Aspen Adsorption在气体吸附过程模拟方面的应用

Aspen Adsorption是一款吸附模拟软件,常用于气体吸附分离过程的模拟计算,对操作条件优化、设计优化、吸附材料性能评价等方面具有一定的指导作用。简要介绍了Aspen Adsorption软件的应用、模型参数和各种衡算方程,总结了其在穿透曲线计算方面的模拟计算和应用,归纳了利用循环控制器Cycle Organizer针对各种类型的变压吸附PSA(Pressure Swing Adsorption)和变温吸附TSA(Temperature Swing Adsorption)过程进行模拟的情况。此外,针对Aspen Adsorption与其他软件结合使用的案例也进行了简要介绍。最后对Aspen Adsorption的未来发展进行了展望。

捕食梨火疫病菌黏细菌菌株的筛选及其生防潜力

【目的】发掘梨火疫病生防资源,探究黏细菌在梨火疫病生物防治中的应用潜力。【方法】通过菌苔捕食和对峙共培养从实验室前期分离、保存的黏细菌菌株中筛选高效捕食梨火疫病菌的黏细菌菌株,并通过喷施梨离体花序和盆栽杜梨苗测定其防病效果。【结果】(1)46株供试黏细菌菌株对梨火疫病菌均具有捕食能力,其中菌株WCH05、FB02和WCH03对梨火疫病菌的平板捕食能力较强。(2)黏细菌菌株WCH05预处理(喷施)对预防梨花腐的效果显著,其7d平均防效为68.35%,与农用链霉素(68.20%)接近,其次是菌株FB02,防效达到63.24%,而菌株WCH03的防效相对较低,为50.36%;黏细菌菌株WCH05、FB02和WCH03预处理(喷施)能够显著降低盆栽杜梨苗嫩枝的枝枯率和病情指数(p<0.05),7~21 d的平均保护性防效分别为81.53%、76.38%和71.44%,治疗性防效分别为63.84%、51.13%和54.88%。(3)结合形态学特征和多基因序列分析,将WCH05和FB02鉴定为橙色黏球菌(Myxococcus fulvus),WCH03鉴定为黄色黏球菌(Myxococcusxanthus)。【结论】筛选获得3株对梨火疫病菌具有高捕食能力的黏细菌菌株,室内防效显著,具有较好的生物防治应用前景。

基于磁-热双向耦合的牵引电机温度场分析

为探究牵引电机温升问题,本文以某大型矿用电动车轮边牵引电机为研究对象,建立电机三维流动与传热耦合求解的有限元模型;并给出基本假设与相应的边界条件,采用磁-热双向耦合方法模拟计算电机的电磁场和温度场,在此基础上,分析该电机在低速满载工况下的温度场分布特性。采用这种分析方法可以实现对电机温度场特性的准确分析而且有助于电机冷却系统合理设计,为更大功率的电机综合物理场的准确计算提供了理论依据。

基于流固耦合的牵引电机流动特性分析

为了研究电机轴向通风冷却系统的电动机内部情况,本文以某大型矿用电动车轮牵引电机为例,对其轴向通风冷却与传热进行了研究。基于流体力学以及传热学理论,结合电机轴向通风性能以及结构特点,建立了电机三维流动与传热耦合求解的有限元模型,并给出基本假设与相应的边界条件。通过计算电机内部的电磁场和温度场,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合,避免了利用经验公式计算模型间的换热系数带来的误差,能够获得更加精确的温升及冷却结果。在此基础上,通过对电机进行流固耦合计算,研究流量分配对通风冷却效果的影响,进而在原有模型上分析不同流量、不同定子流道、不同流道宽度对电机温度场及流阻的影响,并提供优化流道从而有效降低电机最热温度区域。通过对实际运行车辆电机温度场及冷却阻力监控验证了仿真计算的准确性。通过流固耦合分析方法将有助于电机的散热优化设计,为更大功率的电机综合物理场的准确计算提供了理论依据。

空气取水多孔材料研究进展

水资源是人类生活和一切生产活动的基础,然而缺乏淡水资源是一个世界性的问题。空气取水技术等非传统供水技术能有效缓解水资源不足的问题。本文对吸附式空气取水多孔材料的研究进展进行系统综述,简要介绍空气取水技术,分析多种空气取水多孔材料,包括硅胶、活性炭、沸石分子筛、金属有机框架、吸水树脂的特点,着重论述基于以上5种多孔材料改性的复合吸附材料的特点和研究现状,同时论述选用空气取水材料的方法原则等内容。通过选择合适的材料和合理的改性方法,可以合成出具有水吸附容量大、释水能耗需求低、快速吸附-解吸以及循环耐久性好等特性的空气取水吸附材料,将有效改善空气取水技术的不足,提升空气取水的能力,更高效环保地利用水资源,同时为空气取水技术研究的发展提供思路与参考。

苦瓜多糖的响应面法提取及其抗氧化抑菌研究

本研究以市售苦瓜为材料,采用果胶酶从苦瓜粉中提取多糖,探究酶解温度、酶解时间、果胶酶用量、p H对苦瓜多糖提取率的影响,通过单因素实验对苦瓜多糖的提取率进行测定,然后用响应面方法优化苦瓜多糖的提取工艺。以DPPH自由基、ABTS自由基清除能力为指标测定苦瓜多糖抗氧化能力,通过抑菌圈大小测定苦瓜多糖抑菌活性。在温度为54℃,酶解时间为86 min,果胶酶添加量为0.05 g,pH 4.86的环境下苦瓜多糖的提取率最高为14.74%,通过抗氧化试验可知苦瓜多糖对DPPH自由基、ABTS自由基有较好地清除能力,通过抑菌试验可知苦瓜多糖能有效抑制大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的繁殖。

超声时间对牛肉干品质及其肌原纤维蛋白结构的影响

本文以牛背最长肌为试验原料,采用超声辅助腌制技术处理原料肉,探究不同超声时间(0、15、30、45、60 min,功率300 W,频率30 kHz)对发酵前牛肉条和经6 d自然发酵后牛肉干的品质特性及蛋白结构的影响。结果表明:增加超声时间可显著提高发酵前的牛肉条和经6 d自然发酵的牛肉干中水分含量、水分活度、pH和盐含量,降低剪切力(P<0.05)。此外,对超声处理后的牛肉条中肌原纤维蛋白进行结构分析,结果表明:随着超声时间的增加,肌原纤维碎片化指数上升,羰基含量、活性巯基含量增加,表面疏水性增强,总巯基含量降低(P<0.05)。超声时间超过30 min后,处理组a*值显著降低(P<0.05),且牛肉干嫩度差异不显著(P>0.05)。综上,为了避免蛋白过度氧化及能源浪费,最终确定超声时间30 min为最佳处理条件,可有效改善牛肉干品质特性。

超声功率对牛肉干品质及牛肉肌原纤维蛋白结构的影响

为改善传统牛肉干质地坚硬、咀嚼性差、品质不稳定等问题,本实验采用超声辅助腌制技术处理原料肉,研究不同超声功率(0、150、300、450 W和600 W,时间30 min,频率30 kHz)辅助腌制处理后的新鲜牛肉条和经6 d自然发酵的牛肉干中水分质量分数、水分活度、pH值、色泽、氯化钠质量分数(以下简称盐含量)、剪切力等品质特性,以及超声处理后新鲜牛肉条中肌纤维碎片化指数、表面疏水性、羰基含量、总巯基含量和活性巯基含量等的变化情况,并对牛肉干进行感官评价,探究超声功率对牛肉干品质特性及牛肉肌原纤维蛋白结构的影响。结果表明,牛肉干中水分质量分数、水分活度、pH值、盐含量、L^(*)值和b^(*)值均随着超声功率的提高逐渐增加,而剪切力逐渐降低。超声处理有利于牛肉干a^(*)值增加,但功率过大会降低a^(*)值。随着超声功率的提高,肌原纤维蛋白的肌纤维碎片化程度、羰基含量、活性巯基含量和表面疏水性均呈现上升趋势,而总巯基含量呈现显著下降趋势(P<0.05)。感官评价结果表明,超声功率300 W的牛肉干整体可接受性最佳。综上,为了保持颜色稳定性,避免蛋白过度氧化以及能源浪费,确定超声功率300 W为最佳处理条件,此条件下的超声处理可明显提高牛肉干的整体品质。

牵引电机轴向空冷通风冷却温度场分析

重型装备尤其是采矿、农业、施工和材料处理行业使用的机器,其复杂性正在迅速提升,永磁材料和电机制造技术的进步,永磁无刷直流电机的功率密度不断提高。这意味着电机的电磁负载不断增加,热负载急剧上升,电机的热设计变得越来越重要。本文以某大型矿用电动车轮牵引电机为例,基于流体力学以及传热学理论,结合电机通轴向风性能以及结构特点,建立了电机三维流动与传热耦合求解的有限元模型;并给出基本假设与相应的边界条件,通过计算电机内部的电磁场和温度场,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合,不需要假定模型之间的换热系数边界条件,能够获得更加精确的温升及冷却结果。在此基础上,分析了不同工况下的电机温度场。这种新的分析方法将有助于电机的散热优化设计,为更大功率的电机综合物理场的准确计算提供了理论依据。

高活性低密度水泥浆及其强度形成机理研究

为了解决井底高温高压下空心轻质颗粒破碎造成低密度水泥浆流变性恶化摩阻升高、密度上升,固井漏失风险增加的问题,利用高活性实心复合减轻材料和配套激活剂,开发了恒密度、具有二次水化特征的高活性低密度水泥浆体系。文章利用水化热分析仪、X射线衍射仪、热重分析仪和扫描电子显微镜等,研究了高活性低密度水泥浆体系的早期水化反应、水化产物化学结构、微观结构和抗压强度发展规律。结果表明:高温高压下高活性低密度水泥浆具有恒密度、恒流变的特点。在高活性低密度水泥浆中,硅酸盐水泥水化产生的碱性水化产物和水化热可激活复合减轻材料,使该水泥浆早期水化过程中具有二次水化特征,形成“双放热峰”,增加水泥浆的水化热和水化产物含量。高活性低密度水泥浆水化反应消耗Ca(OH)_(2),形成大量钙矾石和C-(A)-S-H,增加该水泥石的水化产物含量、固相体积分数和微观结构致密度。与釉化珍珠岩低密度水泥石相比,水化28 d高活性低密度水泥石的抗压强度提高了16.7%,其耐久性良好。

LncRNA GATA2-AS1在肾癌组织中的表达及其对肾癌细胞ACHN恶性生物学行为的影响

目的:检测长链非编码RNAs(lncRNAs)GATA2-AS1在肾细胞癌(RCC)组织及肾癌细胞株中的表达,并探讨其表达与患者临床病理资料之间的相关性。研究过表达GATA2-AS1对肾癌ACHN生物学行为及上皮间质转化(EMT)进程的影响。方法:应用实时荧光定量多聚核苷酸酶链式反应(RT-qPCR)检测GATA2-AS1在71例肾细胞癌组织和与其相对应癌旁正常组织以及肾癌细胞株(786-O、ACHN)中的表达。通过建立过表达载体pcDNA3.1-GATA2-AS1并转染ACHN细胞,应用RT-qPCR法检测转染效率。应用细胞增殖实验(MTS)、克隆形成实验检测GATA2-AS1过表达对ACHN细胞体外增殖能力的影响。应用划痕实验、Transwell小室侵袭实验分别检测GATA2-AS1过表达对ACHN细胞体外迁移能力及侵袭能力的影响。应用RT-qPCR法检测GATA2-AS1过表达对EMT进程中相关标志物(E-cadherin、N-cadherin及Vimentin)表达水平的影响。结果:GATA2-AS1在两株肾癌细胞系中相对表达量均明显下调(P<0.01),其中ACHN细胞的GATA2-AS1表达水平最低。GATA2-AS1在RCC组织中的相对表达量显著低于癌旁组织(P<0.01),GATA2-AS1在RCC组织中的表达水平与TNM分期及淋巴结转移相关(P<0.05或P<0.01)。成功构建过表达载体pcDNA3.1-GATA2-AS1并转染肾癌细胞ACHN,GATA2-AS1过表达组的相对表达量显著高于对照组(P<0.01)。GATA2-AS1过表达后可显著抑制ACHN细胞的在体外的增殖、迁移及侵袭能力(P<0.05或P<0.01)。同时E-cadherin表达水平上调,间充质标志物N-cadherin、Vimentin表达水平降低(P<0.05或P<0.01)。结论:GATA2-AS1在RCC组织及肾癌细胞株中低表达情况,与患者TNM分期及淋巴转移有关。GATA2-AS1过表达可以显著抑制肾癌细胞的体外增殖、迁移、侵袭能力及EMT的进程。

自拟四君子汤合消风散加减治疗非小细胞肺癌的预后研究

目的分析自拟四君子汤合消风散加减联合化疗治疗非小细胞肺癌(NSCLC)患者的治疗效果及其对预后的影响。方法回顾性分析宿迁市中西医结合医院2018年7月—2020年8月收治的90例NSCLC患者,其中43例接受自拟四君子汤合消风散加减联合顺铂+紫杉醇(TP)方案治疗为观察组,47例接受TP方案治疗为对照组,比较不同治疗方案对患者治疗效果、血清肿瘤相关指标及预后等的影响。结果观察组患者客观缓解率(ORR)显著高于对照组(P<0.05);接受治疗后,两组患者咳嗽、咯痰、气短及食欲不振等中医证候积分均显著降低(P<0.05),且观察组患者咳嗽、咯痰、气短及食欲不振等积分均显著低于对照组患者(P<0.05);接受治疗后,两组患者血清各肿瘤相关指标水平均显著降低(P<0.05),且观察组患者各指标水平均显著低于对照组患者(P<0.05);观察组患者中位无进展生存期(PFS)显著长于对照组患者(P<0.05)。结论相比于单独使用TP方案治疗,自拟四君子汤合消风散加减联合TP方案可以有效缓解NSCLC患者病情进展,并可以改善其预后。

Q345E钢低温低周期疲劳行为试验与模拟研究

电动轮矿用自卸车的工作环境十分恶劣,车厢作为承载矿石的主体极易发生疲劳破坏。采用MTS809-250KN电液伺服控制动态疲劳测试系统,对重型电动轮矿用自卸车车厢用Q345E钢在-40℃低温条件下开展了对称应变循环试验研究,基于Chaboche循环塑性本构模型,开发相应的模型材料参数优化程序,实现模型参数的自动寻优。结果表明:基于优化后的模型材料参数,Chaboche循环塑性模型能够准确地反映Q345E钢在低温下的循环变形行为。

MOFs空气取水技术应用进展

金属-有机骨架(metal organic frameworks,MOFs)空气取水是一种获取清洁用水的有效途径。文章对MOFs空气取水的原理、工艺、MOFs材料性能差异以及空气取水的发展趋势进行了整理。MOFs空气取水在本质上是通过吸附-解吸-冷凝3个温度(低温-高温-中温)的卡诺循环,从空气获取清洁水的过程。从传统的利用昼夜温差取水到以热能/太阳能为能源供应的技术应用模式正得到逐步发展。MOFs性能通常通过稳定性时间与吸附等温线等参数变化进行综合表征,MOFs以及其他替代材料在稳定性、吸附性、安全性等方面需要进一步优化提升。

长庆油田超长水平井低摩阻固井技术研究及应用

HX井是长庆油田页岩油某平台部署的一口水平段超5000 m的三维水平井,完钻井深7339 m,水平段长5060 m,创造了新亚太地区陆上油井水平井水平段最长记录。该井超长水平段一次上返固井存在水泥浆流动摩阻大,施工压力高,易携砂堆积憋堵环空等难点。通过研发低摩阻水泥浆体系实现了该井的顺利实施。其中1.35 g/cm^(3)耐压领浆的摩阻较常规膨胀珍珠岩领浆降低20.39%,1.78 g/cm^(3)尾浆较常规过程中高强韧性尾浆摩阻降低27.75%,该体系保证了水泥石的致密性从而提高了水泥石的胶结质量。通过软件模拟优化施工参数,最终该井实际顶替最大施工压力为28 MPa,较同区块水平井平均施工压力降低6 MPa,碰压施工压力降幅达17.6%,有效降低了漏失风险,进一步提升固井质量。

基于DoDAF的陆上智能突击系统作战概念系统开发

针对陆上突击装备发展的军事需求牵引问题,开发一种面向未来智能化作战的陆上突击系统作战概念。从界定相关概念和研究边界出发,基于DoDAF提出作战概念模型框架和建模步骤,结合模型描述分析其作战效果、作战流程、作战节点、资源交互、系统组成和能力特征,采用仿真实验方法从系统打击效能和通信负载两个方面进行作战概念验证。结果表明,智能突击系统相比传统突击装备具有更为敏捷的打击链路和更强的火力打击能力,新增通信负载压力在当前技术能力支撑范围内,证明作战概念中的核心执行者系统选型、编配及作战方式合理可行,对于未来装备发展具有参考意义。

几种典型的虚实融合技术发展研究

虚实融合是实现虚拟世界与物理世界双向交互、映射联动的一种方式,成为当前各国关注的热点。为理清该框架下层出不穷的新技术状况,以数字孪生、信息物理系统、元宇宙和实况-虚拟-构造仿真为代表,围绕各自概念内涵、学术现状、应用情况进行梳理统计;并从它们的发展进程、功能特点、目标趋势等方面做了对比。

基于GQFD-耦合协调度的平行作战系统需求研究

针对未来智能化无人化作战特点,结合OODA环理论给出平行作战概念,建立了平行作战系统模型。同时,针对传统质量功能展开(quality function Deployment,QFD)方法和耦合协调度分析在需求分析过程中存在的可靠性低、客观性不足、描述角度单一等问题,建立了基于灰关联分析的QFD(grey quality function deployment,GQFD)耦合协调度需求分析模型,以及基于灰色关联分析的平行作战系统能力需求分析质量屋,得到了平行作战系统能力需求重要度排序。对平行作战系统能力的耦合协调情况进行了分析,为平行作战系统的需求分析提供了更为客观的方法,为平行作战系统的构建提供了理论依据。

基于粉煤灰-矿渣胶凝增强材料的研究与应用

为解决固井低密度水泥浆体系早期强度低、与水泥配伍有偏差以及成本高等问题,以粉煤灰、矿渣为研究对象,使用XRF、XRD、SEM等检测手段对原材料的化学成分、比表面积及微观形貌进行表征,得出粉煤灰、矿渣颗粒级配分布密集的区域为0.36~89.34、1.56~39.91μm,比表面积为0.822、1.790 m2/g,且呈现出光滑且密集堆积的现象。通过对增强材料作用机理分析研究,以粉煤灰水泥浆体系的抗压强度为首要技术指标,优选出无机、有机增强材料,并完成各组分配比分析研究,确定增添材料的最优化加量,形成35%KZ+8%FMH+8%WK+3%NY+2%NS+6%CS的增强材料,制备了碱激发粉煤灰矿渣复合胶凝材料,研究了碱激发粉煤灰-矿渣复合胶凝增强材料在QZ、FMH水泥浆体系不同加量的反应进程、微观结构以及抗压强度的变化规律,评价综合性能,当QZ、FMH水泥浆增强材料加量至10%、9%时,其性能达到应用要求。初步现场应用7井次,固井封固井段合格率为100%,固井质量结果达到预期目标,增强材料应用效果良好。

基于生物信息学分析的食管鳞状细胞癌关键枢纽基因的筛选及验证

目的:采用多种生物信息学分析工具,筛选与食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)发生发展相关的枢纽基因(Hub gene),并分析其生物学功能。方法:选取GEO食管鳞状细胞癌芯片数据GSE100942为研究对象,采用GEO2R软件对数据进行处理和分析,筛选差异表达基因,并通过生物信息学工具DAVID、String、Cytoscape构建差异表达基因的蛋白互作网络并筛选Hub基因;应用GO及KEGG进行生物功能富集分析;同时通过网络工具MiRDB寻找可能调控Hub基因的miRNA,并构建Hub基因-miRNA调控网络;利用GEPIA在线分析工具对筛选基因的表达和患者生存情况进行验证。结果:分析GSE100942芯片数据共筛选出1229个表达差异达2倍以上及223个表达差异达4倍以上的差异基因,以及在食管癌组织中表达均上调的20个Hub基因;功能富集分析显示这些差异基因主要富集到了癌症相关通路,并主要参与了细胞分裂及有丝核分裂等生物学过程;从Hub基因进一步鉴定了DLGAP5、BUB1B、TPX2、TTK、CDC20、CCNB2、AURKA、DEPDC1为食管鳞状细胞癌相关的8个关键Hub基因,他们参与了细胞增殖、细胞周期、信号通路等重要生物学过程。通过构建的miRNA调控网络分析,鉴定了CEP55、ECT2、NEK2、DEPDC1及NUSAP1等5个Hub基因受该网络高度调控。结论:基因芯片结合生物信息学方法能够有效分析与食管鳞状细胞癌发生发展相关的差异表达基因,筛选出的20个Hub基因和其中的8个关键基因可为进一步研究食管鳞状细胞癌发病的分子机制及分子标志物的筛选提供理论指导。