“双一流”高校化工专业课程思政建设探索与实践——以华南理工大学化学工程系为例

针对课程思政建设中存在的共性问题,华南理工大学化工专业提出以党建为引领,强化政治铸魂,提高教师的课程思政建设能力。在此过程中,专业建设了基于OBE理念的课程思政教学目标和教学示范团队,建立课程思政建设成效评价和激励机制,努力实现全方位协同育人,着力培养“三创型”化工人才。这种以课程思政建设为抓手的教学探索取得了丰硕的成果,提高了学生的综合素质,并产生了较好的社会影响。

双螺旋盘管内膨胀石墨对相变材料的传热强化机制与蓄放热性能

本工作提出了一种双螺旋盘管与膨胀石墨强化传热的相变蓄热器结构,通过建立双螺旋管相变蓄热器模型,模拟了双螺旋管的螺距、材料热物性对蓄放热性能的影响规律。探讨了限制空间下相变材料自然对流与材料导热增强在传热强化过程中的控制作用。结果表明,在加工螺距限制条件下,减小螺距及增加螺旋数可以提升蓄热器放热性能。膨胀石墨可以提升相变材料热导率,同时会导致材料黏度增大,因此添加膨胀石墨能增强蓄热器的导热换热,但抑制自然对流换热。通过对比分析发现,在限制空间下材料的导热增强带来的传热强化程度能够弥补由于材料自然对流不足导致的传热损失。因此,本工作揭示了相变蓄热器传热强化的控制步骤在于材料热导率强化。基于实验和仿真结合的方式,本工作设计了一款用于加热生活热水的蓄热器结构,验证了所设计的蓄热器在宽进口温度、进口流量等操作工况下具有优异的放热性能。该蓄热器与电加热器相结合,能够在电热功率小于2200 W的条件下实现热水加热功率超3500 W,突破了家用电热设备的功率限制。

相变蓄冷材料及系统应用研究进展

相变蓄冷技术利用相变材料在相变时伴随着的吸热或放热过程对能量进行储存和应用,起到控制温度、降低能耗和转移用能负荷的作用。本文综述了相变温度在25℃以下的相变蓄冷材料及其在不同应用场景的筛选依据,介绍了相变蓄冷材料在食品医疗冷链物流、建筑节能控温与数据中心应急冷却、人体热管理和医疗保健的相变纺织品等领域的应用。从调节相变蓄冷材料相变温度、过冷度、热导率和循环稳定性等方面总结了材料热物性的调控策略,分析了不同调控策略存在的优缺点,指出相变蓄冷系统可通过增强蓄冷系统热导率和强化传热结构来改善普通材料传热性能差的问题。最后从复合相变材料制备到系统设计优化和应用场景拓展等方面对相变蓄冷技术研究方向进行了展望。

含石蜡@二氧化硅纳米胶囊和碳纤维的相变热界面材料及其散热性能

含有相变材料的热界面材料(即相变热界面材料)可借助相变材料的吸热来直接缓解高热通量对芯片造成的冲击。将相变胶囊与导热填料复配引入聚合物基料有望获得可靠性好的相变热界面材料。将石蜡@二氧化硅纳米胶囊与碳纤维复配,制备了一系列含不同质量分数碳纤维和纳米相变胶囊的聚二甲基硅氧烷基相变热界面材料样品,测定了它们的相变特性、热导率和硬度,并将它们分别用于模拟芯片散热来评价其应用性能。结果表明,碳纤维含量的增大致使相变热界面材料样品的热导率和硬度上升,而纳米相变胶囊含量的上升带来相变热界面材料的熔化焓上升及硬度下降,从而都对相变热界面材料的散热性能产生影响。石蜡@二氧化硅纳米胶囊和碳纤维的协同作用致使在所有制备的样品中纳米胶囊含量34%(质量)和碳纤维含量9%(质量)的相变热界面材料取得了最佳散热性能。此外,该相变热界面材料还具有优异的热可靠性,因而具备应用前景。

河西走廊西段荒漠戈壁灌木群落物种多样性的海拔格局

【目的】分析河西走廊西段灌木群落结构特征在海拔梯度上的分布规律,探讨荒漠戈壁灌木群落物种多样性的空间分布格局。【方法】以甘肃荒漠戈壁灌木群落为对象,在800~3200 m的海拔范围内设置12个海拔梯度,探讨物种多样性沿海拔的变化特征。【结果】荒漠戈壁灌木群落类型沿海拔从低到高依次有沙拐枣+梭梭群落、泡泡刺群落、沙拐枣+泡泡刺群落、泡泡刺+红砂+沙拐枣+膜果麻黄群落、合头草+红砂群落、泡泡刺+红砂群落、合头草+盐爪爪+红砂群落、灌木亚菊+细枝盐爪爪群落、合头草群落、盐爪爪群落、盐爪爪+红砂群落、红砂群落,其中,红砂、合头草和泡泡刺等为分布范围较大的优势种;群落的α多样性指数沿海拔梯度从低到高呈先增加后降低的单峰型分布格局,最大值出现在海拔2000~2200 m内,其中,丰富度Gleason、Margalef指数和多样性Shannon-Wiener、Simpson指数随海拔上升表现出显著的单峰型格局(P<0.05),海拔显著影响荒漠戈壁灌木群落的物种多样性(P<0.05);虽然年均降水量和年均气温与海拔极显著相关(P<0.01),但物种多样性与年均降水量和年均气温的相关性均未达到显著水平(P>0.05);群落物种多样性指数偏低,群落结构简单,物种组成稀少;大多数相邻海拔梯度间灌木群落的Jaccard相似水平较低。【结论】河西走廊西段荒漠戈壁以灌木为优势种的群落呈区域性的斑块状分布格局。不同海拔梯度内灌木群落的建群种都发生了变化。物种多样性在海拔梯度上呈先升后降的单峰分布格局。

广西秋季层状云微物理特征分析

利用2012年11—12月在广西进行的11架次飞机云物理探测资料对层状云宏微观物理结构特征进行研究,探讨层状云降水机制。结果表明:广西层状云微物理特征与我国其他地区的存在显著差异。层状云典型的微物理垂直结构为在云下层是由凝结作用生成云滴,随上升气流发展,云滴数浓度、平均直径和液态水含量随高度逐步增加,云滴谱拓宽,谱型向大尺度的方向扩展,至云中上层增大至最大值后随高度减小。冷暖混合云结构的高层云冷云部分的冰相粒子落入暖层后对其微物理结构产生影响,主要是使云滴谱展宽,CIP云滴平均直径垂直分布变幅增大,有利于暖层中碰并过程的启动和发展。层积云微物理水平分布呈现不连续跳跃式变化特征,存在对流泡结构,对流泡内各微物理量高于泡外,云滴谱型向大尺度移动,对流泡结构是层积云形成降水的重要机制。

化工安全复合型人才培养探索与实践——以华南理工大学为例

近年来化工企业发生的各类特大、重大安全事故,给行业的可持续发展带来了前所未有的挑战,也对高校的化工安全教育提出了更高的要求。华南理工大学化学工程与工艺专业将工程教育与化工安全教育相融合,通过开展过程安全主题活动等,探索有效提升学生非技术能力的途径,构建了具有自身特色的化工安全复合型人才培养体系,以期培养掌握现代化工安全理论且有一定实践基础的化工安全复合型人才。

基于ERA5资料的广西地区云水资源评估

利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF)发布的第5代全球大气再分析资料(ERA5),结合中国气象局人工影响天气中心发布的CWR-MEM方案云水资源监测评估方法,对广西区域2009—2018年云水资源进行评估研究,结果表明:广西年均云水资源总量约5107.8×10^(8)t,其中年均空中留存云水总量约1422.2×10^(8)t,云水以区域内生成为主,年均约净输出197.1×10^(8)t云水资源。广西云水资源存在明显的季节变化特征,呈单峰分布,夏季6月最高,冬季2月最低,空中留存云水无明显季节变化。广西云水水平分布总体呈东北部高,向西和向南逐渐降低的分布特征。广西秋、冬和春季云水主要分布在低层925~600hPa,是以液相水滴构成的暖性层状云云水为主,夏季云水则主要分布在中层600~400hPa,是以过冷液水滴和冰相粒子构成的混合态云水为主,低层云水显著减少。

膀胱小细胞癌30例并文献复习

目的探讨膀胱小细胞癌临床特征,提高对该疾病的认识与诊治。方法回顾性分析2011年8月-2020年6月郑州大学第一附属医院收治的30例病理确诊为膀胱小细胞癌患者的临床资料。男21例,女9例;年龄38~87岁,中位年龄72.5岁;25例患者因血尿就诊;中位肿瘤最大直径为41(8~96)mm;15例患者行膀胱根治术,13例行经尿道膀胱肿瘤电切术,2例未手术;10例患者接受术后辅助化疗;1例患者行放疗。结果2例膀胱镜取活检及28例术后病理回示中13例患者为单纯型膀胱小细胞癌,17例患者为混合型膀胱小细胞癌。30例患者随访时间3~62个月,其中21例死亡(19例死于远处转移、2例死于术后感染),中位存活时间为12(3~40)月,余9例随访10~62月无瘤生存至今。10例患者接受以铂类为主的术后辅助化疗,其中7例患者无瘤生存至今。结论膀胱小细胞癌侵袭性强、易转移、预后差,化疗联合膀胱根治术可作为首选治疗方案。

相变储热技术用于被动式建筑节能的研究进展

相变潜热储能系统具有储热密度高、工作温度稳定和工艺流程简单等优点。相变材料可以通过多种方式与建筑物相结合,利用自身吸热/放热的特性对热能进行储存和释放,从而提高可再生能源的利用率。研究表明,相变储热单元能够有效地降低室内的温度波动,提高室内环境的热舒适性,减少建筑能耗。本文基于相变储热技术在建筑围护结构中的墙体、屋顶、地板以及窗户的研究现状,对近年来被动式储热建筑节能的研究现状进行了综述。阐述了适用于建筑物的相变材料的特点、优化相变材料热性能的方法、相变储热技术调控室内热环境的原理以及相变材料应用于建筑物的节能效果。文章指出,未来的研究应注重高性能相变材料的开发、复合工艺的简化以及室内热环境的综合评价。

急性戊型肝炎严重黄疸患者的临床特征及危险因素分析

目的分析伴或不伴严重黄疸的急性戊型肝炎患者的临床特征,并探究发生严重黄疸的危险因素。方法回顾性分析2018年1月1日—2020年3月26日上海市公共卫生临床中心收治的179例急性戊型肝炎患者的临床资料。根据TBil是否>171μmol/L分为AHE伴轻度黄疸(AHE-M)组和AHE伴严重黄疸(AHE-S)组,比较两组临床资料及实验室检查指标。两组间比较采用t检验、Mann-Whitney U检验或χ2检验,独立危险因素分析采用二元logistic回归。结果179例患者56.42%(101例)伴严重黄疸。与AHE-M组比较,AHE-S组男性占比多(80.20%vs 61.54%,χ2=7.612,P=0.006),住院时间长[29(19~45)d vs 18(14~22)d,Z=-6.035,P<0.001],发生肝衰竭的人数多[23 vs 0,χ2=18.373,P<0.001],预后差(P<0.001)。AHE-S组基线的抗-HEV-IgM、AFP、肝脏弹性值均高于AHE-M组(Z值分别为-3.534、-3.588、-4.496,P值均<0.001),基线的CD4低于AHE-M组(Z=-2.015,P<0.05),TBil、DBil、肌酐、凝血酶原时间、INR、中性粒细胞绝对数的峰值均高于AHE-M组(Z值分别为-11.016、-10.926、-2.726、-4.787、-4.989、-6.016,P值均<0.01),GGT的峰值、白蛋白、前白蛋白、淋巴细胞绝对数的谷值均低于AHE-M组(Z值分别为-4.550、-4.685、-5.087、-4.818,P值均<0.001)。logistic回归分析显示抗-HEV-IgM(OR=1.022,95%CI:1.005~1.039,P=0.012)、GGT(OR=0.995,95%CI:0.993~0.998,P=0.001)、前白蛋白(OR=0.991,95%CI:0.983~0.999,P=0.02)、中性粒细胞(OR=1.486,95%CI:1.169~1.889,P=0.001)是急性戊型肝炎患者出现严重黄疸的独立危险因素。结论急性戊型肝炎严重黄疸患者男性占比多,住院时间长,发生肝衰竭人数多,预后差,抗-HEV-IgM、GGT、前白蛋白、中性粒细胞是急性戊型肝炎患者出现严重黄疸的独立危险因素。

固-固相变储热材料的研究进展

与固-液相变材料相比,固-固相变材料(SS-PCMs)受到的关注较少;鉴于SS-PCMs具有储能密度高、无毒且腐蚀性小、相变时无液体产生且体积变化较小、不易发生相分离以及过冷度小等优点,因而是一类具有发展潜力的相变材料。本文基于SS-PCMs的研究现状,对近年来几类重要SS-PCMs如多元醇SS-PCMs、高分子类SS-PCMs及无机盐类SS-PCMs的研究进展进行了综述。简要阐述了SS-PCMs的分类以及各类SS-PCMs的性能、相变储热机制和优缺点。同时介绍了选择固-固相变材料应用时的基本原则,并针对相变材料热导率低,过冷度大、稳定性差等问题的改性研究进行了综述,还简要综述了SS-PCMs的应用研究。最后指出,未来的研究应着眼于解决已合成SS-PCMs的缺陷,开发多功能的SS-PCMs,并在SS-PCMs的实际应用方面实现突破。

CNTs阵列增强石蜡/硅橡胶复合相变垫片的散热性能研究

电子技术的高速发展对散热技术提出了更高的要求,热界面材料作为散热技术的关键材料之一,面临着提高热导率以及减小传热热阻的挑战。将垂直碳纳米管阵列(VACNTs)和固-液相变材料石蜡(PA)与硅橡胶(SR)复合,研制了一种新型VACNTs/PA/SR复合相变垫片。研究表明,通过磁场校准方法可以使表面改性的镀镍多壁CNTs在SR中实现垂直定向排列,所得VACNTs/SR垫片较CNTs随机排列的垫片具有更高的热导率,并确定VACNTs/SR垫片中CNTs的适宜含量为6%(质量),对应垫片的热导率可达0.71 W/(m·K)。对于固定CNTs含量为6%(质量)但PA含量不同的一系列VACNTs/PA/SR相变垫片,PA的添加量不大于12.5%(质量)时,相变垫片克服了液态PA的泄漏问题;相变垫片在PA发生固-液相变后表现出硬度显著下降,热阻减少可达55.14%,并具备优异的热可靠性。将最佳VACNTs/SR垫片样品及最佳VACNTs/PA/SR相变垫片样品进行散热性能对比发现,与使用VACNTs/SR垫片的情况相比,使用VACNTs/PA/SR相变垫片时的模拟芯片不仅在温度上升阶段的升温速率更小,而且当芯片温度达到平衡后对应的平衡温度也更低,降低了3.5℃,显示出更好的散热性能。VACNTs/PA/SR相变垫片优良的特性和散热性能使其在电子设备散热领域具有良好的应用前景。

以线性参数模型和信息分解方法评价QT变异性对心率变异性的响应

自主神经系统(ANS)的平衡对于规避与心脏相关的疾病风险具有重要意义。本课题运用频域的线性参数模型和非线性信息分解方法,分析QT变异性(QTV)对于心率变异性(HRV)的响应,揭示心脏自主神经的调节状态。使用来自THEW数据库的Holter数据,选用其中的正常组(Normal,n=186)和高心律失常和心源性猝死风险组(ESRD,n=41)进行对比。提取昼夜安静态各5 min RR间期(RRI)和相对应的QT间期(QTI)序列,计算频域参数QTV与HRV相关的百分占比(LR)和信息分解的RRI对于QTI的可预测性(PI),并结合RRI序列的时域、频域和符号动力学分析,探讨QTV对于HRV的响应在两组人群中可能的差异和发生机制。对于LR和PI,Normal组均表现出显著的昼夜差异,而ESRD组则均不存在,反映出ESRD组ANS交互作用的缺失。两组间同时段同指标对比时,低频段LR无显著差异,而在高频段,Normal组的LR值均显著小于同时段ESRD组的LR值(白天:18.36%±17.38%vs 39.37%±23.80%,P<0.05;夜晚:28.63%±18.77%vs 42.31%±21.97%,P<0.05);Normal组夜晚的PI显著大于ESRD组夜晚的PI(0.310±0.155 vs 0.236±0.131,P<0.05),而在白天无显著差异。研究表明,线性参数模型和基于信息分解的非线性预测对自主神经活动的敏感性不同;高心律失常和心源性猝死风险人群中HRV对QTV的调控呈复杂度降低的特点。

正常人短时心率变异性指标在长时序列中的分布特性及其年龄的影响

无创的心率变异性(HRV)检测所反映的自主神经状态可受生理、病理和心理等因素影响。提出研究短时HRV分析指标在长时序列中的分布特性,并探讨在正常人中随年龄可能发生的变化。将THEW中Normal子数据库中年龄大于18岁的Holter数据(n=177)分为5个年龄组(18≤y≤25,n=35;25<y≤35,n=44;35<y≤45,n=41;45<y≤55,n=34;y>55,n=23)。利用5 min的滑动窗口、2.5 min的步长,计算每个滑动窗的RR间期均值(MRRI)、LF/HF和短时分形尺度指数(α1),然后基于长时序列,分别计算MRRI和LF/HF,以及MRRI和α1这两种配对的Spearman相关系数,并在各组内统计相关性良好人数的百分占比。然后,以具有正常作息时间和数据长度为筛选标准,从177名正常人中筛选出93名25<y≤65岁的受试数据,并以10岁为间隔分为4个年龄组,计算每人各个2 h时段中的各5 min滑动窗(2.5 min步长)的指标均值(EMMRRI、EMLF/HF和EMα1)。结果表明,具有良好相关性的人数百分占比在18≤y≤55的年龄段保持高水平(94%~100%),但在年龄大于55岁后急剧下降(MRRI vs LF/HF:78.26%;MRRI vsα1:65.22%)。对于清晨最低EMMRRI时段,其EMMRRI、EMLF/HF和EMα1在各年龄组均不存在显著差异(P>0.05)),但在其他时段这些参数则可能存在显著差异。随着可穿戴技术的发展,长时心率序列(RR间期序列)的可获得性大幅度提高,该研究结果对于拓展长时序列的HRV分析方法可提供新的思路。

青春期前和后型睾丸畸胎瘤临床分析

目的:提高睾丸畸胎瘤的认识和诊治水平。方法:收集59例睾丸畸胎瘤患者的临床病例资料,比较青春期前和后型患者的一般资料、术前血清甲胎蛋白和绒毛膜促性腺激素水平。结果:睾丸畸胎瘤患者中青春期前型25例,青春期后型34例。两组患者肿瘤大小、就诊原因、病理类型、手术方式和手术切口差异有统计学意义(P<0.05)。青春期后型睾丸畸胎瘤患者术前血清甲胎蛋白和绒毛膜促性腺激素升高者比例大于青春期前型患者(P<0.05)。结论:青春期前和后型睾丸畸胎瘤患者临床特点不同,应综合诊治。

石蜡/SEBS复合相变材料热疗鼻贴的研究

以热塑性弹性体(SEBS)为基体,以四种不同石蜡(OP44E、Paraffin46-48、OP50E、OP55E)作为相变材料,通过物理吸附和平板硫化法制备得到了具有不同相变温度的石蜡/SEBS复合相变材料热疗鼻贴。测量了复合相变材料的硬度、相变温度和相变潜热以及热疗鼻贴的控温效果。结果表明:四种石蜡/SEBS复合相变材料热疗鼻贴在高于相变温度状态下邵氏硬度均接近0 HA,十分柔软,使得热疗鼻贴与鼻部可紧密贴合。其相变温度与石蜡相当,相变焓值高于135 J·g^(-1)。80℃水温条件下仅需1.5 min可使鼻贴从常温快速加热至60℃,是一种方便快捷的加热方式。热疗鼻贴的合适相变温度为46~48℃,10 mm厚度的Paraffin46-48/SEBS相变材料热疗鼻贴能够维持鼻部温度43℃以上15~20 min的热疗要求。本研究有效地改进了局部热疗在鼻炎症状治疗中存在的温度和时间问题,推动了热疗法在在鼻炎治疗中的应用。

广西一次飞机增雨过程个例分析

利用EC预报场、WRF模式预报和卫星雷达等资料,分析2017年11月24日广西的一次飞机增雨作业过程。结果发现,南支槽和冷空气是此次降水的主要影响系统。此次过程广西西部、北部水汽条件较好,桂西北液态水含量局部达1.0mm;百色区域从700hPa到300hPa附近整层云系都存在较强的垂直上升运动,分析该地区云降水垂直结构,显示该地区作业潜力最适宜。作业部位在云体中部,作业结束后,影响区云系雷达回波显著增强。由多参数区域动态对比分析法,作业后雷达回波和雨量的K值都有所增加。

机器人辅助根治性前列腺切除术切缘阳性的影响因素研究

目的:探究机器人辅助腹腔镜根治性前列腺切除术(Robot-assisted radical laparoscopic prostatectomy,RLRP)后造成切缘病理阳性的一些影响因素,并讨论切缘阳性与尿控及生化复发的关系。方法:采用回顾性分析研究2018年7月~2020年11月郑州大学第一附属医院接受RLRP术患者86例的临床资料。按照PSA、前列腺突入膀胱长度(IPPL)等进行分组,分析各组切缘阳性率的差异。结果:86例患者的手术均在达芬奇辅助腹腔镜下顺利完成,无1例中转开放。分别经两位术者完成,其中术者A为41台,术者B为45台;手术平均出血量为(85.00±48.35)ml,手术平均时间为(187.35±65.23)min。术后病理结果均证实是前列腺癌,手术后发现切缘阳性36例(41.9%),术中行淋巴结清扫63例,其中20例为淋巴结阳性。将所有危险因素分组后进行单因素分析,对单变量分析得到的具有统计学意义的数据行Logistic回归分析,多变量分析结果提示术者(P=0.038)、术前PSA(P<0.001)、IPPL(P=0.02)、穿刺的Gleason分数(P=0.005)是造成手术切缘阳性的独立危险因素。术后79位患者得到随访,平均随访时间为(271.09±186.01)d,术后生化复发比例为16.5%,术后排尿控制比例为68.35%,手术切缘的病理阳性比例与排尿控制(P=0.002)和生化复发(P<0.001)存在相关性。结论:操作者、PSA、IPPL和Gleason分数是造成RLRP术后切缘阳性的独立危险要素,切缘阳性与排尿控制和生化复发存在相关性。

水平下调式三辊卷板机控制系统改造

针对宁夏某压力容器生产厂的老旧水平下调式三辊卷板机,运用了西门子S7-300PLC对其控制系统进行升级改造,对卷板机上辊的垂直升降运动、上辊的下压力,两个下辊的水平移动位移及转动,翻倒装置的翻倒及复位等进行控制,给出了该卷板机液压控制回路,并对各液压子系统进行了分析,引入了模糊PID调节对两下辊驱动电动机的旋转速度进行控制,使该设备恢复原有功能,能够正常自动运转,满足生产所需,达到了对老旧设备进行二次开发再利用的目的。现场运行表明:控制系统方案设计合理,运行稳定,可靠性高,加工精度满足工艺要求。