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Effect of aspect ratio of elliptical stirred vessel on mixing time and flow field characteristics in the absence of baffles

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2024年第1期65卷 63-74页

作者： Yuan Yao peiqiao liu Qian Zhang Zequan Li Benjun Xi Changyuan Tao Yundong Wang Zuohua liu School of Chemistry and Chemical Engineering Chongqing UniversityChongqing 400044China Hubei Three Gorges Laboratory Yichang 443007China Department of Chemical Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China

Elliptical tanks were used as an alternative to circular tanks in order to improve mixing efficiency and reduce mixing time in unbaffled stirred tanks(USTs). Five different aspect ratios of elliptical vessels were designed to compare their mixing time and flow field. Computational fluid dynamics(CFD) simulations were performed using the k–ε model to calculate the mixing time and simulate turbulent flow field features, such as streamline shape, velocity distribution, vortex core region distribution, and turbulent kinetic energy(TKE) transfer. Visualization was also carried out to track the tinctorial evolution of the liquid phase. Results reveal that elliptical stirred tanks can significantly improve mixing performance in USTs. Specifically, the mixing time at an aspect ratio of 2.00 is only 45.3% of the one of a circular stirred tank. Furthermore, the secondary flow is strengthened and the vortex core region increases with the increase of aspect ratio. The axial velocity is more sensitive to the aspect ratio than the circumferential and radial velocity. Additionally, the TKE transfer in elliptical vessels is altered. These findings suggest that elliptical vessels offer a promising alternative to circular vessels for enhancing mixing performance in USTs.

关键词： Mixing time CFD Stirred tank Secondary flow Mixing performance

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工业物联网技术在搅拌反应器领域的应用

化工进展 2023年第7期42卷 3331-3339页

作者：王松松刘培乔陶长元王运东陈恩之苗迎彬赵风轩刘作华重庆大学化学与化工学院重庆401331 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 清华大学化学工程系北京100084 重庆华峰化工有限公司重庆408018

传统搅拌反应器运行模式匹配度较差,缺乏对搅拌装备的智能化诊断、控制和匹配能力监测。近年来,工业互联网的兴起引起了各个行业内巨大的研究兴趣,并取得了相对可喜的进展。本文首先概述了工业物联网兴起的背景及其特征优势,然后简述了... 详细信息

传统搅拌反应器运行模式匹配度较差,缺乏对搅拌装备的智能化诊断、控制和匹配能力监测。近年来,工业互联网的兴起引起了各个行业内巨大的研究兴趣,并取得了相对可喜的进展。本文首先概述了工业物联网兴起的背景及其特征优势,然后简述了搅拌反应器智能化需解决的关键技术难题,而后采用工业物联网技术,对表征搅拌反应器内部物料混合状态的时变信号进行数据智能化采集、分析和处理,并预测设备内部物料未来状态的变化趋势。结合流体混沌混合特性、宏观混合行为以及搅拌反应器结构参数和操作参数进行大数据分析,形成了智能监测与混沌同步体系,并建立搅拌反应器智能监测的操作平台,主要包括风险动态管控、在线监测预警和实时反馈控制三大功能模块。最后,总结了该搅拌反应器智能终端在化工领域存在的挑战,并且对未来发展方向及应用前景进行了展望。希望通过本文能吸引化工方面不同研究背景的学者进入这个多学科交叉领域,共同为推动节能减排、发展智能化工装备与安全做出一定贡献。

关键词：搅拌反应器智能工业物联网化工装备

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Co基赫斯勒合金研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1471-1485页

作者：许铭扬李明华张垚刘沛桥李阔王东伟于广华北京科技大学材料科学与工程学院材料物理与化学系北京100083 中国科学院纳米标准与检测重点实验室国家纳米科学中心北京100190

Co基赫斯勒合金是一类具有高度有序晶体结构的金属间化合物,其化学组成常用Co2XY表示,其中X为过渡金属元素,Y为主族元素。相比于其他材料,它具有更高的自旋极化率、更高的居里温度以及更低的阻尼因子。基于这些优良特性使得Co基赫斯勒... 详细信息

Co基赫斯勒合金是一类具有高度有序晶体结构的金属间化合物,其化学组成常用Co2XY表示,其中X为过渡金属元素,Y为主族元素。相比于其他材料,它具有更高的自旋极化率、更高的居里温度以及更低的阻尼因子。基于这些优良特性使得Co基赫斯勒合金在自旋阀、隧道结及半导体自旋场效应管等自旋电子学器件中具有巨大的应用前景。本文回顾了近年来国际上关于Co基赫斯勒合金在垂直磁各向异性和自旋轨道转矩上的研究,从合金成分、微观结构、磁性层的厚度、缓冲层的材料、氧化物层的材料、元素扩散等方面总结了垂直磁各向异性和自旋轨道转矩的影响因素。对垂直磁各向异性和自旋轨道转矩的影响因素的总结有助于更好地理解其深层物理机制以及在未来研究中的挑战与前景。

关键词： Co基赫斯勒合金垂直磁各向异性自旋轨道转矩影响因素

Effect of aspect ratio of elliptical stirred vessel on mixing time and flow field characteristics in the absence of baffles

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CFD simulation of hydrodynamics and mixing performance in dual shaft eccentric mixers

Chinese Journal of Chemical Engineering 2024年第1期 63页

作者： Yuan Yao peiqiao liu Qian Zhang Zequan Li Benjun Xi Changyuan Tao Yundong Wang Zuohua liu

来源：博看期刊评论

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“破旧立新”城市双修理论影响下的南京汤山矿坑公园设计解析

Chinese Journal of Chemical Engineering 2023年第10期

作者： Songsong Wang Xia Xiong peiqiao liu Qiongzhi Zhang Qian Zhang Changyuan Tao Yundong Wang Zuohua liu

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设计 2021年第19期34卷 135-137页

作者：刘宇李佩乔天津理工大学艺术学院

本文以城市双修理念为指导,以矿业废弃地的改造利用与生态治理为切入点,针对南京市汤山废弃矿区进行系统化改造提升,充分结合矿坑的建设方向、城市规划理念及生态治理方式,客观地审视场地现状的问题,在破旧与立新之间建立城市修复、生... 详细信息

本文以城市双修理念为指导,以矿业废弃地的改造利用与生态治理为切入点,针对南京市汤山废弃矿区进行系统化改造提升,充分结合矿坑的建设方向、城市规划理念及生态治理方式,客观地审视场地现状的问题,在破旧与立新之间建立城市修复、生态调节、惠及民生的城市矿坑公园的综合发展机制,以低影响、微干预的手段为旧有环境改造和生态系统疗愈提供设计的新方式,实现废弃矿区向"矿山公园"的转换,为同类型城市废弃地的改造提供一定的借鉴和启示。通过对"城市双修"中城市修补和生态修复两者的剖析,以南京汤山矿坑公园为例,总结了尺度重构、功能搭建、生态平衡、水体循环、生物链构建、土壤改良等矿坑改造方法。城市双修理论可作为矿坑改造设计的理论指导,南京汤山矿坑公园可为同类型设计提供参考。

关键词：城市双修生态修复城市修补矿区改造空间重构

双孔COF材料用于固相萃取水体中16种多环芳烃

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农业资源与环境学报 2022年第3期39卷 503-509页

作者：鲁秋玉李明堂何沛桥张丹阳姜红新刘潇威吉林农业大学资源与环境学院长春130012 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室/农业农村部环境保护科研监测所天津300191

为了建立复杂样品中痕量多环芳烃准确的定量分析方法,采用溶剂热法制备了一种具有双孔径尺寸的共价有机骨架(异孔COFs),使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和孔隙率分析仪(BET)对材料的形貌和结构进行了表... 详细信息

为了建立复杂样品中痕量多环芳烃准确的定量分析方法,采用溶剂热法制备了一种具有双孔径尺寸的共价有机骨架(异孔COFs),使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和孔隙率分析仪(BET)对材料的形貌和结构进行了表征。将所制备的异孔COFs材料作为固相萃取剂对水体样品中的16种多环芳烃进行吸附和富集,同时结合气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对多环芳烃进行了定量分析。结果表明:异孔COFs不仅具有高的结晶度、优异的比表面积和高的孔隙率,且同时拥有两种尺寸(微孔和介孔)的孔径。此异孔COF材料可用于快速吸附环境水样中的16种多环芳烃,15 min内即可达到吸附平衡,富集倍数可达40倍。在0.25~50μg·L^(-1)浓度范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系(R^(2)>0.99),检出限为0.04~0.08μg·L^(-1),加标回收率为82.3%~110.1%。此方法简单快速、成本低廉、检出限低、重复性好,适用于环境水样中痕量多环芳烃准确定量检测。

关键词：多孔材料共价有机骨架固相萃取多环芳烃吸附富集

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杆状病毒核心基因ac78的克隆、表达与活性研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2020年第6期34卷 210-215页

作者：李赛男刘文华钟佩桥赵海洲杨永盼肇庆学院生命科学学院广东肇庆526061

杆状病毒核心基因ac78在杆状病毒的生活周期中具有重要作用。生物信息学分析发现,Ac78与斯氏假单胞菌的细胞色素C氧化酶cbb3-型亚基III具有一定的序列一致性,表明Ac78可能具有氧化酶活性,并在氧化还原反应中具有一定功能。用PCR的方法... 详细信息

杆状病毒核心基因ac78在杆状病毒的生活周期中具有重要作用。生物信息学分析发现,Ac78与斯氏假单胞菌的细胞色素C氧化酶cbb3-型亚基III具有一定的序列一致性,表明Ac78可能具有氧化酶活性,并在氧化还原反应中具有一定功能。用PCR的方法成功扩增得到ac78基因,该基因序列与GenBank上的苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV) ac78基因的核苷酸同源性100%,将其克隆至原核表达载体p QE30,构建了ac78基因原核表达质粒,转化大肠杆菌M15[pREP4],在1 mmol/L IPTG和低温诱导下超量表达了可溶性的目的蛋白。使用Ni-NTA Resin蛋白纯化树脂获得了较纯的含有6×His接头的Ac78蛋白,使用纯化细胞色素C氧化酶活性测定试剂盒测定其细胞色素C氧化酶活性,结果为阴性,表明Ac78可能不具有细胞色素C氧化酶活性。上述研究结果为深入探究Ac78的作用机理打下了坚实的基础。

关键词：杆状病毒 ac78 克隆原核表达活性测定

机械灌注技术引领器官捐献与移植模式的变革——器官ICU时代即将到来?

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器官移植 2019年第4期10卷 453-458页

作者：谭晓宇陈晓兰林金铭梁佩乔刘宝棋欧阳青霍枫中国人民解放军南部战区总医院肝胆外科暨肝移植中心广州510010 南方医科大学第一临床医学院

机械灌注(MP)技术是器官移植领域的全球研究热点之一,近年的探索成果显示出其在器官保存、器官活力评估、修复受损器官中的优异性,将引领器官捐献与移植模式的变革。本文就近期 MP 技术在提升器官保存效果、评估器官活力、修复器官以及... 详细信息

机械灌注(MP)技术是器官移植领域的全球研究热点之一,近年的探索成果显示出其在器官保存、器官活力评估、修复受损器官中的优异性,将引领器官捐献与移植模式的变革。本文就近期 MP 技术在提升器官保存效果、评估器官活力、修复器官以及进行干预性治疗等方面的研究进展进行综述,并讨论未来临床应用的潜在模式。

关键词：机械灌注器官捐献器官移植器官重症监护室器官保存边缘供体器官修复