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季节性冻土区冻融作用影响下层状非均质包气带内LNAPL迁移机制研究

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季节性冻土区冻融作用影响下层状非均质包气带内LNAPL迁移机制研究

作者：姚稳吉林大学

学位级别：硕士

石油的开采和运输以及有机产品的广泛应用等过程往往会带来严重的地下水土LNAPL污染问题。包气带作为地球关键带最为活跃的圈层,是LNAPL污染地下水、土壤的重要媒介和路径,而层状非均质的结构广泛存在于包气带圈层中,受上下层渗透系数比... 详细信息

石油的开采和运输以及有机产品的广泛应用等过程往往会带来严重的地下水土LNAPL污染问题。包气带作为地球关键带最为活跃的圈层,是LNAPL污染地下水、土壤的重要媒介和路径,而层状非均质的结构广泛存在于包气带圈层中,受上下层渗透系数比值(即R=K_上/K_下)、分层界面倾角和含水条件等因素的影响,对地下水渗流和LNAPL的迁移行为产生了复杂的控制作用,极大地改变LNAPL的迁移路径和速度。季节性冻土区在全球广泛分布,在历经季节性冻土区不同时间尺度的冻融循环时,包气带介质性质和地下水水位等会发生明显变化,进而对LNAPL的迁移过程造成显著影响,使得原本稳定于地下土壤中的LNAPL发生再活化。然而,目前对于LNAPL在季节性冻土区包气带中的迁移机理尚不完全清楚,尤其是对层状非均质包气带介质理化性质和冻融条件耦合作用下LNAPL的迁移机制仍缺乏深刻理解,严重阻碍了季节性冻土区有机污染土壤的评价和治理工作。基于此,本研究依托于国家自然科学基金面上项目“季节性冻土区包气带中LNAPL的迁移转化机制研究”,利用改进的四相系统(水-LNAPL-气-冰)光透射可视化技术,针对季节性冻土区层状非均质包气带介质理化性质与LNAPL迁移行为的耦合作用,开展层状非均质包气带介质理化性质和冻融条件耦合作用下LNAPL的迁移机制研究。通过本论文研究,主要获得以下结论和认识:(1)常温与冻融循环影响下均质与层状非均质包气带内LNAPL迁移规律常温与冻融循环过程中,介质的粒径越小,则均质包气带内LNAPL的总体迁移程度和重分布程度越高。R1型层状非均质包气带的分层界面对LNAPL向下迁移行为起到显著的促进作用。在常温阶段,突破分层界面的LNAPL体积随R值的增大而增大,LNAPL整体性向下迁移的趋势也越明显;在冻融循环影响下,R>1型包气带内,突破分层界面的LNAPL的增量随着R值的增大而增大,LNAPL向下重分布的趋势也越显著。(2)基于等效圆管模型,构建了常温与冻结阶段内层状非均质包气带的悬挂毛细带内分层界面处LNAPL迁移与重分布的驱动机制层状非均质包气带的R值决定了LNAPL的迁移特征。冻融过程中,LNAPL所受的毛细力与重力、冻结诱导压力共同控制LNAPL的迁移模式。上下层介质性质的差异导致LNAPL在分层界面上下所受的毛细力存在差异。常温下,在分层界面上下LNAPL饱和度均值相等时,R1型包气带的分层界面处LNAPL受到的毛细力合力方向分别为向上和向下。冻结过程中,冻结诱导压力逐渐产生,同时顶部的LNAPL向下重分布至分层界面处,致使上层介质对LNAPL向上的毛细力降低。因此,LNAPL在垂向上的合力向下增长,有利于LNAPL突破分层界面。融化过程中,冻结诱导压力消失,同时分层界面之上的LNAPL向顶部重分布,致使上层介质对LNAPL向上的毛细力增高。因此,LNAPL在垂向上的合力向上增长,LNAPL向上重分布。

关键词：季节性冻土区冻融循环 LNAPL 层状非均质包气带迁移机制

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干细胞的趋电性迁移及机制

中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4984-4992页

作者：韩芳舒晴贾绍辉田峻武汉体育学院运动医学院湖北省武汉市430079 武汉大学中南医院骨科康复科湖北省武汉市430071

背景:随着对干细胞技术研究的深入,如何使其准确归巢成为临床应用中的一大难题。除药物和趋化因子等信号的诱导外,电场也被广泛应用于指导干细胞的定向迁移,并可增强其迁移速度和定向性。目的:旨在分析总结电场对干细胞迁移特性的影响,... 详细信息

背景:随着对干细胞技术研究的深入,如何使其准确归巢成为临床应用中的一大难题。除药物和趋化因子等信号的诱导外,电场也被广泛应用于指导干细胞的定向迁移,并可增强其迁移速度和定向性。目的:旨在分析总结电场对干细胞迁移特性的影响,同时综述可能的作用机制。方法:通过检索Pub Med和中国知网数据库,收集截至2024年3月的相关文献,英文检索词:“stem cells,direct current electric field,pulsed electric field,migration,electric field device,mechanism”;中文检索词:“干细胞,直流电场,脉冲电场,迁移,电场装置,机制”。排除不能获取全文和与主题无关的文献。结果与结论:根据筛选要求共纳入58篇文献,包括中文文献15篇及英文文献43篇。文献以脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、表皮干细胞、人胚胎干细胞和人诱导性多功能干细胞为研究对象,在迁移装置中研究电场的不同参数对上述干细胞迁移的影响及其机制。(1)电场作为一种简单、无创且稳定的干预方式在指导干细胞定向迁移的过程中起着积极作用;(2)不同类型的干细胞发生趋电性迁移的方向不同,同时大部分干细胞的迁移速度和定向性是随着电场强度增加而增加的;(3)不同的电场装置在观测干细胞迁移时的侧重点不同,可根据实验目的而择优选择相关装置;(4)不同干细胞趋电性迁移的机制不完全相同,多数干细胞迁移过程中有MAPK通路、ROCK活化以及PI3K功能的参与,同时还有其他蛋白质复合物与信号通路参与调控该过程;(5)除电场参数不同之外,细胞本身的衰老情况和培养环境也会对趋电性迁移的结果产生影响。总而言之,电场作为一种影响干细胞迁移特性的重要信号,与其他新兴材料结合在组织工程应用中展现出了一定的潜力,有望在指导干细胞归巢方面发挥更加重要的作用,促进骨组织再生和修复以及神经系统、自身免疫系统以及肿瘤等疾病的研究取得更大的突破。

关键词：干细胞电场趋电性迁移机制归巢效应物理因子电场装置细胞衰老培养环境

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冻土毛细-薄膜水分迁移机制及其试验验证

岩土工程学报 2020年第10期42卷 1790-1799页

作者：程桦陈汉青曹广勇荣传新姚直书蔡海兵合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽合肥230601

λ鉴于毛细理论和薄膜水理论只考虑一种水分迁移机制,难以全面合理揭示土体冻胀机理。根据毛细水和薄膜水在孔隙中的赋存特征,提出以孔径D=0.1μm或横向弛豫时间T2=2.5 ms作为毛细水和薄膜水的判别条件。基于流体动力学和热力学基本原理... 详细信息

λ鉴于毛细理论和薄膜水理论只考虑一种水分迁移机制,难以全面合理揭示土体冻胀机理。根据毛细水和薄膜水在孔隙中的赋存特征,提出以孔径D=0.1μm或横向弛豫时间T2=2.5 ms作为毛细水和薄膜水的判别条件。基于流体动力学和热力学基本原理,分别建立了薄膜水迁移驱动力、广义Clapeyron方程力学和毛细–薄膜水迁移驱动力模型,给出了压力变量和吸力变量之间的换算系数λ;模型分析表明,冻结大孔在弯曲冰–水界面处产生一集中吸力,驱使未冻孔隙中的毛细水和薄膜水向冻结大孔内部迁移;其迁移路径为:未冻孔隙中的毛细水和颗粒表面薄膜水→弯曲冰–水界面→冻结大孔内壁薄膜水。最后,根据粉土在冻结过程中的低场–核磁共振试验,证明了毛细水和薄膜水的分界线,并验证了毛细–薄膜水分迁移模型及迁移路径的正确性。

关键词：毛细水薄膜水迁移机制驱动力模型广义Clapeyron方程核磁共振试验

高分子链在微通道剪切流中的迁移机制及浓度的影响

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高分子学报 2015年第3期25卷 346-355页

作者：许少锋汪久根浙江大学宁波理工学院宁波31500 浙江大学机械工程学系杭州310027

提出了剪切流中高分子链在微通道内的迁移机制.该机制采用珠-簧链模型表示高分子链,高分子链受剪切作用而被拉伸,相邻珠子之间的流体力学相互作用产生了对称的扰动流场,由于在通道壁面附近对称的流场被破坏,壁面与高分子链间的流体力学... 详细信息

提出了剪切流中高分子链在微通道内的迁移机制.该机制采用珠-簧链模型表示高分子链,高分子链受剪切作用而被拉伸,相邻珠子之间的流体力学相互作用产生了对称的扰动流场,由于在通道壁面附近对称的流场被破坏,壁面与高分子链间的流体力学相互作用使高分子远离壁面,在强受限时,这种壁面诱导的流体力学相互作用会被屏蔽掉.利用耗散粒子动力学数值模拟了高分子链在微通道压力流中的迁移行为.数值模拟结果表明,在受限较弱时,高分子链向远离壁面的方向迁移,并随着流场增强,远离壁面的趋势越强;在受限较强时,高分子链不会发生远离壁面的行为.实验研究了长链高分子λ-DNA在壁面附近的迁移行为,实验结果及模拟结果与迁移机制预测的结果相吻合,验证了迁移机制的正确性.高分子链浓度会影响高分子链的迁移行为,当高分子链浓度较大时,高分子链在通道宽度方向不会发生迁移现象,意味着随着浓度的增大,壁面与高分子链间的流体力学相互作用会逐渐被屏蔽.

关键词：微通道高分子链迁移机制浓度

CaO 对铁酸锌还原过程中锌迁移机制和动力学的影响

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中国有色金属学报:英文版 2023年第9期33卷 2832-2842页

作者：王伟安邱国兴王建立贺芸李小明西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055

研究CaO、还原时间和还原温度对Zn迁移机制和动力学模型的影响。结果显示,CaO通过促进中间产物ZnO在Fe和CaO混合物表面的析出和富集,提高锌的挥发率。添加CaO后,ZnFe_(2)O_(4)还原步骤为ZnFe_(2)O_(4)→Ca2Fe_(2)O_(5)→FeO→Fe。ZnFe_(... 详细信息

研究CaO、还原时间和还原温度对Zn迁移机制和动力学模型的影响。结果显示,CaO通过促进中间产物ZnO在Fe和CaO混合物表面的析出和富集,提高锌的挥发率。添加CaO后,ZnFe_(2)O_(4)还原步骤为ZnFe_(2)O_(4)→Ca2Fe_(2)O_(5)→FeO→Fe。ZnFe_(2)O_(4)还原的挥发模型从一阶化学反应模型(不添加CaO)转变为三维扩散模型(添加CaO),表观活化能从313.9 kJ/mol降低到91.77 kJ/mol,为锌的高效还原和挥发提供有利条件。

关键词：含锌粉尘铁酸锌还原动力学迁移机制直接还原锌回收

汇聚背景下的多幕裂陷作用及其迁移机制:以南海北部珠江口盆地为例

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地学前缘 2022年第4期29卷 307-318页

作者：詹诚卢绍平方鹏高中山大学地球科学与工程学院广东广州510275 自然资源部第二海洋研究所海底科学重点实验室浙江杭州310012

南海的形成演化受控于印-澳、欧亚以及太平洋板块的相互运动,为研究汇聚背景下板块碰撞及其远程效应提供重要窗口。为了揭示该汇聚背景下的多幕裂陷过程,本文选取地质信息丰富的整个珠江口盆地为典型区,利用三条高精度地震剖面,对盆地... 详细信息

南海的形成演化受控于印-澳、欧亚以及太平洋板块的相互运动,为研究汇聚背景下板块碰撞及其远程效应提供重要窗口。为了揭示该汇聚背景下的多幕裂陷过程,本文选取地质信息丰富的整个珠江口盆地为典型区,利用三条高精度地震剖面,对盆地各地质单元进行断层活动速率和构造沉降速率的定量计算及综合分析。结果表明盆地裂陷期东部、中部和西部主要控凹断层的平均活动速率分别为96 m/Ma、223 m/Ma和124 m/Ma,且其平均沉降速率依次为8.5 m/Ma、34 m/Ma和12.7 m/Ma,盆地整体呈现中部裂陷作用最强,其后向西部和东部逐渐减弱的特征。本文认为这与先存断裂以及初始地壳厚度有关:盆地东部和中部存在NE向先存断裂,并且东部先存断裂更加活跃,因此在新生代拉伸应力下东部更易表现为裂陷作用最强的区域,其次为中部和西部;而受前新生代时期俯冲作用的影响,岩浆的底垫作用引起盆地东部地壳增厚,东部裂陷作用强度急剧降低,造成裂陷作用强度的东西差异。此外,盆地南段凹陷裂陷期的断层活动和沉降速率发生激增,裂陷作用存在向南迁移的现象。本文推测在深度相关的伸展模式的影响下,南段凹陷地壳温度升高,强度减弱,因而在伸展应力下发生快速的拉伸减薄,导致裂陷中心向南迁移及岩浆物质上涌。同时,侵入的岩浆物质导致高角度正断层转换成低角度正断层,进一步促进裂陷中心向南迁移。

关键词：珠江口盆地多幕裂陷作用迁移机制断层活动速率构造沉降

含油纳米制冷剂沸腾中碳纳米管的相间迁移机制

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工程热物理学报 2013年第7期34卷 1323-1326页

作者：丁国良彭浩胡海涛庄大伟上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

含油纳米制冷剂沸腾中碳纳米管相间迁移机制,是评估纳米制冷剂沸腾传热效果和制冷系统中碳纳米管循环能力的基础。本文基于颗粒捕集理论和气浮理论,提出了各因素对碳纳米管相间迁移的影响机制;即碳纳米管迁移率随其长度或直径的增大而增... 详细信息

含油纳米制冷剂沸腾中碳纳米管相间迁移机制,是评估纳米制冷剂沸腾传热效果和制冷系统中碳纳米管循环能力的基础。本文基于颗粒捕集理论和气浮理论,提出了各因素对碳纳米管相间迁移的影响机制;即碳纳米管迁移率随其长度或直径的增大而增大,制冷剂动力学黏度越小、密度越大,其完全蒸发时碳纳米管迁移率越大,碳纳米管迁移率随润滑油浓度的增大而减小、随热流密度的增大而减小、随初始液位高度的增加而增大。同时通过实验验证了理论分析结果的准确性.

关键词：碳纳米管制冷剂润滑油迁移机制

运营商网络中基于深度强化学习的服务功能链迁移机制

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电子与信息学报 2020年第9期42卷 2173-2179页

作者：陈卓冯钢何颖周杨重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆200433 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都710077 奥本大学计算机科学与软件工程学院美国阿拉巴马州奥本市36849

为改善运营商网络提供的移动服务体验,该文研究服务功能链(SFC)的在线迁移问题。首先基于马尔可夫决策过程(MDP)对服务功能链中的多个虚拟网络功能(VNF)在运营商网络中的驻留位置迁移进行模型化分析。通过将强化学习和深度神经网络相结... 详细信息

为改善运营商网络提供的移动服务体验,该文研究服务功能链(SFC)的在线迁移问题。首先基于马尔可夫决策过程(MDP)对服务功能链中的多个虚拟网络功能(VNF)在运营商网络中的驻留位置迁移进行模型化分析。通过将强化学习和深度神经网络相结合提出一种基于双深度Q网络(double DQN)的服务功能链迁移机制,该迁移方法能在连续时间下进行服务功能链的在线迁移决策并避免求解过程中的过度估计。实验结果表明,该文所提出的策略相比于固定部署算法和贪心算法在端到端时延和网络系统收益等方面优势明显,有助于运营商改善服务体验和资源的使用效率。

关键词：运营商网络迁移机制深度强化学习服务功能链

一种优化缓存的Mobile Agent迁移机制

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北京理工大学学报 2015年第1期35卷 86-91页

作者：徐小龙吴家兴曹玲玲王新珩南京邮电大学计算机学院江苏南京210003 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210046 西苏格兰大学计算机学院

目前的Mobile Agent迁移系统中,若Agent迁移失败,封装好的最小信息集将被简单抛弃,再次迁移时需重新封装,导致了额外的系统开销和迁移的低效率.对Mobile Agent迁移机制进行改进,通过在本地Agency添加Agent迁移缓存管理器AMCM,提出了一... 详细信息

目前的Mobile Agent迁移系统中,若Agent迁移失败,封装好的最小信息集将被简单抛弃,再次迁移时需重新封装,导致了额外的系统开销和迁移的低效率.对Mobile Agent迁移机制进行改进,通过在本地Agency添加Agent迁移缓存管理器AMCM,提出了一种优化缓存的Mobile Agent迁移机制.机制区分了Mobile Agent强迁移和弱迁移两种情况;当Agent迁移失败之后,已封装好的Agent信息集由Agent迁移缓存管理器保存;该Agent再次迁移时,封装好的消息将被直接发送至目的节点;机制还实现了Agent在多个节点间高效率的连续迁移.实验与性能分析表明,优化缓存的Mobile Agent迁移机制可有效节约系统的计算资源,缩短Mobile Agent的迁移时延.

关键词：移动主体迁移机制优化缓存连续迁移