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Study on the mechanism and law of temperature,humidity and moisture content on the mechanical properties of molded fiber products

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Journal of Bioresources and Bioproducts 2024年第3期9卷 351-368页

作者： Zhiqiang Fu Tong Zhao Hu Wang Jingyi Wei Haozhe Liu Liying Duan yan Wang ruixiang yan School of Light Industry Science and Engineering Tianjin University of Science and TechnologyTianjin 300457China Department of Transportation and Vehicle Engineering Tangshan UniversityTangshan 063000HebeiChina College of Mechanical Engineering Tianjin University of Science and TechnologyTianjin 300457China

The change of temperature, humidity and moisture content (MC) will lead to the change of mechanical properties of molded fiber products (MFP). However, it is difficult to decouple the effects of temperature, humidity and MC on the mechanical properties of MFP, and predict the mechanical properties of MFP during the use. In this study, the laws and mechanism of mechanical properties of MFP with ambient temperature, humidity and MC were studied. The results showed that the direct effect of temperature (20−70 °C) on mechanical properties of MFP was insignificant, and the mechanical properties of MFP were mainly changed by MC. The MC was related to ambient temperature and humidity, and the relationship between the three could be described by the modified Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) model (20−70 °C and 30 %–90 % relative humidity). With the increase of MC, the elastic modulus and fracture strain was increased and decreased linearly, the yield strength and failure strength were presented GaussAmp laws, and the failure strain was presented asymptotic regressed distribution law. Two fracture modes of MFP, brittle fracture and ductile fracture, were revealed by the scanning electron microscopy of the mesoscopic fiber structure of sugarcane bagasse molded fiber products. The mathematical models and the changes of fiber structure were verified by wheat straw molded fiber products and waste paper molded fiber products. This study was contributed to understand the effects and mechanism of the change of temperature, humidity and MC on the mechanical properties of MFP.

关键词： Temperature Relative humidity Moisture content Molded fiber products Mechanical properties

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鲜食葡萄电商悬固包装薄膜的力学性能分析与优化设计研究

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包装工程 2024年第7期45卷 82-88页

作者：张涵涵梁欣魏婧怡赵通姚刚阎瑞香天津科技大学轻工科学与工程学院天津300457 深圳顺丰泰森控股(集团)有限公司广东深圳518000

目的针对电商物流包装存在操作繁琐、透气透湿不足、寄递中暴力分拣的问题以及葡萄易落粒损伤的特点,设计一种针对鲜食葡萄的透气透湿性适宜的简便化包装。方法采用激光打孔调整TPU薄膜透气透湿性,通过力学性能测试选出适宜厚度与孔隙... 详细信息

目的针对电商物流包装存在操作繁琐、透气透湿不足、寄递中暴力分拣的问题以及葡萄易落粒损伤的特点,设计一种针对鲜食葡萄的透气透湿性适宜的简便化包装。方法采用激光打孔调整TPU薄膜透气透湿性,通过力学性能测试选出适宜厚度与孔隙排列方式,根据跌落试验确认TPU薄膜包裹葡萄的最佳凹陷程度,并验证悬固包装的有效性。结果厚度为0.08 mm、孔隙排列方式为Z形的TPU薄膜有优良的力学性能与透气透湿性,打孔后薄膜水蒸气透过率极显著提高(P<0.01),并且0.08 mm的Z形TPU薄膜凹陷3 cm的悬固包装在610 mm的高度跌落不触底,对葡萄的保护效果良好。纸浆模塑盒可承受400 N以上的力,循环压缩20次后仍有很好的支撑性,通过跌落测试可得悬固包装葡萄的表面损伤指数比袋中袋更小。结论综合来看,该悬固包装操作方便,打孔后透气透湿性显著提高,与包装箱匹配使用能满足堆码与运输要求,是一种符合包装运输要求的鲜食葡萄电商包装方式,本研究为果蔬类产品的电商包装结构设计提供了新思路。

关键词：鲜食葡萄电商包装悬固结构激光打孔热塑性聚氨酯纸浆模塑

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角接触球轴承内圈织构设计及对油气润滑两相流的影响

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润滑与密封 2024年第6期49卷 107-114页

作者：王保民闫瑞翔房文博朱生桥刘洪芹兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对角接触球轴承油气润滑中内圈润滑油含量少和保持性差的问题,提出在轴承内圈滚道设计圆凹坑形表面织构的润滑增效方法。基于气液两相流模型和多重参考系方法,建立内圈织构化角接触球轴承腔内油气两相流数值分析模型,分析内圈织构对... 详细信息

针对角接触球轴承油气润滑中内圈润滑油含量少和保持性差的问题,提出在轴承内圈滚道设计圆凹坑形表面织构的润滑增效方法。基于气液两相流模型和多重参考系方法,建立内圈织构化角接触球轴承腔内油气两相流数值分析模型,分析内圈织构对轴承油气两相流动及润滑增效的影响。结果表明:织构化轴承可以显著提高润滑油在内圈的保持量,同时改善轴承腔内润滑油分布不均的状况;在微织构附近油气两相流动更不规则,所产生的压力梯度和速度梯度有利于提高气液两相膜的承载力;随着轴承转速的升高,内圈织构润滑增效效果相对减弱;随着供油量的增加,内圈织构润滑增效效果更加显著。

关键词：角接触球轴承表面织构油气两相流润滑增效

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不同复热方式对覆膜金属包装炒油鸡品质特性的影响

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食品科技 2024年第5期49卷 98-106页

作者：马佳乐高子武何金华王艳陈家文阎瑞香张德权王振宇天津科技大学轻工科学与工程学院天津300457 中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室北京100086 山东惠发食品股份有限公司山东诸城262200 广州卓诚食品科技有限公司广东广州511447

为探究覆膜金属包装炒油鸡经不同方式加热后的品质差异,采用了3种复热方式(微波复热、电磁复热、明火复热)进行热加工。通过分析复热后炒油鸡色泽、质构、感官评价和挥发性风味物质等理化品质的差异,综合评判不同复热方式对覆膜金属包... 详细信息

为探究覆膜金属包装炒油鸡经不同方式加热后的品质差异,采用了3种复热方式(微波复热、电磁复热、明火复热)进行热加工。通过分析复热后炒油鸡色泽、质构、感官评价和挥发性风味物质等理化品质的差异,综合评判不同复热方式对覆膜金属包装炒油鸡品质的作用。结果表明,相比于微波复热和电磁复热,明火复热后炒油鸡的色泽、咀嚼性与非复热组(对照组)相似(P>0.05);采用气相色谱离子迁移谱方法分析不同复热前后覆膜金属包装炒油鸡挥发性风味物质,发现复热增加了醛类和呋喃类物质含量,其中明火复热下苯乙醛、糠醛和2-戊基呋喃等含量最高;感官评价显示,明火复热的覆膜金属包装炒油鸡模糊感官评分最高(83.56分)。综合各项指标,明火复热是适合覆膜金属包装炒油鸡的复热方式。

关键词：炒油鸡复热方式食用品质气相色谱离子迁移谱

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夏黑葡萄电商物流品质评价及影响因素分析

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包装工程 2024年第1期45卷 174-182页

作者：魏婧怡梁欣赵通韦婉琪姚刚朱志强兰义宾阎瑞香天津科技大学轻工科学与工程学院天津300457 深圳顺丰泰森控股(集团)有限公司深圳518000 国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津) 农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室天津市农产品采后生理与贮藏重点实验室天津300384

目的对不同电商物流包装,不同产区夏黑葡萄的运输品质构建规范化评分模型,进一步完善运输过程中葡萄的品质评价体系,同时为不同运输包装的组合利用提供理论依据。方法以云南、江苏、天津等地的5个产区的夏黑葡萄为研究对象,采用4种典型... 详细信息

目的对不同电商物流包装,不同产区夏黑葡萄的运输品质构建规范化评分模型,进一步完善运输过程中葡萄的品质评价体系,同时为不同运输包装的组合利用提供理论依据。方法以云南、江苏、天津等地的5个产区的夏黑葡萄为研究对象,采用4种典型电商包装进行48 h实物寄递试验。运用相关性和主成分分析,对夏黑葡萄的电商物流品质进行综合评价,筛选出适宜的电商包装方式,并进一步分析运输过程中造成品质差异的环境影响因素。结果主成分分析提取了3个主成分,累计贡献率达89.096%,对3个主成分得分进行权重相加和建立果实品质评分(Y)模型:Y=0.562Y1+0.186Y2+0.143Y3。结果表明处理组1(瓦楞纸箱/泡沫箱/冰袋/袋中袋)内夏黑运输品质最优且更稳定,其他3个处理组品质波动较大。通过分析运输过程中环境温度及振动的变化,发现EPS泡沫箱保温性能最好,冰袋辅助降温可以有效降低包装箱内温度,提高葡萄商品性;提高包装量是削弱Z轴振动对产品影响的有效手段。结论本研究建立了一套综合性的果实品质评分模型,利用该模型能够较为客观、准确地反映出夏黑果实的物流品质,对促进生鲜商品的电商物流快速发展具有重要意义。

关键词：夏黑葡萄品质评价主成分分析温度振动

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降解性塑料薄膜材料的研究现状与应用潜力

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天津造纸 2024年第1期46卷 22-26,38页

作者：姚刚李宝庆梁欣姜俊志阎瑞香深圳顺丰泰森控股(集团)有限公司深圳518000 天津科技大学轻工科学与工程学院天津300457

用传统塑料薄膜对纸张进行覆膜处理已不能满足市场需求,可降解塑料薄膜材料的应用与推广,为提高传统覆膜纸的生态友好性提供了新思路。本文阐述了可降解塑料薄膜的分类、降解机理和制备工艺,概述了降解性塑料薄膜的发展现状与应用潜力,... 详细信息

用传统塑料薄膜对纸张进行覆膜处理已不能满足市场需求,可降解塑料薄膜材料的应用与推广,为提高传统覆膜纸的生态友好性提供了新思路。本文阐述了可降解塑料薄膜的分类、降解机理和制备工艺,概述了降解性塑料薄膜的发展现状与应用潜力,以期为高效率、多领域利用可降解塑料薄膜提供理论支持。今后对降解性塑料薄膜材料的开发应用,除了成本外,应更多关注于材料的生态友好性,同时积极扩展其应用领域。

关键词：降解性塑料薄膜降解机理制备工艺

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Power Generation Enhancement in a Solar Energy and Biomass-Based Distributed Energy System using H_(2)O/CO_(2)Hybrid Gasification

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Journal of Thermal Science 2024年第5期33卷 1657-1671页

作者： WU Haifeng LYU yan WANG ruixiang XU Rongji QU Wanjun LIU Qibin Beijing Engineering Research Center of Sustainable Energy and Buildings Beijing University of Civil Engineering and ArchitectureBeijing 100044China Guangdong Provincial Key Laboratory of Distributed Energy Systems School of Chemical Engineering and Energy TechnologyDongguan University of TechnologyDongguan 523808China Institute of Engineering Thermophysics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China

A new solar energy and biomass-based distributed energy system using H_(2)O/CO_(2)hybrid gasification is proposed,and their complementarity to enhance the system's energy efficiency is investigated and *** the system,concentrated solar energy is used to provide heat for biomass gasification;two gasifying agents(H_(2)O and CO_(2))are adopted to enhance syngas yields,and the produced solar fuel is further burned for power production in a combined cycle *** show that CO share in gasification products is remarkably increased with the increment of CO_(2)/H_(2)O mole ratio caused by the boudouard reaction with the consumption of fixed carbon,while the H_(2)share is decreased;the optimal solar-to-fuel efficiency,27.88%,is achieved when the temperature and CO_(2)/H_(2)O mole ratio are 1050℃and 0.45,*** emission reduction rate of CO_(2)in the system under design conditions is reduced by 2.31%compared with that using only H_(2)O *** annual power production of the system is increased by 1.39%,and the thermodynamic and environmental performances are significantly ***,an economic assessment is conducted to forecast the technical feasibility of the hybrid gasification *** work provides a promising route to improving the thermochemical utilization efficiency of solar energy and solid fuel.

关键词： solar energy biomass hybrid gasification distributed energy system thermodynamics performance

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1990年以来柴达木盆地小柴旦湖扩张及影响分析

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湖泊科学 2024年第3期36卷 927-938页

作者：祝存兄樊启顺严应存校瑞香青海省防灾减灾重点实验室西宁810001 青海省气象科学研究所西宁810001 中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室西宁810008

柴达木盆地盐湖对维系区域生态平衡、保障农业安全和国民经济发展具有重要的作用。受青藏高原气候暖湿化影响,盆地湖泊格局发生了一系列变化。为分析盆地盐湖变化特征,本文以小柴旦湖为例,基于长时间序列卫星数据,利用随机森林法提取盐... 详细信息

柴达木盆地盐湖对维系区域生态平衡、保障农业安全和国民经济发展具有重要的作用。受青藏高原气候暖湿化影响,盆地湖泊格局发生了一系列变化。为分析盆地盐湖变化特征,本文以小柴旦湖为例,基于长时间序列卫星数据,利用随机森林法提取盐湖水域范围并解构、评估“点—线—面”形态变化,同时构建矿化度指数表征盐湖资源禀赋。结果表明:(1)1990—2022年小柴旦湖面积呈“缓减—缓增—快增”的阶段性变化特征,岸线长度呈阶段性变化(2016年后增长明显),湖泊质心总体向西北方向迁移,截止2022年湖泊质心累计迁移距离为2363.49 m。(2)1990—2022年矿化度指数波动下降,呈“淡化”态势。(3)气象数据显示研究区年平均气温升高、年降水量增多、年潜在蒸散量下降,处于暖湿化轻度转型期,降水增多、蒸发下降、增温引起的冰雪融水增加综合叠加效应引起区域水资源增加,进而导致湖泊扩张和“淡化”。(4)小柴旦湖扩张和“淡化”对社会经济和生态平衡影响明显,一方面,影响湖区周边基础设施,近70 km^(2)区域受淹没直接影响,包括德小高速公路、柳格高速公路部分路段;另一方面,作为资源型湖泊,小柴旦湖盐湖矿产资源开发利用潜力下降,“淡化”或将引起湖泊生态系统失衡。(5)未来应适当调整小柴旦湖开发利用方向,挖掘“雪山—荒漠—盐湖—湿地—公路”视觉多元化立体景观资源,平衡盐湖“资源”与“生态”属性。本研究从湖泊动态变化研究的视角,结合多种方法开展了有益的尝试,分析结果可为柴达木盆地盐湖资源和生态环境保护及基础设施建设提供决策支撑。

关键词：盐湖卫星遥感随机森林质心矿化度小柴旦湖

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表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响

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润滑与密封 2023年第5期48卷 1-6页

作者：王保民吴艳闫瑞祥房文博兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

为研究油气润滑状态下表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,在角接触球轴承的内圈滚道上设计表面织构,基于气液两相流理论,采用多重参考坐标系(MRF)模型和流体体积(VOF)法,对高速角接触球轴承腔内润滑油流动特性进行数值分析,对比分... 详细信息

为研究油气润滑状态下表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,在角接触球轴承的内圈滚道上设计表面织构,基于气液两相流理论,采用多重参考坐标系(MRF)模型和流体体积(VOF)法,对高速角接触球轴承腔内润滑油流动特性进行数值分析,对比分析长沟槽、短沟槽、矩形、圆柱形4种表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,发现长沟槽形的表面织构对改善角接触球轴承的润滑性能效果最为显著,并进一步分析长沟槽形表面织构结构参数对轴承润滑性能的影响。结果表明:轴承腔内油相体积分数随着沟槽深度和面积率的增大先增大后减小,随着沟槽宽度的增加逐渐增大,存在最佳织构参数使得轴承腔内油相体积分数最大。因此,合理地设计织构参数能有效提高角接触球轴承润滑性能,该研究结果对角接触球轴承表面织构设计具有一定的参考价值。

关键词：角接触球轴承表面织构油气润滑 VOF模型油相体积分数

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基于ISTA测试研究电商包装对莲雾货架品质的影响

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农业工程学报 2023年第15期39卷 276-283页

作者：韦婉琪李宝庆赵通程赤云张娜邓浩阎瑞香天津科技大学轻工科学与工程学院天津300222 海南省农业科学院农产品加工与设计研究所海南省热带果蔬冷链重点实验室海南省热带果树生物学实验室海口570100 国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津) 农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室天津市农产品采后生理与贮藏重点实验室天津300384

莲雾果实皮薄肉脆,采后流通中极易产生机械损伤,严重影响果实货架品质。为了维持莲雾在物流运输中的货架品质,减少机械损伤,该研究基于ISTA ***-SIOC TYPE A(ISTA 6A)测试标准模拟4种常用电商包装方式下(P1:瓦楞纸箱+单层网套、P2:瓦楞... 详细信息

莲雾果实皮薄肉脆,采后流通中极易产生机械损伤,严重影响果实货架品质。为了维持莲雾在物流运输中的货架品质,减少机械损伤,该研究基于ISTA ***-SIOC TYPE A(ISTA 6A)测试标准模拟4种常用电商包装方式下(P1:瓦楞纸箱+单层网套、P2:瓦楞纸箱+双层网套、P3:瓦楞纸箱+发泡聚乙烯(expanded polyethylene,EPE)内衬和P4:泡沫箱+双层网套)莲雾果实的运输情况,并分析模拟测试后莲雾货架期(15℃,8 d)品质变化规律。结果表明,当外包装相同,缓冲形式不同时,双层网套(P2)组莲雾果实呼吸强度变化最为平缓,果皮亮度值为最低值32.86,果肉褐变指数(browning index,BI)与单层网套和EPE内衬相比上升了62.35%,其上升速率最慢,丙二醛含量(malondialdehyde,MDA)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性始终处于较低水平,货架品质显著好于单层网套(P1)和EPE内衬(P3)(P<0.05),原因在于单层网套的缓冲保护作用较弱,而EPE内衬阻碍果实呼吸热量散失和水分扩散,导致货架后期莲雾呼吸增加,品质严重下降;当缓冲形式相同,外包装不同时,瓦楞纸箱(P2)与泡沫箱(P4)处理组对莲雾果实呼吸强度、BI值、抗氧化相关酶活性等货架品质相关指标的影响无显著差异(P<0.05)。由此可得,在外包装具有足够支撑性能条件下,双层网套作为缓冲包装不仅能够将振动能量均匀地分布于整个果实,减小机械损伤,而且有利于莲雾自身呼吸热散失,抑制抗氧化相关酶活性,维持果实货架品质。研究结果为进一步完善莲雾电商物流保鲜技术提供理论支撑和技术参考。

关键词： ISTA测试电商包装莲雾货架品质褐变

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