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航空发动机燃烧室轴向旋流与横向射流相互作用实验研究

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 3013-3021页

作者：代兴宇袁成田伟上海交通大学航空航天学院上海200240 上海交通大学四川研究院成都610213

在航空发动机燃烧室中,旋流器生成的轴向旋流与主燃孔及掺混孔生成的横向射流之间的相互作用是保证燃烧室高效掺混、稳定燃烧的主要手段。本文利用高分辨率粒子图像测速技术(Particle image velocimetry, PIV)对航空发动机单头部燃烧室... 详细信息

在航空发动机燃烧室中,旋流器生成的轴向旋流与主燃孔及掺混孔生成的横向射流之间的相互作用是保证燃烧室高效掺混、稳定燃烧的主要手段。本文利用高分辨率粒子图像测速技术(Particle image velocimetry, PIV)对航空发动机单头部燃烧室内的冷态流场进行了测量(来流速度15 m/s、来流温度295 K),进而通过对流场内旋涡结构及湍流统计特性的分析揭示了燃烧室内部轴向旋流与横向射流的相互作用机制。研究表明:燃烧室中心回流区是由来自燃烧室头部的旋流在流场中形成低压区与横向射流的截断共同作用形成的,横向射流引起的强剪切作用加速了由旋流主导的中心回流区的形成;在轴向旋流作用下,横向射流在燃烧室流场中的作用范围增大,增强了与周围主流流场的动量输运;此外,横向射流与强旋流的耦合使得燃烧室下游流场湍流强度显著增加,因此该区域流动具有较高的掺混能力,从而导致燃烧室出口速度分布更加均匀。

关键词：航空发动机燃烧室轴向旋流横向射流相互作用粒子图像测速技术

涡轮叶片前缘强化旋流–气膜复合高效冷却研究

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 3101-3110页

作者：李菲栾勇饶宇程宇立上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学深圳研究院深圳518000

本文建立了GE-E3高压涡轮第一级动叶前缘复合冷却模型,利用流热固耦合传热方法数值研究了冲击–气膜复合冷却和旋流–气膜复合冷却的流动换热特性,考虑了实际主流对前缘复合冷却效果的影响。在此基础上提出了内部凸脊通道的强化旋流–... 详细信息

本文建立了GE-E3高压涡轮第一级动叶前缘复合冷却模型,利用流热固耦合传热方法数值研究了冲击–气膜复合冷却和旋流–气膜复合冷却的流动换热特性,考虑了实际主流对前缘复合冷却效果的影响。在此基础上提出了内部凸脊通道的强化旋流–气膜复合冷却新型结构,分析了不同吹风比下前缘冷却模型的流场结构和传热分布。结果表明:在研究范围内,与冲击冷却相比,旋流冷却具有更均匀的传热分布和更低的压力损失;旋流在光滑内壁的冷却通道中平均努塞尔数可以提升17.6%以上,前缘平均综合冷效可以提升4.7%~7.2%,冷气端压力损失可降低4.7%~5.1%;而凸脊结构进一步强化了旋流冷却,内部冷却通道的平均努塞尔数可以显著提升37.7%以上,平均综合冷效可以提升6.1%~11.8%,压损可降低3.9%~4.1%。

关键词：涡轮叶片前缘冲击冷却旋流–气膜复合冷却冷却强化耦合传热

基于深度强化学习算法的双边装配线第一类平衡

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计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 508-519页

作者：程玮张亚辉曹先锋金增志胡小锋上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学海洋装备研究院上海200240 中国重汽集团工艺研究院山东济南250100

针对传统优化算法求解双边装配线第一类平衡问题时不能有效利用历史求解经验,难以得到最优解,提出一种深度强化学习求解算法CNN-PPO。设计了CNN-PPO强化学习智能体结构,在近端策略优化算法基础上,引入卷积神经网络增强智能体的数据特征... 详细信息

针对传统优化算法求解双边装配线第一类平衡问题时不能有效利用历史求解经验,难以得到最优解,提出一种深度强化学习求解算法CNN-PPO。设计了CNN-PPO强化学习智能体结构,在近端策略优化算法基础上,引入卷积神经网络增强智能体的数据特征提取能力;根据双边装配线问题特征,定义状态矩阵对双边装配线问题进行描述,并引入标记层辅助智能体进行任务决策;根据问题优化目标设计了奖励函数,结合强化学习在线执行—评价机制,为每次决策选择最优的待分配任务,并通过多个案例测试验证了算法的有效性和稳定性。实验结果表明,所提方法的求解结果具有优越性,59个测试案例中有57个可以达到下界。

关键词：双边装配线第一类平衡问题深度强化学习卷积神经网络近端策略优化

BLUF蛋白TePixD Y8F突变体的结构

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 459-467页

作者：胡睿行周雅琳林霖丁蓓陆青上海交通大学 Bio-X研究院遗传发育与精神神经疾病重点实验室上海200230 上海交通大学化学化工学院超快科学中心上海200240

目的TePixD(Tll0078)是一种来自细长嗜热聚球藻(Thermosynechococcus elongatus BP-1)的blue light-using flavin(BLUF)感光蛋白。TePixD蛋白在FAD口袋周围有一个保守的Tyr8-Gln50-Met93三联体,以介导质子偶联电子转移(proton-coupled electron transfer,PCET)过程。但具体的光响应机制有待进一步研究。本文的目的是解析TePixD在光响应关键位点突变体的结构以及生化性质,以此分析TePixD的光响应过程。方法利用x射线衍射法解析TePixD Y8F突变体的晶体结构,Tyr8侧链在PCET过程中有重要作用,而突变体Phe8的侧链失去了羟基从而使分子无法介导PCET。本文比较了TePixD野生型和Y8F突变体之间的结构,并比较了同蛋白家族的SyPixD Y8F与TePixD Y8F的结构。此外,使用多角度光散射法分析几种TePixD在光响应关键位点突变体(Y8F、Q50L、W91F、Y8F/W91F和Q50L/W91F)在溶液中的生化特性。结果本文以2.54Å分辨率解析了TePixD Y8F突变体的晶体结构,发现其与TePixD野生型的整体结构相似,而与SyPixD Y8F存在显著差异。生化分析表明,对比黑暗和光照条件时,TePixD突变体与野生型的分子质量变化以及洗脱峰表现出差异,表明突变体对光诱导蛋白质构象变化产生干扰。结论本文的结构测定和生化分析为揭示BLUF蛋白的光响应机制提供了新信息。

关键词： TePixD 光感受器寡聚体光响应

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中子衍射应力分析技术及其应用进展

金属学报 2024年第8期60卷 1017-1030页

作者：林皓李建杨钊龙钟圣怡上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海交通大学中子科学与技术全国重点实验室上海200240 中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621999 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

中子衍射依托中子源大科学装置,能够非破坏性地获取材料内部微结构的统计信息,是建立物质微观、介观和宏观结构与性能内在联系的重要表征手段,同时也是航空发动机涡轮盘/叶片、反应堆压力容器等重大技术与装备关键部件内部残余应力定量... 详细信息

中子衍射依托中子源大科学装置,能够非破坏性地获取材料内部微结构的统计信息,是建立物质微观、介观和宏观结构与性能内在联系的重要表征手段,同时也是航空发动机涡轮盘/叶片、反应堆压力容器等重大技术与装备关键部件内部残余应力定量无损评价的重要方法。本文简要介绍了中子衍射技术测量原理和基本方法,阐述了该技术在材料基础与前沿探索的研究进展,评述了其在工程构件设计、制造、服役及安全评估中的地位与作用。基于新材料和新工艺开发的共性需求,展望了中子衍射技术跨尺度、多参量分析的开发潜力,及其未来在高通量表征中的发展方向。

关键词：中子衍射残余应力高通量表征服役安全

癌-睾丸抗原SPANxB在肝癌中的表达及其影响肝癌进展的机制研究

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上海交通大学学报(医学版) 2024年第7期44卷 801-813页

作者：薛煜张海龙雷鸣上海交通大学医学院附属第九人民医院上海精准医学研究院上海交通大学转化医学研究院

目的·分析癌-睾丸抗原（cancer-testis antigen,CTA）家族成员SPANxB (sperm protein associated with the nucleus on the x chromosome B)在肝癌中的表达及其与肝癌患者预后之间的相关性，并探究SPANxB对肝癌细胞增殖的影响及其潜在... 详细信息

目的·分析癌-睾丸抗原（cancer-testis antigen,CTA）家族成员SPANxB (sperm protein associated with the nucleus on the x chromosome B)在肝癌中的表达及其与肝癌患者预后之间的相关性，并探究SPANxB对肝癌细胞增殖的影响及其潜在机制。方法·利用癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas,TCGA）数据库中的肝癌样本数据，分析SPANxB在肝癌组织中的表达及其与患者生存期的相关性。构建稳定敲低SPANxB与稳定过表达SPANxB的肝癌细胞系，利用活细胞成像实验、EdU细胞增殖实验和平板克隆形成实验评估SPANxB对肝癌细胞增殖的影响。通过RNA测序（RNA-sequence,RNA-seq）探究SPANxB调控肝癌细胞增殖的相关通路，并利用细胞周期实验验证SPANxB对肝癌细胞周期的影响。采用免疫沉淀-质谱联用技术（immunoprecipitation-mass spectrometry,IP-MS）探索与SPANxB相互作用的蛋白，并使用免疫共沉淀（co-immunoprecipitation,Co-IP）进行验证。结果·SPANxB mRNA在肝癌组织中的表达高于正常组织（P=0.003），且与肝癌患者的生存期呈负相关。稳定敲低SPANxB可降低肝癌细胞的增殖能力、克隆形成能力，而稳定过表达SPANxB则可促进这些过程。RNA-seq的结果显示，SPANxB的敲低可下调DNA复制与G1/S细胞周期转换相关通路，细胞周期实验的结果显示SPANxB的敲低可导致肝癌细胞周期发生改变。IP-MS和Co-IP结果显示，SPAxNB与有丝分裂停滞缺陷2样蛋白1 (mitotic arrest deficient 2-like protein 1,MAD2L1)、WD重复域蛋白5 (WD repeat domain 5,WDR5)等细胞周期相关蛋白存在相互作用。结论·SPANxB的高表达与肝癌的预后呈负相关，其可能通过与MAD2L1、WDR5相互作用调控细胞周期并增强肝癌细胞的增殖活性。

关键词：癌-睾丸抗原 SPANxB 肝癌细胞周期

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定容燃烧弹内闪沸燃烧研究

汽车工程 2024年第3期46卷 476-482页

作者：罗徐霖李岩松崔明利孔令逊李雪松许敏上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 上海交通大学密西根学院上海200030

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷... 详细信息

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷雾特性、混合气着火特性、火焰传播特性和燃烧放热特性。结果表明,闪沸喷雾能有效降低着火延迟,提升火焰传播速度,从而有利于能量转换,实现更高的放热率和更高的放热量。并且闪沸喷雾火焰前端形状更加规则,表明更加稳定的火焰传播,有助于提升发动机的热效率和稀燃条件下的燃烧稳定性。

关键词：闪沸喷雾雾化稀薄燃烧定容燃烧弹高速成像

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TPMS空气热沉结构流动传热特性研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1076-1082页

作者：王佳选钱琛怿俞彬彬钟豪章施骏业陈江平上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 上海交通大学材料改性与数值模拟研究所上海200240

采用CFD流固耦合数值模拟,以TPMS(三重周期性最小表面)结构为核心构建直流空间内芯片散热热沉。对比了同种条件下的Diamond,Gyroid,I-WP,Fischer-Koch和F-RD五种TPMS结构和同等孔隙率的传统翅片结构的温度场和流体的速度和压力场。构建... 详细信息

采用CFD流固耦合数值模拟,以TPMS(三重周期性最小表面)结构为核心构建直流空间内芯片散热热沉。对比了同种条件下的Diamond,Gyroid,I-WP,Fischer-Koch和F-RD五种TPMS结构和同等孔隙率的传统翅片结构的温度场和流体的速度和压力场。构建无量纲局部性能评价指标对六种结构的冷却效果进行综合比较后表明,TPMS结构比常规翅片结构有16.6%~50.6%的性能提升,其中Fischer-Koch的散热能力最为突出,其在受限空间下有更大的散热潜力,内部流动换热比翅片结构的优势最高可达12倍。

关键词：三重周期性最小表面芯片热沉数值模拟流固耦合

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中国古代消费中心城市的历史变迁

江西社会科学 2024年第1期44卷 196-205页

作者：姜薇刘士林上海交通大学媒体与传播学院上海200240 上海交通大学城市科学研究院上海200240

从城市发展史的角度看,消费与城市的产生、发展存在着明显的互动关系,消费是促进城市与乡村进一步分化的重要动力。中国古代消费中心城市历史演化可分为前期(公元前770—公元220年)、中期(220—1279年)、后期(1279—1840年)三个阶段。其... 详细信息

从城市发展史的角度看,消费与城市的产生、发展存在着明显的互动关系,消费是促进城市与乡村进一步分化的重要动力。中国古代消费中心城市历史演化可分为前期(公元前770—公元220年)、中期(220—1279年)、后期(1279—1840年)三个阶段。其中,唐代的开放性政策、宋代“重文抑武”政策等促进了消费城市世界化、文化消费市场平民化趋势,元朝的民族歧视政策则带来都市经济的崩溃。从古代经济史的角度来说,中国古代城市的消费具有周期性波动的特点,受历代朝廷“重农抑商”政策的影响,自给自足的小农经济与商品经济发展产生剧烈冲突,限制了消费城市的发展。中国古代消费城市深受等级消费思想的影响,消费成为维护封建统治的工具。中国古代南北地区的文化结构差异进一步影响了消费城市的发展。

关键词：消费中心城市消费城市文化消费

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