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生活水箱内封装相变材料超声波强化传热实验与数值模拟

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生活水箱内封装相变材料超声波强化传热实验与数值模拟

作者：庹晓糠湖南大学

学位级别：硕士

相变材料具有蓄放热过程中温度恒定且相变潜热量大的特点,将其封装后应用于生活水箱中可实现太阳能的错时用能,从而有效缓解太阳能热水系统热水供应和用户需求之间不匹配问题。然而,当前在生活水箱中常用的石蜡和有机酸等相变材料较低... 详细信息

相变材料具有蓄放热过程中温度恒定且相变潜热量大的特点,将其封装后应用于生活水箱中可实现太阳能的错时用能,从而有效缓解太阳能热水系统热水供应和用户需求之间不匹配问题。然而,当前在生活水箱中常用的石蜡和有机酸等相变材料较低的导热系数限制了其在水箱中的蓄热性能和实际应用效果。现有解决方法,如往封装结构中添加翅片和石墨等,会导致封装结构蓄能密度的降低,且石墨等高导热剂会在蓄能过程中发生沉降。针对此,本文提出将超声波技术应用于生活水箱中的封装相变材料,在不占据封装结构体积的同时利用超声波在液态介质中会发生空化和声流等效应的特性实现相变材料熔化过程的强化换热。为了研究超声波的强化换热效果及不同参数对其强化作用的影响,本文以当前应用最为广泛的圆柱型结构封装相变材料为例,通过可视化实验分析了其在不同热水温度和不同频率超声波下的强化传热性能;在此基础上利用Comsol Multiphysics5.4软件建立了数值模型,并通过实验数据对其进行了验证,最后基于所建模型进一步分析了封装结构高径比、超声波功率和超声波作用时间段对超声波强化传热性能的影响。本文主要结论如下:（1）超声波的应用可通过增强自然对流显著加快相变材料的熔化,且随着加热时间的推移,液相相变材料的自然对流随着液体层厚度的增大而加强,因此其强化作用更加明显。当加热温度为60℃时,与无超声波作用相比,28k Hz超声波作用下相变材料液相体积分数增大的强化效率可由10min时的12.7%提升至95min时的40.8%;此外,随着距离的增大,超声波的作用效果减弱较快,其强化效率从30mm处的65.5%降低到90mm处的29.0%。（2）受空化作用发生频率和声压衰减作用的同时影响,单纯增加超声波频率并不会使相变材料的熔化性能持续增加,当超声波频率从20k Hz增大为28Hz和40k Hz时,相变材料完全熔化时间先减少再增大。（3）热水温度的升高会使得液相相变材料温度升高和空化阈值降低,超声波声压将更容易达到空化阈值,发生空化效应的区域也会相应增加,从而增强超声波的强化传热作用。热水温度为55℃、58℃和60℃时,与无超声波作用相比,28k Hz超声波作用下相变材料完全熔化时的熔化速率强化效率分别为42%、44%和48%。（4）封装结构高径比对超声波强化换热效果具有较大的影响。与高径比为2（封装结构截面为正方形）相比,当高径比逐渐下降,即封装结构向扁平状变化时,受到超声波作用范围以及封装结构对自然对流的影响,超声波的强化效率随之降低。同时,当高径比不断增大,即封装结构向竖直状变化时,受部分相变材料与超声波换能器的距离的影响,超声波的强化效率也会逐渐降低。（5）增大超声波的功率可以显著降低相变材料的完全熔化时间,但熔化时间减小的趋势逐渐放缓,熔化时间的减小量由20W到60W的22min逐渐降低至140W到180W的7min。考虑到较大的超声波功率会同时导致较高的能耗,在实际应用中应在超声波强化效果及其自身能耗之间进行权衡。（6）在超声波作用时间一定的前提下,受液态相变材料所占比例、固-液相界面面积大小和底部液态层厚度的影响,在相变材料不同熔化阶段加入超声波的强化传热效果有所不同。以本文所建系统为例,当超声波作用时间为20分钟时,超声波的强化效果随作用时间点的延迟先增加再减小,在加热时间为60min时加入超声波效果较佳。在本文的研究基础上,未来应进一步探究超声波强化换热技术对相变蓄热水箱在实际太阳能热水系统中运行性能的影响,并根据环境参数和用水曲线等影响因素对系统的设计参数和控制策略进行优化,从而实现该技术在实际系统中的高效应用。

关键词：生活水箱相变材料超声波强化传热数值模拟

红色文化融入高中思想政治课教学策略探究 ——以南充市三所高中为例

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红色文化融入高中思想政治课教学策略探究 ...

作者：但林糠西华师范大学

学位级别：硕士

红色文化的思想和精神具有人心凝聚、人格完善、人才培育的重要文化价值,红色文化作为一种宝贵的教学资源融入高中思想政治课教学,具有以红育人、以文化人的特殊教育意义。《中小学德育工作指南》（教基[2017]8号）指出要着重中国特色... 详细信息

红色文化的思想和精神具有人心凝聚、人格完善、人才培育的重要文化价值,红色文化作为一种宝贵的教学资源融入高中思想政治课教学,具有以红育人、以文化人的特殊教育意义。《中小学德育工作指南》（教基[2017]8号）指出要着重中国特色社会主义宣传教育,特别是加强革命文化教育和新中国的近现代史教育,（1）在政治认同中厚植红色基因,在高中思想政治课教学中做到学红明理、学红增信、学红崇德、学红力行。时代是思想之母,实践是理论之源,红色文化实践是为了培育能够担当中华民族复兴大任的时代新人。教育部发布2022年全国各省统一使用的高中思想政治课统编教材明确将革命传统和中华优秀传统文化写入课程教材,更是进一步指导了学校铸魂育人、传承红色基因的实践。学校是开展新一代青年思想教育的主阵地,思想政治课是开展红色文化教育的主渠道,全国人大代表卢克平提出:“以河南大学的教育实践为例,通过注入红色基因,打造思政‘金课’。挖掘校史文化,激荡家国情怀。讴歌先进典型,弘扬正能量等不断提升立德树人成效。”（2）高中是学生成长“拔节孕穗”的关键时期,这个阶段是最需要学校精心栽培和教师悉心引导的,我们是扎根中国大地培育新时代人才,办的是中国特色社会主义教育,就是要利用高中思想政治课教学理直气壮开好思政课。办好高中思想政治理论课,将红色文化融入新的时代发展征程里,融入到高中思想政治课的课程教学里,是传承红色基因、培养一代又一代社会主义建设者和接班人的重要保障。通过调查问卷、教师访谈等形式,对南充市城市、郊区、农村三所中学的高中学生和思政教师进行抽样的问卷调查和深入的访谈,以期掌握将红色文化融入高中思想政治课教学的真实情况。通过调研发现,这三所中学的红色文化融入高中思想政治课教学面临的一些困难,主要有以下:学校组织红色研学活动流于形式;教师融入红色文化的能力有待提高;学生学习红色文化的心态有待调整。产生这些不足的原因包括:学校统筹践行红色文化的保障不够;部分教师尚有自身短板;部分学生学习动机不强。针对这些存在的问题,将红色文化融入高中思想政治课教学应做到以下几个方面:学校提供红色文化融入保障;教师提升红色文化融入素养;学生改观学习红色文化融入态度。新时代的到来标志着我们党和国家事业发展到一个新的阶段,面对新形势、新要求、新任务,红色文化教育发展以学习红色文化促进新时代学生们的思想觉悟,学校始终要坚持为党育人,为国育才,以更高境界、更强本领、更优作风、更好精神状态,通过红色文化的学习进一步增强服务中华民族伟大复兴的使命感,创造无愧于新时代的新成就。

关键词：红色文化高中思想政治课教学融入

酚化木质素改性酚醛树脂胶黏剂的制备及性能表征

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林产化学与工业 2019年第6期39卷 95-101页

作者：李宁陈智糠张一甫广西大学资源环境与材料学院

在碱性条件下,酸性木质素先经苯酚处理,再用于对酚醛树脂进行改性,制备得到木质素改性酚醛树脂(LPF)胶黏剂,考察了木质素用量、苯酚处理时间及温度、苯酚处理木质素时氢氧化钠水溶液用量(第一批次氢氧化钠)、酚醛物质的量比对LPF胶黏剂... 详细信息

在碱性条件下,酸性木质素先经苯酚处理,再用于对酚醛树脂进行改性,制备得到木质素改性酚醛树脂(LPF)胶黏剂,考察了木质素用量、苯酚处理时间及温度、苯酚处理木质素时氢氧化钠水溶液用量(第一批次氢氧化钠)、酚醛物质的量比对LPF胶黏剂性能的影响。研究结果表明:在木质素用量25%、苯酚处理时间2 h、苯酚处理温度80℃、第一批次氢氧化钠水溶液用量8%、苯酚与甲醛的物质的量比1.0∶2.0时,LPF胶黏剂的胶合强度为1.57 MPa,较未经改性的酚醛树脂(PF)胶黏剂的1.35 MPa提高了16.3%,游离苯酚为0.58%,比PF的0.72%降低了19.4%,游离甲醛0.16%、固体质量分数51.2%、pH值11.4、黏度80 mPa·s、贮存期为60天。FT-IR分析表明:LPF在2893和1213 cm-1处吸收峰明显减弱,表明木质素分子中甲氧基部分脱落;在1505、1320、1114和875 cm-1处吸收峰消失,表明合成酚醛树脂过程中,木质素中的磺酸基消失;在1018 cm-1处的吸收峰明显增强,表明有新的醚键生成。

关键词：木质素改性酚醛树脂胶黏剂

H对Mg2Si力学性能影响的第一性原理研究

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物理学报 2019年第17期68卷 225-231页

作者：付正鸿李婷单美乐郭糠苟国庆西南交通大学先进材料教育部重点实验室

Al-Mg-Si系铝合金在氢环境服役时,因遭受氢损伤而导致力学性能退化.Mg2Si是Al-Mg-Si系铝合金主要的热处理强化相,其力学性能直接决定着Al-Mg-Si系铝合金的强度.本文采用基于密度泛函数理论的第一性原理计算方法,研究了间隙H原子对Mg2Si... 详细信息

Al-Mg-Si系铝合金在氢环境服役时,因遭受氢损伤而导致力学性能退化.Mg2Si是Al-Mg-Si系铝合金主要的热处理强化相,其力学性能直接决定着Al-Mg-Si系铝合金的强度.本文采用基于密度泛函数理论的第一性原理计算方法,研究了间隙H原子对Mg2Si力学性能的影响.首先计算了Mg2Si的单晶体弹性常数C11,C12和C44,在通过Hill模型计算了多晶体的弹性模量、泊松比及硬度,并进一步计算了H对Mg2Si晶粒拉伸性能的影响,最后对H原子掺杂引起的Mg2Si晶体态密度变化进行了分析.结果表明:H原子的引入显著降低Mg2Si晶体的剪切模量和弹性模量,从而使得体系强度、硬度降低,韧性提高.拉伸性能计算也表明H原子引起Mg2Si晶体断裂强度降低、断裂延伸率提高.态密度分析表明,Mg2Si晶体中引入氢原子,将引起Mg2Si晶体由半导体性质向金属性质的转变,从而造成体系强度、硬度的降低,韧性增加.本文计算结果可以为揭示以Mg2Si为增强相的材料在氢环境中强度降低机理提供参考依据.

关键词：第一性原理 Mg2Si 弹性性质态密度

肠道菌群与慢性阻塞性肺疾病的相关性研究进展

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现代医药卫生 2023年第22期39卷 3916-3920页

作者：王首糠(综述) 何海武(审校) 海南医学院第二附属医院呼吸内科海南海口570100

人体的微生物菌群在维持机体内环境稳态和机体的免疫系统中均起着重要作用。近几年,由于微生物代谢组学分析的发展,肠道微生物菌群和呼吸系统疾病之间的关系受到越来越多的关注和重视。而慢性阻塞性肺疾病(COPD)在呼吸系统疾病中占有重... 详细信息

人体的微生物菌群在维持机体内环境稳态和机体的免疫系统中均起着重要作用。近几年,由于微生物代谢组学分析的发展,肠道微生物菌群和呼吸系统疾病之间的关系受到越来越多的关注和重视。而慢性阻塞性肺疾病(COPD)在呼吸系统疾病中占有重要部分,其发病机制复杂,具有高患病率、高致残率,并且仍具有不断上升的趋势,对全世界形成重大的疾病负担。“肠-肺轴”的提出为COPD发病机制的研究和治疗手段提供了新的思路和方向,该文将重点介绍肠道菌群与COPD相关性的研究进展。

关键词：肠道菌群肠道微生物慢性阻塞性肺疾病肠-肺轴综述

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油茶液体辅助授粉技术研究及应用

重庆师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期40卷 122-128页

作者：徐安糠赵凯旋魏玮刘文平晏巧娄利华黄敦元重庆师范大学重庆市媒介昆虫重点实验室重庆401331 重庆市林业科学研究院重庆400036

为探索液体辅助授粉技术在油茶(Camellia oleifera)生产中的可行性和应用条件,于2020年9月—2022年3月先后在重庆秀山、酉阳以及湖南道县、江西鄱阳选取4个样地,为探索液体辅助授粉技术在油茶(Camellia oleifera)生产中的可行性和应用... 详细信息

为探索液体辅助授粉技术在油茶(Camellia oleifera)生产中的可行性和应用条件,于2020年9月—2022年3月先后在重庆秀山、酉阳以及湖南道县、江西鄱阳选取4个样地,为探索液体辅助授粉技术在油茶(Camellia oleifera)生产中的可行性和应用条件分别开展油茶人工和无人机液体辅助授粉的大田试验,并测算该技术与自然授粉的坐果率差值即坐果率提升效果。研究结果显示:1)在重庆秀山、湖南道县和江西鄱阳的样地采用人工液体辅助授粉后,油茶坐果率提升效果分别为24.45%、25.65%和14.08%,2)在江西鄱阳的样地采用人工液体辅助授粉后,不同油茶品种间的坐果率提升效果无统计学意义上的差异;3)在重庆酉阳的样地采用无人机液体辅助授粉后,油茶坐果率提升效果为5.63%~27.01%,无人机液体辅助授粉作业最佳的飞行高度和花粉稀释比分别为3.5 m和0.08%。研究结果提示相较于传统自然授粉途径,液体辅助授粉技术能有效提升油茶的坐果率从而弥补前者之不足;与人工液体辅助授粉相比,无人机液体辅助授粉操作方便、简单快捷、更适合在大面积山地开展。

关键词：油茶液体辅助授粉无人机坐果率

脉冲低温等离子体射流用于灭菌和凝血的实验研究

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脉冲低温等离子体射流用于灭菌和凝血的实验研究

作者：金杞糠浙江大学

学位级别：硕士

由于独特的反应活性和化学特性,且不需要苛刻复杂的真空条件,大气压低温等离子体射流已成为一种新兴的处理技术。等离子体射流中带有的RONs(Reactive Oxygen Nitrogen species),不仅可以用于材料表面改性,而且还可应用于生物医疗上,如... 详细信息

由于独特的反应活性和化学特性,且不需要苛刻复杂的真空条件,大气压低温等离子体射流已成为一种新兴的处理技术。等离子体射流中带有的RONs(Reactive Oxygen Nitrogen species),不仅可以用于材料表面改性,而且还可应用于生物医疗上,如促进伤口愈合,对皮肤和医疗器械表面进行杀菌消毒、癌细胞消融等。研究表明,在氦气或氩气掺杂少量的氮气、氧气、水或双氧水等后,能增加等离子体射流中的活性基团,在灭菌及凝血等应用中展现了良好的市场前景。实验室自制的脉冲低温等离子体射流装置是将射流反应器和驱动电源一体化,使之成为便携式的医疗设备。射流装置利用脉冲电源驱动,相较于直流、交流、射频以及微波电源,有更高的能量利用率。而如何充分利用脉冲电源优势,针对不同的应用需求,确定射流气体组分和实验参数仍是现在急需解决的问题。对此,本文展开了一系列的实验研究,主要研究内容和结论如下:1.脉冲低温等离子体射流装置的电源脉冲电压宽度在0.5～3μs,电压0-12 kV,频率0～30 kHz;射流长度可超过6 cm;射流喷枪使用时无明显热感和电击感。2.利用配气装置改变进气组分,在氦气或氩气为主的工作气体中掺入少量的有效气体(如N2、O2),实现多种气体混合进气。利用原子发射光谱分析不同工作气体产生等离子体中的活性粒子,发现在惰性气体中掺杂02,氧活性基团相应增加。在纯He或Ar中添加6%的N2或5%的02,仍可产生稳定的等离子体射流。射流各部分温度均低于40℃,符合医学上定义的低温。3.采用金葡萄球菌(***)、大肠杆菌(***)、白色念珠菌(Candidaalbicans)作为指示菌,将混合气体产生的等离子用于灭菌处理;相同的灭菌条件下,对比纯惰性气体,混合气体产生的等离子体有更高的灭菌效率。当氦氧混合气体中氧气浓度为2%,氦氧射流灭菌效率可达99.47%。4.射流可加速血液表面的凝固,刺激血样表面形成膜状结构;氩氦混合气体中氦气体积分数达30%时,射流会使血样形成厚度为5.5 分m的膜状结构。电镜观察下,射流除了会造成血小板的细胞膜破裂粘连为膜状结构,还能使血细胞破裂和聚集,与血液中其他成分粘连从而加速凝血。

关键词：低温等离子体射流脉冲电源 RONs 灭菌凝血

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马克思自我意识哲学的偶然性思想及其终结

马克思主义哲学研究 2019年第1期 96-104页

作者：李侦武汉大学马克思主义学院

在博士论文中,马克思通过比较德谟克利特与伊壁鸠鲁的自然哲学,指明了二者的根本差异在于前者强调事物存在的必然性,后者则突出感性世界的偶然性。感性世界是由于原子的偶然性的偏斜运动所造成的,而原子之所以会发生偶然性的偏斜运动是... 详细信息

在博士论文中,马克思通过比较德谟克利特与伊壁鸠鲁的自然哲学,指明了二者的根本差异在于前者强调事物存在的必然性,后者则突出感性世界的偶然性。感性世界是由于原子的偶然性的偏斜运动所造成的,而原子之所以会发生偶然性的偏斜运动是由于它的精神性的自我意识的自由状况。由此,马克思开出了理解偶然性概念的本体论向度和伦理学向度,形成了自我意识哲学的偶然性思想。但是,在与现实世界的接触中,马克思逐渐意识到自我意识的自由无法实现真正的人的自由,随即熄灭了这一致思偶然性问题的向度。

关键词：自我意识哲学本体论转向伦理学意涵

旱地高产小麦品种籽粒氮含量与产量形成及氮磷钾吸收分配的关系

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中国农业科学 2023年第24期56卷 4880-4894页

作者：徐隽峰张学美杨珺郭子糠黄翠丁玉兰黄宁孙蕊卿田汇王朝辉石美西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室西北农林科技大学/旱区作物逆境生物学国家重点实验室

【目的】明确高产小麦品种间籽粒氮含量差异及其与产量形成和氮磷钾养分吸收、转移及分配的关系，为旱地高产高氮含量的优质小麦品种选育和小麦丰产优质绿色生产的养分管理提供依据。【方法】于2017—2022年，以14个产量相近、籽粒氮含... 详细信息

【目的】明确高产小麦品种间籽粒氮含量差异及其与产量形成和氮磷钾养分吸收、转移及分配的关系，为旱地高产高氮含量的优质小麦品种选育和小麦丰产优质绿色生产的养分管理提供依据。【方法】于2017—2022年，以14个产量相近、籽粒氮含量差异显著的高产小麦品种为供试材料，在陕西黄土高原旱地连续5年开展田间试验，研究小麦籽粒氮含量差异及其与产量、产量三要素和各器官氮磷钾养分含量的关系，并分析高产高籽粒氮含量小麦品种的生物量累积、产量构成和氮磷钾吸收、转移及分配对施肥的响应。【结果】小麦品种的籽粒氮含量与千粒重显著正相关，籽粒千粒重每增加1.0 g，籽粒氮含量增加0.3 g·kg-1。高产小麦品种间籽粒氮含量差异显著，高氮品种籽粒含氮量平均为24.9 g·kg-1，比低氮品种(21.5g·kg-1)高16%。高产高氮品种产量、生物量和穗数在施氮和施磷后增加幅度均高于低氮品种。高产高氮小麦品种籽粒含磷量和茎叶含钾量在不同施肥条件下均高于低氮品种，籽粒和地上部氮磷钾吸收量在施氮和施磷后增幅均高于低氮品种。高产高氮品种颖壳向籽粒转移氮的能力高于低氮品种，茎叶向籽粒和颖壳转移钾的能力却低于低氮品种，施氮后茎叶向籽粒和颖壳转移钾的能力大幅下降。施氮、磷和钾均有利于提高高产高氮小麦品种地上部向茎叶的钾素分配。【结论】高产小麦品种间籽粒氮含量存在显著差异，其中高籽粒氮含量品种的千粒重、籽粒含磷量和茎叶含钾量较高，茎叶向籽粒和颖壳转移钾的能力低，籽粒和地上部氮磷钾吸收量对施氮和施磷响应更敏感。因此，在高产的基础上，选育高籽粒氮含量的优质小麦品种，应关注高千粒重、磷向籽粒和钾素向茎叶转移分配能力强的材料，在生产中应注意磷钾与氮的协同供应，以提高小麦籽粒氮含量。

关键词：旱地高产小麦品种籽粒氮含量养分吸收养分转移养分分配小麦产量