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旋风分离器的数值模拟及结构优化研究

旋风分离器的数值模拟及结构优化研究

作者：孙化鹏长沙理工大学

学位级别：硕士

旋风分离器作为一种重要的气固分离设备，广泛应用于石油、化工、环保、电力、冶金等领域。近年来，随着工业发展和能源日趋紧张的影响，高效低阻型旋风分离器的研究与开发越来越受到重视。本文利用数值模拟方法开展了高效低阻型旋风... 详细信息

旋风分离器作为一种重要的气固分离设备，广泛应用于石油、化工、环保、电力、冶金等领域。近年来，随着工业发展和能源日趋紧张的影响，高效低阻型旋风分离器的研究与开发越来越受到重视。本文利用数值模拟方法开展了高效低阻型旋风分离器的研究，论文首先对旋风分离器内流场模拟的数值算法进行了研究，然后进行升气管插入深度的优化以及对所用子弹头减阻器性能影响因素的研究，以确定最佳减阻器的结构。通过以上研究，得出以下结论： (1)采用PRESTO！的压力插值格式和二阶以上的差分格式情况下，线性雷诺应力模型和二次压应力雷诺应力模型模拟结果与实验数据拟合较好，二次压应力模型精度高于线性压应力模型，但对网格质量要求较高且雷诺应力项不易收敛。 (2)旋风分离器升气管插入深度增加可以减少“短路流”量，但是升气管插入过长会增加压力损失及降低分离效率，旋风分离器内升气管存在最佳插入深度。 (3)与普通带导流叶片减阻器相比，子弹头减阻器由于其锥体部分作用，进一步减少了旋风分离器“二次流”的区域面积，进而降低了旋风分离器的压力损失。 (4)子弹头减阻器导流叶片进口角与片数及安装位置对旋风分离器的分离效率和压力损失具有一定的影响。对于该类型旋风分离器，在导流叶片进口角为28°到22°角范围内，减小导流叶片进口角可以增大分离效率和降低压力损失;伴随着减阻装置中心体筒体直径增加，会增加旋风分离器内压力损失，降低分离效率;伴随着导流叶片数的增加可以更好的将旋转流动转变为直流，降低机械摩擦损失，但总压并不随叶片数增加而降低，存在最佳导流叶片数;降低减阻器安装位置会减少旋风分离器内总压损失，但安装位置过低，会降低分其离效率。

关键词：旋风分离器数值模拟高效低阻子弹头减阻器分离效率

洋常春藤鲨烯合成酶基因HhSS的克隆与表达分析

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中草药 2018年第9期49卷 2127-2132页

作者：孙化鹏钟晓红乔飞中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室海南儋州571737 湖南农业大学园艺园林学院湖南长沙410128

目的克隆获得洋常春藤Hedera helix鲨烯合成酶基因(HhSS)cDNA全长序列并进行生物信息学分析及表达分析。方法根据洋常春藤转录组数据信息设计引物,通过RACE克隆方法获得HhSS基因序列;采用DNAMAN、PROTPARAM、TMHMM、PSORT、Scan Prosite... 详细信息

目的克隆获得洋常春藤Hedera helix鲨烯合成酶基因(HhSS)cDNA全长序列并进行生物信息学分析及表达分析。方法根据洋常春藤转录组数据信息设计引物,通过RACE克隆方法获得HhSS基因序列;采用DNAMAN、PROTPARAM、TMHMM、PSORT、Scan Prosite、SOPMA、SWISS-MODEL等生物信息学工具分析序列信息及编码蛋白的理化特性、结构域等特征;通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术进行HhSS基因的检测分析。结果 RACE克隆获得HhSS(Gen Bank登录号KX056078)基因cDNA序列全长1 889 bp,包含一个从248~1 477 bp的完整开放阅读框(ORF)以及247 bp的5’非编码区(5’UTR)和412 bp的3’非编码区(3’UTR)。该基因编码409个氨基酸,相对分子质量为46 800,等电点为5.68。HhSS蛋白具有植物SS蛋白的特征结构域和跨膜区,与刺五加、人参等同科植物亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明洋常春藤叶片中HhSS基因的相对表达量与常春藤皂苷含量存在正相关性。结论洋常春藤HhSS基因的成功克隆及表达分析研究,为阐明HhSS基因在常春藤皂苷生物合成途径中的作用及代谢调控研究提供理论依据和技术基础。

关键词：洋常春藤鲨烯合成酶 RACE克隆实时荧光定量PCR 相对表达量

洋常春藤甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶基因HhMVD的克隆与表达分析

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热带作物学报 2018年第11期39卷 2200-2206页

作者：孙化鹏钟晓红乔飞中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南儋州571737 湖南农业大学园艺园林学院湖南长沙410128

甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶(Mevalonate diphosphate decarboxylase,MVD)是三萜皂苷生物合成途径中的关键酶,为研究其在洋常春藤中的基因功能,通过RT-PCR和RACE技术从洋常春藤叶片中克隆获得HhMVD基因的cDNA全长序列,并通过RT-qPCR技术分析... 详细信息

甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶(Mevalonate diphosphate decarboxylase,MVD)是三萜皂苷生物合成途径中的关键酶,为研究其在洋常春藤中的基因功能,通过RT-PCR和RACE技术从洋常春藤叶片中克隆获得HhMVD基因的cDNA全长序列,并通过RT-qPCR技术分析其表达规律。结果表明:RACE克隆获得的HhMVD基因cDNA序列全长1 799 bp,包含一个完整开放阅读框(ORF)1 263 bp、5′非编码区(5′UTR)192 bp、3′非编码区(3′UTR)344 bp;该基因编码420个氨基酸,分子质量46.6ku,理论等电点为6.57,不含跨膜区,属于非分泌型蛋白;HhMVD蛋白具有GHMP激酶N端结构域,属于甲羟戊酸激酶系列,与刺五加、人参、三七等同科植物亲缘关系较近。RT-qPCR结果表明,洋常春藤中HhMVD基因的时空表达相对稳定,但与常春藤皂苷含量差异变化之间存在一定的负相关性。洋常春藤HhMVD基因的成功克隆及表达分析研究,为深入探讨其基因功能、阐明其在常春藤皂苷生物合成途径中的作用提供理论依据。

关键词：洋常春藤甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶 RACE克隆实时荧光定量PCR 相对表达量

GC-MS联用技术分析海南粗榧中三尖杉生物碱类化合物

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中药材 2018年第10期41卷 2392-2394页

作者：孙化鹏王荣香丛汉卿乔飞中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室海南儋州571737

目的:建立海南粗榧中三尖杉生物碱类化合物的GC-MS分析方法。方法:采用HP-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm),程序升温,进样口温度:280℃;离子源温度:230℃;四极杆温度:150℃;电离方式:电子轰击离子化(EI源);电子能量:70 eV,离子检... 详细信息

目的:建立海南粗榧中三尖杉生物碱类化合物的GC-MS分析方法。方法:采用HP-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm),程序升温,进样口温度:280℃;离子源温度:230℃;四极杆温度:150℃;电离方式:电子轰击离子化(EI源);电子能量:70 eV,离子检测模式扫描范围m/z:50～550。结果:该方法能够同时测定海南粗榧中3种三尖杉生物碱类化合物的含量,同时方法学考察结果符合相关规定。结论:该方法专属性好、灵敏度高、操作简单、结果准确可靠,可为海南粗榧中三尖杉生物碱类化合物的定性定量分析提供参考。

关键词： GC-MS 海南粗榧三尖杉碱三尖杉酯碱高三尖杉酯碱

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洋常春藤HMGS基因克隆与表达分析

基因组学与应用生物学 2018年第8期37卷 3453-3459页

作者：孙化鹏钟晓红徐子健乔飞中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所、农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室儋州571737 湖南农业大学园艺园林学院长沙410128 海南大学园艺园林学院海口570228

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶（HMGS）是MVA途径中的关键酶基因,其作用主要是催化乙酰辅酶A和乙酰乙酰辅酶A缩合成3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMG-Co A）。为分析洋常春藤HMGS基因在常春藤皂苷生物合成途径中的功能及调控机制,本研... 详细信息

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶（HMGS）是MVA途径中的关键酶基因,其作用主要是催化乙酰辅酶A和乙酰乙酰辅酶A缩合成3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMG-Co A）。为分析洋常春藤HMGS基因在常春藤皂苷生物合成途径中的功能及调控机制,本研究利用RACE克隆技术克隆获得了洋常春藤HMGS基因c DNA全长序列并进行了生物信息学分析。结果表明：洋常春藤HMGS基因的c DNA全长1 751bp,命名为Hh HMGS（Gen Bank登录号：KX056075）,其包含编码468个氨基酸的开放阅读框。预测该基因编码的蛋白质分子量为52.0 k D,理论等电点为5.99。氨基酸序列比对结果表明,洋常春藤中的HMGS与人参的HMGS同源性最高,达到95%。通过RT-q PCR分析Hh HMGS基因在洋常春藤中的时空表达规律,结果表明Hh HMGS基因与常春藤皂苷含量之间并未呈现出相关性。本研究为探讨HMGS基因在常春藤皂苷生物合成途径中的作用以及深入的研究该基因的分子调控机制奠定基础。

关键词：洋常春藤 HMGS基因常春藤皂苷表达分析

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海南粗榧中MATE基因的鉴定与表达分析

分子植物育种 2024年

作者：孙静怡吴崇玉唐欣孙化鹏江雪飞乔飞海南大学热带农林学院海南大学三亚南繁研究院中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部中药材生物学与栽培重点实验室

植物多药及毒性复合物排出蛋白MATE(multidrug and toxic compound extrusion)在植物中具有转运功能。为探索海南粗榧中MATE的相关功能，本研究从海南粗榧转录组数据中筛选到两个海南粗榧MATE基因命名为ChMATE1和ChMATE2。研究利用生物... 详细信息

植物多药及毒性复合物排出蛋白MATE(multidrug and toxic compound extrusion)在植物中具有转运功能。为探索海南粗榧中MATE的相关功能，本研究从海南粗榧转录组数据中筛选到两个海南粗榧MATE基因命名为ChMATE1和ChMATE2。研究利用生物信息学对两个基因编码的蛋白进行分析，使用PCR技术对这两个基因序列ORF区进行克隆，并通过实时荧光定量PCR检测ChMATE1与ChMATE2在海南粗榧不同植物组织中的表达情况。将ChMATE1和ChMATE2和GFP基因在烟草细胞中融合表达，然后在显微镜下观察其亚细胞定位。结果表明，ChMATE1和ChMATE2的基因全长分别为1467 bp与1521 bp，编码488个与506个氨基酸，预测蛋白分子量为53.25 kDa与54.09 kDa。生物信息学表明，ChMATE1与转运次生代谢物的MATE蛋白聚在一类，ChMATE2和参与异生化合物解毒的DTX蛋白聚在一类。实时荧光定量PCR结果表明ChMATE1和ChMATE2在叶片中的表达量均高于茎，并且ChMATE2在叶片中的表达水平高于ChMATE1。亚细胞定位的结果显示ChMTE1与ChMATE2均定位在液泡膜上。本研究为MATE蛋白家族在海南粗榧生物碱转运方面的研究提供一定的参考，为继续验证ChMATE1和ChMATE2的转运功能提供理论基础。

关键词：海南粗榧 MATE家族实时荧光定量PCR 亚细胞定位

洋常春藤及其栽培品种的HPLC-UV指纹图谱和质量评价研究

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中草药 2015年第18期46卷 2794-2799页

作者：孙化鹏阮琴妹吴易雄刘坤钟晓红湖南农业大学园艺园林学院湖南长沙410128 湖南生物机电职业技术学院藤本植物研究所湖南长沙410004

目的通过建立洋常春藤及其栽培品种中皂苷类化合物的HPLC-UV指纹图谱,采用聚类分析和主成分分析方法进行统计学分析研究,同时结合标定化合物的测定,以期为常春藤属植物的药用质量评价提供参考。方法 Unitary C18色谱柱（250mm×4.6 mm,5... 详细信息

目的通过建立洋常春藤及其栽培品种中皂苷类化合物的HPLC-UV指纹图谱,采用聚类分析和主成分分析方法进行统计学分析研究,同时结合标定化合物的测定,以期为常春藤属植物的药用质量评价提供参考。方法 Unitary C18色谱柱（250mm×4.6 mm,5μm）;流动相为乙腈（A）-0.2%磷酸水溶液（B）;二元高压梯度洗脱;检测波长205 nm;体积流量1 m L/min;进样量20μL;柱温25℃。结果采用＂中药色谱指纹图谱相似度评价软件（2004A）＂标定了17份常春藤属样品的12个共有指纹峰,计算其相似度在0.715～0.992;通过聚类分析和主成分分析结果初步判断洋常春藤的综合药用质量要优于其他品种。结论建立的方法能够成功应用于筛选高质量的常春藤原料以及进行洋常春藤及其栽培品种药材的质量评价与控制,同时可为制定洋常春藤及其栽培品种药用质量评价研究提供新的参考依据。

关键词：洋常春藤皂苷类化合物指纹图谱聚类分析主成分分析药用质量评价

洋常春藤法呢基焦磷酸合酶基因的克隆与序列分析

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湖南农业大学学报（自然科学版） 2016年第2期42卷 136-141页

作者：阮琴妹曹雄军孙化鹏钟晓红湖南农业大学园艺园林学院湖南长沙410128 广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所广西南宁530007

以洋常春藤叶片为材料,采用同源RT–PCR方法,克隆获得了洋常春藤法呢基焦磷酸合成酶基因,其c DNA序列大小为1 050 bp,开放阅读框为1 026 bp,推测编码342个氨基酸残基,该序列的核苷酸、氨基酸与五加科植物有同源性;用在线数据软件进行分... 详细信息

以洋常春藤叶片为材料,采用同源RT–PCR方法,克隆获得了洋常春藤法呢基焦磷酸合成酶基因,其c DNA序列大小为1 050 bp,开放阅读框为1 026 bp,推测编码342个氨基酸残基,该序列的核苷酸、氨基酸与五加科植物有同源性;用在线数据软件进行分析,推测该蛋白可能存在于细胞质之中,定位在细胞膜外,FPS蛋白的相对分子质量为39 735.7;该蛋白含有2个天冬氨酸保守结构域,其二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主;双子叶植物系统进化树分析结果表明,洋常春藤的FPS与刺五加、人参、三七、西洋参、辽东楤木的FPS亲缘关系最近,这一结果符合传统的分类法规则。

关键词：洋常春藤法呢基焦磷酸合成酶同源性五加科植物

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柿叶黄酮化合物分离制备

食品科学 2011年第2期32卷 57-61页

作者：孙化鹏钟晓红陆英周舟湖南农业大学园艺园林学院湖南长沙410128 湖南农业大学湖南省天然产物工程技术研究中心湖南长沙410128

应用高速逆流色谱法和制备型高效液相色谱法分离制备柿叶黄酮化合物并进行初步结构鉴定。采用乙酸乙酯-甲醇-水(5:1:5,V/V)做溶剂系统,在主机转速850r/min、流速1.5mL/min、检测波长254nm条件下进行HSCCC分离纯化,所得流分浓缩干燥后再... 详细信息

应用高速逆流色谱法和制备型高效液相色谱法分离制备柿叶黄酮化合物并进行初步结构鉴定。采用乙酸乙酯-甲醇-水(5:1:5,V/V)做溶剂系统,在主机转速850r/min、流速1.5mL/min、检测波长254nm条件下进行HSCCC分离纯化,所得流分浓缩干燥后再采用制备型HPLC分离制备柿叶黄酮化合物,所得产物采用HPLC检测并进行显色反应、紫外图谱和质谱分析。结果表明,从柿叶粗提物中分离所得4种化合物是以槲皮素和山奈酚为苷元的黄酮苷类化合物。

关键词：柿叶黄酮化合物高速逆流色谱制备型高效液相色谱结构鉴定