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Fabrication of SA/Gel/C scaffold with 3D bioprinting to generate micro-nano porosity structure for skin wound healing: a detailed animal in vivo study

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Cell Regeneration 2022年第1期11卷 97-108页

作者： Changmei Niu Liyang Wang Dongdong Ji Mingjun Ren dongxu Ke Qiang Fu Kaile Zhang Xi Yang Novaprint Therapeutics Suzhou Co. LtdSuzhou 215000China Shanghai University of Engineering Science Shanghai 201620China Department of Burns and Plastic Surgery Affiliated Suzhou Hospital Of Nanjing Medical University Suzhou 215000China State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration School of Mechanical EngineeringShanghai Jiaotong UniversityShanghai 200240China The Department of Urology Affiliated Sixth People’s HospitalShanghai JiaoTong UniversityShanghai 200235China Shanghai Eastern Institute of Urologic Reconstruction Shanghai 200000China

Bioprinting has exhibited remarkable promises for the fabrication of functional skin ***,there are some significant challenges for the treatment of full-thickness skin defects in clinical *** is necessary to determine bioinks with suitable mechanical properties and desirable ***,the key for printing skin is to design the skin structure optimally,enabling the function of the *** this study,the full-thickness skin scaffolds were prepared with a gradient pore structure constructing the dense layer,epidermis,and dermis by different ratios of *** hypothesized that the dense layer protects the wound surface and maintains a moist environment on the wound *** developing a suitable hydrogel bioink formulation(sodium alginate/gelatin/collagen),to simulate the physiological structure of the skin via 3D printing,the proportion of hydrogels was optimized corresponding to each *** results reveal that the scaffold has interconnected macroscopic channels,and sodium alginate/gelatin/collagen scaffolds accelerated wound healing,reduced skin wound contraction,and re-epithelialization in *** is expected to provide a rapid and economical production method of skin scaffolds for future clinical applications.

关键词： 3D bioprinting Skin tissue engineering Skin scaffold Hydrogel

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Multi-touch cobalt phosphide-tungsten phosphide heterojunctions anchored on reduced graphene oxide boosting wide pH hydrogen evolution

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Science China Materials 2022年第5期65卷 1225-1236页

作者： Yanqing jiao Haijing Yan dongxu Wang Xiuwen Wang Siwei Xu Ying Xie Aiping Wu Li Jiang Chungui Tian Ruihong Wang Honggang Fu Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry Ministry of EducationHeilongjiang UniversityHarbin 150080China Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Surface Active Agent and Auxiliary Qiqihar UniversityQiqihar 161006China

Multi-interface engineering is deemed as an effective strategy to boost catalytic activity via electronic structure modulation. However, it is still a big challenge due to the phase-separation tendency. Herein, we designed CoP-WP heterojunctions with multi-touch interfaces using Co_(8)W_(18), a definite structure polyoxometalate-based polynuclear cobalt molecular cluster, as a precursor. The Co P-WP heterojunctions anchored on reduced graphene oxide(Co P-WP/r GO)were obtained by growing Co_(8)W_(18)on GO followed by phosphorization. The intrinsic {Co-O-W} coordination modes in Co_(8)W_(18)are conducive to the formation of the multiple interfaces between CoP and WP. The abundant intimate interfaces in Co P-WP heterojunctions promote the electron transfer from WP to Co P, thus regulating the interfacial electronic structure and optimizing the hydrogen adsorption free energy(ΔGH*), as verified by X-ray photoelectron spectroscopy analysis and theoretical calculations. Furthermore, the integration of r GO provides Co P-WP/r GO with a large surface area and high conductivity, aiding mass transport and charge transfer. Co P-WP/r GO exhibits remarkable hydrogen evolution reaction(HER) activity with low overpotentials of 96, 130,and 138 m V at 10 m A cm^(-2)in alkaline, acidic and neutral media, respectively, and has long-term durability. Our discovery provides an opportunity to design heterojunction materials with multi-coupled interfaces at low-cost and efficient HER catalysts.

关键词： heterojunction modulating electronic structure electrocatalytic hydrogen evolution metal phosphides poly-oxometalates

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高斯-谢尔模型光束通过聚焦光学系统的偏振特性

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激光技术 2014年第2期38卷 246-250页

作者：陈凯朱东旭焦宏伟中国卫星海上测控部江阴214431

为了研究高斯-谢尔模型光束的偏振特性,采用交叉谱密度矩阵的方法,研究了该光束通过聚焦光学系统的偏振特性,得到了完全偏振和完全非偏振光束保持偏振度不变的条件,并给出了通过聚焦光学系统后传输平面偏振度实现均匀分布的条件。结果表... 详细信息

为了研究高斯-谢尔模型光束的偏振特性,采用交叉谱密度矩阵的方法,研究了该光束通过聚焦光学系统的偏振特性,得到了完全偏振和完全非偏振光束保持偏振度不变的条件,并给出了通过聚焦光学系统后传输平面偏振度实现均匀分布的条件。结果表明,聚焦光学系统中偏振度在焦点位置附近有明显的起伏变化;焦点位置上的偏振度等于其在自由空间传输时的远场稳定偏振度。该研究对激光传输领域具有重要的理论和现实意义。

关键词：激光光学偏振特性交叉谱密度矩阵高斯谢尔模型光束聚焦光学系统

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增强型地热系统关键技术研究现状及发展趋势

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天然气工业 2022年第7期42卷 135-159页

作者：巩亮韩东旭陈峥汪道兵焦开拓张旭宇波中国石油大学(华东)新能源学院北京石油化工学院机械工程学院西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

增强型地热系统（EGS）是开发干热岩型地热资源的主要手段，但其目前存在高温作用下人工压裂缝网不合理、多尺度多场耦合规律不明、井内闪蒸流动造成采热效率低下、地热流体热电转换效率低等关键问题，不利于地热资源的大规模商业化开... 详细信息

增强型地热系统（EGS）是开发干热岩型地热资源的主要手段，但其目前存在高温作用下人工压裂缝网不合理、多尺度多场耦合规律不明、井内闪蒸流动造成采热效率低下、地热流体热电转换效率低等关键问题，不利于地热资源的大规模商业化开发。围绕上述重大瓶颈问题，针对EGS开采干热岩型地热资源涉及的4大关键技术，系统梳理和分析了各项技术的研究进展及发展趋势。主要内容包括：(1)在干热岩储层人工压裂技术方面，详述了储层改造方法、人工缝网形成机制和裂缝扩展预测模型等方面的研究进展；(2)在干热岩开采数值模拟技术方面，分别从岩心尺度多场耦合模型、储层尺度多场耦合模型和尺度升级方法 3个角度，阐述了裂缝表征方法、数学模型及求解方法的研究进展；(3)在井筒热流体高效提取技术方面，讨论了井筒内流体闪蒸的原理、闪蒸流动特性研究的实验和数值模拟方法；(4)在干热岩地热发电技术方面，介绍了地热发电原理、发电系统类型和主要的应用市场。结论认为，EGS是一个技术密集型系统，但由于地下储层工况的复杂性和地面设备的不稳定性，机理研究往往与实际脱节，需与先导试验项目密切结合、互相指导，开展产—研结合模式，在不断往复中提高认知、突破关键点，从而大幅提升EGS的应用价值。

关键词：干热岩增强型地热系统人工压裂裂隙岩体多尺度多场耦合闪蒸流动地热发电先导试验

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随机电磁光束通过大气湍流的传输特性

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光电子技术 2014年第3期34卷 195-200页

作者：陈凯朱东旭焦宏伟中国卫星海上测控部江苏江阴214431

建立了随机电磁光束通过大气湍流的传输模型,并对比研究了高斯-谢尔模光束在大气湍流和自由空间的传输特性。研究表明,光谱偏振度随传输距离变化,并在远场趋于稳定;得到了远场稳定偏振度的解析表达式,其在大气湍流传输中与光束的自相关... 详细信息

建立了随机电磁光束通过大气湍流的传输模型,并对比研究了高斯-谢尔模光束在大气湍流和自由空间的传输特性。研究表明,光谱偏振度随传输距离变化,并在远场趋于稳定;得到了远场稳定偏振度的解析表达式,其在大气湍流传输中与光束的自相关长度和互相关长度无关;光谱相干度在自由空间的远场趋于1,而在大气湍流的远场趋于0,并且湍流强度越大光谱相干度下降越快,光谱密度衰减越快。

关键词：交叉谱密度矩阵高斯-谢尔模光束光谱密度光谱偏振度光谱相干度自由空间大气湍流

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基于嵌入式离散裂缝模型的增强型地热系统热—流—力—化耦合分析

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天然气工业 2023年第7期43卷 126-138页

作者：韩东旭张炜韬焦开拓宇波李庭宇巩亮王树荣北京石油化工学院机械工程学院中国石油大学(华东)新能源学院西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室

增强型地热系统(以下简称EGS)在长期取热过程中会受到流(Hydraulic)、热(Thermal)、力(Mechanical)、化(Chemical)等多种物理场的综合作用影响。虽然嵌入式离散裂缝模型(以下简称EDFM)能够有效模拟裂缝型储层中流场、温度场、力场和浓... 详细信息

增强型地热系统(以下简称EGS)在长期取热过程中会受到流(Hydraulic)、热(Thermal)、力(Mechanical)、化(Chemical)等多种物理场的综合作用影响。虽然嵌入式离散裂缝模型(以下简称EDFM)能够有效模拟裂缝型储层中流场、温度场、力场和浓度场的变化,但目前基于EDFM的热—流—力—化(以下简称THMC)四场耦合的相关研究和认识还不足。在考虑储层非均质性、物性参数变化和水—岩反应的基础上,基于EDFM建立了裂缝型储层的THMC四场耦合模型,对EGS运行过程中的流场、温度场、位移场和浓度场的时空演化进行了模拟分析。研究结果表明:(1)当基岩渗透率较低时,开采温度下降缓慢,EGS可维持较长年限的较高开采温度,但渗透率较低时会造成开采井质量流率减小,进而影响净取热功率;(2)当裂缝渗透率或裂缝开度发生改变时,EGS均可维持一定年限的较高温度稳定输出,随后出现不同幅度的下降,但当裂缝渗透率增大到一定值或者裂缝开度减小到一定值时,改变裂缝参数对开采温度的影响减弱;(3)当EGS运行40年时,采用变物性流体比采用常物性流体计算的开采温度偏低22℃,而考虑水—岩反应的开采温度偏低了15℃,储层平均孔隙度值增大12.5%。结论认为:(1)在对长期运行的EGS进行研究时,应综合考虑储层岩石参数、注入流体物性以及水—岩反应等因素的影响;(2)未来应考虑储层其他矿物组分的化学反应、力学变形对流—热—化三场影响的双向耦合,以便为EGS储层的工程开发和利用提供更准确、可靠的预测。

关键词：增强型地热系统嵌入式离散裂缝模型热—流—力—化耦合模型裂缝型储层水—岩反应热开采影响因素数值模拟

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有限容积法离散方程截断误差本质及其来源

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科学通报 2023年第10期68卷 1266-1280页

作者：宇波焦开拓陈宇杰韩东旭李敬法孙东亮北京石油化工学院机械工程学院北京102617 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文从有限容积法的原理出发,指出有限容积法离散方程截断误差的本质为离散表达式与守恒型积分方程的近似程度.基于该思想,推导了有限容积法离散方程截断误差表达式,该表达式与有限差分法截差表达式有显著的不同;并指出有限容积法中涉... 详细信息

本文从有限容积法的原理出发,指出有限容积法离散方程截断误差的本质为离散表达式与守恒型积分方程的近似程度.基于该思想,推导了有限容积法离散方程截断误差表达式,该表达式与有限差分法截差表达式有显著的不同;并指出有限容积法中涉及的截断误差主要包含3个层次,分别为由界面上值的近似、界面通量的近似和离散方程的近似带来的截断误差.有限容积法界面通量截断误差包含法向和切向两部分,有限差分法不存在界面未知值近似和切向截断误差,因而即使对于常物性二维/三维问题,两者截差表达式也不相同.与有限差分法相比,有限容积法误差来源较多,单纯提高待求变量的离散精度并不能有效地提高离散方程的整体精度.此外,通过理论推导和数值试验证明了对于规则区域正交非均分网格,计算区域采用内节点法离散的计算精度总体上优于外节点法.

关键词：有限容积法有限差分法离散方程截断误差

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基于EDEM的秸秆—土壤颗粒翻埋运动仿真及试验

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中国农机化学报 2023年第7期44卷 229-235页

作者：葛宜元矫洪成刘东旭梁秋艳杨传华佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007

水稻秸秆与土壤翻埋过程是影响秸秆还田的重要因素。在前期建立的还田刀辊—土壤—水稻秸秆三者仿真互作模型的基础上,进一步研究土壤颗粒的运动状态。在耕深为20 cm、刀轴旋转速度为240 r/min、单位秸秆量为3.5 kg/m2时,以秸秆翻埋率... 详细信息

水稻秸秆与土壤翻埋过程是影响秸秆还田的重要因素。在前期建立的还田刀辊—土壤—水稻秸秆三者仿真互作模型的基础上,进一步研究土壤颗粒的运动状态。在耕深为20 cm、刀轴旋转速度为240 r/min、单位秸秆量为3.5 kg/m2时,以秸秆翻埋率和还田深度为指标,分别进行仿真与室内模拟试验,翻埋率分别为87.5%、86.7%,还田深度分别为19.16 cm、18.68 cm,模拟试验验证仿真试验的有效性。仿真结果显示所标定颗粒152658与刀辊接触时,开始向后下方位移,到达最低点后随着刀辊的旋转向后上方抛洒,此时运动轨迹近似抛物线,随后在重力作用下回落到地表,与其他颗粒碰撞产生波动,直至最终停下。通过随机标定颗粒研究土壤受力情况,结果表明:当弯刀在开始接触土壤颗粒时,颗粒X、Y、Z方向受力均直线上升,最大值分别为15.61 N、37.2 N、50.37 N,直到该土壤颗粒团被弯刀切碎后,力逐渐下降为0。同理标定秸秆颗粒45 681,分析其运动轨迹,仿真结果表明:起初土壤颗粒对秸秆速度产生促进和抑制双重作用,随着土壤回落地表,秸秆在土层下主要受到土壤摩擦作用,直至秸秆速度降为0。仿真分析从微观角度揭示弯刀对秸秆翻埋还田的工作机理,为部件优化设计提供理论支持。

关键词：秸秆还田土壤颗粒秸秆颗粒运动轨迹翻埋运动

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某1000 MW机组电除尘器气固两相流数值模拟

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环境工程学报 2018年第7期12卷 2029-2038页

作者：刘含笑刘猛焦磊赵琳骆建友许东旭郭滢浙江菲达环保科技股份有限公司诸暨311800 国网能源新疆准东煤电有限公司奇台831800 哈密嘉德源科技有限公司哈密839000

流场分布对电除尘性能至关重要。采用商业CFD软件,对某1 000 MW机组电除尘器进行了数值模拟。模拟过程中采用离散相模型(DPM)结合k-ε湍流模型,模拟颗粒运动轨迹。研究了在合理布置烟道走向,并在烟道内布置导流板、阻流板,在进口喇叭内... 详细信息

流场分布对电除尘性能至关重要。采用商业CFD软件,对某1 000 MW机组电除尘器进行了数值模拟。模拟过程中采用离散相模型(DPM)结合k-ε湍流模型,模拟颗粒运动轨迹。研究了在合理布置烟道走向,并在烟道内布置导流板、阻流板,在进口喇叭内布置气流分布板及导流叶片等措施条件下,电除尘器的气固两相流参数。结果表明:烟道内布置导流板及阻流板后,电除尘器各分室进口流量偏差均在±2%以内,出口流量偏差均不超过±0.5%,远优于标准要求;颗粒相质量流量分配偏差也均未超过5%,且各级粒径分布所对应偏差也明显减小;电除尘器各室入口截面烟气流速相对均方根差均不超过0.15,优于标准要求。

关键词：电除尘器 CFD软件气固两相流数值模拟气流分布

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薄互层稠油油藏蒸汽吞吐转火驱井网改造方法

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中国科技论文 2022年第9期17卷 1008-1013页

作者：蒋海岩焦平格袁士宝袁东旭孙健西安石油大学石油工程学院西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室(西安石油大学) 西安710065 中国石油辽河油田公司储气库公司辽宁盘锦124010

为了充分利用现有井网高效开发油藏并合理动用薄互层油藏,提出了基于薄互层稠油油藏蒸汽吞吐后转火驱的一种老井网改造方法,设计了在原有蒸汽吞吐井网的基础上适当打新井的井网模式,并设置了2套井网来实现燃烧方向错开的对向火驱开发模... 详细信息

为了充分利用现有井网高效开发油藏并合理动用薄互层油藏,提出了基于薄互层稠油油藏蒸汽吞吐后转火驱的一种老井网改造方法,设计了在原有蒸汽吞吐井网的基础上适当打新井的井网模式,并设置了2套井网来实现燃烧方向错开的对向火驱开发模式。结果表明,该方法使得油层火驱热量得以充分利用,大大提高了油藏动用程度。

关键词：蒸汽吞吐油藏动用接替技术薄互层火驱开发模式井网

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