燃氢燃机高温高湿透平耦合传热和冷却特性

分析了燃氢燃机透平在导热/对流/辐射耦合作用下的流动传热和冷却特性,发展了能够计算高H_(2)O与CO_(2)分压比的灰气体加权和(WSGG)模型。结果表明:燃氢燃机工质中水蒸气含量增大导致金属壁面温度升高;加入辐射的影响后,H_(2)O和CO_(2)含量对传热的影响呈相反的结果,这主要是由于CO_(2)的对流传热能力强于H_(2)O,而H_(2)O的辐射能力强于CO_(2);在对流、导热、辐射3种传热方式都存在的燃氢透平冷却耦合系统中,气膜冷却的速度场几乎不受影响,而温度场则深受耦合及辐射的影响,所定义的耦合条件下气膜冷却效率能够表征燃氢条件下气膜的冷却性能,因此在燃氢燃机透平冷却的设计中,燃氢导致的热负荷恶化需纳入设计变量中。

熔体微分电纺PLA/PAAS纳米纤维空气滤膜的制备及高湿环境下的过滤性能

为解决高湿环境下,空气滤膜的过滤效率迅速降低的问题,采用聚丙烯酸钠(PAAS)熔融共混改性聚乳酸(PLA),并且,利用熔体微分静电纺丝方法制备了PLA/PAAS熔体电纺亲水纳米纤维滤膜(PLA/PAAS电纺滤膜),主要研究了PAAS含量变化与滤膜性能之间的关系及高湿环境下,PAAS材料对滤膜过滤性能的影响。结果表明,当PAAS的含量(质量分数ω)为3%时,克重为40 g/m^(2)的PLA/PAAS电纺滤膜平均直径及直径标准差最小,分别为0.97μm及0.245,过滤效率达到最佳,其值为97.37%,品质因子达到0.0353 Pa^(-1);在高湿环境下,放置48 h后,PLA/PAAS电纺滤膜的过滤效率为95.49%,过滤品质因子为0.0206 Pa^(-1),证明了PLA/PAAS电纺滤膜在高湿环境下长时间放置后,性能仍保持稳定。

高温高湿隧道工人劳动强度和劳动时间研究

当隧道穿越高温热泉断层破碎带时,施工人员将面临高温高湿环境,而钻爆法隧道施工工序复杂,劳动强度大,高湿环境对隧道人员的影响巨大。为保障隧道施工人员的安全健康,本文基于能量代谢率变化规律得到高温高湿环境隧道施工人员劳动强度修正等级和人体预测热应激修正模型,给出了高温高湿环境下隧道施工人员安全连续劳动时间建议,并在高温隧道进行了现场测试。结果表明:当温度大于30℃,湿度大于70%时,温度每增加4℃,或相对湿度每上升10%,隧道施工人员劳动强度等级约增加一级;当温度超过38℃,相对湿度大于90%或温度超过40℃,相对湿度大于70%时,所施工人员均应停止作业,现场测试结果表明人体热应激修正模型误差小于5%。

高温高湿环境下产房管理的误区及改善措施

随着生猪产业规模化和集约化发展,产房设施化程度越来越高,环境因素对母猪的体况、健康、繁殖性能以及断奶仔猪品质等指标的影响越来越大,这些指标是决定猪场的生产效率和经济效益的重要指标,产房高效管理越来越受到重视。猪是恒温动物,成年猪皮下脂肪厚,散热能力差,导致其怕热;而仔猪皮下脂肪薄,体热容易散失,导致仔猪怕冷,容易受到环境变化的影响。

高温高湿环境下军事训练致新兵横纹肌溶解及相关脏器损伤的研究

目的通过比较不同训练环境对新兵实验室检测指标及心电图的影响,探讨新兵在高温高湿环境下出现横纹肌溶解和相关脏器损伤的可能性。方法选择两地新兵500名,均为男性,年龄(21.36±2.59)岁,按新兵所在环境分为常规环境组(北京某部,n=250)和高温高湿环境组(海南某部,n=250)。进行相同科目训练后4周,采集新兵的一般情况、训练前后血液及尿液学指标、心电图检查相关指标,并进行统计学分析。结果高温高湿环境组炎症反应、心肌损伤、肌肉损伤、肝损伤、肾损伤的发生率分别为45.76%、3.39%、12.71%、25.42%、12.71%,较常规环境组显著增加(P<0.05)。高温高湿环境组新兵窦性心动过缓、房性早搏、非特异ST-T变化、左室高电压、短PR间期的发生率分别为6.78%、5.93%、8.47%、6.78%、2.54%,显著高于常规环境组(P<0.05)。结论高温高湿环境下新兵军事训练后更易出现炎性反应、心肌损伤、肌肉损伤、肝损伤、肾损伤以及心电异常。

高温高湿环境下运动员身体机能变化的研究进展

高温天气是运动训练、比赛中的一种特殊环境,可使运动员的体能消耗加剧、运动表现变差。高温通常伴随着较高湿度,湿度升高会进一步阻碍热量散失。近年来对高温环境下身体机能变化的研究主要集中在热应激和热适应中能量代谢及体温调节上。该文就高温环境对运动表现及身体机能生理生化影响方面进行综述,旨在为运动员在高温环境下训练和比赛对运动能力发挥提供理论指导与措施。

低压静电场协同低温高湿解冻对牛肉嫩度和持水性的影响

为探究低压静电场协同低温高湿解冻对牛肉嫩度和持水性的影响,本研究以牛背最长肌为试验材料,分析了低压静电场解冻(电压2500 V,温度4℃,相对湿度50%)、低温高湿解冻(温度4℃,相对湿度98%)、低压静电场协同低温高湿解冻(电压2500 V,温度4℃,相对湿度98%)与低温解冻(温度4℃,相对湿度50%)四种解冻方式对冷冻牛肉剪切力、质构、水分分布、水分含量、持水性、感官评价的影响。结果表明:低压静电场协同低温高湿解冻的解冻时间最短(804 min),其中解冻损失(2.06%)、蒸煮损失(26.09%)与离心损失(15.00%)显著低于其余三种解冻方式(P<0.05),垂直肌纤维剪切力值(95.46 N)和平行肌纤维剪切力值(41.69 N)最低,自由水含量最低,水分迁移较少,水分含量(68.31%)最高,嫩度品质最优,该解冻方式样品的组织状态、气味、弹性及色泽均最优(总体可接受度最高);综上,低压静电场协同低温高湿解冻加快了牛肉解冻速率、减少了汁液流失,改善了牛肉持水性和嫩度,品质最佳。本研究结果将为低压静电场协同低温高湿解冻技术在冷冻牛肉解冻的产业应用提供理论依据。

高温高湿条件环己烷泄漏率法可行性研究

核设施通常采用碘吸附器净化放射性气态碘,环己烷泄漏率法可用于测试碘吸附器的泄漏率,但是高温、高湿的气流条件会造成环己烷气体在活性炭中过早解吸,可能导致无法辨别机械泄漏与解吸穿透,使得泄漏率试验失效。本试验采用环己烷气体动态解吸法测定了在气流温度为75℃、80℃、85℃,气流相对湿度为85%、90%、95%条件下,环己烷气体在与碘吸附器炭层等厚的活性炭试验床中的解吸穿透时间。结果表明,随着气流温度与湿度的上升,环己烷气体在活性炭床中的停留时段缩短,在最高试验温度(85℃)及试验气体相对湿度(95%)条件下,环己烷气体从活性炭床中的解吸穿透时间远大于工程实践中机械泄漏的判定时间。通过开展机械泄漏模拟试验,在试验炭床上分别设置多孔径泄漏点,测试了高温、高湿试验对应的气流条件下活性炭床的泄漏率。结果表明,高温高湿条件下,环己烷泄漏率法测试机械泄漏的灵敏度高,响应性好,具备用于碘吸附器的泄漏率测试的可行性。

呼吸防护口罩在高湿及有机溶剂环境中的过滤性能研究

为探究呼吸防护口罩在高湿和有机溶剂中的可靠性,针对传统熔喷布口罩和PTFE覆膜口罩在高湿及有机溶剂环境中的阻力及过滤效率变化展开研究。研究结果表明:PTFE覆膜口罩和熔喷布口罩在高湿环境中过滤效率均有一定下降;在有机溶剂作用下,熔喷布口罩的过滤效率最大降幅为63.87%,而PTFE覆膜口罩变化较小,这主要是PTFE膜和熔喷布的电荷衰减导致的。此外,PTFE覆膜口罩和熔喷布口罩在常规环境中阻力无明显差异,但在高湿环境中测试3 h阻力最大值分别为2493 Pa和218 Pa,水蒸气凝结在PTFE膜表面并堵塞孔隙是主要原因,亲水纤维和口罩复合在短时间内能够减缓阻力增长。研究结果可为呼吸防护口罩的进一步完善与优化提供参考。

高温高湿环境与蛋白质补充对运动员能量代谢的影响

目的:探究高温高湿环境下递增负荷运动结合乳清蛋白补充对运动员静息代谢,运动时和运动后代谢气体中碳水化合物、脂肪代谢的影响。方法:招募8名一线男性现代五项运动员,分别按照常规环境-对照组、常规环境-乳清蛋白组、高温高湿环境-对照组、高温高湿环境-乳清蛋白组的干预顺序进行实验。测试当天进行静息代谢测试和体成分测试,在进入特殊环境测试前30 min补充或不补充乳清蛋白,随后进行递增负荷测试,结束后采集恢复10 min代谢气体,次日清晨再进行静息代谢测试。结果:在不同环境下急性递增负荷运动结合乳清蛋白补充干预次日的静息代谢率组间无显著性差异。高温高湿环境下的补充组和对照组的碳水化合物氧化率、供能率均显著提高(P<0.05)。递增负荷运动中各阶段碳水化合物氧化率,在高温高湿环境下4~8 km/h时补充与对照组均显著降低。在峰值运动负荷时和运动后的1~9 min内存在环境主效应显著性差异(P<0.05)。各阶段脂肪氧化率,在高温高湿环境下4~8 km/h阶段中补充与对照组均升高,存在补充主效应显著性差异(P<0.05)。在运动中的13~16 km/h时存在环境主效应显著性差异。结论:与常规环境相比,高温高湿环境急性递增负荷运动结合运动前乳清蛋白补充对运动员次日静息代谢、整个运动过程的碳水化合物氧化率和脂肪氧化率无影响。在较低运动强度下(4~8 km/h)补充乳清蛋白,可提高脂肪氧化率和降低碳水化合物氧化。

高温高湿贮藏对大豆及其加工产品品质影响研究进展

大豆作为一种优质的植物蛋白来源,近年来广泛应用于食品行业。大豆贮藏是大豆在收获后直至加工前的必要阶段,但贮藏过程中可能存在极端环境如高温、高湿及极低温等条件,会直接影响大豆原料的组分特性和结构,从而影响加工产品的品质。因此,研究大豆贮藏环境和产品品质变化至关重要。本文系统综述了国内外大豆贮藏过程中大豆及产品变化的相关研究进展,分析了不同贮藏条件下大豆原料的蛋白质、脂肪、碳水化合物等组分及其加工产品豆乳、豆腐的品质变化,重点分析高温高湿贮藏条件(极端环境)下大豆蛋白质等主要组分和豆腐品质的变化机制,为大豆长期贮运和豆制品产业发展提供参考。

不同的玉米品种和乳酸菌添加剂对带轴高湿玉米发酵品质的影响

试验旨在比较不同品种和复合乳酸菌添加剂制作带轴高湿玉米(HMEC)的营养成分差异,筛选出适合生产HMEC的添加剂和玉米品种。将YM1、YM2和YM33个品种玉米的果穗粉碎后,分别添加2种添加剂,即GT组(植物乳杆菌≥1.0×10^(8) CFU/g和布氏乳杆菌≥5.0×10^(7) CFU/g)和JT组(乳酸乳球菌≥6.2×10^(10) CFU/g和布氏乳杆菌≥6.2×10^(10) CFU/g),调整水分含量为37.5%,每个处理组5个重复。发酵60 d后检测发酵参数及营养指标。结果表明:3个品种GT组干物质、淀粉含量均高于JT组(P<0.05),YM1和YM3的GT组粗蛋白质含量低于JT组(P<0.05),YM2和YM3的GT组酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和淀粉含量高于JT组(P<0.05),YM1中GT组LA高于JT(P<0.05);GT和JT组YM1的ADF、DNF含量高于其余2个品种(P<0.05),GT组YM2淀粉含量高于YM1和YM3(P<0.05),JT组YM1淀粉含量高于YM2和YM3(P<0.05);YM2的GT组总可消化养分(TDN)、维持净能(NEM)、生长净能(NEG)低于JT组(P<0.05);GT组YM3的TDN、NEM、NEG高于YM2(P<0.05),YM2高于YM1(P<0.05),JT组YM3和YM2的TDN、NEM、NEG均高于YM1(P<0.05)。从中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、淀粉含量和能值(TDN、NEM、NEG)来看,YM2制作的HMEC综合表现优于YM1和YM3;与JT相比,GT可以显著提高HMEC的干物质、淀粉、LA含量,而能值低于JT组,使用时需要综合考虑。

水分含量和发酵时间对带轴高湿玉米发酵品质和有氧稳定性的影响

为探讨不同水分含量和发酵时间对带轴高湿玉米(Zea mays)发酵品质及有氧稳定性的影响,确定带轴高湿玉米(HMEC)的最佳发酵时间及理想水分含量,选用完熟期的带轴玉米为主要原料,将添加剂溶于蒸馏水添加至粉碎后的玉米中,调整水分含量至32.5%、37.5%、42.5%和47.5%,装袋、密封保存(每组10个重复,每个重复1000 g),分别于发酵60和180 d取样,评定其物理感官指标,并测定其发酵品质和有氧稳定性。结果表明:1)青贮180 d的HMEC感官评分优于发酵60 d。2)发酵时间与HMEC水分含量的交互作用对中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、灰分和淀粉含量有显著影响(P<0.05)。随着发酵时间的延长HMEC中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量显著升高(P<0.05),干物质、木质素和淀粉含量显著降低(P<0.05)。3)发酵时间与HMEC含水量的交互作用对pH、乳酸、氨态氮以及可溶蛋白含量均有显著影响(P<0.05)。37.5%组HMEC发酵180 d后pH显著低于其他3个水分处理组(P<0.05),发酵180 d的HMEC对比发酵60 d,其pH显著降低(P<0.05),乳酸、乙酸、氨态氮以及可溶蛋白含量均显著升高(P<0.05)。4)发酵时间与HMEC含水量的交互作用对总可消化养分、维持净能、生长净能、泌乳净能以及7 h淀粉消化率指标均有显著影响。37.5%组HMEC发酵180 d后7 h淀粉消化率显著高于其余3个水分组(P<0.05);且随着发酵时间的延长,总可消化养分、泌乳净能以及7 h淀粉消化率的值均显著提升(P<0.05)。5)发酵180 d的HMEC有氧稳定性显著高于发酵60 d(P<0.05)。综合考虑感官评分、营养成分、发酵品质以及有氧稳定性等几个方面,37.5%含水量发酵180 d的HMEC发酵品质最好。

高温高湿环境下大鼠肠道菌群与脑肠肽关联性分析

目的:探讨高温高湿环境下大鼠肠道菌群结构和功能表达,及其与血清脑肠肽指标间的相关性。方法:将16只成年SD雄性大鼠随机分成2组,常温常湿组和高温高湿组,每组8只。常温常湿组放置于温度(25±2)℃、湿度(50±5)%的恒温恒湿箱中,高温高湿组放置于温度(40±2)℃、湿度(70±5)%的恒温恒湿箱中,饲养7 d,期间正常喂食饮水。实验收集两组SD大鼠粪便样品于1.5 mL离心管,并通过腹主动脉采集血液样本。采用16S rDNA和宏基因组测序法对2组大鼠粪便样品进行分析,明确高温高湿环境对菌群结构和功能的影响。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定大鼠血清胆囊收缩素(CCK)水平;Spearman相关性分析菌群与脑肠肽间的相关性。结果:动物行为学观察表明高温高湿组大鼠躁动不安,随着时间延长出现大鼠前爪挠面部且精神差的情况,大鼠活动也逐渐减弱。16S rDNA和宏基因组测序结果显示,与常温常湿组相比,高温高湿环境能够显著降低肠道菌群的Alpha和Beta多样性,引起厚壁菌门/拟杆菌门的比值升高。物种差异分析获得核心差异菌群,其中上调菌群为棒状杆菌、另枝菌属,下调菌群为普雷沃氏菌、考拉杆菌、毛螺旋菌、瘤胃球菌;功能分析结果表明高温高湿主要影响精氨酸和脯氨酸代谢、卟啉代谢、视黄醇代谢等新陈代谢过程及生物合成,还涉及糖酵解/糖新生、ABC转运蛋白、核糖体等。ELISA测定结果显示高温高湿组SD大鼠血清CCK含量较常温常湿组显著降低,并与核心差异菌群呈现相关性。结论:高温高湿环境可引起大鼠肠道菌群结构和功能异常,进而通过核心差异菌群影响CCK水平变化,影响大鼠情绪的调控。功能富集分析表明,高温高湿环境下大鼠肠道差异菌与大鼠情绪变化具有相关性,提示与神经性疾病有重要的关系。该研究丰富了环境对肠道菌群影响的认识,同时对临床诊断和研究提供了支撑。

某水电站尾调室高湿环境散湿量分析和半经验预测方法

地下水电站尾调室内环境常年高湿,对尾调室合理除湿,保障室内人员和机组设备的安全成为亟待解决的关键问题。其中,尾调室内散湿量的分析和预测是开展除湿工作必不可少的一步。基于实测数据、理论推导和数值分析,总结了某水电站尾调室各项空气参数的变化规律,计算对比了短期测试和长期测试的散湿量,确定了高湿环境下大空间对流传质系数(以空气含湿量差为基准)的影响因素,建立了某水电站尾调室的散湿量预测模型。结果显示:11月底至次年1月,在入口风速较低的情况下,入口空气温度与围岩换热至出口时上升1.5~2.2℃,入口低湿度空气至出口时接近饱和状态;尾调室内的散湿量是动态变化过程,在11月底处于峰值28~32g/(m^(2)·h),至次年1月不断下降至7~10g/(m^(2)·h);将对流传质系数视为风速和含湿量差的双因素函数具有较高的相关性,并给出了拟合计算式。

高温高湿低压低氧环境认知测试项目筛选及认知表现变化规律研究

筛选了高温高湿低压低氧环境下认知功能的测试项目,并在温度37℃、相对湿度80%、海拔高度3500m环境下开展认知实验,研究人体运动状态时认知表现的变化规律。通过测试项目难度评价筛选出视觉保留、数字检索、注意力调转、视选择反应时和斯特鲁普等5个认知测试项目;对测试项目的刺激限时、应答限时和刺激量进行调整,调整后的刺激限时评价、综合难度评价和时长接受度评价达到适中或正好可接受,调整后的总测试时长约为710s。认知实验结果显示,心率、口腔温度和血氧饱和度均在安全限值内,口腔温度最高达到38.3℃。受试者的认知测试成绩在实验过程中呈现升高的趋势,表明认知表现由于运动得到改善,但为维持认知测试成绩,受试者需要付出更多的主观努力而导致脑力负荷增大。研究成果可为复杂环境下认知测试项目筛选以及认知表现变化规律研究提供参考。

深井高温高湿工作面热害治理研究及工程应用

平顶山矿区部分矿井开采深度已达千米,综采工作面高温高湿等热害问题日益严重。针对平煤股份十矿33010工作面埋深超千米、地温梯度大、温度高湿度大的客观地质条件,与格力电器公司进行合作研发局部制冷降温除湿系统,研制出满足矿井需求的多机头、大冷量、超高压比、高运行范围、低出水温度要求的采煤工作面局部制冷降温除湿设备。工程应用结果表明:格力电器公司3台制冷主机总制冷量达到2000 k W,采煤工作面温度最大降幅12℃,平均降低8.5℃;湿度最大降幅35%,平均降低25%,降温除湿效果明显,极大地改善了职工作业环境,有力促进了矿井生产效率的提升。

高湿区域输电线路金具锈蚀多因素影响分析模型

对地区污染总体情况以及输电线路金具腐蚀的诱因进行了分析,提出了分析方法以及防护措施。结果表明:四川区域酸性湿沉降主要分布在川南和川西区域,分布在夏秋季节;高硫污染高酸型湿沉降环境,是金具腐蚀速率加快的环境外因;由此建立了输电线路金具锈蚀多因素模型,获取金具区域腐蚀分布图;还提出金具材料防腐、线路图像识别以及输电线路维护等多种防护措施。相关结果为高湿区域输电线路金具锈蚀防护提供了参考。

高湿状态下单板层积材的横纹承压性能

重组加工是提高低强度木材结构性能的重要手段,以杨木重组加工的单板层积材为研究对象,从受力方式、承压方向及增强方法等方面研究了高湿状态下单板层积材的全表面、局部表面及尽端局部表面横纹承压性能。结果表明:湿环境对杨木单板层积材横纹承压性能影响较大,湿环境下其全表面横纹承压性能为干环境下的33%;杨木单板层积材横纹承压性能主要与其承压位置与承压方向有关,局部横纹承压时受到承压面周围木材纤维的支持作用显著,承压面平行于单板层时其局部承压强度最高,在干燥环境下,分别是尽端局部及全表面横纹承压强度的1.2倍和1.4倍。单板层积材结构是导致不同承压方向横纹承压性能差异的主要原因,承压面垂直于单板层时,单板层积材易过早发生分层或屈曲破坏。湿环境下单板层积材含水率较高材质较软,自攻螺钉支持作用明显,有助于改善其承压性能。杨木单板层积材横纹承压强度对环境湿度较为敏感,在工程应用时应保持环境干燥并使承压面平行于单板层。

高温高湿环境下战创伤救治的研究进展

随着全球变暖日益加剧和新时代我军军事战略重点的变迁,提高我军在高温高湿环境下战创伤的救治水平和卫勤保障能力,对于保障未来特殊战场环境下的官兵战斗力具有重要意义。高温高湿环境下战创伤相较于常温常湿环境具有特殊的损伤特征和规律,该类环境往往会加重原有创伤,致使其救治工作极具有挑战性,是当前军事特种医学领域亟待研究的关键课题。文章主要就高温高湿环境下战创伤的基础、临床和卫勤保障研究进行综述。