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High-throughput microfluidic production of carbon capture microcapsules:fundamentals,applications,and perspectives

International Journal of Extreme Manufacturing 2024年第3期6卷 330-361页

作者： Xiangdong Liu Wei Gao Yue Lu Liangyu Wu yongping chen College of Electrical Energy and Power EngineeringYangzhou UniversityYangzhouJiangsu 225127People’s Republic of China Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education School of Energy and EnvironmentSoutheast UniversityNanjingJiangsu 210096People’s Republic of China Jiangsu Key Laboratory of Micro and Nano Heat Fluid Flow Technology and Energy Application School of Environmental Science and EngineeringSuzhou University of Science and TechnologySuzhouJiangsu 215009People’s Republic of China

In the last three decades,carbon dioxide(CO_(2)) emissions have shown a significant increase from various *** address this pressing issue,the importance of reducing CO_(2) emissions has grown,leading to increased attention toward carbon capture,utilization,and storage *** these strategies,monodisperse microcapsules,produced by using droplet microfluidics,have emerged as promising tools for carbon capture,offering a potential solution to mitigate CO_(2) ***,the limited yield of microcapsules due to the inherent low flow rate in droplet microfluidics remains a *** this comprehensive review,the high-throughput production of carbon capture microcapsules using droplet microfluidics is focused ***,the detailed insights into microfluidic chip fabrication technologies,the microfluidic generation of emulsion droplets,along with the associated hydrodynamic considerations,and the generation of carbon capture microcapsules through droplet microfluidics are *** review highlights the substantial potential of droplet microfluidics as a promising technique for large-scale carbon capture microcapsule production,which could play a significant role in achieving carbon neutralization and emission reduction goals.

关键词： carbon capture microcapsules droplet microfluidic high-throughput production carbon neutralization

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Modelling and Temperature Control of Liquid Cooling Process for Lithium-Ion Battery

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Journal of Thermal Science 2024年第5期33卷 1794-1808页

作者： LI Guanru ZHONG Yangfan BAO Chujin chen yongping ZHANG chengbin School of Energy and Environment Southeast UniversityNanjing 210096China Key Laboratory of Efficient Low-Carbon Energy Conversion and Utilization of Jiangsu Provincial Higher Education Institutions Suzhou University of Science and TechnologySuzhou 215009China Alibaba Cloud Computing Co.Ltd. Hangzhou 311121China Zhejiang Immertech Co.Ltd. Hangzhou 310000China

Efficient thermal management of lithium-ion battery,working under extremely rapid charging-discharging,is of widespread interest to avoid the battery degradation due to temperature rise,resulting in the enhanced ***,thermal management of lithium-ion battery has been performed via a liquid cooling theoretical model integrated with thermoelectric model of battery packs and single-phase heat *** to alleviate the battery temperature fluctuation by automatically manipulating the flow rate of working fluid,a nominal model-free controller,i.e.,fuzzy logic controller is *** optimized on-off controller based on pump speed optimization is introduced to serve as the comparative *** control simulations are conducted under regular operating and extreme operating conditions,and two controllers are applied to control battery temperature with proper intervals which is conducive to enhance the battery charge-discharge *** results indicate that,for any operating condition,the fuzzy logic controller shows excellence in terms of the tracking accuracy of set-point of battery *** to the establishment of fuzzy set and fuzzy behavioral rules,the battery temperature has been throughout maintained near the set point,and the temperature fluctuation amplitude is highly reduced,with better temperature control accuracy of~0.2℃(regular condition)and~0.5℃(extreme condition)compared with~1.1℃(regular condition)and~1.6℃(extreme condition)of optimized on-off *** in the case of extreme operating condition,the proposed optimized on-off controller manifests the hysteresis in temperature fluctuation,which is ascribed to the set of dead-band for the feedback *** simulation results cast new light on the utilization and development of model-free temperature controller for the thermal management of lithium-ion battery.

关键词： temperature control battery thermal management model-free controller fuzzy logic control

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FGF4 protects the liver from immune-mediated injury by activating CaMKKβ-PINK1 signal pathway to inhibit hepatocellular apoptosis

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Acta Pharmaceutica Sinica B 2024年第6期14卷 1605-1623页

作者： Zhifeng Huang Tongtong Pan Liang Xu Lu Shi Xiong Ma Liya Zhou Luyao Wang Jiaojiao Wang Guoqing Zhu Dazhi chen Lingtao Song Xiaomin Pan Xiaodong Wang Xiaokun Li Yongde Luo yongping chen Hepatology Diagnosis and Treatment Center Zhejiang Provincial Key Laboratory for Accurate Diagnosis and Treatment of Chronic Liver Diseasesthe First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical UniversityWenzhou 325035China Oujiang Laboratory(Zhejiang Lab for Regenerative Medicine Vision and Brain Health)&School of Pharmaceutical SciencesWenzhou Medical UniversityWenzhou 325035China School of Laboratory Medicine and Life Sciences Wenzhou Medical University&Key Laboratory of Laboratory MedicineMinistry of EducationWenzhou Medical UniversityWenzhou 325035China Division of Gastroenterology and Hepatology Key Laboratory of Gastroenterology and HepatologyMinistry of HealthState Key Laboratory for Oncogenes and Related GenesRenji HospitalSchool of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200001China Hangzhou Medical College Hangzhou 311300China

Immune-mediated liver injury (ILI) is a condition where an aberrant immune response due to various triggers causes the destruction of hepatocytes. Fibroblast growth factor 4 (FGF4) was recently identified as a hepatoprotective cytokine;however, its role in ILI remains unclear. In patients with autoimmune hepatitis (type of ILI) and mouse models of concanavalin A (ConA)- or S-100-induced ILI, we observed a biphasic pattern in hepatic FGF4 expression, characterized by an initial increase followed by a return to basal levels. Hepatic FGF4 deficiency activated the mitochondria-associated intrinsic apoptotic pathway, aggravating hepatocellular apoptosis. This led to intrahepatic immune hyper-reactivity, inflammation accentuation, and subsequent liver injury in both ILI models. Conversely, administration of recombinant FGF4 reduced hepatocellular apoptosis and rectified immune imbalance, thereby mitigating liver damage. The beneficial effects of FGF4 were mediated by hepatocellular FGF receptor 4, which activated the Ca^(2+)/calmodulin-dependent protein kinasekinase 2 (CaMKKβ) and its downstream phosphatase and tensin homologue-induced putative kinase 1 (PINK1)-dependent B-cell lymphoma 2-like protein 1-isoform L (Bcl-XL) signalling axis in the mitochondria. Hence, FGF4 serves as an early response factor and plays a protective role against ILI, suggesting a therapeutic potential of FGF4 and its analogue for treating clinical immune disorder-related liver injuries.

关键词： Fibroblast growthfactor 4 Fibroblast growth factor receptor 4 Immune liver injury Ca^(2+)/Calmodulin dependent protein

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STAT3-Dependent Effects of Polymeric Immunoglobulin Receptor in Regulating Interleukin-17 Signaling and Preventing Autoimmune Hepatitis

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Engineering 2024年第5期36卷 209-222页

作者： Ting Li Tongtong Pan Nannan Zheng Xiong Ma Xiaodong Wang Fang Yan Huimian Jiang Yuxin Wang Hongwei Lin Jing Lin Huadong Zhang Jia Huang Lingming Kong Anmin Huang Qingxiu Liu yongping chen Dazhi chen Hepatology Diagnosis and Treatment Center The First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University&Zhejiang Provincial Key Laboratory for Accurate Diagnosis and Treatment of Chronic Liver DiseasesWenzhou 325035China Department of Clinical Medicine Hangzhou Medical CollegeHangzhou 310053China State Key Laboratory for Oncogenes and Related Genes Renji HospitalSchool of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200001China Wenzhou Medical University Wenzhou 325035China Division of Infectious Diseases Lishui People’s HospitalLishui 323000China

One-third of patients with autoimmune hepatitis(AIH)have cirrhosis at the time of *** relevance of these variables,although unknown,is believed to be critical in AIH because of suspected interactions between the gut microbiome and genetic *** of the gut flora and elevated polymeric immunoglobulin receptor(pIgR)levels have been observed in both patients and mouse ***,there is a direct relationship between pIgR expression and transaminase levels in patients with *** this study,we aimed to explore how pIgR influences the secretion of regenerating islet-derived 3 beta(Reg3b)and the flora composition in AIH using in vivo experiments involving patients with AIH and a concanavalin A-induced mouse model of ***3b expression was reduced in pIgR gene(Pigr)-knockout mice compared to that in wild-type mice,leading to increased microbiota ***,exogenous pIgR supplementation increased Reg3b expression and maintained microbiota *** sequencing revealed the participation of the interleukin(IL)-17 signaling pathway in the regulation of Reg3b through ***,the introduction of external pIgR could not restore the imbalance in gut microbiota in AIH,and the decrease in Reg3b expression was not apparent following the inhibition of signal transducer and activator of transcription 3(STAT3).In this study,pIgR facilitated the upregulation of Reg3b via the STAT3 pathway,which plays a crucial role in preserving the balance of the intestinal microbiota in *** this research,we discovered new molecular targets that can be used for the diagnosis and treatment of AIH.

关键词： Autoimmune hepatitis Polymeric immunoglobulin receptor Regenerating islet-derived 3 beta Intestinal microbiota Signal transducer and activator of transcription 3

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电场调控剪切流场内液滴形变特性研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 129-134页

作者：郝冠球刘向东陈永平能源热转换与控制教育部重点实验室东南大学能源与环境学院南京210096 扬州大学电气与能源动力工程学院扬州225127

本文通过高速可视化方法与数字粒子图像测速技术,实验研究了电场调控剪切流场内液滴形变及旋转特征并阐明了其产生机理,讨论了电场及剪切流场独立和耦合作用时对液滴形变的影响规律。研究表明:单一剪切流场及单一电场均可以调控乳液形变... 详细信息

本文通过高速可视化方法与数字粒子图像测速技术,实验研究了电场调控剪切流场内液滴形变及旋转特征并阐明了其产生机理,讨论了电场及剪切流场独立和耦合作用时对液滴形变的影响规律。研究表明:单一剪切流场及单一电场均可以调控乳液形变,其形变程度由工质物性参数及剪切流场的毛细数和电场的电毛细数决定。当液滴相与连续相电导率比R大于介电常数比S时,电场力、剪切流场黏性力及表面电荷对流之间相互合作促进液滴变形。而当R小于S时,电场力与黏性力促进液滴变形,但是表面电荷对流效应将抑制液滴变形。此外,剪切流场中乳液内部形成涡流,当R>S及R

关键词：电场剪切流场电流体动力学液滴形变

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故宫木结构建筑用材树种概述——兼论故宫古建筑由明至清的用材变化

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故宫博物院院刊 2024年第8期 53-74,156页

作者：张琼陈勇平赵鹏故宫博物院古建部中国林业科学研究院木材工业研究所

本文以故宫博物院近年在与中国林业科学研究院木材工业研究所合作过程中所取得的大量木构件用材树种鉴定数据为基础,对故宫木结构建筑用材树种加以概述,并介绍了楠木、硬木松、落叶松等几种主要用材在明清宫殿建筑中的使用情况。此外,... 详细信息

本文以故宫博物院近年在与中国林业科学研究院木材工业研究所合作过程中所取得的大量木构件用材树种鉴定数据为基础,对故宫木结构建筑用材树种加以概述,并介绍了楠木、硬木松、落叶松等几种主要用材在明清宫殿建筑中的使用情况。此外,还以紫禁城中一些建造年代相对明确的个体为标本,分析了建筑的用材模式,尝试归纳故宫古建筑由明至清的用材变化规律,从而将用材特点作为建筑年代认知的一个补充视角,以期更好地解读故宫古建筑所蕴含的历史信息和重要价值。

关键词：故宫古建筑树种鉴定用材变化

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过海区间隧道多风机组合排烟性能试验研究

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地下空间与工程学报 2024年第3期20卷 888-896页

作者：陈方兴郝小礼陈世强陈永平朱祝龙湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 中铁隧道勘测设计院有限公司天津300133

为实现多通风机组合的隧道通风系统高效排烟,建立1:10缩尺试验模型,其工程原型为下穿青岛胶州湾的地铁1号线瓦贵区间隧道。基于试验模型,测定通风机功耗、行车道风速及静压,量化4种通风机组合及其运行参数对隧道内流场参数的影响,呈现... 详细信息

为实现多通风机组合的隧道通风系统高效排烟,建立1:10缩尺试验模型,其工程原型为下穿青岛胶州湾的地铁1号线瓦贵区间隧道。基于试验模型,测定通风机功耗、行车道风速及静压,量化4种通风机组合及其运行参数对隧道内流场参数的影响,呈现出排烟口周边区域的气流滞止现象。气流滞止是惯性力与压差力平衡的表象。为了度量气流滞止效应,应用无量纲准则,推导出Eu数(Euler number)表达式。应用该表达式,比较了4种风机组合的排烟性能而得出,四通风机组合工况2排烟性能最高,三通风机组合工况4、工况3次之,而两通风机组合工况1排烟性能最低,这表明,开启抽出式通风机能显著提升系统通风排烟能力。

关键词：过海区间隧道通风排烟通风机气流滞止欧拉数

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古建用落叶松木材物理力学性能预测及其影响因素

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林业工程学报 2024年第2期9卷 63-69页

作者：袁霄钟慧娴钟永陈勇平中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

为实现对木结构古建筑的预防性保护,有必要对木构件的材质性能进行及时有效的预测和评价。采取小试样-缩尺-足尺递进的方式,将微钻阻抗仪和应力波检测等无损检测方法与实验室物理力学性能测试相结合,构建并检验了落叶松木材物理力学性... 详细信息

为实现对木结构古建筑的预防性保护,有必要对木构件的材质性能进行及时有效的预测和评价。采取小试样-缩尺-足尺递进的方式,将微钻阻抗仪和应力波检测等无损检测方法与实验室物理力学性能测试相结合,构建并检验了落叶松木材物理力学性能与微钻阻抗值和波阻模量关系预测模型,进而提出了古建用落叶松木材物理力学性能的现场无损检测分析方法。研究结果表明:落叶松小试件密度与微钻阻抗值呈现明显的线性正相关关系,木材密度与微钻阻抗值线性方程相关系数为0.91;落叶松小试样顺纹抗压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量与波阻模量呈现较明显的线性正相关关系,木材顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量与波阻模量线性方程相关系数分别为0.86,0.74,0.74;通过微钻阻抗仪和应力波检测可推算落叶松木材物理力学性能。利用小试件测试数据所建立的预测方程进行落叶松大试件物理力学性能推算存在一定的误差,其缩尺试件密度和顺纹抗压强度预测值与实际值平均偏差分别为12%和16%,足尺试件密度和顺纹抗压强度预测值与实际值平均偏差分别为16%和17%。现场预测应同时考虑测试路径因素,自心材至边材区域,落叶松木材密度、顺纹抗压强度、微钻阻抗值沿径向表现为增大趋势,外层微钻阻抗值比整体平均微钻阻抗值大4%~16%。在古建筑木构件强度检测评估中,应进行木构件的整体微钻检测;若条件所限无法进行整体检测时,应针对不同树种的径向变化规律进行微钻阻抗值的修正。

关键词：古建筑木构件落叶松木材物理力学性能无损检测

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对旋轴流通风机叶轮内不可逆能量损失机理

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2728-2740页

作者：陈永平刘荣华陈世强吴世先刘东李洋溢彭文庆湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004 广西交通投资集团有限公司广西南宁530025 广西交通设计集团有限公司广西南宁530025

随着节能降耗成为当今世界的迫切需要,提高通风机能量转换效率越来越受到重视,已成为通风领域内关键问题。掌握叶轮内不可逆能量损失演化机制是实现能量高效转化的前提与基础,但目前尚缺乏针对叶轮内不可逆能量损失机理方面的研究。为此... 详细信息

随着节能降耗成为当今世界的迫切需要,提高通风机能量转换效率越来越受到重视,已成为通风领域内关键问题。掌握叶轮内不可逆能量损失演化机制是实现能量高效转化的前提与基础,但目前尚缺乏针对叶轮内不可逆能量损失机理方面的研究。为此,以对旋轴流通风机为研究对象,采用数值模拟和实验方法获得了不同流量工况下通风机内部流场。基于熵产理论,建立了通风机叶轮内不可逆能量损失理论模型,明确了叶轮内不可逆能量损失与空间流场参数的内在关系,实现了叶轮内不同类型能量损失的定量分析,结合叶轮内流动特征,明确了能量损失空间演化规律和产生原因。研究结果表明,熵产方法计算叶轮内不可逆能量损失是可靠的,直接黏性耗散损失和壁面摩擦损失是能量损失的重要组成部分,而湍流耗散则是引起能量损失的主要原因,达到总能量损失的60%~80%;对于前级叶轮,湍流耗散引起的能量损失在1.0Q_(BEP)流量工况(Q_(BEP)为最优工况流量)达到最小,而后级叶轮能量损失随流量的降低而增大。能量损失主要集中在Span=0.6~1.0(Span为叶展方向轮毂至机壳的无量纲距离)区域,在1.0Q_(BEP)工况达到总能量损失的70%;叶顶间隙泄漏流和叶片前缘溢流引起的螺旋旋涡、叶轮内回流、叶片压力面和吸力面流动分离以及叶片后缘尾迹都将导致能量损失产生,其中流动分离和尾迹引起的高能量损失区域较小,能量损失相对有限,而旋涡和回流显著影响叶轮内流体流动,最终导致叶顶附近区域出现大量能量损失。

关键词：对旋轴流通风机叶轮不可逆能量损失熵产理论流动特征

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堤前红树林对直立堤波压力影响的数值模拟研究

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海洋学报 2024年第2期46卷 117-130页

作者：雷佳欣张荣陈永平王远姚鹏河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

基于非静压模型SWASH,建立数值波浪水槽,通过设置有无红树林的对比实验,系统研究了波浪-红树林-直立堤相互作用时的水动力特性,并分析了波陡,相对水深,厄塞尔数,红树林长度、密度、特征直径等因素对直立堤堤前波高、迎浪面最大波压力的... 详细信息

基于非静压模型SWASH,建立数值波浪水槽,通过设置有无红树林的对比实验,系统研究了波浪-红树林-直立堤相互作用时的水动力特性,并分析了波陡,相对水深,厄塞尔数,红树林长度、密度、特征直径等因素对直立堤堤前波高、迎浪面最大波压力的影响。研究结果表明:无红树林时Goda公式无法准确估算直立堤上的冲击荷载;在模型比尺为1∶10的数值实验中,2 m宽的堤前红树林可使波高衰减6%~45%,波压力衰减11%~74%,然而,在相对波高较大且红树林特征参数较小时会引起堤前波高增大4%~26%;在本文考虑的水力条件下,最大波压力随波陡减小而减小58%~93%,随相对水深增大而减小42%~72%,随厄塞尔数减小而减小87%~96%;堤前波高和波压力衰减率随红树林宽度、密度及特征直径的增加而非线性增加。研究结果可为进一步认识红树林的消浪效应及红树林生态系统与海堤组合的海岸防护工程的设计与规划提供科学的依据。

关键词：红树林直立堤波压力数值模拟

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