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应急供水多级泵意外停机水力过渡过程瞬态特性

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农业工程学报 2024年第4期40卷 72-81页

作者：司乔瑞夏欣武凯鹏邓凡杰袁寿其江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

应急供水多级泵的意外停机会引起系统性能参数的剧烈变化,严重威胁供水安全。为了探究多级泵停机水力过渡过程内部流场的瞬态效应,该研究建立了基于叶轮转动平衡方程的泵停机过程转速预测方法,数值模拟分析了意外停机过程中多级泵内部... 详细信息

应急供水多级泵的意外停机会引起系统性能参数的剧烈变化,严重威胁供水安全。为了探究多级泵停机水力过渡过程内部流场的瞬态效应,该研究建立了基于叶轮转动平衡方程的泵停机过程转速预测方法,数值模拟分析了意外停机过程中多级泵内部流动特性。研究结果表明:在意外停机过程中,多级泵分别经历水泵工况、制动工况、反转工况以及飞逸工况4个阶段,转速呈现先减小至0后沿负方向增大的趋势,最后稳定在飞逸转速-4210 r/min附近;流量呈现先减小至0后沿负方向增大的趋势,然后再沿正方向增大,最终稳定在飞逸流量-14.32 kg/s附近;扭矩呈现先减小再增加,最后减小并稳定在零点附近。泵内流量和转速的大小、方向不断变化引起叶轮流道内流体的流动分离和回流,伴随着涡的形成、发展和破碎等时空演变;熵产值的变化与多级泵内不稳定流动密切相关,由湍流耗散所带来的损失起主导作用,在达到飞逸工况后湍流耗散熵产占比约65.2%,能量损失主要发生在叶轮流道内,且制动工况中内流场的损失较大;多级泵首级流道内监测点压力变化最为剧烈,各级监测点的压力脉动系数波动幅值随着级数的增加呈减小趋势;压力脉动振幅主导频率与多级泵转速呈现正相关关系,主导分量对应于叶轮流道的叶片通过频率,且沿着流体流动方向压力脉动频率振幅逐渐增大,压力脉动的频率特性可以反应出意外停机过程中流量的不稳定变化。研究成果可为应急供水系统安全稳定运行提供理论指导。

关键词：离心泵瞬态效应内部流动意外停机熵产分析

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加气滴灌旋流式微纳米气泡发生装置成泡特性及结构优化

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农业工程学报 2024年第14期40卷 33-43页

作者：王剑王夺王秀礼王新坤陈瑞刘正亮江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

加气滴灌在作物提质增产和提高水肥利用效率方面展现出优势,为提高气体在水中的稳定性,该研究设计了旋流式微纳米气泡发生装置,从与内腔相切的进口流道引入气液混合流,利用椭球形内腔迫使液体旋流,并在两端喷孔处螺旋向外喷出,形成剪切... 详细信息

加气滴灌在作物提质增产和提高水肥利用效率方面展现出优势,为提高气体在水中的稳定性,该研究设计了旋流式微纳米气泡发生装置,从与内腔相切的进口流道引入气液混合流,利用椭球形内腔迫使液体旋流,并在两端喷孔处螺旋向外喷出,形成剪切作用破碎气泡。通过正交试验、高速摄影和纳米粒度分析技术,研究装置内腔结构(长轴、短轴、进口直径和喷孔直径)对气泡特征(数量、粒径和均匀度)和溶氧量的影响。试验结果表明:1)随着装置运行,60~250μm的大气泡粒径分布不变,10~60μm的小气泡平均粒径在运行2 min内增加20%。装置停止1 min后,100μm以上的大气泡消散,停止3 min后,水中60μm以下的微气泡数量减少约70%,留下直径小于30μm的微纳米气泡悬浮于水中。2)装置各结构中,喷孔直径和短轴对微气泡生成阶段的影响最显著,长轴对停止后水中60μm以上的大气泡平均粒径、均匀度,以及小气泡数量影响最大,进口直径虽在运行时和停止后均对微气泡数量影响最小,但依然达到显著水平(P研究结果可为加气滴灌中新型加气设备的设计与研制提供参考。

关键词：灌溉试验优化微纳米气泡粒径溶解氧

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基于电场驱动微3D打印增减材复合制造高精度铜基柔性透明电路

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机械工程学报 2024年

作者：刘俊杰张友超张厚超张兵许权朱晓阳兰红波青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心

高精度柔性透明电路作为柔性微纳电子、光电子等产品的重要组成部分，在5G/6G柔性透明天线、可穿戴设备、透明电加热膜、柔性透明电子等领域有着非常广泛的应用。然而兼顾高分辨率、高光电性能与机械性能的高精度电路(尤其是铜基电路)... 详细信息

高精度柔性透明电路作为柔性微纳电子、光电子等产品的重要组成部分，在5G/6G柔性透明天线、可穿戴设备、透明电加热膜、柔性透明电子等领域有着非常广泛的应用。然而兼顾高分辨率、高光电性能与机械性能的高精度电路(尤其是铜基电路)的室温高效、低成本、柔性制造是当前亟待解决的难题，本文提出了一种结合电场驱动微3D打印和湿法刻蚀增减材复合制造高精度铜基柔性透明电路的新方法，其不仅完成了高分辨率、高精度抗蚀掩模的低成本灵活打印，更通过快速刻蚀工艺实现了超微细电路线宽的进一步缩小；阐述了基本成形原理和关键技术实现，通过试验揭示了主要工艺参数对制造微细铜电路精度、形貌以及性能的影响和规律；研究了刻蚀速度影响规律，探讨了刻蚀过程中的两个阶段(速刻和侧刻)的可控性，对侧刻过程精确调控；结合优化的打印参数，以及对侧刻速度的精确调控，实现了最小线宽2.4 μm，最小线间距4 μm的高精度(高密度)铜基柔性透明电路的制造。制造的典型样件电阻率4×10-6Ω·cm，在透光率高达87.65％(550 nm波长，包含基底)时，方阻3.58 Ω/sq，同时具有优异的机械稳定性和电加热性能。制备的高密度柔性透明叉指电极具有优异灵敏度，在100～10 000 Hz频率下能检测出最低仅为1 nmol/L的稀硫酸溶液浓度变化。提出的方法为高效低成本制造高精度铜基柔性透明电路提供了一种全新的解决方案，显示出良好的工业化应用前景。

关键词：电场驱动微3D打印柔性透明电路复合制造增减材制造高密度柔性电路

红层软岩软化的微–细–宏观界面关联过程与跨尺度级联效应

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岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1241-1254页

作者：廖进兰春晖吴勇桃刘镇周翠英中山大学土木工程学院广东广州510275 中山大学广东省重大基础设施安全工程技术研究中心广东广州510275

红层软岩灾变与水–岩界面作用过程密切相关,研究微–细–宏观关联过程与级联效应对于揭示其灾变机制具有重要意义。目前对软岩软化的研究主要集中于细宏观水–岩界面的表观特征,微–细–宏观界面关联特性及其跨尺度级联效应仍需进一步... 详细信息

红层软岩灾变与水–岩界面作用过程密切相关,研究微–细–宏观关联过程与级联效应对于揭示其灾变机制具有重要意义。目前对软岩软化的研究主要集中于细宏观水–岩界面的表观特征,微–细–宏观界面关联特性及其跨尺度级联效应仍需进一步研究。针对这一问题,通过对软岩软化界面反应过程的微观化学反应、细观物理特性与宏观力学作用进行分析,建立水–岩界面的关联过程。依据能量流理论与级联概念,对软岩破坏的跨尺度级联效应进行分析。结果表明,水溶液阳离子浓度、软岩颗粒骨架外孔隙的占有比例和软岩崩解物质量3个因素,可以很好地阐述水–岩界面的关联过程。软岩软化过程中微–细–宏观级联因子均呈现逐级递增的趋势。解决了红层软岩软化水–岩界面关联过程的不完善与级联效应的跨尺度问题,为揭示软岩软化的深层次机制提供参考。

关键词：岩石力学红层软岩软化微–细–宏观界面关联跨尺度级联效应

钼酸锰/氮化碳纳米复合材料修饰电极检测甲硝唑

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分析化学 2024年第2期52卷 220-233页

作者：刘蕊武天恒刘日嘉孙源哈尔滨商业大学药学院药物工程技术研究中心

采用水热法制备了钼酸锰/氮化碳纳米复合材料(MnMoO4/g-C3N4)，通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等表征了复合材料的表面形貌特征及其结构。利用滴涂法将MnMoO4/g-C3N4修饰于玻碳电极(GCE)表面，构建了检... 详细信息

采用水热法制备了钼酸锰/氮化碳纳米复合材料(MnMoO4/g-C3N4)，通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等表征了复合材料的表面形貌特征及其结构。利用滴涂法将MnMoO4/g-C3N4修饰于玻碳电极(GCE)表面，构建了检测甲硝唑(MNZ)的电化学传感器。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了MnMoO4/g-C3N4/GCE电极的电化学行为，考察了pH值和扫描速率等参数对电流响应的影响。在优化条件下，此修饰电极检测MNZ的线性范围为0.5～2400μmol/L，检出限(LOD, 3σ/k)为1.33 nmol/L，并具有良好的选择性、稳定性和重现性。将此传感器用于检测鸡蛋和牛奶中的MNZ，加标回收率分别在97.7%～103.7%和96.9%～102.4%之间，相对标准偏差(RSD)为1.1%～2.2%，表明所制备的MnMoO4/g-C3N4/GCE传感器可用于实际食品中MNZ的检测，为食品安全监管提供了新方法。

关键词：钼酸锰类石墨相氮化碳电化学检测甲硝唑

来源：博看期刊

枯草芽孢杆菌发酵对豆类中酚类物质及抗氧化活性的影响

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中国食品学报 2024年第1期24卷 291-300页

作者：唐双庆鲁慧琪李秀丽邱怡君王敏徐媛王红波江汉大学生命科学学院食品营养与安全研究中心武汉430056 湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术研究中心武汉430056

多酚是豆类的主要活性成分,对该类食品的抗氧化功能具有重要影响。本研究利用枯草芽孢杆菌ATCC 6051发酵8种豆类,分析发酵对豆类食品中酚类物质含量和抗氧化活性的影响。发酵红豆、菜豆、蚕豆、绿豆、大豆、扁豆和豌豆的总酚含量分别增... 详细信息

多酚是豆类的主要活性成分,对该类食品的抗氧化功能具有重要影响。本研究利用枯草芽孢杆菌ATCC 6051发酵8种豆类,分析发酵对豆类食品中酚类物质含量和抗氧化活性的影响。发酵红豆、菜豆、蚕豆、绿豆、大豆、扁豆和豌豆的总酚含量分别增加了24.19%,57.89%,123.78%,172.90%,225.32%,300.00%,343.17%。对发酵前、后8种豆类中19种酚类化合物含量的比较发现,发酵影响儿茶素、表儿茶素、水杨酸和芥子酸的含量。发酵绿豆、大豆、豌豆和扁豆提取物的DPPH自由基清除率、ABTS+自由基清除活性以及铁离子还原能力均提高。总酚含量与DPPH自由基清除活性、ABTS+自由基清除活性以及铁离子还原能力均极显著相关(P研究表明,绿豆、大豆、豌豆和扁豆是利用枯草芽孢杆菌发酵制备富含酚类和高抗氧化活性产品的理想食品原料,适用于发酵豆类功能食品的开发。

关键词：枯草芽孢杆菌豆类酚类物质抗氧化活性

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改性双基推进剂压伸成型工艺安全的数值模拟

火炸药学报 2024年

作者：仇友圣叶宝云张致源王润馨邓文文李鑫丰安崇伟王晶禹山西省超细粉体工程技术研究中心中北大学环境与安全工程学院

螺旋压伸是改性双基推进剂成型主要的工艺之一，为了深入研究压伸工艺参数对改性双基推进剂成型过程安全性能的影响。本文对压缩熔融段、熔体输送段和口模成型段进行整体建模，对改性双基推进剂物料的密度、流变特性等物料参数进行了测... 详细信息

螺旋压伸是改性双基推进剂成型主要的工艺之一，为了深入研究压伸工艺参数对改性双基推进剂成型过程安全性能的影响。本文对压缩熔融段、熔体输送段和口模成型段进行整体建模，对改性双基推进剂物料的密度、流变特性等物料参数进行了测定，基于Polyflow软件，对流体域网格无关性进行了验证，研究了改性双基推进剂物料在非等温条件下的压伸过程的安全特性。结果表明，螺杆转速的增加会使物料温度、压力、剪切速率升高，存在燃爆风险，为保证安全性，压伸成型过程中适宜的螺杆转速为10r/min；螺杆温度增加，剪切速率降低，物料的塑化程度会变差，温度升高易使物料分解，结合改性双基推进剂敏感物料成分特性考虑，螺杆温度为85℃相对安全；相较于螺杆温度，套筒温度的变化对物料流场的影响较小，结合改性双基推进剂实际生产条件考虑，70℃套筒保温温度适合改性双基推进剂生产。结合模拟结果，得出在推进剂生产过程中需注意压力和温度的快速变化带来的影响。

关键词：改性双基推进剂螺压工艺工艺安全压伸数值模拟

大豆多糖与纳豆多糖结构特征和主要生物活性比较

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食品科学 2024年第7期45卷 78-86页

作者：许梦粤丁泽宇李锦鹏王灿王铭阳刘琴曾长立王红波江汉大学生命科学学院食品营养与安全研究中心湖北武汉430056 湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心湖北武汉430056 湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术研究中心湖北武汉430056

采用水提醇沉方法制备大豆和纳豆粗多糖样品,解析大豆多糖和纳豆多糖的化学组成及结构特征,研究大豆多糖和纳豆多糖的溶水能力、持水能力和脂肪结合能力,比较分析大豆多糖和纳豆多糖的体外抗氧化、降血糖和降血脂生物活性。结果表明:纳... 详细信息

采用水提醇沉方法制备大豆和纳豆粗多糖样品,解析大豆多糖和纳豆多糖的化学组成及结构特征,研究大豆多糖和纳豆多糖的溶水能力、持水能力和脂肪结合能力,比较分析大豆多糖和纳豆多糖的体外抗氧化、降血糖和降血脂生物活性。结果表明:纳豆多糖中糖醛酸含量显著高于大豆多糖(P研究为纳豆多糖的结构分析和生物活性研究提供了重要的理论依据。

关键词：大豆纳豆多糖结构特征生物活性

微滤联合大孔树脂纯化蓝莓果脯糖浆中花色苷的工艺优化

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食品工业科技 2024年第9期45卷 177-185页

作者：朱成成隋世有魏文毅贾建刘伟田伟孟令伟金丽梅李志江黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江省农产品加工工程技术研究中心黑龙江大庆163319 黑龙江省杂粮加工及质量安全工程技术研究中心黑龙江大庆163319 国家杂粮工程技术中心黑龙江大庆163319

本文使用微滤技术联合大孔树脂技术对蓝莓果脯糖浆分离纯化,以回收其中的蓝莓花色苷。首先通过静态试验对大孔树脂进行筛选,并在动态试验中以花色苷回收率和总糖去除率为指标,在单因素和Box-Behnken响应面试验的基础上,优化了上样流速... 详细信息

本文使用微滤技术联合大孔树脂技术对蓝莓果脯糖浆分离纯化,以回收其中的蓝莓花色苷。首先通过静态试验对大孔树脂进行筛选,并在动态试验中以花色苷回收率和总糖去除率为指标,在单因素和Box-Behnken响应面试验的基础上,优化了上样流速、乙醇浓度和洗脱流速等工艺参数。结果表明:微滤透过液中花色苷含量为6.84 mg/100 mL,总糖含量为31.76 mg/mL。AB-8、D101、HPD600三种树脂中,优选出AB-8用于蓝莓果脯花色苷的纯化,大孔树脂纯化花色苷最佳工艺条件为:上样流速2.0 mL/min、乙醇浓度83%、洗脱流速2.0 mL/min,该条件下花色苷的回收率为86.68%,总糖去除率为84.13%。花色苷解吸液经旋转蒸发浓缩后,花色苷质量浓度为5.56 mg/100 mL,总糖浓度为5.24 mg/mL,花色苷的色价为31.43,约为原料中花色苷色价的5倍。微滤联合大孔树脂纯化蓝莓果脯糖浆花色苷效果明显,本研究为蓝莓花色苷的分离纯化提供了一定的技术参考。

关键词：蓝莓果脯糖浆花色苷微滤大孔树脂纯化