Mathematical Modelling and Design of Helical Coil Heat Exchanger for Production of Hot Air for Fluidized Bed Dryer

In global industrialization, efforts have been made to increase the rate of heat transfer in heat exchanger, minimizing the size of heat exchanger to reduce cost as well as increasing the effectiveness. Helical coil heat exchanger (HCHE) has been proven to be effective in improving heat transfer due to its large surface area. In this study, HCHE was designed to provide hot air needed for fluidized bed drying processes. The HCHE design model was fabricated and evaluated to study the efficiency of the hot air output for a laboratory fluidized bed dryer. The mathematical model for estimation of the final (output) temperature of air, Taf, passing through the HCHE was developed and validated experimentally. The drying of bitter kola particulates was carried out with a drying temperature of 50C 3C and a bed height-to-bed diameter ratio (H/D) of 1.5. The time taken to dry bitter kola particulates to 0.4% moisture content was 1 hour 45 minutes. Hence, HCHE is recommended for use in the production of hot for laboratory-scale fluidized bed dryers.

应用脉冲回波的避雷线断线检测系统研究

为高效率、低成本地检测风力发电机组桨叶避雷线断线位置,设计基于脉冲回波的避雷线断线检测系统。该系统以单端行波法为原理,由信号发生模块,传感器模块,信号采集模块、控制器模块四部分构成。信号发生模块负责产生行波脉冲信号,传感器模块负责采集回波信号,信号采集模块负责将采集到的回波信号处理转化送给控制模块,控制模块负责分析回波信号,判断故障类型和故障点位置。该文对各个模块的电路和性能参数进行设计,搭建整体的检测系统。经实验验证,该系统可以精准的实现断线判断,并获得断线位置,测量误差精确到0.5 m以内。

基于凸型线圈双向电磁力加载的管件电磁翻边成形

传统线圈电磁力单一导致管件翻边角度不佳。本文提出采用凸型线圈管件翻边的方法,通过设计新型线圈,同时为管件翻边提供双向电磁力。建立了两组模型,分别采用传统线圈和凸型线圈驱动管件发生电磁翻边成形,探讨分析了两组管件模型翻边成形过程中的电磁力矢量以及变形速率的变化。结果表明,凸型线圈加载管件翻边时提供的双向电磁力极大地提高了管件变形的流动性,从而提高了翻边角度。此外,相同放电参数下基于凸型线圈的管件翻边角度较传统线圈提高了1.25倍。显然,新型线圈能够在一定程度上改善管件电磁翻边的质量问题,为电磁翻边成形的工业化应用提供更多可能。

Fatigue Life Analysis of Coiled Tubing in Deep Well Jet Plugging Removal

The coiled tubing plugging has become the main means of plugging in gas Wells in Xinjiang. These Wells are deep and have high pressure, which can easily affect the fatigue life of the operating coiled tubing. In order to improve the life of coiled tubing in high-pressure gas Wells, this paper studies the plugging conditions of coiled tubing in high-pressure ultra-deep Wells. Firstly, the cross section deformation of coiled tubing under high internal pressure is analyzed. Secondly, the factors influencing the fatigue life of coiled tubing and the influence of surface damage on the fatigue life of coiled tubing were studied. Finally, the mechanism of furrow damage caused by coiled tubing and the main measures to reduce furrow damage are analyzed. The following suggestions are made to improve the life of coiled tubing: select the right material and the right size coiled tubing;Use appropriate measures to prevent premature coiled tubing failure and reduce operating costs.

钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法

利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近似判断异常体的大致方位,但难以通过成像等直观有效的方法对其进行精确定位。基于钻孔瞬变电磁法和方位电磁波测井相关理论,提出了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,采用方位线圈作为探测装置,减小线圈互感,增强钻孔瞬变电磁法的探测效果。同时,通过改变线圈旋转角,对钻孔孔壁进行360°扫描,形成钻孔径向全方位探测,旨在对钻孔孔壁外围岩体中的低阻体进行精确定位。首先推导方位线圈的互感解析表达式,探讨方位角对方位线圈互感的影响,通过数值计算确定最佳方位角取值。分别建立均匀介质和含低阻异常体的钻孔全空间三维地质-地球物理模型进行瞬变电磁场数值模拟,分析方位线圈的瞬变电磁法扫描探测多分量响应特征,总结方位线圈扫描探测瞬变电磁响应规律,确定了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,即通过钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征判别钻孔孔壁外围岩体中低阻异常体的位置。最后建立含2个低阻体的地质-地球物理模型,采用最佳方位角的方位线圈进行数值实验,验证了该方法能有效地判别低阻异常体的方位。研究表明:钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩体中低阻异常体引起的瞬变电磁场异常,全空间视电阻率成像结果分辨率较高。依据钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征,钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法对钻孔孔壁外围岩体中的低阻异常体具有较高的分辨率及定位精度。研究结果可以为钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法的实际应用提供理论依据。

基于磁心与线圈参数优化的非侵入式磁场取能系统功率密度提升方法

非侵入式磁场取能系统具有结构简单、供电稳定等优点,是解决变电站母排环境中状态监测传感器电池供电寿命有限的有效手段,但因功率密度较低制约了其应用。对于非侵入式磁场取能系统,磁心与线圈参数对其功率密度的影响非常显著。然而,现有方法对磁心与线圈参数的分析相对独立,优化磁心时仅以互感为指标,忽略了该过程线圈参数变化对功率密度的影响。对此,该文考虑磁心尺寸对线圈参数的影响,以功率密度为指标,详细分析线圈匝数、线圈线径、磁柱侧面边长与叠片厚度对系统功率密度的影响。并在此基础上,提出一种优化磁心与线圈参数的功率密度提升方法,即设计线圈匝数、线圈线径、磁柱侧面边长与叠片厚度的最优值,以获取更高的功率密度。最后,基于所提出的方法制作了系统样机并进行测试。实验结果表明,对于限定磁心尺寸为30 mm×30 mm×40 mm的系统,在100 A母排电流下,系统经磁心与线圈优化后功率密度可达4.18 mW/cm~3,提升至系统优化前功率密度的35倍,验证了所提出方法提升功率密度的有效性。

苦参碱调节RhoA-ROCK信号通路对冠心病模型大鼠Th17/Treg细胞平衡的影响

目的探讨苦参碱(Matrine)对冠心病(coronary heart disease,CHD)大鼠辅助T细胞17(helper T cell 17,Th17)/调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)细胞平衡及Ras同源基因家族成员A(RhoA)-Rho相关的卷曲螺旋激酶(ROCK)信号通路的影响。方法建立冠心病模型,将实验大鼠分为对照组、模型组、苦参碱低剂量(50 mg·kg^(-1))组、苦参碱高剂量(200 mg·kg^(-1))组及苦参碱高剂量(200 mg·kg^(-1))+LPA组(10 mg·kg^(-1))。超声心动图进行大鼠心功能检测;酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法进行白细胞介素17(IL-17)、转化生长因子β(TGF-β)水平检测;流式细胞术检测Th17、Treg数量及Th17/Treg比值;免疫组化进行内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、内皮素1(ET-1)蛋白表达水平检测;Masson染色进行大鼠心肌组织的病理形态变化观察;TTC染色检测各组大鼠心肌梗死情况;TUNEL染色进行心肌组织中细胞凋亡情况检测;试剂盒检测RhoA活性;Western Blot法进行半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、RhoA、ROCK1、ROCK2蛋白表达水平检测。结果与对照组比较,模型组心肌组织有大量蓝色胶原纤维沉积,左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、IL-17、Th17、Th17/Treg、ET-1、心肌梗死面积、细胞凋亡率、TUNEL阳性率、Bax、Caspase-3、RhoA活性、RhoA、ROCK1、ROCK2表达水平明显升高,左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室缩短分数(left ventricular shortening fraction,LVFS)、TGF-β、Treg、eNOS、Bcl-2表达水平明显降低(P<0.05)。与模型组比较,Matrine-L组、苦参碱高剂量组心肌组织蓝色胶原纤维逐渐减少,LVEDV、LVESV、IL-17、Th17、Th17/Treg、ET-1、心肌梗死面积、细胞凋亡率、TUNEL阳性率、Bax、Caspase-3、RhoA活性、RhoA、ROCK1、ROCK2表达水平依次明显降低,LVEF、LVFS、TGF-β、Treg、eNOS、Bcl-2表达水平依次明显升高(P<0.05)。与苦参碱高剂量组比较,苦参碱高剂量+LPA组心肌组织蓝色胶原纤维增多,LVEDV、LVESV、IL-17、Th17、Th17/Treg、ET-1、心肌梗死面积、细胞凋亡率、TUNEL阳性率、Bax、Caspase-3、RhoA活性、RhoA、ROCK1、ROCK2表达水平明显升高,LVEF、LVFS、TGF-β、Treg、eNOS、Bcl-2表达水平明显降低(P<0.05)。结论苦参碱通过抑制RhoAROCK信号通路调节Th17/Treg细胞平衡,改善冠心病大鼠心肌损伤。

NBCA医用胶联合弹簧圈三明治法栓塞脾动脉瘤17例疗效分析

目的:探讨氰基丙烯酸异丁酯(NBCA)医用胶联合弹簧圈三明治法栓塞脾动脉瘤的疗效及安全性。方法:选择2018年3月至2023年7月采用经导管注入NBCA医用胶和弹簧圈三明治法栓塞脾动脉瘤的患者17例,回顾性分析临床资料和影像资料,评价栓塞成功率、临床疗效及手术相关并发症。结果:17例患者中男9例,女8例,年龄33~77岁;真性动脉瘤20例,假性动脉瘤2例;多发3例,单发14例;瘤体位于脾动脉近段3例,中段10例,远段9例。所有患者均成功栓塞,未发生严重手术并发症;术后随访3~36个月,腹部增强CT示脾动脉瘤铸型良好,未见复发、增大或破裂出血。结论:经导管NBCA医用胶联合弹簧圈三明治法栓塞脾动脉瘤成功率高,安全有效。

自主研发高分辨盆腔专用线圈在3.0 T磁共振设备成像价值的评估

目的探讨自主研发的16通道高分辨盆腔专用线圈(16C)在3.0 T盆腔MRI中的应用价值。材料和方法前瞻性招募35例行盆腔MRI的患者,分别用16C线圈和32通道的体部线圈(32C)采集相同的轴位和矢状位T2WI序列。比较相同序列图像中第三骶椎、子宫肌层、前列腺外周带、直肠壁和闭孔内肌的信噪比(signal to noise ratio,SNR)及对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)。由两位诊断医师各自对两组图像质量和直肠轴位图像直肠壁分层结构的显示度进行主观评分。结果两组线圈相同序列的T2WI矢状位第三骶椎、子宫肌层、前列腺外周带和轴位闭孔内肌的SNR差异具有统计学意义(P<0.05),矢状位第三骶椎、子宫肌层和轴位直肠壁对肌肉的CNR差异具有统计学意义(P<0.05),16C组高于32C组。两组线圈相同序列的T2WI图像质量主观评价差异具有统计学意义(P<0.05),16C组图像质量更优。在轴位T2WI直肠壁分层结构的显示度评价方面两组图像差异具有统计学意义(P<0.05),16C组更优。结论16C线圈在3.0 T磁共振设备上成像质量更好,更有利于盆腔疾病的诊断。

RBM20和MURC双基因杂合变异对心肌细胞结构和生物学特性的影响

目的探讨RNA结合基元蛋白20(RBM20)和肌肉相关卷曲螺旋蛋白(MURC)双基因杂合变异对人心肌细胞AC16(成人左心室心肌细胞系)结构和生物学特性的影响。方法构建对照组、空载组、野生组、MURC或RBM20单基因突变组、RBM20和MURC双基因突变组的心肌细胞AC16;采用Western blotting、免疫荧光染色和实时荧光定量PCR观察心肌细胞中RBM20和MURC定位、细胞表面积、骨架排列、骨架相关蛋白、细胞极性、细胞内钙浓度;采用流式细胞术检测心肌细胞凋亡;采用Ki-67染色检测心肌细胞增殖;采用划痕实验检测心肌细胞迁移。结果与RBM20或MURC单基因突变相比,RBM20和MURC双基因突变对心肌细胞结构和生物学特性影响更显著,表现为细胞表面积增大,细胞肥大相关基因肌球蛋白重链7和α肌动蛋白基因m RNA表达升高,骨架排列紊乱度升高,骨架蛋白β-tubulin和Vinculin荧光强度降低(均P<0.01);极性蛋白Part6荧光强度升高(P<0.05);心肌细胞凋亡率升高,增殖活性下降,迁移率增高,细胞内钙离子浓度升高(均P<0.01)。结论RBM20和MURC双基因杂合变异使心肌细胞结构及生物学特性发生改变,表现为细胞表面积增大,骨架排列紊乱,极性改变,凋亡率和迁移率升高,增殖活性和钙处理能力降低。

仅线圈式电磁超声检测方法与提离特性研究

针对传统永磁体式或脉冲电磁铁式电磁超声换能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)易吸附铁磁性颗粒导致换能效率下降甚至功能性损坏、难与铁磁性金属材料实现快速分离或移动、探头体积大、难以实现狭小区域等探头不可达区域的检测等难题,提出了一种仅线圈式电磁超声检测的技术实现与建模方法。建立了集仅线圈式EMAT的激励等效电路和检测过程的场路耦合分析有限元模型,分析了仅线圈式EMAT的纵波激励和接收机理,研究了提离对EMAT线圈的等效阻抗、放电电流的高频成分和类直流成分、检测回波的幅值和中心频率的影响。研制了仅线圈式EMAT检测电路,验证了提离的影响规律。研究结果表明:所研制的仅线圈式电磁超声检测系统可以在80 mm厚的铝合金试样中激励和接收纵波,且在0.1 mm提离时,一次底波的信噪比为28.10 dB。当提离由0.1 mm增加至1.0 mm时,二次底波的信噪比由22.21 dB减小至8.01 dB,其中心频率由1.35 MHz下降为1.27 MHz。

双耦合SP-S补偿紧凑型抗偏移WPT系统

在无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统中,偏移是不可避免的,偏移会引起系统参数的变化从而影响系统的传输性能。基于S-S和P-S补偿拓扑,提出一种具有抗偏移特性的双耦合SP-S补偿的紧凑型WPT系统。该系统采用两个同轴布置、相互解耦的圆角方形线圈作为能量的发射线圈,其与单一方形接收线圈均有耦合,提升了X方向和Y方向的抗偏移容忍度。通过谐振参数配置使接收线圈在偏移的过程中,一个线圈回路的输出增加,另一个线圈回路输出减少,从而使系统输出随接收线圈位置偏移波动平缓。提出方形解耦线圈结构参数的设计方法,并分析发射端并联补偿电容对输出抗偏移性能的影响。最后,搭建实验平台验证该方法的有效性与系统的抗偏移能力。

磁聚焦式扭矩传感器激励线圈控制策略研究

为测量旋转轴不同工况下的扭矩,提出了一种基于磁聚焦式扭矩传感器的激励线圈控制策略。该控制策略以控制传感器稳定输出幅值为2 mV电信号为目标,将感应电压数学模型和正交试验法相结合,对各个工况下的激励线圈控制策略进行设计,并利用MATLAB和COMSOL软件对各控制策略进行理论计算和有限元仿真验证。为模拟传感器在台架实验中得到的带噪声信号,对仿真得到的输出电信号添加高斯白噪声,利用MATLAB仿真软件对带噪声信号进行滤波优化。仿真结果表明:该控制策略能够使传感器在旋转轴的不同工况下,稳定输出幅值为2 mV的类正弦电压信号,验证了其可行性。

超早期介入栓塞破裂颅内动脉瘤治疗体会

目的 研究在破裂出血急性期的颅内动脉瘤患者中,超早期(24 h内)采取介入栓塞治疗的临床疗效。方法 回顾性分析安徽医科大学附属滁州医院(滁州市第一人民医院)神经外科2020年4月—2022年7月收治的51例急诊破裂颅内动脉瘤患者,所有患者均在24 h内采取介入栓塞治疗,对患者临床资料、治疗效果、术后并发症等情况进行总结。结合Raymond分级标准,对术中及术后栓塞情况进行分析,以格拉斯哥预后评分(GOS)为基础,对患者预后情况进行评估。结果 所有患者介入栓塞手术均成功完成,其中RaymondⅠ级栓塞35例,Ⅱ级及Ⅲ级栓塞分别有10例、6例,其中动脉瘤术中破裂3例,予以快速填塞弹簧圈等急救措施后完全栓塞;4例患者发生血栓事件,给予替罗非班溶栓等措施后血流恢复。患者预后情况用GOS评分进行评估,其中良好、轻度残疾、重度残疾、死亡患者数量分别为36例、8例、4例、3例,死亡率为5.88%,总体预后良好。结论 急诊超早期对破裂的颅内动脉瘤患者采取栓塞方法治疗,可以减少动脉瘤二次破裂出血的机会,提高患者生存率及生存质量。

混合热工和水力特性的风机盘管系统建模

针对风机盘管系统建模研究中大多数未考虑水力学特性对其的影响,本文提出混合热工和水力特性的风机盘管系统建模方法,以满足实际工程中对于风机盘管系统控制的数学模型需要.在水力学模型中考虑风机盘管电动水阀,基于基尔霍夫定律建立水力平衡方程,通过遗传–粒子群相结合的优化算法(GA-PSO)求解各个盘管的水流量及对应的阀门开度;以水流量为输入,考虑风机盘管风量,采用非线性最小二乘法辨识求解其总传热系数,建立基于牛顿冷却定律的风机盘管热力学模型.实验结果表明:混合热工和水力特性的建模方法能够更好的反应风机盘管的物理过程;GA-PSO算法具有很好的稳定性和收敛性,能够更准确的求解水流量及对应的阀门开度,与实际运行数据的相对误差不超过1%;热力学模型在各种实际工况下的模型误差都低于4%,能够精确反映风机盘管的传热过程.

血管内治疗小脑后下动脉瘤24例临床经验

目的 探讨血管内治疗小脑后下动脉(PICA)瘤的治疗策略、安全性及临床疗效。方法 回顾性分析安徽医科大学第一附属医院2017年7月至2022年1月行血管内治疗的24例PICA动脉瘤病人的临床资料(其中,PICA近端13例、过渡段1例、远端10例;以蛛网膜下腔出血首诊的21例、未破裂动脉瘤3例),单纯栓塞12例、动脉瘤及载瘤动脉闭塞7例(闭塞材料使用弹簧圈3例、Onyx胶4例)、支架辅助弹簧圈栓塞5例。术后随访3~24个月。结果 24例PICA动脉瘤病人术中动脉瘤均栓塞顺利。23例病人无近期并发症,1例出血病人合并严重脑血管痉挛自动出院(临床预估死亡)。随访结果:19病人远期随访无复发;4例复发,其中2例二期行支架辅助栓塞,后期随访良好、未再复发;1例首次支架辅助栓塞病人再次行穿支架网孔弹簧圈单纯栓塞,后期随访良好、未再复发;1例首次单纯栓塞病人再次行弹簧圈栓塞,后期随访良好、未再复发。结论 血管内治疗PICA动脉瘤安全、可行,疗效可靠。根据动脉瘤血管解剖位置,对于破裂出血的PICA动脉瘤首次治疗倾向单纯栓塞或载瘤动脉闭塞术。首次单栓病例术后复发,可二期行支架辅助栓塞能取得满意效果。对于复发动脉瘤经再次血管内治疗可获得满意效果。

低液量水平井连续油管气举产液剖面测井技术应用

产液剖面测试找水是了解生产层段产液状况,为油藏动态调整提供依据的重要手段,是油田开发的一项主要工作。针对低渗透油藏水平井单井产液低,常规产液剖面测试技术准确性差及分段生产测试效率低的问题,提出采用2 in^(*)预置式穿芯连续油管带测井仪器入井测试,通过氮气气举井筒排液,连续油管拖动井下测井仪器连续监测为核心的快速找水新方法。设计了制氮车+油管悬挂器+3½in普通油管+喇叭口的负压生产管柱,以及2 in穿芯连续油管+卡瓦连接器+测井连接工具串+测井仪器串的测试管柱,研制了连续油管测井连接工具、电滑环滚筒电缆密封固定器和FIT测井仪器等关键配套装置,形成了低液量水平井连续油管气举产液剖面测井快速找水技术。开展了6口井现场先导试验,试验过程中,井下测试信号无交流电干扰,保证了实时数据传输优势,真正做到了井下监测与地面实时可读同步。该技术可实现1天测试1口井,为定量快速解释低液量水平井产液分布状况提供了新的技术手段。

连续管磨损程度及剩余抗内压强度敏感性分析

针对连续管在水平井中下入起出时与套管内壁产生摩擦磨损的问题,借鉴钻杆-套管磨损模型建立思路,采用“磨损-效率”模型,研究下入起出时连续管摩擦磨损,获得了连续管外壁磨损深度的计算方法与公式;利用ANSYS Workbench有限元软件分析了连续管外径、壁厚、钢级、磨损率等敏感性因素对磨损连续管剩余抗内压强度的影响规律。研究表明:磨损率不同,井下磨损连续管最先屈服的部位亦不同;Φ44.45mm×3.96mm的QT-900连续管磨损率从0%到25%时,剩余抗内压强度下降率为35%;磨损连续管剩余抗内压强度随壁厚和钢级的增加而非线性增大,随外径和磨损率的增大而非线性降低;磨损率对连续管剩余抗内压强度的影响最强。研究结果可为磨损后连续管施工参数提供指导。

大推力音圈电机结构优化与实验验证

针对高性能电液比例阀所需的大推力驱动器,提出了5种结构形式音圈电机,利用电磁仿真工具ANSYS Maxwell,对不同结构的音圈电机的推力和磁场分布特征进行了计算,分析铁芯半径和线圈位移对不同结构的音圈电机推力和磁场分布的影响。结果表明,5种结构中内磁式无铁芯、线圈紧贴外壳、永磁体分段设计的结构有最大推力,可达75.29 N,并通过实验得到了验证;在永磁体两侧添加导磁环以及适当分段永磁体,均能有效提升音圈电机的推力。

连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响

为研究连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响,归纳连续管常见磨损形式并构建其磨损几何模型,以通径为38.1 mm防喷盒胶筒为例,通过实验得到其材料本构模型参数,建立防喷盒胶筒密封连续管的有限元模型;以有效接触应力和最大Mises应力为指标,分析连续管的磨损形式、磨损深度、磨损长度以及偏磨角度对胶筒密封性能的影响。结果表明:连续管偏磨形式对胶筒密封性能影响较大,连续管偏磨段长度大于胶筒高度且偏磨深度大于1 mm时,胶筒密封能力会出现不能满足井口密封要求的情况;偏磨角度会影响胶筒的应力分布,从而影响密封性能。