面向轮机工程专业的“理论力学”课程教学改革

针对“理论力学”课程与轮机工程专业结合度低,教材知识点与中学力学、“大学物理”课程重复,学生学习积极性不高等问题,文章通过深入分析中国海洋大学轮机工程专业培养计划、专业需求和学生自身情况,提出了一种面向轮机工程专业的“理论力学”教学方案,即将理论知识与专业实际应用有机结合,并提炼重要知识点,提高学生的学习质量,为“理论力学”课程改革提供了一种思路。

西藏谷露地热田地热资源前景及勘探方向

西藏亚东-谷露裂谷带是新生代的活动构造带,具有构造活跃、地震频繁、热泉广布、大地热流高等特征,孕育了丰富的地热资源。已实现商业开发多年的羊八井地热田和羊易地热田正是位于亚东-谷露裂谷带的中部,而位于该构造带北部的谷露地热田地热资源前景和勘探方向还有待深入认识。为此,本文解析了地表地热构造,对比了羊八井地热模式,分析了谷露地热田的深部热动力学背景,并结合钻井试采资料揭示谷露地热田具有良好的地热资源前景。在此基础上,利用大地电磁和重力预测了谷露地热田的地热分布具有南北分带性,即北部和中部具有深部和浅部两个层次的地热储层,而南部地热储层则以浅部为主。为深入研究亚东-谷露裂谷带的地热系统模式及指导地热勘探开发提供了重要的地球物理依据。

以项目设计为导向的机械类研究生课程实践教学模式探究

自主学习和创新能力的培养一直是我国高等教育的重点,课程教学是其中重要环节之一。探讨在机械类研究生课程教学中存在的问题,提出以项目设计为导向的课程教学模式,并以振动分析与动态测试课程为例,进行具体的项目设计和教学实施,利用具体的项目设计为导向,与课程理论知识内容融会贯通。在实际教学中该教学形式取得良好的教学成果,能够激发学生学习创新的积极性和主动性,实现预期效果。

超声波与紫外线耦合脱气杀菌

鉴于地热尾水的脱气或杀菌主要是通过脱气罐和杀菌剂进行处理,本文提出了一种超声波-紫外线耦合的脱气杀菌处理技术。采用超声波-紫外线耦合技术对含微气泡含细菌水进行脱气杀菌处理。分别考察了不同水流量下的超声波脱气效率,不同流量、不同紫外线照射强度下的杀菌效率,以及超声波-紫外线耦合之后的脱气杀菌效率。结果表明,在较小水流量下,可除去部分气体;随着流量的增大,水中的气含率基本不变,脱气效果增加不再明显。在一定的紫外线照射强度下,较大流量时,杀菌效率约为90%以上;在较小流量时,杀菌效率为60%~80%。考虑是由于较大流量下,湍动程度相对较高以及停留时间较短所致。与单独超声波脱气相比,耦合技术的脱气效率基本不变,杀菌效率在90%左右,确定最优的实验操作参数为20kHz、0.15m^(3)/h和2000μW/cm^(2)。

竖管渗流降膜蒸发式冷凝器传热特性分析

为研究竖管渗流降膜蒸发式冷凝器,通过仿真和实验相结合的手段,探究了冷凝器单管在不同管外温度、空气雷诺数与液体雷诺数等多工况下的传热特性。结合此前研究中存在的问题,合理选择了物理模型与边界条件,获得了降膜过程的轴向温度、热通量分布等并对径向位置进行了时间序列分析。结果表明逆向通风传热效果优于顺向通风,但易加剧管段下部液膜不稳定甚至出现干壁。通过时间序列分析发现干壁区域会被液膜快速覆盖,因此短暂干壁对整体传热影响并不十分明显,仍需注意逆向通风强度过高会对管子下部液膜的稳定性造成显著影响,本文工况下推荐单管空气雷诺数不宜超过3500。此外,测试结果显示本文单管传热量约为2200W,与模拟结果相差6.7%,单管综合传热系数为1400W/(m^(2)·K)左右。

骨髓增生异常综合征的特征基因筛选及分析

目的筛选骨髓增生异常综合征(MDS)患者的疾病特征基因并分析其与免疫细胞浸润的关系。方法从高通量基因表达数据库(GEO)中下载MDS患者及健康人的基因表达谱数据。应用生物信息学的方法对表达谱数据进行差异基因、加权基因共表达网络(WGCNA)及免疫细胞浸润分析。初步探究MDS的疾病特征基因。结果该研究共获得88个差异表达基因(DEGs),其中上调基因11个,下调基因77个。基因本体(GO)富集分析显示,DEGs在生物学过程层面主要富集于免疫应答、信号通路传导等;在细胞组分层面,DEGs主要在细胞质膜外侧面执行功能;在分子功能层面主要是结合DNA及蛋白质。京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析结果显示,DEGs主要富集于原发性免疫缺陷、造血细胞谱系、B细胞受体信号传导等。WGCNA分析及Lasso回归筛选出4个关键的下调基因,分别是AKAP12、ARPP21、MME、NPY。免疫浸润显示AKAP12、ARPP21、MME、NPY与活化B细胞、成熟B细胞、记忆B细胞、嗜酸性粒细胞、Ⅱ型辅助T细胞、Treg细胞、活化的CD4^(+)T细胞呈正相关,与效应记忆型CD8^(+)T细胞、中央记忆T细胞(CD4^(+)与CD8^(+))、成熟的树突状细胞、Ⅰ型辅助T细胞呈负相关。结论该研究通过WGCNA及Lasso分析筛选出了骨髓增生异常综合征患者中4种特征基因:AKAP12、ARPP21、MME、NPY,这些基因与免疫细胞之间有一定的相关性。以上研究结果对深入了解MDS的发病机制及预后评估具有一定的参考价值。

锌指蛋白3调节骨形态发生蛋白2诱导C3H10T1/2细胞的成骨分化

背景:骨形态发生蛋白2是参与骨骼生长发育和修复的重要因子,近年来的研究发现锌指蛋白3参与调节转化生长因子β信号的转导,该研究以此为基础开展研究。目的:探讨抑制锌指蛋白3对骨形态发生蛋白2诱导C3H10T1/2细胞成骨分化的影响。方法:以小鼠间充质干细胞系C3H10T1/2细胞为研究对象,设置绿色荧光蛋白、骨形态发生蛋白2、锌指蛋白3、骨形态发生蛋白2+锌指蛋白3重组腺病毒转染组,增强骨形态发生蛋白2表达,抑制锌指蛋白3表达。采用碱性磷酸酶染色检测碱性磷酸酶的表达;RT-qPCR检测骨形态发生蛋白2、锌指蛋白3及成骨、成血管标志物mRNA转录水平;免疫组织化学染色检测Ⅰ型胶原、血管内皮生长因子及内皮黏蛋白表达水平;茜素红染色及半定量分析检测钙盐沉积水平;裸鼠皮下成骨实验检测异位骨块形成情况。结果与结论:(1)骨形态发生蛋白2重组腺病毒能诱导C3H10T1/2细胞的成骨分化,与骨形态发生蛋白重组腺病毒组比较,骨形态发生蛋白2+锌指蛋白3重组腺病毒组成骨标志物碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、成骨细胞特异性转录因子、骨钙素、Runt相关转录因子2及成血管标志物神经轴突导向因子、血管内皮生长因子、血管性血友病因子、促血管生成素及内皮黏蛋白mRNA转录水平显著升高(P<0.001),同时显著增强Ⅰ型胶原、血管内皮生长因子、内皮黏蛋白在蛋白水平的表达(P<0.05)和钙盐沉积水平(P<0.05);(2)骨形态发生蛋白2及锌指蛋白3单独作用C3H10T1/2细胞均能在裸鼠皮下形成异位骨块,骨形态发生蛋白2联合锌指蛋白3能形成更显著的异位骨块;(3)结果表明,抑制锌指蛋白3可显著增强骨形态发生蛋白2诱导C3H10T1/2细胞成骨分化;抑制锌指蛋白3可通过促进成血管因子mRNA及蛋白的表达调控血管生成。

有机朗肯闪蒸发电性能数值模拟与实验测试对比研究

以热水温度为90℃作为设计额定工况,设计并搭建了发电功率为800 W的有机朗肯闪蒸循环(OR⁃FC)实验测试装置,分别对热水温度为95℃、90℃、85℃和80℃的4个工况下发电性能进行了实验测试。实验测试结果表明:ORFC在设计工况下的实测发电功率为797.21 W,基本达到了设计要求;热水温度的降低使得系统的发电功率、热效率和膨胀机的等熵效率降低;总体而言,ORFC的发电功率较有机朗肯循环(ORC)有了显著提高。本文弥补了ORFC的实验测试空缺,验证了ORFC发电数值模型的准确性,进而证明了ORFC的先进性。

耐高温测井装备的研制及其在西藏高温地热井中的应用

我国高温地热资源开发潜力较大,但针对高温地热测井技术及装备的研究却相对较少。结合西藏高温地热资源的特性,研制了一套可适应西藏高原环境的存储式高温地热测井的装备(耐温350℃、耐压60 MPa),可对高温地热井井下的温度、压力、伽马3个参数进行采集和存储,其中包括一套可记录深度的钢丝绳绞车系统,用于仪器的下放和上提,同时,研制一套可在低温(≥-30℃)户外使用的测井地面系统,用于测井数据的校深、曲线显示、回放和处理。该套装备研制完成后,在西藏谷露地热田已完成的高温地热井中开展了现场试验及应用,并获取了精确的高温地热井井下数据,验证了研制的耐高温测井装备的耐温性、适用性及稳定性。

基于ANSYS的气液两相流海洋立管流固耦合特性分析

运用ANSYS软件对气液两相流海洋立管进行了流固耦合特性分析,包括模态分析和动力学分析。模态分析研究了有无流固耦合存在时立管振动模态的变化以及流体边界条件对立管固有频率和阵型的影响;同时,将仿真分析同DNV公式求解的固有频率进行了对比验证。动力学分析研究了单、双向流固耦合振动分析,并将单、双向流固耦合进行了对比分析,同时考虑了立管支承方式、流体边界条件对立管振动的影响,提出了立管减振措施。分析结果对海洋立管的优化设计和运行的可靠性提供了重要的理论意义。

谷露地热田温度场特征及对下一步勘查的启示

地温测量是地热田勘查中的常用方法,热田地表以下不同深度的温度特征对地热田勘查靶区的圈定具有重要意义。采用米测温、百米测温孔和勘查孔等方法,获取了谷露热田不同深度的温度场特征。结果显示:地表以下一米的温度异常区在桑曲河以西呈团块状分布,在桑曲河以东呈近SN向的带状展布。地表以下一百米范围内的温度场在浅部呈椭圆形NE向延伸,且热田北部的温度高于南部;随着深度的增加,高温异常区逐渐过渡为SN向延伸,与热田中F4-2断裂的走向一致,表明F4-2断裂对热田具有重要的控制作用。根据不同深度温度场形态,认为热田中心位于地表热异常中心的北侧。地热流体从深部到浅部运移过程中,在南北方向上,有从北向南的运移趋势;在东西方向上,有从西向东的运移趋势。F4-2断裂与F4-3断裂夹持区域是热田未来的主要勘查区域,钻孔应围绕F4-2断裂与F4-3断裂控制的基岩裂隙型热储进行部署,且应侧重于热田的北侧。在方法的适用性上,米测温受限于勘查深度,仅能反映热田近地表的温度异常;百米测温不但可以反映热田不同深度温度场的变化,对热田范围、地热流体来源等也有较好的指示。

磷酸铁锂正极材料的制备及改性研究进展

介绍了LiFePO4的多种制备方法及优缺点,重点综述了近年来LiFePO4正极材料在碳包覆、元素掺杂以及纳米化改性技术领域的最新进展。对比了各种LiFePO4正极材料改性方式的特点,指出了现阶段LiFePO4在实际应用中存在的问题,对LiFePO4正极材料的未来发展趋势进行了展望。

新型磁流变智能隔振系统实验研究

针对新型磁流变弹性体智能隔振系统进行了仿真分析和实验研究,研究了隔振系统的隔振力学特性和磁致动态力学特性,探讨影响其动态特性的主要因素及作用规律.搭建振动实验平台,测试磁流变智能隔振器的固有振动特性及磁致隔振力学特性;基于MTS实验平台,测试智能隔振器的幅值相关、频率相关及电流相关的磁致动态力学特性,并开展基于BP神经网络的动力学建模研究.结果表明:磁流变智能隔振系统的磁致移频范围可达20%,其隔振效果最高可达49.6%;在动态激励下,磁流变智能隔振系统表现出变刚度、变阻尼的动力学特性,建立的动力学数值模型可较好地描述其磁致力学特性.可为新型智能隔振系统实验测试、数据处理与分析、设计制造一体化技术等方面提供本科教学和大学生科研创新训练素材,较好地拓宽实践教学范围.

土壤氡气测量技术在西藏谷露地热田资源勘查中的应用

为查明西藏谷露地热田隐伏断裂构造,在研究区开展了土壤氡气测量工作,确定了土壤氡异常展布特征,分析解译了8条隐伏断裂构造的位置、走向和活动性。研究表明,各子区土壤氡背景值有很大差异,分区分段提取剖面异常信息和异常衬度法能有效识别土壤氡异常;泉华边缘环状氡异常是热显示中心处的氡气向边缘发生迁移扩散的结果;条带状、串珠状氡异常主要受断裂构造控制;氡异常宽度、峰背比和平均异常衬度能很好地反映断裂构造的活动性。推断解译的SN向主断裂构造F4得到钻探验证并获得高温地热资源,为谷露地热田的地热资源勘查工作提供了参考。

自升式平台弦杆水动力系数的影响因素

为探讨缩尺比、波流入射角以及齿条等因素对自升式海洋平台弦杆水动力系数的影响规律关系,在实验水池内搭建波流载荷模拟实验平台,模拟不同流速、波高和周期组合下的波流载荷,开展单弦杆水动力实验。利用应变传感器和六维力传感器进行全信息数据采集;基于莫里森方程对实验数据进行处理分析得到不同实验工况下的水动力系数及影响规律关系;采用回归方法建立水动力系数与缩尺比、入水角度以及齿条之间的回归方程。结果表明,缩尺比对拖曳力系数和惯性力系数的影响较大,波流入射角和齿条对拖曳力系数的影响较大而对惯性力系数的影响较小。

西藏谷露高温地热田汞量测量方法应用及试验研究

在西藏谷露地热田典型剖面开展土壤汞量测量方法试验研究,对影响因素进行了探讨。结合已有地质认识对谷露地热田热储层进行了定位预测。研究结果表明,汞量测量对于谷露地热田第四系土壤覆盖层下的热异常具有较好的指示作用。试验确定谷露地热田样品采集层位为A层下部细粒土壤,采样深度为20 cm,粒度为-200目。使用RA-915M测汞仪对样品进行测量时,实验确定最佳释汞温度为800℃,载气量为0.2 L·s^(-1),样品重量控制在70~80 mg之间,测试时间为2 min。在适当比例尺条件下开展剖面测量工作,分析提取汞的地球化学强异常,根据异常特征能够有效指示覆盖层下隐伏构造及深部隐伏热流体通道位置,是一种在覆盖区勘查地热资源的有效找热预测方法。

谷露地热田水文地球化学特征

在地热田勘查阶段,地热田水化学特征分析可以提供地下水来源、热异常分布和深部热储温度等信息,为地热田勘查及选区提供水文地质依据。通过分析水文地质条件和水文地球化学特征,认为谷露地热田具有完整的地下水补-径-排体系,热水来源于西侧念青唐古拉山的雨水和冰雪融水,由西侧山前深大构造运移至深部,经加热,储集于构造破碎带和基岩风化壳中。地下热水中Cl、F、Si、Li和Cs等热流体特有组分浓度较高,表明其具有深循环的特征。热水的水化学类型为HCO_(3)·Cl-Na或Cl·HCO_(3)-Na型,矿化度介于2.2~2.9g·L^(-1)之间,氯化物型热水指示了深部热流体的主要通道。采用SiO_(2)石英温标、Na-K温标和K-Mg温标分别计算了深部热储温度,认为谷露地热田浅层热储温度介于180~206℃之间,深部热储温度介于215~228℃之间。

福建鲜食玉米单倍体诱导系的选育

【目的】玉米单倍体技术已成功应用于玉米商业化育种,极大地提高了玉米育种效率。针对福建省玉米单倍体育种起步晚、缺乏适应本地的诱导系等问题,开展适应福建气候特点的玉米单倍体诱导系选育,为福建鲜食玉米单倍体育种提供材料。【方法】利用外引高频单倍体诱导系MHI和EDI、高油型诱导系H3为基础材料,分别加入甜、糯玉米种质构建基础群体,在自交纯合的同时进行适应性、油分和诱导率测定。【结果】选育出适合福建省鲜食玉米单倍体育种的诱导系2份,分别命名为FSI-4和FWI-2。其中FSI-4为高油型甜质诱导系,平均诱导率为10.32%,农艺性状及抗病性优良,花粉量大,油分含量8.99%,可采用油分标记进行筛选;FWI-2为糯质型单倍体诱导系,该系诱导率平均为11.08%,植株农艺性状及抗病性优良,花粉量大,颜色标记清晰,适合糯玉米单倍体诱导。【结论】选育出的诱导系FSI-4和FWI-2具有综合农艺性状优良、抗病性好、花粉量大、颜色标记及含油量高等优点,可用于福建省鲜食玉米单倍体高效育种。

磁流变调谐质量阻尼器在海上风机振动控制中的应用

针对近海风机在风、波浪和地震3种载荷作用下的振动控制问题,提出了基于磁流变弹性体(magnetorheological elastomer,MRE)调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)的海上风机半主动控制方法。首先,介绍了MRE的变刚度磁致力学特性及面向海上减振需求的MRE-TMD结构设计原理;其次,建立了海上风机-TMD动力学模型,计算了风、波浪及地震激励载荷;再次,应用半主动控制算法跟踪识别风机塔筒顶端响应的频率,实时调节MRE-TMD的刚度,进而对海上风机进行振动控制。通过分析导管架式近海风机在多种载荷作用下的动力响应可知,采用基于MRE-TMD的控制方法能够有效衰减导管架式海上风机在多种载荷作用下的振动响应。与被动TMD相比,MRE-TMD具有较好的减振效果,为海上风机振动控制提供了一种新的解决思路。

骨再生修复中的骨形态发生蛋白信号通路:精准调节与治疗靶点

背景:骨的修复再生是治疗骨类疾病的难点,骨形态发生蛋白具有强大的调控骨量的功能,是调控骨稳态及骨再生的重要蛋白分子。目的:对骨形态发生蛋白信号通路在骨再生修复中的研究进展进行综述。方法:以"骨形态发生蛋白,Smad分子,组织工程,骨缺损,骨修复,骨类疾病,研究进展,bone morphogenetic protein,Smads,Tissue engineering,Bone defect,bone repair,bone disease,Progress in research"为关键词,检索CNKI、PubMed、Elsevier ScienceDirect、Web of Science等数据库1990至2018年发表的与骨形态发生蛋白信号通路及骨再生修复中相关的文献,将所有文章进行初筛后,对保留的文献进一步的归纳和总结分析。结果与讨论:骨形态发生蛋白分子在长骨、软骨、关节以及肌腱的生长发育中均发挥着重要的作用,骨形态发生蛋白2、7已投入临床上应用,用来治疗骨折不愈合、延迟愈合骨不连以及脊柱融合手术等,但骨形态发生蛋白对于骨再生修复中的强大的调控功能仍然值得进行更深一步的研究。骨形态发生蛋白及其相关分子在促进骨再生中取得了巨大进展,实现对骨形态发生蛋白信号的精准调节可能成为治疗骨类疾病的潜在治疗靶点。