乳提技术提高干姜提取物生物利用度及其抗炎活性研究

本研究通过细胞和动物实验,以市售的干姜水提物为对照,研究干姜乳提物的生物利用度及抗炎功效优势。采用高效液相色谱法分析干姜提取物中姜酚类物质的含量,通过构建Caco-2细胞吸收模型及结肠炎大鼠模型,研究干姜乳提物的生物利用度及对结肠炎大鼠的改善作用。结果显示:干姜乳提物中特征性活性成分6-姜酚的含量较干姜水提物提高了13.1%;Caco-2细胞对干姜乳提物中总姜酚吸收量高于干姜水提物,在培养24 h后,细胞中干姜乳提物中总姜酚吸收量较干姜水提物提高了34.9%;相比于干姜水提物,干姜乳提物能显著改善结肠炎引起的大鼠体重的下降,降低其疾病活动指数(disease activity index,DAI)、结肠萎缩和脾脏指数,结肠组织中炎症因子(肿瘤坏死因子-α,tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)表达水平显著降低(P<0.05),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性增强,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著降低(P<0.05)。结果表明干姜乳提物具有较好的生物利用度,可有效减缓葡聚糖硫酸钠盐诱导的大鼠溃疡性结肠炎症状。本实验结果可为干姜功效成分的高效提取利用及含姜类功能食品的开发研究提供理论参考。

CFRP减振镗杆设计与减振性能实验研究

为了提升镗杆的减振能力,减少价格昂贵、难加工的硬质合金材料在减振镗杆中的使用,本文以碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)为主材设计出新型复合结构减振镗杆。在基于传统的使用模态仿真和切削实验方法优化镗杆结构的基础上,提出了新的优化途径,即从镗杆的频响函数中推导出镗杆的动刚度特性函数,根据该函数,以施加到镗杆上的动载荷频率为自变量、动刚度为因变量,通过动刚度曲线研究自变量变化时能够有效延缓镗杆动刚度减小的方法,研究发现,提升镗杆的静刚度和减小其质量在优化镗杆动刚度特性方面的效果更加突出。根据本文的研究结果对CFRP镗杆进行了参数优化和实验验证,结果表明,在中高速切削时,与硬质合金镗杆相比,优化后的CFRP镗杆在52%的切削速度范围内拥有更强的减振性能,可以在受到动载荷的情况下将自身的动刚度维持在较为稳定的水平,从而具备更好的减振能力。

乳脂体系提高咖啡提取液风味品质的研究

以稀奶油为提取介质,优化咖啡提取工艺参数,同时比较不同媒介对咖啡提取液风味品质的影响。结果显示:稀奶油提取咖啡的最优工艺为脂肪含量3.8%、提取温度70℃、提取时间30 min。稀奶油提取的咖啡液中脂溶性挥发性风味物质的含量最高,滋味成分含量与水提咖啡液相近,总单宁类涩味物含量低于全脂奶和脱脂奶咖啡提取液。乳化提高了稀奶油提取的咖啡液中大多数挥发性风味物质的含量,而乳化后的黄油和椰子油提取的咖啡液中部分脂溶性风味物质含量增加,而水溶性风味物质含量降低。采用稀奶油为提取介质能更有效的提高咖啡提取液的风味。

考虑环境惩罚的综合能源系统多季节优化研究

建筑用能是能源行业的用能大户,而综合能源系统能整合各类能量,为了实现楼宇型综合能源系统的低碳、经济运行,本工作开展了综合能源系统相关优化研究。以两种不同类型建筑作为研究对象,系统包含太阳能、地热能等清洁能源,提出了以矩阵形式建模的能量枢纽模型;以建筑夏、冬两季典型日为数据基础,以典型日综合运行费用最低为目标建立优化调度模型,采用CPLEX软件结合改进NSGA-Ⅱ算法求解模型;通过算例结果表明,整体上冬季优化效果高出夏季优化效果10%左右;数据显示优化后的建筑综合运行费用节省率在15%~35%且能限制污染物排放量,具有良好的经济效益和环境效益。

任职资格体系构建与企业人力资源管理效能研究

在一个企业之中,任职资格体系的构建工作都极为重要,在一定程度上,合适、科学的任职资格体系能显著提高企业的人力资源管理效能,促进提升企业员工的工作满意度和整体工作绩效。本文主要围绕任职资格体系构建的基本流程、任职资格体系构建对企业人力资源管理效能的价值、任职资格体系构建对提高企业人力资源管理效能的应用策略三部分展开详细探讨分析。

四川省五大经济区协同创新发展的现状与建议

随着经济全球化发展的不断深入,区域性经济合作日益突出,区域经济一体化趋势逐渐清晰,地区协同发展理念也日益增强,空间集聚效应和空间溢出效应更加显著,各个地区的经济发展与创新发展的联系越来越紧密,区域协同发展是今后中国经济发展的一大重要主题。

高速铁路轻量化设计棘轮的铸造工艺研究

高速铁路用ZL114A铝合金棘轮存在质量大、缺陷多等问题。为了获得高品质、轻量化的棘轮,对现有棘轮进行结构和铸造工艺研究。采用无损检测方法获得了棘轮存在缺陷的位置,运用铸造模拟软件ProCAST对棘轮低压铸造的充型和凝固过程进行仿真,预测了棘轮中可能出现缩孔、缩松的位置。通过在棘轮的轮辐和大轮位置处添加水冷系统,以及提高保压压力,对铸造工艺进行改善。受力分析和模流分析结果表明:新设计的棘轮质量减小18.8%,棘轮在工作载荷和破坏载荷下受力安全,满足使用要求;铸造工艺改善后,充型平稳,没有出现紊流现象,金属液表现为顺序凝固,有效避免了缩孔、缩松、氧化渣等缺陷,可以获得高品质的棘轮铸件。

基于VOF-LPT模型的强旋来流条件横向射流破碎雾化特征研究

研究强旋来流条件横向液体射流的破碎雾化特征对先进航发燃烧室设计具有重要意义.该文采用Euler-Lagrange方法模拟了射流破碎雾化过程,基于VOF(volume of fluid)方法捕获了近场射流破碎过程中相界面的拓扑结构变化,通过Lagrange粒子追踪(LPT)方法模化喷雾液滴的动力学过程得到远场油雾分布特征.该研究构建了不同旋流强度横向来流,旋流数从0变化至2.5,射流与气流的动量比q为10,来流We数为39.在该工况下,射流破碎过程包含柱状破碎和表面破碎.结果表明,由Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定诱导的轴向波的发展是射流发生柱状破碎的主要原因,而射流分支/液膜从液柱表面剥离形成了射流的表面破碎,其主要由方位剪切不稳定波主导.强旋流加速了射流的柱状破碎过程,降低了破碎位置的径向高度,但旋流延迟了射流的表面破碎过程,破碎开始位置的径向高度随旋流数增大而升高.随着旋流数的增大,流向方向速度分量不断减小,射流沿径向方向的喷注轨迹显著升高;射流的偏转角度与流向位置呈线性关系,旋流数越大偏转斜率越大.此外,射流雾化场的Sauter直径(SMD)随旋流数的增加而减小,液雾场的空间分布区域也随旋流数的增加而增大.

基于辊压增强的连续纤维复材3D打印方法研究

目前连续纤维增强树脂的复合材料在FDM 3D打印技术上的应用发展迅速,但连续纤维材料层和树脂基础材料层两种不同材料的打印层间连接界面的孔隙率大导致打印件整体性能低。针对连续纤维与树脂基础材料由于不同材料差异导致层间黏结差的问题,笔者提出通过在3D打印机喷头上附加辊压辅助装置对打印层面逐一进行机械压实的方法来进一步提高连续纤维增强热塑性聚合物基高性能复合材料打印件的性能。采用正交实验法对比了试验刚性辊压轮作用于打印件成形表面时的不同辊压速度和相较于打印层面不同下压高度等参数的影响。为提高辊压实验的正确性,首先针对辊压速度和下压高度选定了9组不同参数的辊压过程进行仿真,通过数值模拟得出辊压装置最佳下压高度为0.03 mm,辊压速度4 mm/s。然后开发了相应的硬件和软件,包括双喷头与辊压装置的连接机构、辊压轨迹规划与控制算法等,最后通过实际打印模型样件测试验证了连续纤维增强复合材料3D打印零件通过实时辊压来提升性能方法的可行性。

基于微通道低温精馏技术的丙烯/丙烷混合物分离CFD模拟

针对相对挥发度低、难以分离的混合物的低温精馏分离过程,建立了一套基于微通道精馏(MCD)的CFD模型并开展了深入的模拟研究。通过多物理场耦合,实现了对丙烯/丙烷两相流在微通道精馏设备内部相变传热和精馏传质过程的模拟。基于麦克斯韦-史蒂芬扩散模型,对不同温度、摩尔浓度条件下混合物的传质系数进行模拟计算。模拟结果显示经过3.8 mm的微通道精馏设备,可在170 kPa条件下对冷端235 K、热端239 K的液态丙烯/丙烷混合物进行高效分离,将产品丙烷的浓度由1%提升至2.1%。对模拟结果进行了优化分析,得到了结构、流场和温度对精馏传质效率的影响。研究成果对微通道低温精馏系统的精馏效率提高具有指导意义。

乳提技术对红茶产品风味物质的影响及工艺放大可行性

本文以斯里兰卡红茶为原料,采用气相色谱-质谱和高效液相色谱法研究以稀奶油为介质提取红茶香气物质的最佳工艺参数,并比较不同脂肪体系(稀奶油、脱脂奶、全脂奶、黄油、椰子油)与传统水提介质对红茶香气物质和滋味物质的影响,进一步分析在最佳工艺条件下中试生产的红茶冻干粉产品品质。结果表明:以稀奶油为提取介质提取红茶的最佳工艺参数为脂肪含量3.8%、料液比1∶20、提取温度80℃、提取时间30 min。相较于传统水提技术,采用稀奶油和全脂奶为提取介质的乳提技术更有利于红茶中香气物质的提取,如体现斯里兰卡红茶特征冬青味的水杨酸甲酯,其含量分别提高了151%和172%。稀奶油提取的红茶水溶性滋味成分含量与水提方式相近,而全脂奶和脱脂奶提取的红茶总单宁含量显著增加(P<0.05)。不同动植物油脂来源的油脂体系影响红茶提取液香气物质含量,采用稀奶油提取红茶的香气物质含量高于黄油和椰子油,均质乳化能显著提升3种油脂体系对红茶香气物质的提取率。按照最佳试验工艺参数进行中试生产,发现以稀奶油为提取介质的乳提红茶冻干粉香气物质含量显著高于水提红茶冻干粉。综合以上结果认为,采用稀奶油为提取介质的乳提技术相较于传统水提能更有效地提升红茶产品的风味,同时中试生产证明乳提技术的工艺放大具有可行性。本试验结果可为制备具有独特风味和较高营养价值的含乳茶饮品提供实际生产指导。

基于遗传算法-模糊PID的双喷头FDM型3D打印机温度控制方法

熔融沉积成形(fused deposition modeling,FDM)3D打印需要将打印喷头加热至材料所需温度后才能开始打印。由于单喷头FDM型3D打印机的打印效率较低,以及其加热系统的滞后性较大且稳定性差,使得整个成形过程既耗时又浪费资源,且成形件的质量不高。为解决上述问题,结合打印材料物理性质和化学性质的差异性,提出了一种基于遗传算法-模糊PID(proportional-integral-derivative,比例-积分-微分)的温度控制方法,以实现对双喷头FDM型3D打印机加热方法的控制,并建立温度控制系统的MATLAB/Simulink仿真模型,以验证所提出的控制方法的可靠性。仿真和实验结果表明,与传统PID控制、模糊PID控制相比,遗传算法-模糊PID控制的响应时间缩短了36.03%和32.45%,调节时间缩短了28.06%和20.99%,具有响应速度快、调节时间短、超调量小和控制效果稳定等优势。研究结果可为复合材料的双喷头FDM 3D打印提供参考。

基于形态学的自动铺丝纤维铺放准确性检测

自动铺丝质量检查既耗时又不充分,缺陷对比度低。对此,根据铺丝过程中的热特性,搭建丝束铺放准确性检测平台,结合形态学算法对缺陷红外图像特征进行纤维铺放准确性检测。首先进行形状相同尺度不同的结构元素的顶帽变换,然后提取每一组尺度下多尺度亮暗区域和相邻组尺度间的多尺度亮暗细节来增强图像;其次使用了多方向多尺度的结构元素和系数自调节的形态学边缘检测算法来获得丝束边缘位置。实验结果表明,该方法在减少图像噪声和增强图像的对比度之上平衡了边缘检测精度与抗噪性能之间的协调问题,有效检测了纤维铺放准确性,最大铺放误差不超过4.53%。

双探头高纯锗γ谱仪灵敏度研究

在暗物质和中微子等稀有衰变实验中,探测器材料中的放射性核素衰变所产生的射线诱发实验本底,其沉积能量可能与信号能区重叠。精确测量探测器材料的放射性,更好地理解本底来源和控制实验本底是提升探测器灵敏度的关键。高纯锗γ谱仪能量分辨率高,对样品几何形状没有要求,不需要对样品进行破坏性加工,是广泛应用的放射性测量仪器之一。PandaX合作组在锦屏地下实验室已搭建两套高纯锗γ谱仪(JP1和JP2),为暗物质和中微子实验甄选低本底材料。为提升高纯锗γ谱仪的灵敏度,精确测量更低放射性的材料,我们在现有JP1的基础上,设计双探头高纯锗γ谱仪。通过提升效率和降低本底两种方法,对暗物质和中微子实验关心的不同核素,相比于现有JP1,双探头高纯锗γ谱仪灵敏度预期可提升2~4倍。双探头高纯锗γ谱仪还可以用γ-γ符合方法测量小尺寸的样品,这种测量方式的灵敏度随测量时间有显著提升。

低放射性本底金属钛冶炼工艺研究

以暗物质、无中微子双β衰变探测为代表的稀有事例实验所期望的信号极其稀少与微弱,从而对探测器所用材料的放射性本底要求十分苛刻。低本底控制是此类实验的核心工作之一。^(238)U、^(232)Th衰变链前端的^(226)Ra和^(228)Ra具有低沸点高蒸气压的特点,去除^(226)Ra与^(228)Ra就可以截断^(238)U衰变链,或者在一定时间内控制^(232)Th衰变链后端活度,从而降低对稀有事例实验有明显负面影响的核素含量,为探测器运行创造低本底环境。比较不同的冶炼设备,发现高温、高真空环境有助于K、Cs、Ra、Pb、Po、Rn等低沸点高蒸气压放射性杂质的挥发,冶炼试验结果说明,高温高真空冶炼有去除放射性核素的迹象。在真空电子束炉中冶炼的纯钛,^(232)Th-^(228)Ac可小于1.26 mBq∙kg^(−1),^(238)U-^(222)Rn可小于0.55 mBq∙kg^(−1),性能较为稳定,可用于下一代PandaX探测器。

铜表面氡子体去除方法研究

由于铜本身的放射性极低,因此铜是稀有衰变实验中经常使用的材料之一。在实验探测器的组装过程中,铜暴露在含有氡气的空气中,氡的衰变子体(210Pb、210Bi和210Po)沉积在铜表面,其α、β和γ衰变导致实验本底增加。为了抑制该类放射性本底,需要对铜表面进行清洁。采用8种酸洗配方对铜表面进行处理,在酸洗前后利用α探测器测量铜表面210Po的计数,进而得到每种配方对210Po的去除效率,其中5%柠檬酸加8%双氧水酸洗配方对铜表面210Po的去除效率最高,可达到(99.93±2.31)%。针对该配方,利用电感耦合等离子质谱仪测量铜表面放射性232Th和238U,证明表面钝化层的232Th和238U含量低于ng·g^(−1)量级。

蒸汽爆破对麦麸功能特性及美拉德反应程度的影响

目的:探究蒸汽爆破(汽爆)对麦麸功能特性及美拉德反应程度的影响。方法:选取蒸汽压力和保压时间2个参数,分别选取不同压力(0.75、1.00、1.25、1.50 MPa)和不同保压时间(105、120、135、150 s)配对组成了16组试验,考察了汽爆处理前后麦麸可溶性膳食纤维含量、游离型酚酸含量、DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、褐变度、糠氨酸含量和5-羟甲基糠醛含量的变化,采用AHP法、CRITIC法和AHP-CRITIC混合加权法对指标进行归一化处理以优化工艺参数。结果:汽爆后麦麸中可溶性膳食纤维含量增加,麦麸体外抗氧化能力、游离型酚酸含量随汽爆压力增大而升高。褐变度、糠氨酸含量和5-羟甲基糠醛含量的变化表明随汽爆条件增强,美拉德反应程度加深。结论:汽爆处理能够有效改善麦麸功能特性,降缓美拉德反应中间产物糠氨酸的产生,并且蒸汽压力1.50 MPa、保压时间135 s可作为一个较优的工艺条件用于汽爆对麦麸的加工处理。

基于荧光谱分辨的煤油燃烧场OH分布测量

燃烧流场浓度、温度空间分布的精细测量对发动机燃烧室设计、计算流体动力学模型建立以及数值仿真软件的验证具有重要意义,其中平面激光诱导荧光(PLIF)技术具有对象选择性、高测量灵敏度、测量信息量丰富、实验开展简单等优势,尤其是OH-PLIF浓度及温度测量技术以其理论成熟性及技术方便性得到更为广泛的应用。但该技术在煤油燃烧场的应用受到较大限制,原因在于煤油燃烧场残余煤油对OH荧光信号造成较大干扰。针对OH荧光分布测量时煤油干扰问题,开展了OH及煤油吸收谱及荧光发射谱理论及实验对比分析。其中煤油蒸汽吸收谱由氘卤灯通过煤油蒸汽前后的光强强度比获得,相比于OH在260~320 nm波段的孤立吸收线,煤油吸收为宽带吸收,煤油吸收线完全覆盖OH激励线,在煤油燃烧场在此波段对OH激励测量时,激励煤油产生荧光不可避免。另一方面,通过调节激励波长,测量获得OH/煤油混合荧光与煤油荧光发射谱。煤油蒸汽荧光发射谱为中心分别位于290及340 nm的宽带信号,OH荧光主要集中于波长300~320 nm,煤油荧光发射谱范围覆盖OH荧光,结合吸收谱测量结果,说明在煤油燃烧场燃烧不充分时,在280 nm波段激励测量OH无法通过频域滤波的方式测量获得纯OH荧光信号。通过对煤油信号的测量并扣除实现OH荧光信号的准确测量,主要从选择性探测方面入手,在OH荧光测量系统基础上增加一台探测相机,采用两台ICCD相机,分别结合(315±15)和(360±6)nm的带通滤光片进行OH/煤油混合荧光和煤油荧光的选择性探测,通过对应点扣除的方式,在煤油本生灯及发动机模型煤油燃烧混合荧光信号中去除煤油荧光获得了受干扰较小的OH分布结果,证实了干扰消除方法的可行性,为后续煤油燃烧场浓度及温度分布测量奠定了基础。

工频双极性方波电场下环氧树脂的空间电荷特性

为研究环氧树脂在双极性方波电场的空间电荷积累现象,以上升沿200μs和频率50Hz的双极性方波为极化电场,检测0.83~16.63kV/mm范围下环氧内部的空间电荷动态响应,并结合红外光谱的交联副产物分析,探讨电场幅值对空间电荷积累量及最大电场畸变率的影响。结果表明:环氧树脂表面层的空间电荷为异极性电荷占主导,48h真空脱气后其电荷量明显下降,与交联副产物等杂质相关的官能团量明显下降趋势一致。这表明交联副产物是空间电荷的主要来源之一,解离形成的正、负离子在电场作用力驱动下向极性相反电极定向迁移后,在试样表面层形成明显的异极性电荷积累。全周期平均相位体电荷密度中的绝对值密度ρa、正电荷密度ρ+和负电荷密度ρ-随外施场E均呈现指数n≈1增长,与欧姆传导的特征指数n=1相近。这表明检测电场范围可能在欧姆传导区,载流子源中杂质离子电荷占主导。负半周期ρa、ρ+和ρ-均呈现出指数n≈1的欧姆传导输运特征,而正半周ρa、ρs和ρ-均呈现出n在1.130~1.159的指数增长;全周期ρs、正半周期ρ+和负半周期ρ-呈现出了明显的三段试增长,存在2个明显的阈值电场,且最大电场畸变率δmax整体约在9%~17%左右。这可能主要与下电极侧试样在正、负半周期电场下的杂质离子电荷和电极注入电荷的量以及分布区域动态平衡相关。

追踪锂金属负极的压力与形貌变化

采用高载量氧化物正极(>4mAh·cm^(-2))和超薄锂金属负极(<50μm)可以构建高比能锂金属二次电池。然而,该类电池的循环寿命和安全性受到锂金属不可控沉积的严重制约。高比表面积的锂枝晶和锂“苔藓”导致了较低的库伦效率,前者有一定可能穿刺隔膜,造成电池内短路,是亟待解决的安全隐患。因此,提升锂金属二次电池的循环寿命和安全性的关键在于实现锂金属的致密沉积。文献中已有多种化学方法可达到这样的效果。由于锂金属较软,受力容易发生形变,对锂金属电池施加机械压力是另一种促进锂金属致密沉积和提高循环性能的方法。然而,机械压力、锂金属形态的演变、和循环性能之间的关系尚未被完全理解。本文报道了一种基于薄膜压力传感器的电池压力测量装置,可以实时跟踪纽扣型锂金属电池内部的压力变化,并且探究外加机械压力对电池循环性能的影响。研究发现,在纽扣电池和高比能的软包电池(5 Ah,>380 Wh·kg^(-1))中,一定程度的压力可以促进锂金属的致密沉积,改善电池循环性能;而过大的压力则会导致锂金属向负极内部沉积,造成负极变形和电池性能恶化。我们的研究结果凸显了压力控制对于锂金属沉积行为的重要作用,为进一步改善高比能锂金属电池的循环性能提供了指导。