓度理论的准二维通用电池模型.采用Butler-Volmer方程来描述电极与电解液界面间的电化学过程,使用Fick定律描述固相颗粒内部锂离子的嵌入与迁出,电解液相的锂离子浓度分布问题采用扩散方程进行描述.由于电化学模型的计算复杂性较高,随后很多学者开展一系列模型降阶和简化工作.美国密西根大学Forman等[13-14]采用Pade近似逼近技术来描述锂离子电池电化学模型中的固相离子扩散方程.研究结果显示,Pade逼近在低频段的近似直流区域展示出良好的拟合特性,不过在更高频率段的拟合效果却很不理想.宾夕法尼亚州立大学Smith等[15-18]对于严格广义二维模型进行了线性化,并推导出固相浓度扩散方程的传递函数形式.但是,他们未能推导出电解液相锂离子扩散方程的传递函数解析形式,而是采用有限元的方法进行离散化计算求解.科罗拉多大学Lee等[19]基于电化学机理模型简化得到一维离散时间状态空间模型,该模型可以预测全部电化学内部变量.该方法首先将复杂的电化学模型进行线性化,经过拉普拉斯变换技术由线性方程导出封闭形式传递函数,再使用离散时间实现算法(discrete-time realization algorithm,DRA)将传递函数转换成最佳离散时间状态空间实现形式.其优点是采用离散时间实现算法技术可以避免非线性优化问题并给出直接选取阶次的降阶模型.美国俄亥俄州立大学Marcicki等[20]对于电化学模型进行拉普拉斯变换而得到电解液相和固相浓度与外部应用电流的传递函数,然后采用Pade近似逼近的方法得到电解液相和固相浓度与电流的简化传递函数.另外,有学者分别将电化学模型应用于锂离子电池的模型参数估计[21]、状态估计[22-23]、充电优化[24]、老化分析[25]以及电池组热分析[26]等领域.为了保持电化学模型的物理表征能力的同时增加其实时性,本文提出一种基于修正边界条件和Pade逼近技术的分子分母传递函数型的简化电化学模型.本文创新点有以下2个方面：1)提出电解液相浓度扩散方程的修正边界条件,大大简化模型解析解的求解；2)采用Pade逼近近似方法得到描述固相和电解液相浓度分布函数与电流密度的分子分母型传递函数,该简化形式有利于实时性计算.锂离子电池单体的基本结构如图1所示,主要包含负极集流体(铜)、负极材料、隔膜、正极材料以及正极集流体(铝)等.图中，Ln为负极厚度，Ls为隔膜厚度,LP为正极厚度，L为单体总厚度，x为电池正、负极间横向维度，r为电极粒子的球坐标径向维度.其中,负极材料为层状碳化锂(LixC6)活性物质,正极材料为锂盐(比如磷酸铁锂或钴酸锂等).正负极活性材料分别包覆在正负集流体上,且被微孔绝缘聚合物隔膜所分割.隔膜具有允许离子通过但阻隔电子通过的特性.电解液相分布于正极、负极和隔膜之中,其存在能使锂离子在正负极之间扩散移动.电化学模型[10,15-18]中所涉及到的描述方程介绍如下.1)正/负极固相浓度守恒方程：式中：r为球坐标下的径向维度,r∈(0,Rs)；cs(x,r,t)为在x位置处锂离子在正、负极活性材料粒子内部关于球坐标径向位置r和时间t的浓度函数；Ds为固相锂离子扩散系数；Rs为正/负极粒子半径.2)正/负极固相电荷守恒方程：式中：φs为正/负极固相区域的电位势分布函数,jLi为反应电流密度，σeff为多孔状态下的固相电极等效电导率,可由Bruggeman介电常数理论计算得到：其中,σ为活性物质参考电导率,ε为多孔固相电极的孔隙率.3)电解液相离子浓度守恒方程：式中：ce为电解液相的锂离子浓度,εe为电解液相的孔隙率,为锂离子相对于溶液速率的迁移数.电解液相的等效扩散系数,可以根据Bruggeman关系式和锂离子的参考扩散系数De计算得到：4)电解液相电荷守恒方程:式中：φe为电解液相的电位势函数；κeff为等效离子电导率,可通过Bruggeman 关系式计算得到；表示等效离子扩散电导率；R为通用气体常数,R=8.314 J/mol.K；T为温度；且5)描述反应过程的Bulter-Volmer方程：式中：as为固相比表面积；io为交换电流密度；η表示反应过电势,η=φs-φe-U,表示固相与电解液相电位势之差减去固相热动力学平衡电位U.αa和αc分别为阳极和阴极传递系数,通常αa=αc=0.5.6)电流电压关系描述方程：式中：同式中Rf为接触电阻,I(t)为电池应用电流输入,A为正/负极区域的反应面积. 锰酸锂(LiyMn2O4|LixC6)电池单体电化学模型参数[19]参见表1.2.1 模型推导假定在正/负电极处的锂活性物质为一个球形粒子,关于锂物质守恒的描述遵从Fick 第二扩散定律：其中,边界条件为.式中：jLi(x,t)为在正负极粒子表面的电化学反应电流密度(jLi(x,t)>0表示放电)；F为法拉第常数,F=96 487 C/mol；as表示固相物质比接触面积.对于球形活性物质粒子来说,其电极容积率εs满足as=3εs/Rs.上述描述固相浓度扩散的方程式(式(7))属于在球形结构下的抛物线型偏微分方程.为了更有效地求解方程,采用拉普拉斯变换方法进行如下转换：边界条件经拉普拉斯变换之后为.式(9)为一般常微分方程,通解形式为其中,未知系数A和B可以通过联合2个边界条件方程式(式(10)和(11))求解得到：.要求解固相粒子表面的锂离子浓度Cs(x, Rs, s),只需要将r=Rs代入式(12)即可.最终计算得到的固相粒子表面浓度函数Cs(x, Rs, s)与电流密度的传递函数如下： .2.2 简化传递函数上述方程式是描述电池内部的扩散传质过程,该行为可以通过使用低通滤波器来近似模拟.这里采用Pade近似逼近方法来实现,具体公式如下：对于负极固相粒子表面浓度与电流密度的传递函数方程式(式(13)),采用Pade逼近方法得到的不同阶次的计算结果如下.1)Pade-1阶([m,n]=[0,1])：2)Pade-2阶([m,n]=[1,2])：3)Pade-3阶([m,n]=[2,3])：.对于正极固相粒子表面浓度与电流密度的传递函数方程式来说,其Pade逼近表达式与负极部分相同,只需要将参数转换成对应正极参数即可.2.3 仿真实验对比2.3.1 时域仿真对比关于电化学模型中的负极固相浓度扩散方程的时域求解,这里采用20阶次有限差分方法(finite difference method, FDM)的计算结果作为参考标准.然后,通过仿真计算Pade近似逼近3种结果(Pade-1阶,Pade-2阶和Pade-3阶)的精度差异.在仿真中,应用电流序列假定为4段：16.148 A,持续时间0.5 h；静置,持续时间1 h；-16.148 A,持续时间0.5 h；静置,持续时间1 h.负极粒子表面浓度的仿真结果如图2所示,从图中可以看出,Pade-1阶近似结果的精度最差,特别是在动态激励时,Pade-1阶无法反映出动态变动趋势.经统计,Pade-1阶,Pade-2阶和Pade-3阶的最大误差分别为7.48%,1.48%和0.60%.2.3.2 频域对比对固相粒子表面浓度与电流密度的传递函数进行Pade逼近,得到的4种近似结果与偏微分方程(partial differential equation, PDE)解析结果的对比如图3所示.可以看出,在幅频特性上，随着Pade阶次的增加,Pade近似结果的幅值逐渐接近于PDE解析结果.不过,随着频率的增大,Pade逼近结果与PDE解析结果之间的误差也相应增加.从相频特性来看,随着Pade阶次的提升,Pade逼近结果与PDE解析结果更加接近，但仍存在2个问题：随着Pade逼近阶次的提高,最优拟合频率点有所提高,不过仍处于较低水平,以Pade-3阶逼近结果为例,最优的相频拟合区域为10-3～10-1 Hz.为了提高系统的频带覆盖范围,需要增加Pade逼近的阶次,这会造成计算复杂度的提升,因此系统设计时需要综合考虑计算复杂度与模型精度之间的平衡关系.从相频曲线可以看出,PDE解析结果在高频时相位趋向于135°,而Pade逼近结果趋向于90°,因此两者之间存在不可调和的结构性矛盾.由于电解液相存在于正极、隔膜和负极3区域,因此需要对于3个区域进行分段考虑,得到的电解液相锂离子扩散方程如下.1)负极：2)隔膜：.3)正极：式中：ce为电解液相的锂离子浓度,εe为电解液相的孔隙率,为锂离子相对于溶液速率的迁移数,为电解液相的等效扩散系数.电解液相液浓度扩散方程组的原始边界条件如下.1)在正、负极集流体处,锂离子空间扩散速度为0,满足2)根据流体的二次连续性,锂离子浓度在负极/隔膜边界处应该满足二次连续条件：3)根据流体的二次连续性,锂离子浓度在隔膜/正极边界处应该满足二次连续条件：4)初始状态,电解液相中锂离子浓度为一常数,满足以上即为电解液相锂离子浓度函数ce(x,t)的边界条件和初始条件.不过由于上述3个方程耦合在一起,且6个边界条件也是共同耦合在一起才能求解,形成的偏微分方程组不利于解析解的求解.通过对于上述方程和边界条件耦合问题的分析,尝试提出新的非耦合边界条件.3.1 修正边界条件本文提出新的边界条件的出发点包括：1)解耦负极/隔膜/正极边界处的浓度扩散耦合条件,使得在任一区域的浓度扩散方程求解得到简化；2)隔膜处没有外界激励,只有隔膜两端边界处的浓度差异,并且,隔膜区域的浓度扩散基本满足准线性的扩散规律.出于以上考虑,本文希望寻找到隔膜区域处的电解液相浓度扩散基本平衡点P,进而以平衡点P为依据,重新给出新的负极/隔膜处边界条件和隔膜/正极处的边界条件.下面以负极/隔膜边界处为例分析新的边界条件给出的过程.修正边界条件的示意图如图4所示,在负极和正极处施加的外界电流密度和是方向相反的.假设正负极处的电流密度符合均匀分布,则根据机械学上的准平衡原理可以计算出平衡点P的位置,所服从的类转矩平衡方程如下：.式中：求解上述方程能够得到x的结果如下：考虑到隔膜区域的锂离子浓度扩散基本上呈现近似线性的趋势,引入新的负极/隔膜边界处的条件：同理,定义新的隔膜/正极边界处的条件：.3.2 模型推导及简化对于负极,联合电解液相浓度扩散方程(式(18))和新提出的边界条件(式(29)),最终可以计算得到的负极电解液相浓度函数(x,s)与电流密度的传递函数如下所示：.式中：K=-2Ls-Lp+Ln，ε=εe.将负极处x=0、1/4Ln、1/2Ln、3/4Ln和Ln的传递函数进行Pade逼近简化的结果如下.1)负极位置x=0,简化后的传递函数为2)负极位置x=1/4Ln,简化后的传递函数为.3)负极位置x=1/2Ln,简化后的传递函数为.4)负极位置x=3/4Ln,简化后的传递函数为5)负极位置x=Ln,简化后的传递函数为.正极浓度传递函数如下：.式中：K′=2Ls+Ln-Lp，ε=εe.同样地,将正极处x=Ln+Ls、Ln+Ls+1/4Lp、Ln+Ls+1/2Lp、Ln+Ls+3/4Lp和Ln+Ls+Lp 的传递函数进行Pade逼近简化结果如下.1)正极位置x=Ln+Ls,简化后的传递函数为2)正极位置x=Ln+Ls+1/4Lp,简化后的传递函数为3)正极位置x=Ln+Ls+1/2Lp,简化后的传递函数为.4)正极位置x=Ln+Ls+3/4Lp,简化后的传递函数为5)正极位置x=Ln+Ls+Lp,简化后的传递函数为.3.3 仿真对比3.3.1 时域对比 PDE模型采用有限元商业软件COMSOL进行计算,而Pade逼近结果根据公式进行计算.仿真中的输入条件如图5所示(Iapp为应用电流激励),分别为电流19.38 A(～1 C)和193.80 A(～10 C)的脉冲充放电序列.为了详细对比PDE计算结果与Pade逼近结果的差异性,选用4个特征点,其位置分别为x=0,x=Ln, x=Ln+Ls, x=Lc= Ln+Ls+Lp.当激励电流为19.38 A时,PDE计算结果与Pade逼近结果对比如图6 (a)所示.可以看出,当恒流充电时负极电解液相锂离子浓度会逐渐降低,而正极电解液相锂离子浓度会不断提高,以达到将锂离子从正极输送至负极的目的.2种模型的计算结果具有较好的一致性,计算误差统计结果如表2所示.表中,eavg为平均误差,emax为最大误差.当激励电流为193.80 A时,PDE计算结果与Pade逼近结果对比如图6(b)所示.从图中可知,当激励电流增大时负极和正极的电解液相浓度会产生剧烈的浓度差异.过大的浓度差异会对电池工作性能和寿命产生不良的影响.2种模型的计算误差统计结果如表2所示.从表2可知,当激励电流为19.38 A(～1C)时,4个特征点处的平均误差为7.777 mol/m3,最大误差为17.351 mol/m3.假定电解液相初始浓度为2 000 mol/m3,此时相对最大误差为0.867%,能够满足实际精度要求.当激励电流增大为193.80 A(～10C)时,4个特征点处的平均误差为77.775 mol/m3,最大误差为173.514mol/m3.假定电解液相初始浓度为2 000 mol/m3,此时相对最大误差为8.670%,基本满足实际精度要求.3.3.2 频域对比对于负极电解液相浓度与电流密度的传递函数关系式,进行Pade近似逼近,可以作出PDE解析结果和Pade逼近结果的奈奎斯特图，如图7所示.可以看出,在负极左边界处(x=0),传递函数的幅值最大；随着位置向隔膜方向移动,传递函数的幅值逐步降低,传递函数的频域响应差不多为半圆形状.当频率较低时,阻抗较大；随着频率增加,阻抗会沿着半圆曲线向0靠近.经统计,5个特征点(x=0, 1/4Ln, 1/2Ln, 3/4Ln, Ln)在频率范围内的平均误差分别为6.12%,4.70%,0.82%,8.26%,12.58%.该结果也验证了所提出的简化结果具有较高的精度水平.(1)推导出正/负极固相浓度扩散动力方程解析解,并利用Pade近似逼近给出简化结果.在16.148 A充放电倍率,持续放电时间0.5 h的情况下,3种Pade近似结果的最大误差分别为7.48%,1.48%和0.60%,该仿真结果验证了固相浓度简化模型的有效性.(2)关于电解液相浓度扩散问题,本文提出了修正边界条件以简化电化学方程组求解难度.利用Pade逼近方法给出电解液相(负极和正极区域)10个特征点的简化传递函数.采用～1C和～10C倍率的脉冲充放电工况进行仿真,结果表明所提出简化模型的最大相对误差约为0.867%和8.670%.该仿真结果验证了简化模型的有效性,能够极大降低传统电化学模型的求解时间,有利于实时化工程应用.未来研究可依据简化浓度模型进一步推导得到描述电流-电压关系的简化电化学模型.另外,可以开展基于电化学模型的参数辨识和电池故障诊断工作.【相关文献】[1] WU H, YUAN S, ZHANG X, et al. Model parameter estimation approach based on incremental analysis for lithium-ion batteries without using open circuit voltage [J]. Journal of Power Sources, 2015, 287: 108-118.[2] YUAN S, WU H, YIN C. State of charge estimationusing the extended Kalman filter for battery management systems based on the ARX battery model [J]. Energies, 2013, 6(1): 444-470.[3] YUAN S, WU H, MA X, et al. Stability analysis for li-ion battery model parameters and state of charge estimation by measurement uncertainty consideration [J]. Energies, 2015,8(8): 7729-7751.[4] PEI L, ZHU C, WANG T, et al. Online peak power prediction based on a parameter and state estimator for lithium-ion batteries in electric vehicles [J]. Energy, 2014, 66: 766-778.[5] LIU X, CHEN Z, ZHANG C, et al. A novel temperature-compensated model for power Li-ion batteries with dual-particle-filter state of charge estimation [J]. Applied Energy, 2014, 123: 263-272.[6] 戴海峰,魏学哲,孙泽昌.基于等效电路的内阻自适应锂离子电池模型[J].同济大学学报：自然科学版,2010,38(1): 98-102. DAI Hai-feng, WEI Xue-zhe, SUN Ze-chang. An inner resistance adaptive model based on equivalent circuit of lithium-ion batteries [J]. Journal of Tongji University: Natural Science, 2010, 38(1): 98-102.[7] 杨阳,汤桃峰,秦大同,等.电动汽车锂电池PNGV等效电路模型与SOC估算方法[J].系统仿真学报,2012,24(4): 938-942. YANG Yang, TANG Tao-feng, QIN Da-tong, et al. PNGV Equivalent Circuit Model and SOC Estimation Algorithm of Lithium Batteries for Electric Vehicle [J]. Journal of System Simulation, 2012, 24(4): 938-942.[8] 汤依伟.基于电化学—热耦合模型的锂离子动力电池放电行为研究[D].长沙：中南大学,2013. TANG Yi-wei. Discharge behavior research of the lithium ion power battery based on the electrochemical-thermal coupling model [D]. Changsha: Central South University, 2013. [9] 徐蒙.磷酸铁锂动力电池放电过程电化学—热耦合模型研究[D].北京：北京交通大学,2014. XU Meng. Study on electrochemical and heat transfer model of LiFePO4 power battery during discharge process [D]. Beijing: Beijing Jiao Tong University,2014.[10] DOYLE M, FULLER T F, NEWMAN J. Modeling of galvanostatic charge and discharge of the lithium/polymer/insertion cell [J]. Journal of the Electrochemical Society, 1993, 140 (6): 1526-1533.[11] FULLER T F, DOYLE M, NEWMAN J. Simulation and optimization of the dual lithium ion insertion cell [J]. Journal of the Electrochemical Society, 1994,141 (1): 1-10.[12] NEWMAN J, TIEDEMANN W. Porous-electrode theory with battery applications [J]. AIChE Journal, 1975, 21 (1): 25-41.[13] FORMAN J C, BASHASH S, STEIN J L, et al. Reduction of an electrochemistry-based Li-ion battery model via quasi-linearization and Padé approximation [J]. Journal of the Electrochemical Society, 2011,158 (2): A93-A101.[14] FORMAN J C, BASHASH S, STEIN J L, et al. Reduction of an electrochemistry-based Li-ion battery health degradation model via constraint linearization and Padé approximation [C] ∥ ASME 2010 Dynamic Systems and Control Conference. Cambridge: American Society of Mechanical Engineers, 2010: 173-183.[15] SMITH K A. Electrochemical modeling, estimation and control of lithium ion batteries[D]. University Park: The Pennsylvania State University, 2006.[16] SMITH K A, WANG C Y. Solid-state diffusion limitations on pulse operation of alithium ion cell for hybrid electric vehicles [J]. Journal of Power Sources, 2006, 161(1): 628-639.[17] SMITH K A, RAHN C D, WANG C Y. Control oriented 1D electrochemical model of lithium ion battery [J]. Energy Conversion and Management, 2007,48(9): 2565-2578. [18] SMITH K A, RAHN C D, WANG C Y. Model order reduction of 1D diffusion systems via residue grouping [J]. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 2008,130(1): 011012.[19] LEE J L, CHEMISTRUCK A, PLETT G L. One-dimensional physics-based reduced-order model of lithium-ion dynamics [J]. Journal of Power Sources, 2012, 220: 430-448.[20] MARCICKI J, CANOVA M, CONLISK A T, et al. Design and parametrization analysis of a reduced-order electrochemical model of graphite/LiFePO 4 cells for SOC/SOH estimation [J]. Journal of Power Sources, 2013, 237: 310-324.[21] RAHMAN M A, ANWAR S, IZADIAN A. Electrochemical model parameter identification of a lithium-ion battery using particle swarm optimization method [J]. Journal of Power Sources, 2016, 307: 86-97.[22] STETZEL K D, ALDRICH L L, TRIMBOLI M S, et al. Electrochemical state and internal variables estimation using a reduced-order physics-based model of a lithium-ion cell and an extended Kalman filter [J]. Journal of Power Sources, 2015, 278: 490-505.[23] OUYANG M, LIU G, LU L, et al. Enhancing the estimation accuracy in low state-of-charge area: a novel onboard battery model through surface state of charge determination [J]. Journal of Power Sources, 2014, 270: 221-237.[24] PRAMANIK S, ANWAR S. Electrochemical model based charge optimization for lithium-ion batteries [J]. Journal of Power Sources, 2016, 313: 164-177.[25] EDOUARD C, PETIT M, FORGEZ C, et al. Parameter sensitivity analysis of a simplified electrochemical and thermal model for Li-ion batteries aging [J]. Journal of Power Sources, 2016, 325: 482-494.[26] GANESAN N, BASU S, HARIHARAN K S, et al. Physics based modeling of a series parallel battery pack for asymmetry analysis, predictive control and life extension [J]. Journal of Power Sources, 2016, 322: 57-67.。
电畴结构17070125103451
W xV 1 2 X xd V V 1 2 c ix jix jd,V (5 .1)1
其中包括电致伸缩和压电应变。如果畴壁
处极化的散度不为零，则这些电荷将导致
附加的退极化能。
2020/7/13
37
平衡状态下畴壁处满足divP=0的条件，所 以不予考虑，于是畴壁能只包括Wdip和Wx
两部分。将式（5.10）和（5.11）代入式（
相应的应变能密度为
W x 1 2X x 1 2c ijX iX j
(5 .4 )
Cij是弹性刚度分量。
2020/7/13
19
相变热为： QTcS
S为熵的变化。单位体积的相变热为： Q1 2Tc0PS 2T 2 c 0C PS 2, (5.5)
C是居里-外斯常量。
2020/7/13
20
一级相变的特征之一是两相共存。新相的 成长过程就是相界移动的过程。令相界移 动速率为VB。新相中电畴的图像与VB以及 电导率和热导率有关。降低退极化有两个 途径。一是形成180度畴，二是载流子定 向移动以屏蔽自发极化。考虑图5.2所式的
2020/7/13
29
当x大于xII时，90畴是永久的。实验上， 在BaTiO3和PbTiO3中观察到正规的90度畴 ，但在KTaxNb1-xO3晶体中未观察到90度 畴，可能是因为后者在相变时应变太小。
2020/7/13
30
相变热对电畴的形成也有影响，这在相变热
较大，且载流子浓度较高的晶体中比较显著
2020/7/13
27
2020/7/13
28
因为畴壁本身有一定的能量，故可以预知， 如果晶体中的自发应变很小，形成畴壁将无 助于降低应变能，这是晶体可呈现单畴状态 。应变较大的情况下，90畴可有两种类型 。按照机械孪生的普遍理论，对任何晶体由 两个弹性极限xI和xII当应变x大于xI小于xII时 ，90畴是瞬时的，相界已开以后它随之消 失。
蛋白质的结构dl
S ——沉降系数(sedimentation coefficient, S) ，代表大分子物质在超速 离心时单位离心力场的沉降速度，与蛋 白质的大小和形状有关。其数值定为 1×10-13秒，分子越大，沉降越快，其S 值就越大。
RTS M=
(3) 蛋白质的等电点(PI)：蛋白质以兼性离子存 在时，溶液的pH值，就是蛋白质的等电点。
Pr NH3+ OHH+
COOH
正离子 pH＜ pI
Pr NH3+ COO－
OH- Pr NH2
H+
COO－
两性离子 pH﹦pI
负离子 pH ＞ pI
含碱性氨基酸残基较多的， pI偏碱，反之，偏 酸。含酸碱氨基酸残基数目相近者，等电点为 中性偏酸。
Hexokinase 具有两个结能域
domain domain
Alberts et al (1994) Molecular Biology of the Cell (3e) p.196
细胞色素C的空间结构
4、肌红蛋白的结构
肌红蛋白是哺乳动物肌肉中运输氧的 蛋白质。
是1957年由John Kendrew 用X射线晶 体分析法测定的有三维结构的第一个 蛋白质。
Mathews et al (2000) Biochemistry (3e) p.239
2、种属差异与分子进化
同源蛋白质：不同种属中完成相同功能的蛋白 质。
对于不同种属来源的同种pr进行一级结构测定 和比较，发现存在种属差异。这种差异可能是 分子进化的结果。
比较种属来源不同而功能相同的同源pr的一级 结构，发现与活性和pr空间结构密切相关的aa 残基高度保守。
包括主侧链在内的所有原子 在三维空间的排列。
分子生物学 分子生物学研究法
5‘ 供者
探针
3‘ 受者
Taqman法 分子信标(molecular beacon)法
高效液相色谱 ＭＡＬＤＩ-ＴＯＦ质谱分析法 DNA芯片技术（DNA chip）
SNP数据库
国立生物技术信息中心 德国的HGBAS网站
JST的数据库
2.5基因打靶(gene targeting)
通过DNA定点同源重组，改变基因组中 的某一特定基因，在生物活体内研究该 基因的功能。(反向遗传学)
抗原－抗体 特异性结合
SDS-PAGE 后转膜
基因表达产 物――蛋白
的检测
ELISA 原理和用途类似于Western blot,但在酶标板中操作，无需SDSPAGE转膜，操作简单，可批量检测，并可半定量测定。
Southern blot
Northern blot
Western blot
双脱氧法测序
gradient gel electrophoresis,DGGE) 原理:当双链DNA在变性梯度凝胶中进行 到与DNA变性温度一致的凝胶位置时， DNA发生部分解链，电泳迁移率下降， DNA链中有一个碱基改变时，会在不同 的时间发生解链，因影响电泳速度变化 的程度而被分离。
荧光共振能量传递 (fluorescent resonance energy transfer, FRET)
基因敲除(gene knockout)：定向敲除 基因敲入(gene knockin)：定向替代
基因打靶的必备条件
胚胎干细胞(ES细胞)
能在体外培养，保留发育的全能性
打靶载体
Neo（新霉素）阳性筛选标志 HSV-tk阴性筛选标志：单纯疱疹病毒
(herpes simplex virus) 胸腺嘧啶激酶 (thymidine kinase)
分子生物学知识重点
分子生物学一、名词解释1.ORF答:ORF是open reading frame的缩写，即开放阅读框架。
在DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码列，叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答：结构基因（structural genes）可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答：基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，一个基因不仅仅包括编码蛋白质或 RNA 的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5 ' 端与 3 ' 端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因（split gene）。
4.选择性剪接答：选择性剪接（也叫可变剪接）是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点组合）产生不同的mRNA剪接异构体的过程，而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性，或者，在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
5.C值答：基因组的大小通常以其DNA的含量来表示，我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值（C value）。
6.生物大分子答：生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答：酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出，通过改良，以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞，经蛋白酶K处理后，用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA，重复抽提至一定纯度后，根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答：凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析，利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离，是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
分子生物学重点知识总结
分子生物学重点知识总结分子生物学一、名词解释1.ORF答:ORF是XXX的缩写，即开放阅读框架。
在DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码列，叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答：结构基因（structural genes）可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答：基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，一个基因不仅仅包括编码蛋白质或RNA的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区5'端与3'端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因（split gene）。
4.选择性剪接答：选择性剪接（也叫可变剪接）是指从一个mRNA前体中经由过程不同的剪接体式格局（选择不同的剪接位点组合）发生不同的mRNA剪接异构体的过程，而终究的蛋白产物会表现出不同大概是相互拮抗的功能和布局特征，大概，在相同的细胞中由于表达程度的不同而招致不同的表型。
5.C值答：基因组的大小通常以其DNA的含量来表示，我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值（C value）。
6.生物大分子答：生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答：酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出，经由过程改良，以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破裂细胞，经蛋白酶K处理后，用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA，重复抽提至一定纯度后，按照不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答：凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析，利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离，是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
生物化学
结构域（domain）：相对分子质量大的蛋白质，其三级结构常可分割成一个和数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行其功能，称为结构域。
模体（motif）:指具有特殊功能的超二级结构，是由多肽链中相邻的几个二级结构在空间上相互接近形成的有规律的二级结构聚集体，有三种形式：αα、βαβ、ββ。
是蛋白质发挥特定功能的基础。
等电点（isoelectric point）:指氨基酸或蛋白质在溶液中解离成阳离子和阴离子的趋势和程度相等，成为兼性离子，呈电中性，这时溶液的pH称为该氨基酸或蛋白质的等电点。
蛋白质变性（protein denaturation）:指在某些理化因素的作用下，蛋白质特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质、生物活性丧失的现象。
蛋白质变性的本质是空间结构被破坏，不涉及一级结构的改变。
反密码环（anticodon）：反密码环位于tRNA三叶草形二级结构的下方，中间的3个碱基称为反密码子，能与mRNA上相应的三联体密码形成碱基互补。
蛋白质合成时，靠反密码子来辨认mRNA上的三联体密码，将氨基酸正确的安放在合成的肽链上。
必须基团（essential group）：指酶分子中与酶活性密切相关的化学基团，包括活性中心内的必须基团和活性中心外的必须基团。
酶的活性中心（active center）：酶分子中的必须基团在空间结构上彼此靠近，集中形成一个特定空间结构区域。
能与底物特异性结合并催化底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心。
酶的竞争抑制性（competitive inhibition）:抑制剂与酶的底物结构相似，抑制剂可与底物竞争结合酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成中间产物的抑制作用。
变构酶（allosteric regulation）:体内一些代谢酶与酶分子活性中心外的调节部位可逆的结合，通过改变酶分子的构象进而改变酶的催化活性。
这种受变构调节的酶称为变构酶。
酶的化学修饰（covalent modification）:酶蛋白肽链上的一些基团可与某些化学基团发生可逆共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的化学修饰。
生物信息学题库--精校+整理
生物信息学题库一、名词解释1.生物信息学:生物分子信息的获取、存贮、分析和利用;以数学为基础, 应用计算机技术, 研究生物学数据的科学。
2.相似性(similarity):相似性是指序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相同DNA 碱基或氨基酸残基顺序所占比例的高低。
3.同源性(homology):生物进化过程中源于同一祖先的分支之间的关系。
4.BLAST(Basic Local Alignment Search Tool):基本局部比对搜索工具, 用于相似性搜索的工具, 对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。
5.HMM隐马尔可夫模型:是蛋白质结构域家族序列的一种严格的统计模型, 包括序列的匹配, 插入和缺失状态, 并根据每种状态的概率分布和状态间的相互转换来生成蛋白质序列。
6.一级数据库:一级数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据, 只经过简单的归类整理和注释(投稿文章首先要将核苷酸序列或蛋白质序列提交到相应的数据库中)7、二级数据库:对原始生物分子数据进行整理、分类的结果, 是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。
8、GenBank: 是具有目录和生物学注释的核酸序列综合公共数据库, 由NCBI构建和维护。
9、EMBL: EMBL 实验室: 欧洲分子生物学实验室。
EMBL 数据库: 是非盈利性学术组织 EMBL 建立的综合性数据库, EMBL 核酸数据库是欧洲最重要的核酸序列数据库, 它定期地与美国的GenBank、日本的 DDBJ 数据库中的数据进行交换, 并同步更新。
10、DDBJ: 日本核酸序列数据库, 是亚洲唯一的核酸序列数据库。
11.Entrez:是由 NCBI 主持的一个数据库检索系统, 它包括核酸, 蛋白以及 Medline 文摘数据库, 在这三个数据库中建立了非常完善的联系。
12.SRS(sequence retrieval system):序列查询系统, 是 EBI 提供的多数据库查询工具之一。
生化名词解释与问答题(重点版)
名词解释&问答题第一章.蛋白质的结构与功能结构域（domain)：指一些较大蛋白质分子，其三级结构中具有两个或多个在空间上可明显区别的局部区域。
等电点(isoelectric point)：氨基酸或蛋白质在溶液中解离呈阳离子和阴离子的趋势和程度相等，成为兼性离子，呈电中性，这时溶液的pH为等电点。
第二章.核酸的结构与功能Tm值：DNA热变性过程中，紫外光吸收值增加达到最大值的一半时所对应的温度，Tm时，核酸分子内一半的双链结构被解开。
第三章.酶与维生素酶的竞争性抑制(competitive inhibition) ：抑制剂与酶底物结构相似，抑制剂与底物争夺活性中心，从而阻碍酶-底物复合物形成的抑制作用。
Km值：米氏常数，数值上等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。
1.酶的特征性常数是什么？简述Km和Vm的意义酶的特征性常数是米氏常数Km。
Km是单底物反应中酶与底物可逆的生成中间产物和中间产物转化为产物这三个反应的速度常数的综合。
Km在数值上等于酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。
Km=（k1+k2）/k1（1）Km的意义：①Km值等于酶促反应速度达到最大速度一半时的底物浓度。
②当k2≥k3时（ES解离≥ES分解生成产物时）→Km代表酶对底物的亲和力。
且Km越小，亲和力越大。
③Km值是酶的特征性常数之一，每一种酶都有它的Km值，Km只与酶的结构、底物、反应环境有关，与酶的浓度无关。
（2）Vm的意义：Vm是酶完全被底物饱和时的反映速度，与酶的浓度成正比。
2.竞争性抑制作用的特点，并举例说明其临床应用。
竞争性抑制的特点：①抑制剂与底物化学结构相似；②抑制剂以非共价键形式可逆的结合于酶的活性中心，但不被催化为产物；③由于抑制剂与酶的结合可逆，抑制作用大小取决于抑制剂浓度与底物浓度的相对比例；④当抑制剂浓度不变时，增加底物浓度，可以使抑制作用减弱甚至解除，故酶的Vm不变；⑤抑制剂的存在时酶的Km明显↑，说明底物与酶的亲和力↓临床应用：（1）磺胺类药物和磺胺增效剂的抑菌机理：①磺胺类药物敏感菌必须利用PABA才能合成四氢叶酸，从而进一步合成核酸；②磺胺类药物的分子结构十分类似PABA（对氨基苯甲酸），能和PABA互相竞争二氢叶酸合成酶，阻碍二氢叶酸的合成；③磺胺类增效剂（如甲氧苄胺嘧啶TMP）与二氢叶酸结构相似，可与其竞争二氢叶酸还原酶，阻碍四氢叶酸的合成；通过以上两个作用点，磺胺类药物及其增效剂可阻碍细菌体内二氢叶酸及四氢叶酸的合成，从而影响一碳单位的传递及核酸的合成，起到抑菌作用（2）抗代谢物对核酸合成的抑制：①甲氨蝶呤→抑制叶酸合成；②5-氟尿嘧啶→抑制脱氧核苷酸合成③6-巯基嘌呤→一只嘌呤核苷酸合成第四章.生物氧化氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：代谢物氧化脱下的氢经过线粒体呼吸链传递给氧生成水，同时释放能量使ADP磷酸化生成ATP的过程。
三种分析蛋白结构域(Domains)的方法
三种分析蛋白结构域(Domains)的方法三种分析蛋白结构域(Domains)的方法1，SMART入门，蛋白结构和功能分析SMART介绍SMART (a Simple Modular Architecture Research Tool) allows the identification and annotation of genetically mobile domains and the analysis of domain architectures. More than 500 domain families found in signalling, extracellular and chromatin-associated proteins are detectable. These domains are extensively annotated with respect to phyletic distributions, functional class, tertiary structures and functionally important residues. Each domain found in a non-redundant protein database as well as search parameters and taxonomic information are stored in a relational database system. User interfaces to this database allow searches for proteins containing specific combinations of domains in defined taxa. For all the details, please refer to the publications on SMART.SMART(http://smart.embl-heidelberg.de/)，可以说是蛋白结构预测和功能分析的工具集合。
RANK蛋白Domain的新发现及其在高转化型肾性骨营养不良发病机制中的意义
ＲＡＮＫ出自Ｄｏｍａｉｎ的新发现及ｊＩ在高转化型肾性骨营养不良发病机制中的意义中文摘要位点，发现单独改变这些结合位点并不影ｎｌａｊＯＣｓ的分化。
所以，我们认为：ＲＡＮＫ调节ＯＣｓ分化的真正特异性ｄｏｍａｉｎ还未找到、其下游的信号传导途径还不清楚。
如果我们在‘ＲＮ．条件下，利用能直接分化成ＯＣｓｆｌ‘Ｊ小鼠ＢＭＭｓ作为研究对象，就能发现ＲＡＮＫ真正的特异一ｌ？Ｍｏｍａｉｎ。
由丁正常的ＢＭＭｓ也存在内源性ＲＡＮＫ表达，给研究其结构和功能带来很大闲难。
在分子生物学的研究中，改变一个外源性基因的结构通常比改变其内源性基因结构更为容易、简便。
为了排除内源性ＲＡＮＫ的ｒ扰，我们设想构建一种新的ＴＮＦＲｌ／ＲＡＮＫ嵌合体，它的膜外部分由ＴＮＦＲｌ膜外部分组成、膜内部分由ＲＡＮＫ跨膜和膜内部分组成。
当它被感染到ＴＮＦＲｌ／Ｒ２基因敲除小鼠的ＢＭＭｓ中，再用ＴＮＦ—ｎ刺激，这个外源性的ＲＡＮＫ就能起到调节ＯＣｓ分化和功能的作用，而本身的内源性的ＲＡＮＫ就不再起作用。
在本课题中，我们要通过分子生物学技术构建这个外源性嵌合体，并要证实它不仅具有正确的分子结构，而且具有正常的生物学功能，完全可以替代内源性ＲＡＮＫ的作用，这将为我们研究内源性ＲＡＮＫ的结构和功能提供了一一个简便、有效的工具。
为了能够发现ＲＡＮＫ特异性ｄｏｍａｉｎ，我们将ＲＡＮＫ膜内部分的ｅＤＮＡ分成若『‘片段，用缺失突变、定点突变等方法，克隆出多个ＴＮＦＲｌ／ＲＡＮＫ突变体。
当克隆构建完毕并经测序证实其序列正确后，用包装细胞Ｐｌａｔ．Ｅ将这些突变的嵌合体包装成逆转录病毒，再将逆转病毒感染到ＴＮＦＲｌ／Ｒ２基因敲除小鼠（ＴＮＦＲｌ．／．／ＴＮＦＲ２．／一１的ＢＭＭｓ中，用ＴＮＦ。
ｄ刺激后，观察其对ＯＣｓ分化的影响，就能够发现ＲＡＮＫ这个特异性结合区域。
当这个特异性的ｄｏｍａｉｎ发现后，我们还将对其功能和其下游的信号传导途径作进一步研究。
为此，本课题分三个步骤对此作了～个系统研究：（１１首先利用ＯＣｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓｓａｙ和Ｐｉｔａｓｓａｙ观察ＰＴＨ在体外对ＯＣｓ的分化和骨重吸收功能的影响，然后用半定量多重ＲＴ－ＰＣＲ探讨ＰＴＨ与ＯＢｓ中ＲＡＮＫＬ／ＯＰＧ基因表达的关系，试图证实在本研究系统中，ＰＴＨ也是通过ＲＡＮＫＬ／ＯＰＧ基因表达来调节ＯＣｓ的分化和功能，进一步为ＰＴＨ在ＲＯＤ的发生中起到重要作用提供理论依据。
域适应 共有特征
域适应共有特征
域适应（Domain Adaptation）是一种机器学习技术，旨在使机器学习模型能够在新领域中具有良好的泛化能力，而无需重新训练。
在域适应中，通常存在一个源域（source domain）和一个或多个目标域（target domain）。
源域是包含大量标注数据的领域，而目标域是希望模型能够进行预测的领域。
域适应可以通过多种方法实现，包括特征级别的域适应和模型级别的域适应。
在特征级别的域适应中，一种常见的方法是将源域和目标域的数据映射到一个公共特征空间，使得源域和目标域的数据在该空间中具有相似的分布。
这样可以使得在源域上学到的知识能够更好地应用到目标域上。
对于共有特征，通常是指源域和目标域中都存在的特征。
这些特征在两个域中都有意义，并且可以用于表示相应的数据。
在特征级别的域适应中，共有特征的提取和使用是关键步骤之一。
通过找到共有特征，可以使得源域和目标域的数据在特征空间中更加接近，从而使得模型能够更好地泛化到目标域上。
此外，除了特征级别的域适应外，还有模型级别的域适应方法。
这些方法通常通过修改模型的参数或结构来适应不
同的领域。
例如，一些方法会试图使模型学习到的参数在源域和目标域上保持一致，从而使得模型能够在新领域中具有更好的泛化能力。
总之，域适应是一种重要的机器学习技术，旨在使机器学习模型能够在新领域中具有更好的泛化能力。
通过特征级别的域适应和模型级别的域适应方法，可以使模型更好地适应不同的领域，从而在实际应用中取得更好的效果。
基于阿尔奇定律的双重介质模型溶质运移试验研究
河南科技Henan Science and Technology化工与材料工程总第873期第2期2024年1月收稿日期：2023-06-07基金项目：“一带一路”水与可持续发展科技基金项目（2021490511）。
作者简介：江文彬（1995—），男，硕士生，研究方向：水文地质；丁力（1996—），男，硕士生，研究方向：地质工程与地质资源。
通信作者：闫亚景（1986—），女，博士，讲师，研究方向：岩土力学和斜坡稳定性研究。
基于阿尔奇定律的双重介质模型溶质运移试验研究江文彬丁力闫亚景江承阳吕玲君孙天宇（华北水利水电大学，河南郑州450046）摘要：【目的】由于天然孔隙介质中存在物理化学非均质性，在这种复杂的非均质性含水层中，以往的现场试验数据显示溶质在非均质介质运移过程中无法用菲克扩散定律对流弥散方程（Advection-Dispersion Equation ，ADE ）来描述。
本研究采用高密度电法证实溶质在非均质介质中非菲克运移。
【方法方法】本研究采用石英砂、沸石两种不同基质构建双重介质物理模型（Models of Dual-Domain Mass Transfer ，DDMT ），采用高密度电法测定系统ERT21实时检测和采集数据，在实验室利用Nacl 溶液开展示踪试验，利用阿尔奇定律分析溶质运移试验研究。
【结果】试验结果浓度穿透曲线在后期发生“拖尾”现象；在沸石柱实验中，观察到流体电导率（σf ）和体积电导率（σb ）之间的滞后现象，这表明流体在不可动领域和可动领域之间的交换。
而在沙子柱试验中，未观察到σf 和σb 之间的滞后现象，可以忽略质量传递行为；滞后现象的形状与大小由水动力学特征和基质属性控制，水动力学是影响拖尾时长的因素之一，渗透系数会影响溶质运移的过程。
【结论】通过试验观察和地球物理数据分析，直接量化了实验室尺度下的异常质量传递行为，通过地球物理方法测量的导电率（σb ）对于移动和不动领域都具有敏感性，从而提供了与标准采样方法相比的独特优势。
生物化学第八版名词解释
生物化学第八版名词解释1、结构域：指一些较大的蛋白质分子，其三级结构中具有的两个或多个在空间上可明显区别的局部区域。
2、模体：指由多肽链中相邻的几个二级结构单元在空间上相互接近形成的有规律的二级结构集合。
3、等电点：指在溶液中，氨基酸或蛋白质电离成为电中性的兼性粒子时的溶液PH。
4、蛋白质变性：指在一些理化因素作用下，蛋白质特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质、生物活性丧失的现象。
5、反密码环：tRNA上含有反密码子，可以与mRNA的密码子通过碱基互补配对相互识别的部位。
6。
Km值：米氏常数，数值上等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度。
7。
必需基团：酶分子整体构象中对于酶发挥活性所必须的集团。
8。
酶的活性中心：酶分子中的必需集团在空间结构上彼此靠近，集中形成的一个特定空间结构区域，可以与底物特异性结合并催化底物转化为产物。
9。
酶的竞争性抑制：指抑制剂与酶的底物结构相似，抑制剂可以与底物竞争结合酶的活性中心，从而阻碍酶和底物结合形成的中间产物。
10。
变构酶：指受别构效应调节的酶，含有别构位点。
别构位点在结合别构效应物以后酶的构象发生变化，从而影响活性中心的构象，最后影响酶的活性。
11、酶的化学修饰：酶蛋白上的一些基团在特定酶的催化下与其中一种化学基团发生共价结合而被修饰或酶蛋白身上一些特定的化学基团脱落进而引起酶活性改变的现象。
12、同工酶：指催化相同的反应但结构和理化性质等不同的酶。
13、氧化磷酸化：指代谢物氧化脱下的氢经线粒体呼吸链传给氧生成水，同时释放能量使ADP磷酸化生成ATP的过程。
14、底物水平磷酸化：指代谢物因脱氢、脱水等作用使分子内能量重新分布，形成高能键传给ADP生成ATP的过程。
15、糖的有氧氧化：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O同时释放大量能量并合成ATP的过程。
16。
糖异生：由非糖物质生成葡萄糖或糖原的过程。
17。
磷酸戊糖途径：葡萄糖在细胞质中生成核糖-5-磷酸及NADPH+H+，前者再进一步变成甘油醛-3-磷酸和果糖-6-磷酸的反应过程。
一种连续聚合方法
一种连续聚合方法连续聚合方法是一种通过多次迭代、逐步合并相似的对象或数据点，最终形成更高级别的聚类或分类结果的方法。
这种方法通常用于处理大规模数据集，其中存在大量的噪声和不完整的信息。
连续聚合方法的基本原理是通过迭代地合并相邻的对象或数据点，直到满足某个停止准则为止。
在每一次迭代中，算法会计算相邻对象的距离，并选择距离最近的一对进行合并。
通过不断地迭代合并，最终形成一系列层次化的聚类或分类结果。
连续聚合方法的一个重要应用领域是社交网络分析。
社交网络通常包含大量的节点和关系，而这些节点和关系往往呈现出层次化的结构。
连续聚合方法可以帮助识别和理解这种结构，从而揭示社交网络中隐藏的模式和规律。
在具体的实施过程中，连续聚合方法通常需要选择合适的距离度量和停止准则。
距离度量用于衡量两个对象或数据点之间的相似性或距离，常用的度量方法包括欧几里得距离、曼哈顿距离和余弦距离等。
停止准则用于确定何时停止迭代，常用的准则有聚类簇数达到预设的最大值或聚类簇内部的相似度低于某个阈值。
连续聚合方法的优点之一是它不需要预先确定聚类的个数，而是通过合并相邻的对象来确定聚类的层次结构。
这种无监督学习的特性使得连续聚合方法在处理大规模数据集时具有较好的灵活性和适应性。
另一个优点是连续聚合方法能够处理噪声和不完整的信息。
在实际应用中，数据集往往存在各种噪声和异常值，这些噪声和异常值可能会对聚类结果产生较大的影响。
连续聚合方法通过多次迭代，能够逐步合并相邻的对象，并在合并前后进行相似性分析，从而削弱噪声和异常值的影响，提高聚类结果的鲁棒性。
然而，连续聚合方法也存在一些局限性。
首先，连续聚合方法的复杂度通常较高，特别是在处理大规模数据集时。
由于需要进行多次迭代和相似性计算，算法的时间和空间复杂度可能较高，导致计算成本较高。
其次，连续聚合方法对初始聚类或分类结果较为敏感。
由于初始的聚类结果往往是随机生成的或基于简单规则生成的，这些初始结果可能会对最终的聚类结果产生较大的影响。
相容连续Domain的特征与浓度
相容连续Domain的特征与浓度
张鹏垚;姜广浩;李海龙;占诗源
【期刊名称】《淮北师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】引入相容连续Domain的权与稠密子集的概念，在此基础上定义相容连续Domain的特征与浓度。
给出局部基的刻画，并讨论相容连续Domain的特征、浓度与相容连续Domain带上Scott拓扑或Lawson拓扑时拓扑空间的特征与浓
度之间的关系。
证明相容连续Domain的特征、浓度分别带上Scott拓扑时拓扑
空间的特征、浓度相等，它们分别小于相容连续Domain带上Lawson拓扑时拓
扑空间的特征与浓度。
【总页数】4页(P12-15)
【作者】张鹏垚;姜广浩;李海龙;占诗源
【作者单位】淮北师范大学数学科学学院，安徽淮北 235000;淮北师范大学数学科学学院，安徽淮北 235000;淮北师范大学数学科学学院，安徽淮北 235000;淮北师范大学数学科学学院，安徽淮北 235000
【正文语种】中文
【中图分类】O189.1;O153.1
【相关文献】
1.相容连续Domain的特征与浓度 [J], 张鹏垚;姜广浩;李海龙;占诗源;
2.Z-相容连续Domain及其相关性质 [J], 赵京;卢涛
3.拟连续Domain的特征与浓度 [J], 张月玲;汪开云
4.连续Domain的特征与浓度 [J], 赵彬;刘妮
5.局部连续Domain的特征与浓度 [J], 张则则;姜广浩
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｖ０ ０ Ｎｏ ２ ｌ３
Ｊ ．２ ０ ｕｎ ０ ２
・
专题研 究・
文 章 编 号 ：０ １３ ５ ２ ０ ） ２０ ０ —６ １ ０ —８ ７（０ ２ ０ — ０ １０
连 续 Ｄｏ ｉ ｍａｎ的 特 征 与 浓 度
赵 彬 ， 刘 妮
（ 陕西 师 范 大 学数学 与信 息 科学 学 院 ，陕西 西 安 ７ ０ ６ ） １ ０ ２
证 明 了连 续 Ｄ ｍａｎ的 特 征 、 度 分 别 与 它 带 上 Ｓ ｏｔ 扑 时 的 拓 扑 空 间 的 特 征 、 ｏ ｉ 浓 ｃｔ 拓 浓 度相 等 ， 它们 分 别 小 于 连 续 Ｄ ｍａｎ带 上 Ｌ ｗｓｎ拓 扑 时 的 拓 扑 空 间 的特 征 、 度 ｏ ｉ ａ ｏ 浓
关 键 词 ： 续 Ｄ ｍａｎ 局 部 基 ；特 征 ；浓 度 ；Ｓ ｏｔ 扑 ；Ｌ ｗｓｎ拓 扑 连 ｏ ｉ； ｃｔ拓 ａ ｏ 中 图 分 类 号 ：Ｏ１ ３ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ ５ 从 ２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 Ｄ ｃｔ 的 开 创 性 工 作 以来 ， ｍａｎ理 论 一 直 受 到 计 算 机 科 学 和 数 Ｓ Ｓ ｏｔ ｏ Ｄ ｉ 学 领 域 诸 多 学 者 的关 注 由 于 在 Ｄｏ ｉ 论 中 ， 扑 、 逼 近 （ 算 ） 逻 辑 的 概 念 和 思 想 可 ｍａｎ理 拓 Ｉ 芋、 计 及 以 互 相 转 换 和 统 一 ， 此 它 也 吸 引 了格 上 拓 扑 学 方 面 的 学 者 着 连 续 Ｄ ｍａｎ理 论 在 计 算 机 因 随 ｏ ｉ 科 学和经典 数学领域 逐渐得 到应用 ， 们 对 连续 Ｄ ｍ ｉ 人 ｏ ａ ｎ的研 究 兴 趣 日益 浓 厚 ． 为 这 种 趋 势 作
第 ３ ０卷
ｂ≤ ｃ Ｐ 称 为 定 向 完 备 偏 序 集 （ 称 ｄ ｐ ）若 Ｐ 的 每 个 定 向 子 集 均 有 上 确 界 Ｖ ， Ｐ ． 简 ｃｏ ， ｖＣ －
，
ｗａ ｌ ［ｗ ｙ ｅｏ ｙ是 指 对 Ｐ 的 任 一 定 向 集 Ｄ ， ｚ 当 ≤ ｓｐ 时 存 在 ｄ Ｃ Ｄ， ｕＤ － 使 ≤ ｄ 此 时 也 称 逼
ｌ 预 备 知 识
设 （ ， ）是 偏 序 集 Ｐ 的非 空 子 集 Ａ 称 作 定 向集 ， Ｖｄ， Ｐ ＜ Ｇ － 若 ６∈ ＿ ， ４ ｊｃ∈ Ａ 使 ＆≤ ｃ且
收 稿 日期 ：１１ ｌ２ ２１ ０ ４ １２
基 金 项 目 ： 等 学校 优 秀 青年 教 师 教学 科 研 奖 励 计 划 资 助 项 目 （ 人 司 ［ ０ ０ ２ 高 教 ２ ０ ： ６号 ） ；国 家 自然 科 学 基
摘
要 ： 入 了连 续 Ｄｏ ｉ 引 ｍａｎ的 局 部 基 和 稠 密 子 集 的 概 念 ， 此 基 础 上 定 义 了连 续 在 给 出 了局 部基 的 刻 画 ， 讨 论 了 连 续 Ｄｏ ｉ 特 征 、 度 与 并 ｍａｎ的 浓
Ｄｏ ｉ 特 征及 浓度 ｍａｎ的
连 续 Ｄｏ ｉ 上 Ｓ ｏ ｔ 扑 或 Ｌ ｗｓ ｎ拓 扑 时 的 拓 扑 空 间的 特 征 、 度 之 间 的 关 系 ． ｍａｎ带 ｃｔ拓 ａ ｏ 浓
的 一 个 标 志 ，９ ４年 Ｓ Ａｂａ ｋ １９ ｒｍｓｙ和 Ａ．ｕｇ在 文 献 ［ ］ 以 连 续 Ｄ ｍａｎ为 主 要 对 象 系 统 地 Ｊｎ １中 ｏ ｉ
阐 述 了ห้องสมุดไป่ตู้ 典 Ｄ ｍａｎ的 数 学 理 论 该 文 还 从 程 序 语 言 的 形 式 语 义 学 、 辑 、 算 科 学 和 数 学 等 ｏ ｉ 逻 计
的 一 系 列 关 系 定 理 由 于 连 续 Ｄ ｍａｎ比 连 续 格 条 件 弱 得 多 ． 此 要 讨 论 相 应 的 性 质 是 非 常 困 ｏ ｉ 因 难 的 文 给 出 了连 续 Ｄ ｍａ 本 ｏ ｉ 其带 上 Ｓ ｏ ｔ 扑 所 构 成 的 拓 扑 空 间 上 的 特 征 与 浓 度 分 别 相 ｎ与 ｃｔ拓 等 的结 论 由 此 可见 Ｄ ｍａｎ理 论 的 确 为 序 与 拓 扑 的 有 效 融 合 ， 续 Ｄ ｍａｎ的 序 与 拓 扑 的 关 ｏ ｉ 连 ｏ ｉ 系尤 为 密 切 另 外 ， 文 定 义 的 特 征 在 某 种 程 度 上 还 反 映 了 Ｄ ｍａｎ理 论 中 的 晟 佳 逼 近思 想 本 ｏ ｉ
维普资讯
第 ３ ０卷 第 ２期 ２１ １３ ）２年 ６月
陕西 师 范 大学 学报 （ 然科 学 版 ） 自 ｊ ｕｎ ［ ｆ ｈ ａ ｘ ｏｍａ Ｕｎｖ ｒｉ （ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ａｎ ｌ ｒ ［ ｉｅｓ ｙ Ｎａｕａ ｉｎ ｅＥ ｉｏ ） Ｓ Ｎ ｌ Ｓ ｉ
几 个 方 面 列 举 了将 连 续 Ｄ ｍａｎ作 为 Ｄ ｍａｎ理 论 主 要 讨 论 对 象 的 理 由 文 献 ［ 又 提 出 了 连 ｏ ｉ ｏ ｉ ２］ 续 格 的权 与 浓 度 的 概 念 ， 且 讨 论 了 由此 涉 人 的 一 些 关 系 定 理 ．在 此 基 础 上 ， 献 ［ 给 出 了 并 文 ３］ 连 续 Ｄ ｍａｎ的 权 的定 义 ， 讨 论 了一 些 基 本 的 性 质 文 献 ［ 进 一 步 得 到 了若 干 有 关 权 的 较 ｏ ｉ 并 ４］ ‘ 完 美 的等 式 ． 文 献 ［ ］ 启 示 ， 文 在 连 续 Ｄ ｍａｎ中 引 入 特 征 和 浓 度 的 概 念 ， 论 由 其 引 出 受 ５的 本 ｏ ｉ 讨
金 资助 项 目（ ９ ０ ０ ０ １７ １２ ） 作 者 简介 ： 赵彬 （ ９ ５ ） 男 ． 西宝 鸡人 ， 西 师范 大学 教授 ． 士研 究 生 导 师 １６ 一 ， 陕 陕 博
维普资讯
２
陕 Ｎ Ｉ 范 大 学 学报 （ Ｊ ｉ ￣ 自然科 学 版 ）