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姜黄素-壳聚糖纳米颗粒的制备及其促进口腔软组织修复的研究

姜黄素-壳聚糖纳米颗粒的制备及其促进口腔软组织修复的研究

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作者：齐远征吉林大学

学位级别：硕士

实验目的:本课题拟利用姜黄素（Curcumin,Cur）、壳聚糖（Chitosan,CS）和三聚磷酸钠（Sodium tripolyphosphate,TPP）制备一种姜黄素-壳聚糖纳米颗粒（Curcuminloaded chitosan nanoparticles,Cur-CS NPs）,以提高Cur的稳定性及生物利用率,并探求其对人牙龈成纤维细胞（Human gingival fibroblasts,HGFs）生物行为的影响和对牙龈软组织修复的作用效果,为纳米载药技术在口腔种植领域中的应用提供理论支持,为进一步研究提供参考。实验方法:1.利用离子交联法制备Cur-CS NPs,纳米颗粒的表面形貌和粒径大小通过扫描电镜（SEM）检测。2.纳米颗粒的粒径、Zeta电位和分散性利用纳米粒度及Zeta电位分析仪进行分析。3.利用紫外-可见（UV-Vis）分光光度仪确定Cur最大吸收波长,绘制Cur溶液标准浓度曲线。4.统计Cur-CS NPs的包封率和载药率,筛选出最佳载药条件。5.通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析Cur-CS NPs的分子结构。6.用组织块贴壁法分离培养HGFs,通过细胞免疫荧光法鉴定组织来源。7.通过细胞计数试剂盒-8（CCK-8）评估不同浓度Cur-CS NPs溶液在24、48小时对HGFs增殖活性的影响。8.通过活/死细胞染色实验评估CS NPs、Cur、Cur-CS NPs在24、48小时的细胞相容性。9.通过细胞划痕实验和Transwell实验评估CS NPs、Cur、Cur-CS NPs在24、48小时对HGFs在水平方向上和垂直方向上的迁移作用。10.通过实时荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR,q PCR）检测迁移相关基因蛋白酪氨酸激酶-2（Protein tyrosine kinase-2,PTK-2）、纤维连接蛋白1（Fibronectin 1,FN 1）和Ⅰ型胶原蛋白（CollagenⅠ,COLⅠ）的表达。11.建立大鼠硬腭黏膜缺损模型,对大鼠牙龈软组织创面闭合情况进行评价。将所获得的牙龈创面组织通过H&E及Masson染色进行组织学观察,评估Cur-CS NPs对口腔牙龈软组织修复的作用效果。实验结果:1.材料表征测试结果显示成功合成了Cur-CS NPs。SEM图像显示CS NPs、Cur-CS NPs均表现为大小规则均匀的球形结构。*** NPs的平均粒径为220.2±1.34 nm,Cur-CS-NPs的平均粒径为257.7±1.61 nm,两者Zeta电位均呈正值,分别是16.8±1.8 m V和21.4±1.4 m V。***-Vis分光光度仪结果显示Cur在425 nm处出现特征性吸收峰,根据标准浓度曲线求得回归方程为y=0.1395x+0.0096,R2=0.9996。4.在Cur:CS=1.5:1投料比下制备的纳米颗粒,其包封率为54.24±1.01%,载药率为55.03±1.03%。***-IR显示Cur-CS NPs表现出与Cur光谱和CS光谱相同的特征性吸收峰,表明Cur成功负载于纳米颗粒。6.细胞Vimentin染色结果呈阳性,细胞质内绿色荧光均匀分布,细胞核内显示蓝色荧光。细胞Cytokeratin染色结果呈阴性,细胞质内未见绿色荧光,细胞核内显示蓝色荧光。证明本实验成功从牙龈组织块中分离培养得到了HGFs,而非其他来源细胞。7.不同浓度Cur-CS NPs溶液与HGFs共培养24和48小时后,在0-25μM浓度范围内,随着Cur-CS NPs浓度的增加,细胞活力逐渐增强,在25-100μM浓度范围内,随着Cur-CS NPs浓度的增加,细胞活力逐渐降低。与Control组相比,各实验组的细胞活力均高于90%,证明各组Cur-CS NPs溶液无细胞毒性。*** NPs溶液、Cur溶液、Cur-CS NPs溶液与HGFs共培养24和48小时后,各组样品中均观察到大量释放绿色荧光的活细胞,较少释放红色荧光的死细胞,证明各组样品均具有良好的细胞相容性。9.细胞划痕实验和Transwell实验结果表明,相比于Control组,Cur-CS NPs组无论在水平方向还是垂直方向均能明显促进HGFs的迁移。*** NPs溶液、Cur溶液、Cur-CS NPs溶液与HGFs共培养24小时后,迁移相关基因PTK-2、FN 1和COLⅠ的m RNA表达水平在Cur组和Cur-CS NPs组中均上调,且Cur-CS NPs组表达水平最高,与Control组相比差异具有统计学意义。11.本实验成功建立大鼠硬腭黏膜缺损模型,结果显示Cur-

关键词：姜黄素壳聚糖纳米颗粒人牙龈成纤维细胞软组织修复伤口愈合

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建成环境对行人交通安全的影响研究

建成环境对行人交通安全的影响研究

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作者：刘双齐重庆交通大学

学位级别：硕士

在推行绿色交通,双碳目标低碳出行的大背景下,步行交通承载着比较重要的发展任务,但随着机动化、城市化进程加快,行人的步行空间受阻,绿色交通发展受到迟滞,且行人在交通系统的地位普遍较低,行人交通风险的影响较大,导致行人碰撞事故和... 详细信息

在推行绿色交通,双碳目标低碳出行的大背景下,步行交通承载着比较重要的发展任务,但随着机动化、城市化进程加快,行人的步行空间受阻,绿色交通发展受到迟滞,且行人在交通系统的地位普遍较低,行人交通风险的影响较大,导致行人碰撞事故和交通伤害增多,因此建立完善更加安全便捷的建成环境对行人交通安全及绿色出行具有重要意义。本文以渝中区为例,分别建立合适的机器学习模型探究建成环境因素对步行安全及不同年龄段行人事故的影响作用,研究主要包括以下几个方面:1.建立指标体系,分析事故特征。首先,根据“5Ds”建成环境要素提取与交通事故有关的变量,采用Arc GIS对数据进行空间统计、核密度分析等操作,对各类建成环境要素进行可视化表达,然后从事故主体、自然环境、道路条件、时空分布方面对渝中区行人交通事故数据进行特征分析,并简要描述渝中区事故空间集聚效应较强的区域,即大坪-石油路、上清寺-两路口等片区。基于上述收集处理的数据,为后续的建成环境对行人安全的影响分析提供了数据基础。2.建成环境对行人交通安全的影响建模与分析。建立了梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)模型,该模型对数据共线性假设不敏感,数据要求较低,且作为机器学习模型,能处理较多样本量和非线性因素。采用该模型探究道路设施、土地利用、设施临近性、空间结构、社会经济等建成环境因素对行人安全的影响及非线性关系。同时构建了逻辑回归(Logistic Regression,LR)、随机森林(Random Forest,RF)、极端梯度提升决策树模型(e Xtrain Gradient Boosted decision tree,XGBoost),结果发现,GBDT模型的拟合效果最好。以python中GBDT库的特征重要性工具计算各建成环境变量对行人安全的影响程度,结果发现,空间结构要素相对重要性为29.52%,贡献度最大,具体地,建成环境变量中控制度、人口密度、路网密度、土地利用混合度相对重要性较高,而道路设施用地比例和地下通道密度对行人安全影响较小。变量非线性影响较为明显,且存在阈值效应。3.建成环境对三类年龄段行人交通事故影响建模与分析。基于建成环境对总体行人安全的影响研究,结合不同年龄群体行人特点,将年龄因素引入研究框架,采用极端梯度提升决策树(XGBoost)模型和SHAP(SHapley Additive ex Planation)解释方法进一步分析建成环境对不同年龄段行人事故的影响,并探讨其机理和交互作用。结果表明建成环境因素仍对全年龄段行人交通事故存在显著非线性及阈值效应,其中,斑马线密度和平均深度值对未成年行人交通事故更有影响,道路设施用地比例、公服设施用地比例、连接度对中青年行人交通事故更有影响,交叉口密度、休闲娱乐设施密度、购物设施密度、选择度对老年行人交通事故更有影响。此外,三类行人交通事故中,有部分建成环境变量存在二元交互作用。最后,综合上述分析,稳步推行步行交通、绿色出行的理念,建立合理的安全便捷的建成环境,降低行人碰撞事故频率,从以下几方面策略提升步行建成环境的安全性:(1)科学规划城市交通空间和道路设施,推动步行交通发展;(2)提升休闲娱乐设施服务质量,保障未成年人出行安全;(3)加快道路设计转型更新,满足中青年行人需求;(4)完善行人过街设施及适老化设计,减少老年人交通伤害。

关键词：建成环境行人安全梯度提升决策树 SHAP解释年龄段

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CuNiSi/CuCrZr合金力学、电学性能的影响研究

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作者：齐方旭大连交通大学

学位级别：硕士

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基于电子鼻深度特征的粮食霉变与阴燃分类研究

基于电子鼻深度特征的粮食霉变与阴燃分类研究

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作者：张佩齐吉林大学

学位级别：硕士

在粮食的储存环节中,粮食霉变和火灾是危害粮食安全的两个重要因素。对粮食进行霉变与阴燃火灾的有效检测有助于保障粮食质量与安全、降低经济损失、维护供应链的稳定性。传统粮食霉变理化检测方法的检测效率较低且成本高昂,而粮食阴燃... 详细信息

在粮食的储存环节中,粮食霉变和火灾是危害粮食安全的两个重要因素。对粮食进行霉变与阴燃火灾的有效检测有助于保障粮食质量与安全、降低经济损失、维护供应链的稳定性。传统粮食霉变理化检测方法的检测效率较低且成本高昂,而粮食阴燃的检测主要依赖感烟、感温传感器,检测精度难以保证。因此,开发一种低成本的粮食霉变与阴燃识别方法具有十分重要的意义。具体来说,本文的主要研究工作如下:（1）组建了一种用于检测粮食霉变与阴燃的电子鼻检测系统。该系统集成了32个金属氧化物气体传感器,旨在有效捕获多种目标气体,从而提升系统的检测能力。（2）在粮食霉变分类问题上,本研究通过电子鼻系统收集了三种霉变粮食的气体数据,同时使用GC-MS技术进行气体定性分析。为了开发出高效能的分类模型,本文从电子鼻数据的特征提取角度出发,采用了一种利用卷积神经网络挖掘电子鼻数据深度特征的新策略。使用深度特征提取方法与七种电子鼻领域经典特征提取方法在三种模式识别分类算法下进行了分类性能对比。研究发现,基于深度特征的分类模型结合了深度学习和传统机器学习的优点,显示出较高的识别精度,其中采用CNN-PSO-SVM策略的模型平均准确率达到94.29%。（3）在粮食阴燃分类问题上,本研究同样使用用电子鼻系统收集了三种粮食阴燃的气体数据,借助GC-MS技术进行气体定性分析,并建立了三种基于深度特征的分类模型。这些模型均展现了高准确率,同样是采用CNN-PSO-SVM策略的模型平均分类准确率最高,达到93.34%。在阴燃实验中,检测到稻谷和玉米阴燃过程中释放的CO浓度较高,鉴于CO的潜在危害,本研究利用电子鼻数据与随机森林回归方法对CO浓度进行预测估计。与使用单一阴燃粮食数据集训练的模型相比,基于融合数据集的模型展现了优秀且均衡的性能指标,兼顾了R2和MAE。（4）在粮食状态分类问题上,结合了粮食霉变气体数据、粮食阴燃气体数据以及新鲜粮食气体数据,建立了三种基于深度特征的粮食状态分类模型,这些模型的分类准确率均超过了95%。本文提出的方法是一种相对低成本且无损的粮食霉变与阴燃识别方法,为今后粮食储存安全监测提供了一种可行的解决方案,并为未来设计更智能、更高效的粮食储存管理系统提供一定参考。此外,电子鼻数据的深度特征挖掘方法可以为研究者在其他场景下的应用提供一定的理论依据。

关键词：电子鼻深度特征粮食霉变粮食阴燃

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媒介生态视域下湖南渔鼓的传播研究

媒介生态视域下湖南渔鼓的传播研究

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作者：李培齐浙江传媒学院

学位级别：硕士

湖南渔鼓是流行于湖南地区的一种传统说唱艺术,其表演形式丰富,有着悠久的历史,于2014年被列入国家级第四批非物质文化遗产名录。本文旨在深入探讨湖南渔鼓的传播与媒介生态环境之间的相互关系。本研究通过田野调查、网络民族志及深度... 详细信息

湖南渔鼓是流行于湖南地区的一种传统说唱艺术,其表演形式丰富,有着悠久的历史,于2014年被列入国家级第四批非物质文化遗产名录。本文旨在深入探讨湖南渔鼓的传播与媒介生态环境之间的相互关系。本研究通过田野调查、网络民族志及深度访谈等多种研究方法,系统梳理了湖南渔鼓传播的媒介形态演变过程,并从媒介生态视角出发,构建了湖南渔鼓的媒介生态系统模型。该模型涵盖了外部环境、“生产者”、“消费者”、“分解者”以及“物质和能量”等多个要素,深入剖析了政策环境、经济环境、文化环境和技术环境对湖南渔鼓传播产生的影响。在此基础上,本文进一步分析了湖南渔鼓的生产者、消费者、分解者以及物质和内容等要素在媒介生态系统中的互动关系与要素特点。研究发现,湖南渔鼓的传播面临着对外部环境的高度依赖、生产观念滞后、消费体验不佳、分解能力有限以及作品质量不高等问题。为解决上述问题,本文从多个角度提出了对策。首先,强调以人为本的传播理念,推进湖南渔鼓的数字化发展,并特别关注青年群体在传播中的重要作用。其次,通过仪式塑造和增加受众互动参与,提升受众对湖南渔鼓的认同感。最后,通过内容创新与产业创新双轮驱动,促进湖南渔鼓传播的内生态循环。本文的研究结果不仅有助于推动湖南渔鼓的传播与发展,同时也为中国传统艺术的媒介生态研究提供了有益的参考和启示。通过对湖南渔鼓媒介生态系统的深入分析,本文为传统艺术的传承与创新提供了新的视角和思考路径。

关键词：湖南渔鼓媒介生态传播

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负荷智能预测与微电网协同控制策略的研究

负荷智能预测与微电网协同控制策略的研究

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作者：陈嘉齐天津理工大学

学位级别：硕士

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政府审计对国有企业的社会责任表现的影响研究 ——以中国石油天然气集团为例

政府审计对国有企业的社会责任表现的影响研究 ——以中国石油天...

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作者：任昕齐北方民族大学

学位级别：硕士

党的二十大报告指出,“中国式现代化是全体人民共同富裕的现代化”。国有企业是国民经济的主导力量,理应承担更多社会责任,提高初次分配效率,积极参与慈善事业,扎实推进共同富裕。而政府审计作为国企治理的重要手段,在抑制腐败、助推高... 详细信息

党的二十大报告指出,“中国式现代化是全体人民共同富裕的现代化”。国有企业是国民经济的主导力量,理应承担更多社会责任,提高初次分配效率,积极参与慈善事业,扎实推进共同富裕。而政府审计作为国企治理的重要手段,在抑制腐败、助推高质量发展等方面起着重要作用。但结合已有研究发现,政府审计如何影响国有企业社会责任,能否切实强化社会责任表现,尚未得出清晰结论。基于此,本文首先通过梳理相关文献,构建政府审计影响国有企业社会责任的理论框架,进而提出研究假设;其次以2010-2020年我国A股国有上市公司为样本进行实证分析;然后以中国石油天然气集团为例,分析政府审计强化国企社会责任的具体机制,发现审计监督的问题;最后,梳理政府审计相关政策,结合实证和案例分析结果,提出相应的政策建议。本文的主要研究结论如下:第一,政府审计能显著提升国有企业的社会责任表现。一方面通过公开审计结果揭示企业存在的问题,督促企业完成整改;另一方面,政府审计引发的社会效应,促使企业积极履行社会责任来修复形象、重获社会认可。第二,企业内控越完善、金融化水平越低、发展质量越高时,政府审计对社会责任的强化作用更显著。高质量的内控能更好缓解代理冲突,提升管理者履责意愿;低水平的金融化多出于“蓄水池效应”动机,企业有更充足的资金和意愿去整改、履责;高质量意味着更绿色创新和高效,企业具备履责的资源优势。第三,政府审计强化国有企业社会责任的具体机制主要分为3种。免疫系统机制,政府审计通过发挥揭示、抵御和预防功能促进企业履行社会责任;信号传递机制,审计结果重点揭示经济和法律问题,促使企业更多履行伦理和慈善责任来重塑形象;内部治理机制,政府审计能改善的公司治理水平,提升其履责意愿。本文从审计视角研究政府对国有企业社会责任的影响,采用理论、实证和案例结合的方式探究政府审计强化国有企业社会责任的具体机制,以及不同内部因素对政府审计治理作用的影响,丰富了提升国有企业社会责任的政策措施,有助于推动政府审计治理效应的有效发挥,为相关实践提供借鉴。

关键词：政府审计国有企业社会责任表现

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《中哈管道责任有限公司一体化管理体系手册》汉译报告

《中哈管道责任有限公司一体化管理体系手册》汉译报告

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作者：宋佳齐黑龙江大学

学位级别：硕士

本材料文本是《中哈管道责任有限公司一体化管理体系手册》。中哈管道责任有限公司是一家由中国和哈萨克斯坦共和国共同出资在新疆阿拉山口市创立的一家合资企业。中哈管道有限责任公司的经营范围包括从事中哈管道境内2.2公里管道的投... 详细信息

本材料文本是《中哈管道责任有限公司一体化管理体系手册》。中哈管道责任有限公司是一家由中国和哈萨克斯坦共和国共同出资在新疆阿拉山口市创立的一家合资企业。中哈管道有限责任公司的经营范围包括从事中哈管道境内2.2公里管道的投资、建设、运营和维护、输送业务。《中哈管道责任有限公司一体化管理体系手册》作为公司的管理性文件,是公司必备的规定公司组织及活动基本规则的书面文件。准确的翻译一体化管理手册有利于加强合资双方对一体化管理体系的基本原则和流程的理解,最终有利于合资企业的高效管理与运行。本文选取语料的语体为公文事务语体。本次翻译实践中,笔者选择尤金·奈达的功能对等理论作为理论支撑,针对不同翻译难点运用不同的翻译策略,在词汇、句法和篇章层面选择了恰当的翻译策略和技巧,翻译过程中主要使用了术语查证法、词类转换法、被主转换法、语序转换法等翻译方法。本报告致力于论对一体化管理体系手册翻译进行探索和分析,总结一些合资中俄公司管理手册中词汇、句子和篇章的翻译方法,力图解决公司管理手册翻译中常见的问题,同时提升笔者自身的翻译水平。

关键词：公司一体化管理手册公文事务语体功能对等理论翻译方法

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铜合金-球墨铸铁双金属激光增材组织与性能研究

铜合金-球墨铸铁双金属激光增材组织与性能研究

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作者：张晏齐吉林大学

学位级别：硕士

铜合金-球墨铸铁双金属板同时兼具铜合金的表面性能与球墨铸铁基体的力学性能,既是结构件又是功能件,多用于轴承及液压系统中。衡量其综合性能的关键指标包括表面摩擦学性能和界面结合强度,由于铜合金与球墨铸铁的物理化学性能不兼容,... 详细信息

铜合金-球墨铸铁双金属板同时兼具铜合金的表面性能与球墨铸铁基体的力学性能,既是结构件又是功能件,多用于轴承及液压系统中。衡量其综合性能的关键指标包括表面摩擦学性能和界面结合强度,由于铜合金与球墨铸铁的物理化学性能不兼容,采用热加工制备的双金属在界面处易形成脆硬相和裂纹,同时工况条件也对双金属表面摩擦学性能提出更高要求。本文针对上述问题采用激光熔覆工艺开展了铜合金-球墨铸铁双金属组织与性能研究,分析了铜合金-球墨铸铁双金属激光熔覆成型特点和组织演变机理;研究了工艺参数对铝青铜-球墨铸铁组织及性能的影响;采用添加自润滑石墨相和热处理对双金属表面摩擦学性能和界面结合性能进行了调控。试验研究了纯铜、锡青铜、黄铜和铝青铜四种铜及铜合金粉末在球墨铸铁表面的激光熔覆成型特性,并分析了组织演化机理。纯铜、锡青铜和黄铜双金属在不同程度上形成气孔、飞溅和粉末粘结,铝青铜双金属成型质量相对较好;四种双金属由上至下依次形成熔覆层、过渡层、熔合区、热影响区和球墨铸铁五个区域:纯铜、锡青铜和铝青铜双金属熔覆层内均弥散分布着尺寸较大的球形富铁相,黄铜双金属基体稀释率较低,熔覆层内部未观察到大尺寸富铁相;纯铜双金属熔覆层底部包含大量小尺寸气孔,界面处未形成金属间化合物或固溶体,其余三种铜合金双金属在熔覆层底部均形成由Cu、Fe元素组成的雪花状析出相,同时锡青铜和黄铜双金属分别在界面处形成（Cu,Zn）与（Cu,Sn）固溶体,铝青铜则形成了γ2（Cu9Al4）金属间化合物;四种双金属过渡层和熔合区成分相同:过渡层由奥氏体和渗碳体组成,熔合区包含针状马氏体和由马氏体与渗碳体包裹的双壳层石墨相。试验通过改变激光功率和扫描速度研究了参数对铝青铜-球墨铸铁组织及性能的影响。随激光功率增加,基体稀释率逐渐变大,铝青铜层析出的富铁相尺寸及数量增加,过渡层中奥氏体由等轴晶转变为树枝晶,渗碳体含量增加,熔合区石墨相尺寸减小,渗碳体壳层增大,微观组织随扫描速度变化规律与之相反;铝青铜层中富铁相的尺寸及数量对表面摩擦学性能影响明显,激光功率较低时磨损机制为磨粒磨损,激光功率较高时磨损机制转变为粘着磨粒混合磨损,稳态干摩擦系数与磨损量随功率增加分别由0.24、1.5 mg转变为0.36、7.5 mg;扫描速度较低时,铝青铜双金属表面呈粘着磨粒混合磨损,随扫描速度增加粘着磨损占比降低,稳态干摩擦系数与磨损量随功率增加分别由0.38、8.3 mg转变为0.26、3.1 mg;显微硬度均在过渡层处提升,熔合区达到最大值,热影响区逐渐下降;随激光功率增加双金属最大显微硬度值由986 HV升至1032 HV,最大剪切强度由225 MPa降至173 MPa,随扫描速度增加由1013 HV降至975 HV,最大剪切强度由203 MPa升至232 MPa;剪切试验结果表明,试样断裂方式相同,为脆性解理断裂,当P=2000 W时试样过渡层中渗碳体含量较高,其硬度值与熔合区相近,断裂发生在过渡层处,其他参数下均断裂于熔合区处。试验研究了铝青铜-球墨铸铁双金属多道熔覆成型特点,分别通过激光增材添加自润滑石墨相与热处理工艺对其表面与界面性能进行调控,分析了激光功率对石墨熔覆效果的影响与调控前后双金属组织与性能的变化。经多道熔覆后,搭接处的铝青铜由等轴晶转变为树枝晶,过渡层部分奥氏体枝晶发生相变;添加石墨后表面层的成型质量受参数影响较大:激光功率过高时,表面层发生烧蚀,功率过低石墨相与铝青铜的混合效果不良,在P=1600 W下制备的表面层成型质量较好;添加石墨后双金属表面的稳态干摩擦系数由0.29降至0.16,磨损量由6.0 mg降至0.5 mg,磨损方式由粘着磨粒混合磨损转变为磨粒磨损;经900℃（3h）+720℃（5 h）退火热处理后,双金属界面附近的熔合区及热影响区消失,渗碳体和马氏体转变为铁素体和弥散分布的石墨相,最大剪切强度由209 MPa提高到351 MPa,断裂位置位于铝青铜基复合层一侧,呈明显韧性断裂。

关键词：双金属微观组织力学性能摩擦学性能激光加工

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脉动流作用下翼型涡流发生器的颗粒污垢特性研究

脉动流作用下翼型涡流发生器的颗粒污垢特性研究

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作者：陈则齐东北电力大学

学位级别：硕士

随着当今社会迅速发展,能源供需矛盾与环境污染问题日益凸显,节能减排成为当今社会的一个重要议题,越来越多的人开始关注污垢问题。污垢会导致换热设备换热效率下降,流动阻力增加,不仅降低设备性能,还会造成巨大的经济损失。脉动流是一... 详细信息

随着当今社会迅速发展,能源供需矛盾与环境污染问题日益凸显,节能减排成为当今社会的一个重要议题,越来越多的人开始关注污垢问题。污垢会导致换热设备换热效率下降,流动阻力增加,不仅降低设备性能,还会造成巨大的经济损失。脉动流是一种非定常流动形式,其周期性的速度变化能够有效增强流体内部的流动与扰动,打破边界层形成,进而抑制污垢生成。此外,通道中加装涡流发生器也可以产生涡旋及二次流来减薄边界层,抑制污垢生成。目前关于脉动流与涡流发生器共同作用于颗粒污垢沉积的研究相对较少,结合两者优点可以更高效的抑制污垢生成。因此本文探究了脉动流下涡流发生器的颗粒污垢特性,从不同类型涡流发生器与结构参数两个方面对脉动流作用下的颗粒污垢特性进行了研究。本文基于欧拉-欧拉法构建了颗粒污垢沉积数学模型,该数学模型综合考虑了颗粒在复杂流体环境中的动态行为,包括颗粒沉积、剥蚀过程及其污垢热阻变化,能够对整个污垢沉积及演变过程进行预测。通过自定义函数(UDF)程序,运用CFD进行数值模拟计算,并且为了确保数学模型的有效性和可靠性,还设计搭建了污垢实验台,通过实验数据与模拟结果对比验证了数学模型的准确性。在构建的颗粒污垢沉积模型的基础上,分别对不同通道的颗粒污垢特性进行了研究,其中包括光滑通道、脉动通道、涡流发生器的通道、脉动流+涡流发生器的通道。模拟结果表明在脉动流与涡流发生器共同作用下,颗粒污垢热阻明显下降,展现出了最佳的抑垢效果。在此基础上,还对脉动流下三种不同类型涡流发生器(矩形、三角形、梯形)的颗粒污垢沉积特性进行了研究。模拟结果表明在脉动流作用下,矩形涡流发生器表现出最佳的抑垢效果。在脉动流作用下,分别调整涡流发生器结构参数(间距、迎流角度、高度、长度)进行研究,并分析了各参数对污垢特性的影响。模拟结果表明,在本文研究范围内,随着间距增加污垢热阻呈现先减小后增大的趋势;随着迎流角度的增加污垢热阻呈现减小的趋势,迎流角度达到90°时对污垢抑制作用最佳;随着涡流发生器高度的增加,污垢热阻呈现减小的趋势;随着涡流发生器长度的增加,其抑制污垢效果呈现先降后升的趋势。

关键词：颗粒污垢脉动流涡流发生器数值模拟污垢特性

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