管内充分发展流动与传热数值模拟的教学方法探讨

由于缺乏数值计算的基础理论知识,工科本科生在学习流体流动与传热过程的数值模拟方法并进行程序设计时,往往觉得难度较大。本文围绕圆管内不可压缩流体充分发展流动与传热,采用边界层积分法,推导出无量纲控制方程组;针对层流工况和湍流工况,开发出相应的数值方法。基于该方法的程序代码易于理解,且计算结果表明该方法具有预测精度高、收敛速度快的优点。本文的工作可以为计算流体力学、数值传热学及热工计算等系列课程的本科教学提供参考。

超临界压力流体管内湍流对流传热的计算方法

将边界层积分方法应用于管内变物性湍流流动导出了剪切应力的分布方程,基于该方程可以对超临界压力流体的对流传热行为做出合理的定性解释。对于加热条件下的传热工况,结合“热可压缩”状态流体密度的变化,引入浮力阻力系数表征热流方向上的“浮力效应”,引入加速阻力系数表征流动方向上的“加速效应”。根据边界层理论和动量-热量传递比拟法导出了新型传热关联式,该关联式将不可压缩流体和热可压缩流体的管内湍流对流传热计算统一起来。应用关联式预测不同超临界流体的管内湍流对流传热系数,计算结果与实验数据的比较表明:关联式能较为准确合理地预测出大部分传热工况下的传热强化和传热恶化行为,其预测精度与摩擦阻力系数的计算有关。

肺缺血-再灌注损伤超微结构及川芎嗪对其影响

目的观察肺缺血-再灌注损伤超微结构的改变及川芎嗪对其影响。方法采用在体兔单侧肺左肺门持续性阻断血流1h,再灌注1、3、5h缺血-再灌注损伤的动物模型。90只白兔随机分为3组:缺血-再灌注组(IR组):缺血1h,分别再灌注1、3、5h。川芎嗪组(TMP组):再灌注缺血前1h静脉滴注川芎嗪60mg/kg,其余同IR组;对照组(C组):对兔进行假手术,不发生缺血。常规电镜制片、染色。观察肺组织超微结构的变化。结果电镜下见C组:肺微小动脉内皮结构、毛细血管内皮细胞及肺泡上皮细胞结构正常;IR组:肺微小动脉内皮细胞损伤明显,线粒体水肿、空泡变性。肺毛细血管腔内多形核粒细胞(PMN)堵塞,肺泡Ⅱ型上皮微绒毛脱失,细胞内板层小体疏松肿大;TMP组:肺微小动脉内皮结构基本正常,个别线粒体轻度水肿,无空泡变性,毛细血管腔内PMN少,堵塞相对较轻,肺泡Ⅱ型上皮微绒毛少许脱落。结论川芎嗪可不同程度地减轻肺缺血-再灌注肺组织电镜下的病理损伤,对肺缺血-再灌注具有保护作用。

高压及超临界压力下螺旋管内单相水摩擦压降特性实验研究

在较宽的参数范围内对高压及超临界压力下单相水流经立式螺旋管的摩擦压降特性进行实验研究。研究表明,对于高压工况,在高雷诺数Re条件下的水力粗糙区,管壁粗糙度对摩擦压降的影响要远大于二次流的影响,故单相水在螺旋管内的摩擦压降基本可直接采用直管的相关公式来预测;对于超临界压力工况,在物性变化剧烈的拟临界区内,采用高压工况计算公式所得的摩擦压降预测值要明显偏低于实验值。

基于低Reynolds数k-ε模型的超临界流体对流换热的快速计算模型

基于边界层理论,针对管内变物性湍流流动,建立了一种简单的数值模型,对超临界压力下水在直管内的湍流强制对流换热进行了数值研究。计算结果与实验数据比较表明,该数值模型不仅能正确地反映超临界工况下压力、质量流速和壁面热通量等参数对传热系数的影响,而且整个计算过程简洁而高效;计算中分别应用了两种均由Jones和Launder提出的低Reynolds数k-ε湍流模型(JL模型),发现JL1模型(c_1=1.55)适用于常物性管流,但在模拟超临界工况时计算值比实验值偏低很多;JL2模型(c_1=1.45)明显高估了常物性管流的传热系数,但在模拟超临界工况时在大部分参数范围内有着良好的预测精度。

基于Logistic模型的宁夏优质枸杞购买意愿影响因素研究

随着我国居民生活水平的不断提升,消费者对无公害、绿色和有机枸杞产品的需求量也越来越高。通过对消费者实地调研数据进行分析,探讨了消费者个人特征、家庭情况、品牌忠诚以及价格变动对购买宁夏优质枸杞意愿的影响作用。在此基础上,针对开拓宁夏优质枸杞的消费市场、提升优质枸杞的品牌知名度、促进优质枸杞产业生态化发展提出了相关建议。

超临界水活塞效应传热现象的数值模拟

在热力学临界点邻域,流体的一些物性(定压比热、热膨胀系数和等温压缩率)呈奇异性变化,从而产生了一种奇异的传热现象——“活塞效应”．活塞效应是由超临界流体在临界点附近较高的热压缩率和较低的热扩散率引起的,它不同于常规的导热、对流和辐射3种传热方式,被认为是第四种传热机理．文中对封闭容器内超临界水的活塞效应进行了数值分析,结果表明,不论是加热过程还是冷却过程,由于活塞效应的作用,系统趋于热平衡所需的时间大大减少.活塞效应不仅存在于临界点附近,而且在远离临界点处仍然作用明显,流体温度越接近对应压力下的拟临界温度,活塞效应作用越强烈．流体的定压比热与定容比热之比可以作为衡量不同参数时活塞效应强度的参数．

螺旋管内单相湍流摩擦阻力计算方法新探

对螺旋管内单相湍流摩擦阻力的计算方法进行了研究,发现传统的螺旋管单相阻力公式均无法直接应用于具有一定表面粗糙度的螺旋管。基于已有的实验结论,并借鉴直管内湍流粗糙过渡区摩擦阻力的经验处理方法,提出了一个新的螺旋管内单相湍流摩擦阻力计算公式。通过与国内外相关实验数据的对比,证明该公式能准确预测螺旋管内管流由水力光滑管至水力粗糙管整个过渡区内的摩擦阻力。公式形式简单,计算方便,具有工程实用意义。

区域经济增长的新视角:互联网普及与异质性人力资本

文章运用多指标面板数据聚类方法,按互联网资源将我国各省市划分为三大区域。通过构建模型,研究发现:互联网普及率对经济增长有积极促进作用,并且对互联网发展缓慢地区更为明显;人力资本水平和结构是造成地区经济差距的重要的原因,要重视男性人力资本的精英人才培养,加快女性基础教育的普及。此外,互联网发展中等区和缓慢区应重视固定资产投资及产业升级,进而减小地区间经济差距。

团队工作问题及应对策略探讨

列举了当今组织扁平化背景下团队工作中现存的困境,例如:团队中的群体懈怠、意见冲突、业绩衡量的公平性和成员之间的信任等问题,并分析了这些困境的成因和应对方案,在此基础上进一步提出建设高效团队的有关途径和方法,力图达到团队管理模式的较优状态。

3D打印混凝土增强技术研究进展

3D打印技术颠覆了传统材料的成型工艺,广泛应用于航空航天、汽车制造、生物医疗、建筑工程等领域。混凝土原材料来源广且成本低,可塑性良好,在基础设施领域应用广泛。在当今信息化和自动化大背景下,3D打印技术与混凝土结合生产的3D打印混凝土(3DPC)不仅能有效节省原料、环保施工,而且能够更加灵活地建造各类智能自动化程度高的装配结构。然而,目前3DPC仍存在抗拉强度低、抗震性差、配筋难、层间黏结强度低等诸多局限性,需要发展各种增强技术来提高性能,所以本文利用钢筋增强、纤维增强和其他方法增强方法分别论述各类补强材料对3DPC性能的影响,并且指出可能存在的问题和未来发展趋势。

林农劳动力配置驱动因素实证研究——基于林改背景下

在集体林权制度改革的背景下,通过对宁夏样本地区进行调查研究,探讨了劳动收入差异、林业政策变量、农户家庭人力资本和社会资本以及土地资源对农村劳动力配置的影响。研究结果得出:农户打工投入在林改后明显大于林改前;劳动收入差异和农户耕地面积对林农劳动力配置存在显著影响;家庭社会资本、人力资本在一定程度上影响着劳动力配置,但作用并不显著;农户林地面积与林业工程参与情况对劳动力配置中的林业投入影响显著。在此基础上,对合理配置农村劳动力提出了相关建议。

脑缺血和缺血再灌注大鼠皮层神经元自噬的动态变化

目的:探讨脑缺血和缺血/再灌注不同时间大鼠大脑皮层神经元自噬的变化。方法:健康雄性SD大鼠60只,随机分为:假手术(Sham)组(n=10),脑缺血和缺血/再灌注模型组(n=50).模型组分别在缺血30min、2h,缺血2h再灌注1h、6h、24h五个时间点,随机抽取10只大鼠,测定脑梗死体积和脑含水量,同时采用Western印迹法测定各组大鼠大脑皮层中微管相关蛋白轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)的水平,透射电镜检测大脑皮层神经细胞自噬情况。结果:脑缺血30min时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值未见明显上升,缺血2h时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值开始升高,明显高于Sham组(P<0.01);缺血/再灌注1h、6h时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值虽较缺血2h组有所下降,但仍明显高于Sham组(P<0.05);缺血/再灌注24h时LC3Ⅱ/Ⅰ比值达高峰,明显高于Sham组(P<0.01)。透射电镜观察进一步证实该现象。缺血/再灌注6h和24h时大鼠脑梗死体积明显增加,与Sham组比较有统计学差异(P<0.01)。缺血/再灌注24h大鼠脑组织含水量明显增加,明显高于Sham组(P<0.05)。HE染色显示:仅在缺血/再灌注24h组大鼠皮层见组织水肿、疏松,部分细胞变性、凋亡,海马区见大量神经元细胞核皱缩、深染呈变性凋亡状。结论:局灶性脑缺血和缺血/再灌注模型中大脑皮层缺血2 h神经元自噬即明显激活,缺血/再灌注1 h、6 h自噬均持续增高,缺血/再灌注24 h自噬达高峰。

新质生产力背景下大学生高质量充分就业:现实困境及实现路径

新质生产力被视为推动国家产业升级和经济结构优化的关键力量,对就业市场产生深远影响。作为重点就业群体的大学生,2024年度供给规模再创新高。在此背景下,大学生就业市场面临新的挑战和机遇:一方面,互联网、房地产和金融等传统行业正经历转型,岗位需求收缩;另一方面,以战略性新兴产业为代表的新质生产力正在崛起,带来新的就业机会。本文基于招聘平台大数据,深入分析当前大学生就业市场的突出问题及原因,并从需求侧、供给侧和供需匹配等角度提出政策建议。这不仅有助于把握当前大学生就业市场动态,还能为促进供需匹配、推动高质量充分就业、政府制定相关政策提供有力的数据支持和科学依据。

超临界压力下水在垂直加热管内传热特性的实验研究

采用均匀全周电加热方法,对内径为12 mm的垂直上升管内水在超临界压力区中的传热特性进行了实验研究.分析了质量流速、热流密度以及压力对传热特性的影响,发现由于超临界压力下边界层内流体物性的剧烈变化,使拟临界温度附近的传热得到显著强化,传热强化的程度随质量流速的增加而提高,随壁面热流密度和压力的增大而降低.根据实验数据,给出了超临界压力下水在垂直加热管内对流换热的经验关联式,其平均相对误差为11 8%.

缺血后适应对大鼠局灶性脑缺血再灌注所致自噬的抑制作用

目的:探讨缺血后适应对大鼠局灶性脑缺血再灌注所致自噬的影响。方法:取健康雄性SD大鼠30只,随机分为假手术(sham)组、缺血再灌注(I/R)组、缺血后适应(IPC)组,每组各10只。Sham组仅单纯暴露右侧颈总、颈内和颈外动脉;I/R组采用Longa改良线栓法制备大鼠右侧大脑中动脉缺血2 h、再灌注24 h模型;IPC组大鼠缺血2 h后,同侧颈总动脉再通10 s/闭塞10 s,循环5次,然后全面恢复血流再灌注24 h。采用透射电镜观察脑细胞自噬情况;Western blot法测定各组大鼠脑组织中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、磷酸化m TOR(pm TOR)和微管相关蛋白轻链3(LC3)-Ⅱ的蛋白表达水平;TTC法检测脑梗死面积;干湿称重法测定脑组织含水量;HE染色观察脑组织病理学变化。结果:IPC组m TOR、p-m TOR均显著高于I/R组(P<0.05),LC3-Ⅱ显著低于I/R组(P<0.01)。IPC组脑梗死面积、脑组织含水量均显著低于I/R组(P<0.01)。HE染色显示,IPC组神经元变性、坏死较I/R组明显减轻。透射电镜显示IPC组神经元损伤程度明显减轻,自噬泡明显减少。结论:IPC通过减少细胞内自噬而减轻脑缺血再灌注损伤,可能与增强m TOR作用有关。

哮喘大鼠IKK/NF-κB信号通道与抗氧化性的关系及银杏叶提取物的调控

目的:探讨哮喘大鼠IKK/NF-κB信号通道与丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的关系及银杏叶提取物(Egb)的调控。方法:36只SD雄性大鼠随机分为正常组(C组)、哮喘组(A组)、Egb组(E组)。用原位杂交法和免疫组化检测肺组织IκB激酶mRNA(IKKβmRNA)及核转录因子(NF-κB)P65亚基活性;硫代巴比妥酸法和二硝基苯甲酸法测定血清及支气管肺泡灌洗液(BALF)中的MDA和GSH的浓度。结果:A组肺组织IKKβmRNA及NF-κBP65表达均显著高于C组(均P<0.01),E组则均显著低于A组(均P<0.01);A组血清及BALF中MDA浓度显著高于C组(均P<0.01),E组则显著低于A组(均P<0.01);A组血清及BALF中GSH的浓度显著低于C组(均P<0.01),E组则显著高于A组(均P<0.01)。结论:哮喘大鼠肺组织IKKβmRNA、NF-κBP65表达显著增强,与抗氧化性降低有关,Egb能有效抑制IKK/NF-κB信号通道。

氧化应激与总肺缺血再灌注细胞凋亡的相关性及川芎嗪干扰的影响

目的探讨氧化应激在兔肺组织细胞凋亡中的作用及川芎嗪的影响。方法制备兔在体原位肺缺血再灌注(IR)损伤模型(PIRI),于IR 1、3、5 h分别测各组血浆MDA及SOD活力。应用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)介导的dUTP缺口末端标记技术(TUNEL),检测IR损伤引起的肺细胞凋亡的变化;进行氧化应激指标与细胞凋亡的相关性分析。结果 IR组1、3、5 h各组血浆SOD活力较假手术组比较显著降低(均P<0.05),TMP组在缺血1 h再灌注1、3、5 h SOD与IR组比较SOD活力明显升高(P<0.05,P<0.01)。在缺血1 h再灌注1、3、5 h IR组与假手术组比较MDA含量显著增高(P<0.01),TMP组在再灌注1、3、5 h的MDA含量显著高于假手术组(P<0.05,P<0.01),但低于IR组(P<0.05,P<0.01)。肺IR后IR组1、3、5 h发生明显的肺细胞凋亡(均P<0.01),而TMP组细胞凋亡指数与同一时相IR组比较显著降低(P<0.05,P<0.01);SOD与细胞凋亡指数呈负相关(r=-0.665,P<0.05),MDA与细胞凋亡指数呈正相关(r=0.764,P<0.05)。结论氧化应激导致的细胞凋亡在肺IR损伤机制中可能发挥着重要作用,川芎嗪可抑制氧化应激反应从而减轻细胞凋亡的发生,此机制可能是川芎嗪减轻肺IR损伤的机制之一。

桑葚提取物对实验性兔动脉粥样硬化形成过程中细胞间黏附分子-1表达的影响

目的探讨细胞间黏附分子(ICAM-1)在动脉粥样硬化(AS)形成中的作用及桑葚提取物的影响。方法新西兰纯种白兔30只,随机分为对照组6只(喂饲全谷物饲料)和模型组6只(予高脂饮食喂养);桑葚组18只,分为低、中、高剂量组,分别给予1、5、10 g/kg桑葚提取液灌胃,1次/d。各组喂养8 w,于0 w、2 w、4 w、6 w、8 w末采血,测血浆胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白的水平。于8 w末采完血后处死兔,取胸主动脉和冠状动脉用免疫组化法检测胸主动脉、冠状动脉ICAM-1表达。结果对照组血脂在实验前后无明显变化,而模型组血浆胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白在2 w末时较实验前及对照组即已明显升高(P<0.01)。免疫组化染色显示,对照组兔胸主动脉壁、冠状动脉壁ICAM-1呈阴性表达,而模型组ICAM-1内皮细胞表达显著增强,且斑块内和中膜平滑肌表达亦增强、表达范围较大。桑葚提取物三组动脉壁ICAM-1表达显示,桑葚低、中剂量组的表达有所减弱,而桑葚高剂量组呈明显的弱阳性表达。结论 ICAM-1参与了AS的形成和发展,桑葚提取物可抑制ICAM-1的表达,从而抑制AS的形成。同时高脂血症与ICAM-1的表达间可能为一种剂量正相关关系。