DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 5. 测试方案与结果 1) 交流市电输入220 V，按键测试电源输出电压步进稳定情况，直流稳压电源测试范围为0~9.9 V，测试结果如表1。 Table 1 Power supply voltage output rang 交流输入电压/V 预设输出电压/V 实际输出电压/V 220 0.1 0.105 220 1.1 1.092 220 3.0 2.998 220 5.0 5.089 220 8.2 8.235 220 9.9 9.889 表1. 电源电压输出范围 2)预设电压值为8.2 V，改变负载电阻，测试实际输出电压并计算负载调整率，测试记录如表2。 Table 2 Output voltage load regulatio 预设电压/V 负载电流/A 电源输出电压/V 8.2 0.105 8.192 8.2 0.203 8.195 8.2 0.311 8.188 8.2 0.408 8.212 8.2 0.503 8.204 8.2 0.600 8.208 表2. 输出电压负载调整率 经过测试得到，随着负载电阻阻值的改变，输出电压在8.2 V左右波动，PID调节稳定。系统的负载调整率 反映的是电流在0~0.6 A范围变化的电压波动，计算公式如下 S 1 = | U o 2 − U o 1 U o 1 | (1) 其中S 1 为电源预设8.2 V时的负载调整率，U o 1 表示电流为0.1 A时的电压值，U o 2 表示电流为0.6 A时的电压值，S I 1 为0.195%。 3) 限流保护测试，预设输出电压为8 V，限流值为500 mA，通过改变负载电阻的大小，测试输出电流及输出电压变化，测试记录如表3。 Table 3 Current limit protection tes 预设输出电压/V 负载电阻阻值/Ω 输出电流/A 实际输出电压 8 15.98 0.499 7.988 8 12.15 0.487 5.917 8 9.87 0.493 4.868 8 8.06 0.508 4.094 8 5.95 0.502 2.988 8 2.98 0.498 1.485 表3. 限流保护测试 4) 测试功能3自动扫描步进，预设输出电压值为2.2 V，设置定时器为4 s，每隔4 s输出电压自动增加1 V，实际测试如表4。 Table 4 Auto scan step output voltag 时间/s 当前设置电压/V 实际输出电压/V 0 2.2 2.192 4 2.3 2.298 8 2.4 2.401 12 2.5 2.498 16 2.6 2.599 20 2.7 2.708 24 2.8 2.802 表4. 自动扫描步进输出电压 5) 测试功能4波形变换，通过按键可以改变输出电压波形形状，设置有输出正弦波和三角波，通过示波器测试输出电压波形变换如图10、图11所示。 图10. 输出正弦波图 图11. 输出三角波图 6) 通过示波器测试输出直流电压纹波如图12所示。 图12. 输出电压纹波测试图
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user: 6. 结论 本文主要设计改进了以STM32单片机为核心的数控线性直流稳压电源。采用DAC数模转换配合高精度24位采样芯片ADS1256采集输出电压，并通过系统内PID算法的调节，保证了电源的输出电压稳定。还设计了自动步进、预设电压、预设限流值、波形变换、限流过流保护功能，在负载电阻较小时，能够保证输出电流值不超过限流值，负载电阻变大之后，还可以将电压回升到预设电压值。改进了减小输出电压纹的方法，经实际测试，电源的输出电压稳定，电压纹波较小，限流过流保护得当，具有很好的扩展性和可调性，可以稳定、高效率地应用于多种直流供电设备。
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user: 摘要 针对茶叶种类多、炒青茶特征不显著，难以快速辨别炒青茶种类的问题，开发了一款基于深度学习的茶叶种类识别系统。采集西湖龙井、安吉白茶、黄山毛峰、建德黄金芽和绩溪金山时雨5种炒青茶图像1048幅，利用图像锐化、水平镜像、垂直镜像、灰度处理和图像旋转等方法进行数据增强，并按照8:1:1的比例划分训练集、验证集和测试集；建立茶叶种类及相关信息数据库，训练了基于VGG16的茶叶种类识别模型，并将茶叶数据库和识别模型部署在服务器；开发了基于Android的茶叶种类识别APP，具有地图定位、茶叶信息搜索、茶叶智能识别和用户信息等模块。经系统测试，茶叶测试集平均识别率为98.1%，系统平均响应时间为12 s，该系统为快速识别茶叶种类提供理论参考和使用工具，对稳定市场秩序和维护消费者权益具有实际应用价值。
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user: 1. 引言 茶，作为重要的保健饮品之一，深受人们的喜爱。但茶叶市场中以假乱真现象的滋生，严重侵犯了消费者的权益和扰乱了市场秩序。茶叶种类多，炒青茶特征不明显，类间差异小，类内差异大等增加了茶叶种类识别的难度。依靠人工识别的方法存在着识别率低、主观因素大等不足。随着光谱分析、图像处理、人机交互和深度学习等技术的交叉研究，茶叶嫩芽智能检测 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]、机械采摘 [ 4 ] [ 5 ]、等级鉴定 [ 6 ] [ 7 ] 和茶叶病虫害检测 [ 8 ] 等成为茶学领域的热点，但茶叶种类识别鲜有涉及。罗冬兰等 [ 9 ] 采用电子鼻技术，结合线性判别分析和载荷分析，实现了湄潭翠芽茶、石阡苔茶、凤冈锌硒茶和都匀毛尖4种名优茶的鉴别。帅晓华 [ 10 ] 通过提取茶叶和茶水图像的色泽特征量来实现茶叶种类识别。徐向君等 [ 11 ]、蔡庆空等 [ 12 ] 分别利用LIBS光谱数据(190~720 nm)和短波红外(1000~2500 nm)高光谱图像实现了茶叶的快速识别。方敏等 [ 13 ]、张程等 [ 14 ] 分别借助于茶叶的频域特征和全局特征实现了炒青茶种类识别。以上方法识别成本高且周期长，很难满足无损、快速和准确识别茶叶种类的需求。 本文开发了茶叶种类智能识别系统，建立了基于深度学习的茶叶种类识别模型，降低传统图像识别过于依赖特征提取的影响；开发了基于Android的茶叶种类识别APP，该APP具有位置定位、茶叶信息查询、茶叶智能识别和历史记录查询等功能。装有茶叶种类识别APP的Android手机，通过调用手机摄像头或访问图库的方式进行茶叶图像采集或选择，图像上传至服务器并调用识别模型，识别结果反馈于手机端，该系统可以提供一个准确和便捷的茶叶种类识别工具。基于深度学习和Android的茶叶智能识别系统技术流程图如图1所示。 图1. 茶叶种类智能识别系统的技术开发流程图
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user: 2. 茶叶种类识别模型的建立与部署 2.1. 茶叶图像预处理 利用华为P20手机(快门设定为1/50 s，光圈f值为1.8)采集绩溪金山时雨、建德黄金芽、安吉白茶、黄山毛峰和西湖龙井5种茶叶图像，共1050幅，图像尺寸为2976*3968，以jpg格式存储，5种茶叶图像如图2所示。按照8:1:1的比例划分训练集、验证集和测试集。利用图像锐化、水平镜像、垂直镜像、灰度处理和45度旋转的方法对训练集和验证集进行茶叶数据增强，增强后图像和样本量如图3和表1所示。 图2. 五种茶叶图像 图3. 茶叶图像增强 Table 1 Number of tea sample set 茶叶种类 总样本量/幅 训练集/幅 验证集/幅 测试集/幅 增强前 增强后 增强前 增强后 增强前 增强后 绩溪金山时雨 210 1155 168 1008 21 126 21 建德黄金芽 210 1155 168 1008 21 126 21 黄山毛峰 210 1155 168 1008 21 126 21 安吉白茶 210 1155 168 1008 21 126 21 西湖龙井 210 1155 168 1008 21 126 21 表1. 茶叶样本数量表 2.2. 基于VGG16的茶叶种类识别模型 2.2.1. 基于VGG16的茶叶种类识别模型 VGG16模型 [ 15 ] 包含13个卷积层和3个全连接层。将原始图像resize至224*224*3，通过反复增加3*3的卷积核和2*2的最大池化层对茶叶特征进行提取与降维，将提取的特征送至3个全连接层进行加权求和，最后由softmax输出最终结果。基于VGG16卷积神经网络的茶叶种类识别模型如图4所示。 图4. 基于VGG16卷积神经网络的茶叶种类识别模型图 2.2.2. 茶叶种类VGG16识别模型的训练 在pytorch框架下完成茶叶图像预处理和VGG16识别模型的训练，具体流程如下： 1) 数据转换：将5类1050幅茶叶图像按照8:1:1的比例分为训练集、验证集、测试集。通过transform.Compose()函数对训练集和验证集进行数据增强和归一化等处理。使用class_to_idx()函数将分类的类别名与对应的索引建立映射关系并写入Json文件。 2) 模型加载及训练：通过torch.utils.data.DataLoader()函数加载数据集，将数据集输入到框架VGG16网络中。调用load_state_dict函数调用预训练模型，可加快模型训练时的收敛速度。损失函数采用交叉熵损失函数，优化器使用Adam，初始学习率设置为0.0001。批处理图片数量batch_size设置为4，多线程数量num_works设置为8，迭代最大次数设置为1000，模型每隔50次保存一次。训练的Loss曲线图和验证集识别准确率如图5所示。 图5. 基于VGG16的茶叶种类识别训练模型参数图 2.3. 数据库与茶叶识别模型的部署 数据库主要由茶叶信息数据库和用户注册信息数据库。其中茶叶信息数据库主要包含茶叶种类、标准图像和相关介绍；用户注册信息数据库主要包含用户名和登录密码等。 使用FinalShell软件通过SSH连接到本地Linux服务器，使用Anaconda配置所需的虚拟环境，并安装Django框架。使用Pycharm软件开发Django项目，实现初始化模型、调用模型测试及其他功能，并配置路由，使用框架内部的视图函数来接收请求和返回响应。开发完成后将模型、项目和数据库等配置在服务器，并进行调试。在本地服务器上使用Screen终端，保持服务不会被关闭，通过python manage.py runserver命令开启web服务器，并使用Postman软件对服务进行测试。部署完成后，APP即可通过配置好的接口访问不同的功能服务。
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user: 3. 茶叶种类识别APP的设计与开发 茶叶种类识别APP包含地图定位、茶叶信息查询、茶叶种类识别和用户登陆等模块。 地图定位模块利用百度地图SDK接口，通过GPS定位功能获取到设备当前位置，服务器会将附近的茶叶信息以Json数据格式返回，客户端解析后结合Glide图像加载库，在地图上显示利用该APP识别茶叶时的地点分布和距离。 茶叶信息查询模块利用ListView控件实现茶叶种类的呈现，利用SearchView控件结合精确查询和模糊查询的方式实现符合条件的茶叶信息搜索功能，再通过页面的跳转实现茶叶相关信息查询功能。 茶叶种类识别模块提供了相机拍照上传与图库选取两种茶叶图像获取的方式，通过HTTP协议与服务器进行信息交互，服务器端接收到茶叶图像后调用茶叶识别模型进行识别，最后将识别结果按Json数据格式反馈回客户端，并通过一个ListView显示在屏幕上。 用户登陆模块通过一个数据库连接函数，用于访问服务器上的数据库。用户注册时先将用户信息通过数据库连接函数导入到服务器的库中，通过Jason数据响应是否用户名被占用；用户登陆时，通过post发送用户信息到数据库进行比对，并通过Jason响应是否登陆成功。
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user: 4. 茶叶种类识别系统的测试 4.1. 茶叶种类识别结果 利用茶叶种类VGG16识别模型对105张测试集图像进行试验，测试结果如表2所示。从表2可知，建德黄金芽、安吉白茶和西湖龙井识别准确率为100%，绩溪金山时雨和黄山毛峰的识别准确率为95.2%。将误判图像(如图6所示)与训练样本进行比对发现，绩溪金山时雨训练图像中茶叶较堆积，误判情况比较散，个体样本与西湖龙井的形态较为相似；黄山毛峰与建德黄金芽在形态上较为相似，说明后期需要通过规范图像采集标准和提高茶叶样本特征的显著性，以减少误判，提高识别准确率。 Table 2 The identification result of test set 茶叶种类 绩溪金山时雨 建德黄金芽 黄山毛峰 安吉白茶 西湖龙井 识别率/% 绩溪金山时雨 20 0 0 0 1 95.2 建德黄金芽 0 21 0 0 0 100.0 黄山毛峰 0 1 20 0 0 95.2 安吉白茶 0 0 0 21 0 100.0 西湖龙井 0 0 0 0 21 100.0 平均识别率/% 98.1 表2. 茶叶识别系统结果数据 图6. 误判样本 4.2. 茶叶识别APP的测试 将茶叶识别APP安装在具有Android系统的手机或平板上，测试APP的用户注册登录、茶叶信息查询、茶叶种类自动识别、地图定位等功能。利用APP对测试集样本进行识别，并记录从图像上传到结果显示过程的响应时间。APP功能如图7所示，APP平均响应时间在12秒以内。 图7. 茶叶种类识别APP的界面
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user: 5. 总结 茶叶种类识别是维护茶叶市场稳定和消费者权益的重要前提，也是茶学研究的重要分支。针对目前人工识别中存在的识别率低、主观因素大和非实时性等问题，训练了基于VGG16卷积神经网络的茶叶种类自动识别模型，对测试集进行实验发现，平均识别准确率为98.1%；设计了一款面向Android移动终端的APP，该APP具备地图定位、茶叶信息查询和用户信息修改等基本模块，还可以通过拍照或图库选择的方式上传茶叶图像至服务器，自动识别后将识别结果和相关信息反馈到客户端并显示。经测试发现，系统功能稳定，平均响应时间在12 s以内。 基于深度学习和Android系统的茶叶种类识别APP可以快速、无损、准确地识别茶叶种类，为用户提供参考依据。但系统后期还需增加茶叶种类数量和提高算法的普适性和鲁棒性，尤其是相似种的识别，以提高系统的应用价值；进一步优化系统界面与缩短响应时间，提高系统的友好性和可操作性。
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user: 摘要 本研究用γ射线( 60 Co)辐射诱变处理“禾苗-1”中华茉莉胚性愈伤，茎、叶2种材料胚性愈伤诱导，茎的胚性愈伤诱导率高，达到100%。愈伤培养42 h胚性细胞分化，75~99 h胚性细胞大量形成，为γ射线最佳辐射处理时间，40 Gy辐射剂量较接近半致死剂量。变异体生根试管苗218株，经田间优选获得1个优系，暂定名为“禾苗-2”中华茉莉，连续2 y生长发育检测，性状稳定，明显高于亲本和对照。
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user: 1. 引言 中华茉莉(又名玉玲花)，属于安息香科，安息香属(Styrax linn)落叶亚乔木，被我国列入珍贵稀有十大乡土树种名录。中华茉莉适生范围广，抗低温，在南方4月中旬开花，北方5下旬开花；树形优美，盛开繁花似雪，花期时间长，花香怡人，具有很高的观赏价值；中华茉莉具有茉莉香气，又是养蜂产量很高的珍贵蜜源植物，突出特点是黄酮含量高，其花、叶、果均可入药。特别是蜂蜜和蜂蜜酒，即有大健康保健功效，又为我国节约了粮食。主要产品有中华茉莉蜂蜜、酒、精油、茶。十四五农业农村提升，我国急待培育良种种质资源，尽快选育优良品种已成当务之急，“禾苗-1”茉莉即是其中优良品种之一。良种选育有多种方法，辐射诱变是其有效途径 [ 1 ] 之一，国内外育种在植物上已有较多应用，但γ射线辐射诱变在林木上相对较少，中华茉莉未见报道。通过γ射线高频辐射，诱变处理植物万计细胞个体 [ 3 ] [ 4 ]，并诱导细胞分化，在培养基上定向选取获得优良变异体，其形成再生植株 [ 2 ]，经大棚、大田不断筛选，培育出中华茉莉优良新品(种)系，丰富我国植物资源新品种。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 供试材料 “禾苗-1”中华茉莉、对照荣花茉莉(CK)，均为中华茉莉组培苗。 2.2. 试验方法 1) 取“禾苗-1”、荣花茉莉(CK)试管苗，分别切取2种试管苗顶芽，接种在MS-2培养基上，pH6.8。设置温度23℃ ± 2℃，光照12 L：12 D，光照强度2200~3200 Lx。 2) 筛选胚性愈伤诱导材料：“禾苗-1”试管苗。第一步：脱分化愈伤诱导，取叶(0.3) 2 cm、茎长0.4 cm分别接种到MS-2培养基上 [ 4 ]，8 d统计出愈率。第二步：愈伤芽分化诱导，待出愈最高，第一步转入MS + 5-BA0.3 mg/L + KT0.2 mg/L + IBA0.3 mg/L培养基上诱导，15 d统计出芽率。根据愈伤、分化效果，确定最佳材料进行胚性细胞诱导辐射。 3) 胚性细胞诱导及辐射诱变：取茎段试管苗0.4 cm，先在培养基上进行脱分化，后转分化培养基培养4 d，隔20 h取一次样，用FAA固定，石蜡包埋，0.8 μm厚度切片。在显微镜下统计胚性细胞数量和发生过程，确定胚性细胞数量最高时间段进行γ射线( 60 Co)辐射处理。辐射剂量为20 Gy、40 Gy、60 Gy、70 Gy、80 Gy和100 Gy (Gy代表吸收剂量单位)，剂量率为173.2 Gy/h；培养10 d、20 d、30 d、40 d、50 d分别统计辐射材料发芽率，确定半致死剂量 [ 5 ]。 4) 变异体优系组培筛选：“禾苗-1”组培苗辐射处理经脱分化获得的愈伤组织，转入分化培养基培养后，25 d统计愈伤组织分化植株比率，确定胚性愈伤分化优系单株。 5) 筛选优良变异体单株：经过组培、大棚连续筛选，确定优系单株。首先，选最优系单株组培扩繁，将室内生长发育最好的苗木筛选初步定为优良变异单株，后经大棚生长发育，确定棚内优系单株。 6) 大田进一步检测筛选：选取经组培、大棚筛选获得的最优系苗木进行一定面积的立地试验，面积660.7 m 2 ，品种为“禾苗-2”和“禾苗-1”中华茉莉及对照品种荣成茉莉。株行距50 cm × 70 cm。2019~2020年连续2年，详细观察统计生长情况，确定中华茉莉生长发育诱变后的性状稳定性。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 不同材料对愈伤诱导与分化的影响 “禾苗-1”、“荣花”中华茉莉试管苗叶和茎的愈伤诱导率及分化率，结果见表1。培养10 d后，愈伤诱导率叶和茎分别为47%和100%；培养20 d后，愈伤分化率叶和茎分别为56%和100%。茎作为起始诱变处理材料。 Table 1 Comparison of induction and differentiation of calli from different materia 材料类型 Type of material 接种数量 Number of materials 10 d愈伤诱导率(%) Percentage of callus induction within 10 days 开始出愈时间(d) The time of callus forming 愈伤生长情况 Calli growth state 20 d愈伤分化率(%) Percentage of callus differentiation within 20 days 叶片 Leaf 100 47 8 质硬，浅绿色 Hard， light green 56 茎段 Stem 100 100 5 饱满有光泽，绿色 Healthy， glossy and green 100 表1. 不同材料愈伤诱导与分化情况比较 3.2. 胚性细胞诱导与最佳辐射选择时期 起始诱导材料“禾苗-1”组培苗茎，在不同的培养基进行脱分化与再分化后对愈伤分化率分别进行比较。经附加2，4-D脱分化培养后转入分化培养基上培养组培苗达到100%，2，4-D和BA及KT浓度对愈伤分化和出芽有一定的影响。“禾苗-1”组培苗茎段脱分化培养70~100 h进行分化培养，培养42 h胚性细胞发生，75 h产生胚性分生细胞团，不定芽原基及胚状体产生在99 h (见图1)。由此看，分化培养诱变处理最佳时期在75~99 h。 3.3. γ射线辐射剂量对胚性愈伤组织分化率的影响 用γ射线辐射处理胚性愈伤组织，随不同辐射剂量的增加而芽的分化率渐次降低，如图2所示。6个剂量辐射愈伤处理，随培养时间延长，愈伤分化率逐步上升，42 d时趋于稳定。从辐射剂量20 Gy，到愈伤分化率100%；辐射剂量40 Gy时，致死率为56.7%，愈伤分化率为50.9%；50 Gy、60 Gy和70 Gy剂量时，致死率分别为68.7%、81.3%和94.6%，愈伤分化渐次降低为零；辐射剂量80 Gy和100 Gy时，致死率接近100%。辐射处理存活率接近一半为较理想辐射剂量。因此，本实验选定的诱变处理辐射剂量为40 Gy。 图1. 胚性细胞的形成与发育过程 图2. γ射线不同辐射剂量处理下愈伤分化率的比较 3.4. “禾苗-1”变异体大棚筛选 试管苗优选获得218株，移栽大棚生长后存活92株。检测92株与对照92株比较，平均高度和地茎均明显高于对照，最优株年生长高度为103 cm，对照51 cm，高于对照1倍。将生长性状最好优系株暂定名为“禾苗-2”中华茉莉。 3.5. “禾苗-2”试管苗长势检测 “禾苗-2”中华茉莉试管苗长势进行了检测。将“禾苗-2”与“禾苗-1”、“荣花”中华茉莉一起，选取生长一致健壮的试管苗顶芽，分别接种在附加生根培养基上进行长势检测，培养20 d后其生根及株高生长情况如表2。从表2所得试验数据经统计分析表明：在附加生根培养基上，“禾苗-2”、“禾苗-1”和“荣花”中华茉莉三者的生根率存在显著差异。“禾苗-2”的生根率显著高于“禾苗-1”和“荣花”中华茉莉。在3个参试品种中，“禾苗-2”的生根率最高，“禾苗-1”次之，荣成中华茉莉最低。由此可见，“禾苗-2”的生根能力显著高于其它2个参试品种。在附加生根培养基上，“禾苗-2”的株高也显著高于“禾苗-1”和“荣花”中华茉莉。试管苗生根、株高“禾苗-2”均极显著高于其它2个参试品种。由此可见，“禾苗-2”具有良好的生长势。 Table 2 Comparison of the growth of Hemiao-2 and various varieties (lines 品种(系) Varieties 时间 (天) 试验指标Test index 生根率 Rooting rate (%) 每株平均生根数Average number of roots per plantlet 平均根长度Average length of roots (cm) 平均株高(cm) Average height of plantlets 死苗株数 荣成中华茉莉 5 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 15 23 23 1.1 1.0 3 20 58 58 0.4 2.1 5 25 78 78 0.4 4.3 9 30 78 78 0.3 5.0 11 禾苗-1 5 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 15 31 31 2.4 1.8 1 20 67 67 1.9 3.2 3 25 82 82 1.6 4.6 5 30 82 82 0.7 5.7 9 禾苗-2 5 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 15 52 52 2.8 3.8 0 20 92 92 2.5 4.9 1 25 98 98 2.3 6.2 2 30 98 98 1.6 8.3 2 表2. 禾苗-2与各品种(系)的长势比较 3.6. “禾苗-2”大田长势检测 “禾苗-2”分别在乳山和莱芜内陆和沿海不同气候立地进行试验，两地种植2年后，“禾苗-2”的平均高度和胸径均高于“荣花”和“禾苗-1”(见表3)。以上结果表明，在内陆和沿海不同气候立地上“禾苗-2”的长势明显超过了“禾苗-1”和“荣花”中华茉莉。 Table 3 Comparison of Hemiao-2， Hemiao-1 and Rongcheng Zhonghua Jasmine growth in different site 种植地点 Location 品种(系) Varieties 生长周期 Growth period 土壤PH 平均胸径(cm) Average diameter 平均高度(m) Average height 莱芜田家林村 威海茉莉 2年 2 years 7.1 4.02 ± 1.0 3.84 ± 0.7 禾苗-2 4.91 ± 0.9 4.71 ± 1.0 乳山 禾苗-1 2年 2 years 6.8 4.36 ± 0.8 4.69 ± 0.9 禾苗-2 5.41 ± 0.7 5.60 ± 0.8 表3. 禾苗-2与禾苗-1和荣成中华茉莉不同立地生长量比较
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user: 4. 结论与讨论 1) 辐射育种国内外已有较多研究应用 [ 1 ]，利用γ射线处理个体胚性愈伤细胞 [ 4 ]，诱发其进行突变，育种优选培育新品种(系)，能在更短的时间内提高变异频率，为快速优选植株突变类型奠定了基础。不同植物器官的愈伤分化有差异，比较材料中华茉莉茎、叶，以茎为佳；细胞诱变处理，能否形成再生能力的植物胚性细胞和掌控胚性细胞发生及辐射处理的时机是关键 [ 4 ] [ 5 ]。中华茉莉胚性细胞发生较多最佳辐射处理时间段为75~99 h。 2) 本研究通过γ射线辐射诱变处理筛选，获得生根试管苗218株，大棚炼苗存活92株，选择获得1个优系——“禾苗-2”中华茉莉(暂定名)。其生长发育性状明显超过了原“禾苗-1”和对照“荣花”中华茉莉，经2 d大田栽植连续观察，性状稳定。与本人2008年和2014年用γ射线辐射处理杨树具有一定共性 [ 5 ] [ 6 ]，表明利用γ射线辐射细胞，定向筛选培育优良变异植株是一种较好的育种方法。但其胚性细胞活性再生提高和控制突变方向有待进一步深入研究。
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user: 摘要 乌鲁木齐市作为资源性缺水地区，近年来随着经济的高速增长、人口的增加以及工业化和城市化的快速推进，水资源所承受的压力进一步加大，水资源的短缺严重制约了该地区经济社会发展和居民生活质量的提高。本文建立了基于灰色关联度的水资源综合评价模型，用水资源承载力来衡量乌鲁木齐市水资源的供给能力，并对缓解乌鲁木齐水资源短缺提出了一些建议。
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user: 1. 引言 地球上71%的面积被水覆盖，但海水占了97.2%，陆地淡水仅占2.8%，与人类生活最密切的江河、淡水湖和浅层地下水等淡水，仅占淡水储量的0.34%。随着社会的发展、城市的不断扩张和人口的增长，用水需求量已经超过了水资源天然循环的可供量，特别是在全球变暖、生态环境问题突出的现今社会，在某些城市和地区已经明显地表现出了“水资源危机”，解决水资源短缺和污染问题成为人类现在乃至未来的头等大事。 水资源承载力目前来说是水资源科学领域的一个研究热点，施雅风、曲耀光等对乌鲁木齐流域的水资源承载力进行了评价 [ 1 ]，开启了水资源承载力的初期研究。此后，国内学者对水资源承载力的评价研究加深，进一步完善和提高水资源承载力的理论基础。如张雪花等基于系统动力学多目标规划整合模型对秦皇岛市的水资源利用方式进行改善 [ 2 ]。近几年，对于区域水资源承载力的评价方法有了创新和突破，如孙才志等提出了基于信息论中的Jaynes最大信息熵原理的水资源承载力评价模型，并对黄河流域地区的水资源承载力进行评价 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。然而，上述研究均未从长时间序列的角度研究水资源承载力的变化过程。鉴于此，本文采用灰色关联度的水资源承载力综合评价模型来衡量某地区的水资源供给能力，选取需水模数、供水模数、人均供水量、单位GDP用水量、单位工业增加值用水、年均降水量、COD排放强度，氨氮量排放强度等8个指标对乌鲁木齐市2009~2018年水资源承载力进行评价，并提出改善水资源承载力的对策及建议，该研究结果可为当地相关部门提供决策参考和依据。
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user: 2. 研究对象概况及数据来源 2.1. 研究对象概况 乌鲁木齐地处中国西北地区、新疆中部、亚欧大陆中心、天山山脉中段北麓、准噶尔盆地南缘，毗邻中亚各国，是新疆的政治、经济、文化、科教和交通中心，世界上距离海洋最远的大城市，是第二座亚欧大陆桥中国西部桥头堡和中国向西开放的重要门户，是世界上最内陆、距离海洋和海岸线最远的大型城市(2500千米)。但乌鲁木齐是水资源严重短缺地区，虽然在水资源利用方面取得一定进展，但问题依然没有缓解。 乌鲁木齐存在着冰川融水、地表径流和地下径流等不同形态的水资源，降水是水资源的补给来源，降水的变化直接影响水资源的变化。乌鲁木齐有大小河流46条，但由于水资源总量不足，时间、空间分布不均，造成严重的水资源紧缺。据统计，2012年乌鲁木齐水资源总量为9.969 × 10 8 m 3 [ 8 ]，人均为321 m 3 ，远远低于联合国人均500 m 3 的极度缺水标准。 2.2. 数据来源 本文涉及2010~2019年乌鲁木齐市指标数据，主要来源于《乌鲁木齐市统计年鉴》、国家数据网、国家统计局等官方网站。
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user: 3. 基于灰色关联度对水资源供给能力的综合评价模型 3.1. 评价指标体系的建立 水资源承载力评价指标的选取非常关键。在指标的选取中要遵循全面性、科学性、可操作性、时效性等原则。从经济、社会、环境三方面来考虑影响供水和需水的动态因素，本文选取了人均水资源量、水资源利用率、单位GDP用水量、单位工业增加值用水量、农田灌溉亩均用水量、年均降水量、生态用水量等7个指标用来衡量乌鲁木齐市水资源承载力。如图1所示。 图1. 水资源评价指标体系 3.2. 评价指标权重的确定 “经济–社会–环境”系统属于不确定性的灰色系统，且由于数据资料的局限性，不适宜采用其他数理方法，故选用灰色关联度进行权重计算 [ 5 ]。灰色关联度加权的步骤如下： Step1：确定分析序列 确定参考序列 X 0 = { x 0 ( t ) ， t = 1 ， 2 ， ⋯ ， m } ，比较序列 X i = { x i ( t ) ， t = 1 ， 2 ， ⋯ ， m ;   i = 1 ， 2 ， ⋯ ， n } ，将各指标进行无量纲化后构成矩阵： ( x 0 ( 1 ) x 1 ( 1 ) ⋯ x n ( 1 ) x 0 ( 2 ) x 1 ( 2 ) ⋯ x n ( 2 ) ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ x 0 ( m ) x 1 ( m ) ⋯ x n ( m ) ) m × ( n + 1 ) Step2：求差序列、最大差和最小差 求参考序列与比较序列对应绝对差值： y 0 i ( t ) = | x 0 ( t ) − x i ( t ) | 构成差值矩阵： ( y 01 ( 1 ) y 02 ( 1 ) ⋯ y 0 n ( 1 ) y 01 ( 2 ) y 02 ( 2 ) ⋯ y 0 n ( 2 ) ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ y 01 ( m ) y 02 ( m ) ⋯ y 0 n ( m ) ) m × n 绝对差值阵中最大数和最小数，即为最大差和最小差： y max = max { y 0 i ( t ) } 1 ≤ i ≤ n 1 ≤ i ≤ m ， y min = min { y 0 i ( t ) } 1 ≤ i ≤ n 1 ≤ i ≤ m . Step3：计算关联系数 由于绝对差值数据序列的数据间存在着较大的数量级差异，不能直接进行综合，利用分辨系数 ρ 对其进行规范化，则关联系数 r 0 i ( t ) = y min + ρ y max y 0 i ( t ) + ρ y max . 关联系数取值常在0.1~0.5范围内，取值越小，则关联系数差异越明显。 得到关联系数矩阵 ( r 01 ( 1 ) r 02 ( 1 ) ⋯ r 0 n ( 1 ) r 01 ( 2 ) r 02 ( 2 ) ⋯ r 0 n ( 2 ) ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ r 01 ( m ) r 02 ( m ) ⋯ r 0 n ( m ) ) m × n Step4：计算关联度 r i = 1 m ∑ t = 1 m r 0 i ( t ) Step5：归一化加权 权重系数： ω i = r i ∑ i = 1 n r i 3.3. 综合评价等级的确定 选取线性加权综合法作为综合评价模型，相应的综合评价函数为： y = ∑ i = 1 n ω i p i 根据综合评价模型，将水资源承载力指数划分为5个等级(见表1)，根据水资源承载力指数值来判断该地区的供水能力情况。 Table 1 Comprehensive index classification standar 综合评价等级 A B C D E 水资源承载力指数 0~0.35 0.35~0.50 0.50~0.75 0.75~0.95 0.95~1 供水能力 较弱 弱 一般 好 强 表1. 综合指数等级划分标准 由灰色关联度加权的步骤求得各指标权重见表2： Table 2 Weight of each inde 指标名称 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 权重 0.1 0.1 0.3 0.15 0.15 0.1 0.1 表2. 各指标权重 由此可见，农田灌溉亩均用水量、人均水资源量和水资源利用率反映了这个地区水资源条件和可持续利用程度，对水资源承载能力影响较大。 3.4. 结果分析 利用灰色关联度加权法综合评价模型，根据上述计算方法可得到2010~2019年乌鲁木齐市水资源承载力综合评价指标值，计算结果见表3。 Table 3 Comprehensive evaluation results of Urumqi from 2010~201 年份 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 评分 0.4891 0.5102 0.4612 0.5291 0.4711 0.5092 0.5193 0.4910 0.5545 0.4980 等级 弱 一般 弱 一般 一般 弱 一般 弱 一般 弱 表3. 乌鲁木齐市2010~2019年水资源承载力综合评价结果 根据表3可知，2010~2019年乌鲁木齐市水资源承载力综合评分值均在0.45~0.56之间，综合评分值比较低，表明近十年来该市的水资源承载力较弱，水资源幵发具有较大潜力，水资源供给具有一定保证。由图2可看出水资源承载力整体上呈上升趋势，但上升幅度不大，且出现上下波动的现象，水资源承载力系统呈现出良性发展态势。 图2. 乌鲁木齐市水资源承载力综合评价值
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user: 4. 乌鲁木齐水资源匮乏的解决对策 近年来，乌鲁木齐市同时面临着水资源短缺和水环境污染问题，未来的水资源将无法满足人们的需求，亟需进行相关干预 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]，制定一些措施来提高水资源利用率，缓解水资源短缺问题。 1) 加强水利基础设施建设。为解决“跑、冒、滴、漏”造成水资源大量浪费的问题，需加强输水管道、水站、泵站等基础设施的维修和更新，减少和避免水资源在运输过程中的浪费，提高水的利用率。 2) 建立和完善水价。研究表明 [ 5 ]，进行一定的水价调整可以减少用水量，若水价提高10%，家庭用水将降低3%~7%。采用经济手段进行调控，改革水费计费方式，可以促进水资源的保护和利用。 3) 提高污水处理技术和中水利用率。据有关资料显示，城市供水的80%转化为污水，如果污水经过收集处理后，70%的再生水可以循环使用。再生水可用于地下水回灌，地下水源补给，防治地面沉降；用于工业可作为冷却用水、洗涤用水和锅炉用水等方面；用于农、林、牧业用水，可作为农作物的灌溉、种植；用于浇洒公园、绿地的草坪和树木等以及用于冲洗街面道路。 4) 大力发展节水灌溉，提高农业用水利用率。乌鲁木齐用水主要是农业用水，传统的漫灌法极大地浪费了水资源，为了提高农业用水率，采用先进的滴灌、喷灌等技术，可以节约灌水量30%到70%。 5) 提高雨水收集技术。由于乌鲁木齐水资源匮乏，降水量少，対雨水的充分利用十分重要。提高雨水的收集技术，在丰水期时，对雨水的收集处理利用可以在一定程度上缓解供需矛盾。 6) 倡导节约用水，加大宣传力度，提高全民节水意识。解决水资源紧缺，紧靠设施的完善和政策的制定是远远不够的，应做一些从思想上提高惜水和节水意识，更有效地缓解水资源短缺问题。
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user: 5. 结论 人类的生产生活都离不开水，随着社会的发展，水资源渐渐成为一种战略资源，淡水总量越来越少，水资源供需矛盾日益突出。因此，合理配置水资源变得越来越重要。 本文首先建立了基于灰色关联度加权的综合评价模型，综合考虑水资源供水和需水动态因素，用水资源承载力来衡量某地区的供水能力。为此，结合乌鲁木齐地理环境条件，制定了一系列缓解水资源短缺的干预措施。
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user: 摘要 换热器是液化天然气(LNG)运输使用过程的关键设备，印刷电路板式换热器具有体积小、耐高温高压等优点，可以作为该过程的汽化器，其流动换热特性对天然气汽化过程有着显著影响。因此，本文采用数值模拟的方法，以LNG为流动工质，建立NACA0020翼型换热器模型，研究翅片的不同交错间距和垂直间距对换热器流动换热性能的影响。研究结果表明，翅片交错排列的综合换热性能优于翅片并排布置，翅片交错间距Ls = 3 mm时，换热器的流动换热性能最好。随着垂直距离的增大，换热器的流动换热性能增强。将翼型印刷电路板式换热器与箭鱼型印刷电路板式换热器的模拟结果进行对比分析表明，箭鱼型印刷电路板式换热器具有更好的减阻效果，并且其综合换热性能比翼型印刷电路板式换热器更好。
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user: 1. 引言 天然气是一种环保高效的能源，开采出的气态天然气需要经过冷凝成液态进行运输，随后液态天然气需要进过汽化器汽化输送到能源消费端。印刷电路板式换热器(PCHE)作为一种新型的微通道换热器，具有结构紧凑、耐高温高压等优点，处理相同质量的天然气其体积和重量仅为传统汽化器的1/50和1/10。因此将PCHE作为液化天然气汽化过程的核心设备成为了一种新的趋势。 PCHE作为一种微通道换热器，目前主要有直流道、Z字型流道、S型流道和翼型流道四种流道结构。高毅超等人 [ 1 ] 研究了管径(1~6 mm)和转折角(5˚~60˚)对Z字型PCHE传热和压降的影响，结果表明，转角处回流和漩涡是影响其传热和流动的主要因素；管径的增加减小了对流换热系数，降低了流动压降；转折角的增大增加了对流换热系数，显著提高了压降。Lee等 [ 2 ] [ 3 ] 采用数值模拟的方法研究了Z字型流道的结构参数对PCHE性能的影响，所研究的结构参数包括通道角度、通道的椭圆纵横比以及通道横截面的不同形状(半圆形、矩形、梯形和圆形)。结果表明，矩形通道的热工性能最好，水力性能最差，而圆形通道的热工性能最差。热工性能和压降都随着通道的半椭圆纵横比的增加而增加。此外，Lee等人 [ 4 ] 还研究了插入直通道对Z字型PCHE热工水力性能的影响，插入直通道的Z字型PCHE表现出比Z字型更好的热工水力性能。Tsuzuki [ 5 ] 在2007年首次提出S型PCHE，其结构是根据sin曲线通道经打孔和错列布置后形成的。并且利用数值模拟的方法研究了翅片形状和角度对S型PCHE热工水力性能的影响。结果表明，翅片角度对压降影响很大，但对传热性能影响不大，通过对综合传热性能分析得出了最佳流道，其压降仅为具有相同传热性能的Z字型流道的五分之一。浦项科技大学的研究者首先提出了带有翼型翅片(NACA0020)的PCHE，然后Kim等人 [ 6 ] 采用数值模拟的方法研究了翼型PCHE和Z字型PCHE的热工水力性能，结果表明，翼型PCHE在与Z字型PCHE在相同传热性能的前提下，压降仅为Z字型的二十分之一。他们将相同传热性能归因于传热面积的增加，流动阻力的减小在于流线型的结构抑制了分离流的产生。Xu等人 [ 7 ] 采用数值模拟的方法研究了超临界CO 2 在矩形、圆形、椭圆形和翼型翅片中的热工水力性能，结果表明，翼型翅片热工水力性能明显优于其他翅片，矩形翅片和圆形翅片的热工水力性能最差。Chen等人 [ 8 ] 分析比较了NACA 00XX系列翼型PCHE的热工水力性能，研究翼型翅片厚度对PCHE热工水力性能的影响。结果表明，随着翼型翅片的厚度增加，PCHE的热工水力性能下降。 因此，翼型流道的仿生学结构在减小流动阻力方面具有很大的优势，其均匀的流线型结构在增强扰动的同时可以明显地减少能量损失，但是翼型翅片的不同布置方式会对其流动与换热产生显著的影响，因此，本文主要研究翼型翅片的不同布置方式对PCHE热工水力性能的影响，并在翼型PCHE的基础上进一步对比分析了箭鱼型PCHE的流动与换热性能。
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user: 2. 数值模拟 2.1. 物理模型及边界条件 本文换热器采用错流换热的方式，其冷通道模型如图1所示，上下板厚度为0.5 mm，流体域高度为0.75 mm，其中翼型翅片采用NACA0020翼型结构，翼型翅片长度为4 mm，模型进出口设置充分发展段，防止出口处回流，保证进口处均匀流动。整个模型尺寸为3.9 mm × 1.75 mm × 50 mm (其中3.9 mm会随垂直距离变化)，图2为箭鱼型印刷电路板式换热器示意图，将翼型翅片前端形状优化为箭鱼形状，其余尺寸与翼型印刷电路板式换热器相同。两侧采用周期性边界条件，上下采用恒定热流边界条件，上下部输入的热流密度为60 kw/m 2 ，采用质量流量进口，入口质量通量为325 kg/m 2 s，压力出口，换热器工作压力设为10.5 MPa，入口温度为121 K。 图1. 翼型印刷电路板式换热器 图2. 箭鱼型印刷电路板式换热器 为了研究不同布置方式对PCHE热工水力性能的影响，首先保持垂直距离Lv不变，交错间距从0到6 mm创建7个模型，然后改变垂直距离Lv (1.3~3 mm)分别创建4个模型，如表1所示，共计28个模型来对比分析翼型翅片不同布置方式对PCHE流动与换热性能的影响。图3为翼型翅片的排布参数，主要包括交错间距Ls、垂直间距Lv和横向间距Lc。 Table 1 Structural parameters of different model 参数 Ls (mm) Lv = 1.3 mm 0 1 2 3 4 5 6 Lv = 1.7 mm 0 1 2 3 4 5 6 Lv = 2 mm 0 1 2 3 4 5 6 Lv = 3 mm 0 1 2 3 4 5 6 表1. 不同模型结构参数 图3. 翼型翅片排布参数 2.2. 数学模型计算 流体流动与换热主要遵循三大基本守恒定律：质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，在数学方法上将三大定律表示为控制方程来实现。 1) 质量守恒方程(连续性方程)： ∂ ρ ∂ t + ∇ ⋅ ( ρ V → ) = 0 (1) 式中： ρ 为流体密度；t为速度矢量，V为流体速度。 2) 动量方程： ∂ ( ρ μ ) ∂ t + ∇ ⋅ ( ρ μ V → ) = ∂ p ∂ x + ∂ τ x x ∂ x + ∂ τ y x ∂ y + ∂ τ z x ∂ z + ρ f x (2) ∂ ( ρ ν ) ∂ t + ∇ ⋅ ( ρ ν V → ) = − ∂ p ∂ y + ∂ τ x y ∂ x + ∂ τ y y ∂ y + ∂ τ z y ∂ z + ρ f y (3) ∂ ( ρ w ) ∂ t + ∇ ⋅ ( ρ w V → ) = − ∂ p ∂ z + ∂ τ x z ∂ x + ∂ τ y z ∂ y + ∂ τ z z ∂ z + ρ f z (4) 3) 能量方程： ∂ ∂ x j ( μ i ( ρ H + p ) ) = ∂ ∂ x i ( k e f f ∂ T ∂ x i + μ i τ i j ) + S h (5) 式中：k eff 代表有效导热率；H为比焓；S h 为体积热源。 本文换热器固体材料采用不锈钢，流体采用液化天然气(LNG)，其物性(密度、比热容、导热系数、动力粘度)随温度的变化如图4所示，通过编写UDF导入软件，运行压力设置为10.5 MPa，采用RNG k-ԑ湍流模型，压力速度耦合采用SIMPLE算法，方程采用二阶迎风格式，残差设置为10 −6 ，当残差值以及出口温度、压力保持不变时认定结果收敛。 图4. 10.5 MPa下LNG的物性随温度的变化 由于翼型PCHE流动通道的不规则，选取一个周期的翼型流道作为研究对象，如图5所示，其当量直径采用如下计算式： D h = 4 V / S (6) 式中：V为选取周期内流道的体积，S为选取周期内流固接触面积。 图5. 翼型单个周期性流道 Re = ρ ν D h μ (7) 式中： ρ 为流体的平均密度， ν 为流体的平均速度，D h 为当量直径， μ 为流体平均动力粘度。 Nu = h D h λ (8) 式中：h为对流换热系数， λ 为流体导热系数。 h = q T W − T b (9) 式中：q为壁面热流密度，T w 为壁面平均温度，T b 为流体平均温度。 Eu = Δ P ρ ν 2 / 2 (10) 式中：ΔP为进出口压降。 f = Δ P D h 2 ρ 2 ν L (11) 式中：ΔP为进出口压降，L为换热器长度。 2.3. 网格独立性验证 由于翼型翅片结构较为复杂，对PCHE构建非结构化网格，采用进出口温差和压降作为参数进行网格无关性验证。如图6所示，当网格数量为135万时，换热器的压降和温差基本不发生变化，因此，选用135万的网格进行后续的仿真模拟。 图6. PCHE压降和出口温度随网格数量的变化
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user: 3. 计算结果分析 3.1. 交错间距Ls对PCHE流动与换热的影响 图7为Lv = 1.3 mm时不同交错间距Ls下PCHE的速度分布云图，从图中可以看出，由于流道横截面积不断地增加和减小，LNG在其中的流速也不断变化，当交错距离从Ls = 0 mm增大到Ls = 3 mm时，速度分布越来越均匀，当交错间距从Ls = 3 mm增大到Ls = 6 mm时，速度分布逐渐变的不均匀，速度变化程度随着Ls先减小再增大，且Ls = 0 mm和Ls = 6 mm时变化最剧烈，当Ls = 3 mm时，换热器的流场最均匀，交错排列的翼型翅片间的流速比并排排列的流速小，且并排排列的翅片间的速度不断突变，因此翼型翅片交错排列比并排排列形成的流场更加均匀，综上所述，当翼型翅片交错排列时，更有利于换热器形成均匀的流道，更有利于提高流场的均匀性。 图8和图9为对流换热系数h和压降随Ls的变化图，从图中可以看出，随着Ls的增加，对流换热系数h出现了先减小后增加的变化趋势，当Ls = 3 mm时其对流换热系数h最小，Ls = 0 mm时其对流换热系数最大，压降随Ls变化趋势与h相同，当Ls = 3 mm时其压降最小，Ls = 0 mm时其压降最大。即翼型翅片并排排列时其换热性能最好，但其压降损失也最大，当Ls = 3 mm时其压降最小，但其换热性能也最差，综上所述，翅片不同布置下增强换热的同时势必会引起流动压降的增加。因此，必需要研究其综合换热性能Nu/Eu来对换热器进行综合性能优化以提高其热工水力性能。 图7. Lv = 1.3 mm时不同Ls下的速度分布云图 图8. PCHE对流换热系数h随Ls的变化 图9. 压降随Ls的变化图 图10为摩擦因子f随Ls的变化图，摩擦因子f的变化趋势与压降的变化趋势基本一样，随着Ls的增加先减小后增加。当Ls = 3 mm时，摩擦因子f最小。平行布置(Ls = 0 mm)时f最大。并且随着垂直间距Lv的增大，不同交错间距下的摩擦因子的差距逐渐变小，Lv = 1.3 mm时不同交错间距下的摩擦因子差距最大，其并排平行布置(Ls = 0 mm)时比Ls = 3 mm时的摩擦因子增大了9.2%。图11为PCHE的Nu/Eu随着Ls的变化图，如图所示，当Ls = 3 mm时，Nu/Eu最大，因此，当错列布置Ls = 3 mm时，换热器具有最好的综合换热性能。 图10. 摩擦因子f随Ls的变化图 图11. Nu/Eu随Ls的变化图 3.2. 垂直间距Lv对PCHE流动与换热的影响 图12为Ls = 3 mm时不同Lv下换热器的速度分布云图，从图中可以看出，当Lv = 1.3 mm时流道内的速度最大，最大流速可以达到1.84 m/s，且速度变化最剧烈。随着垂直间距Lv的增大，速度分布逐渐变的均匀，当Lv = 3 mm时其最大流速仅为1.18 m/s。Lv = 1.3 mm时，两排翼型翅片之间的距离最窄，流动截面积最小，翼型翅片前宽后窄的结构导致流动截面积不断地增大与减小，极大地扰动了LNG的流动与换热。因此，当Lv = 1.3 mm时，换热器的速度最大且变化最剧烈。 图12. Ls = 3 mm时不同Lv下的速度分布云图 图13为不同Lv下对流换热系数h随Lv的变化图，从图中明显可以看出，h随着Lv的增加而减小，即随着垂直间距的增大而减小，PCHE的换热性能降低。从图14中可以看出，Nu的变化趋势与h相反，随着Lv的增加而增加，这是因为Nu不仅受对流换热系数h的影响，同时也与当量直径D h 有关，随着Lv的增大，PCHE的当量直径D h 增大，并且当量直径直径增大的影响比对流换热系数减小的影响更为显著，因此导致Nu随Lv的变化呈现出与对流换热系数相反的变化趋势。 从图15可以看出，随着Lv的增加，换热器的摩擦因子f逐渐变小，并且随着垂直间距的增大，交错间距的变化对摩擦因子的影响逐渐变小。Lv的增加导致翼型翅片之间的距离变大，翅片间的流动速度变小，流场变的均匀，从而导致摩擦因子变小且随交错间距的变化减小。从图13和图15可以看出，Lv = 1.3 mm时，其对流换热系数较高，但是其摩擦因子也是最大的，因此，需要对不同Lv下的综合换热性能进行对比分析。 图16为质量通量为325 kg/m 2 s时不同Lv下PCHE的Nu/Eu变化图，由图可知，随着Lv的增加，Nu/Eu的值也增加，即翅片布置的越稀疏，Nu/Eu越大。且随着垂直间距Lv的增大，翅片间的交错间距对换热器的综合换热性能的影响逐渐变小。综上所述，在一定的范围内，翅片布置的越稀疏，换热器的综合换热性能越好，翅片越稀疏，交错间距对综合换热性能的影响越小。 图13. h随Lv的变化图 图14. Nu随Lv的变化图 图15. 摩擦因子f随Lv的变化 图16. Nu/Eu随Lv的变化 3.3. 翼型PCHE与箭鱼型PCHE流动与换热性能对比 图17、图18分别为质量通量为325~725 kg/m 2 s时的翼型PCHE和箭鱼型PCHE的Nu和压降对比图。从中可以发现，Nu和压降都随着质量通量的增加而增加，翼型PCHE的Nu比箭鱼型略大一些，并且质量流量越大越明显，当质量通量为725 kg/m 2 s时，箭鱼型的Nu比翼型降低了1.2%，但是，箭鱼PCHE的压降明显更加低一些，当质量通量为725 kg/m 2 s时，箭鱼型的压降比翼型降低了6.7%，这说明箭鱼型翅片的减阻效果要更好一些。因此需要进一步对两种换热器的综合换热性能进行对比分析。 图17. Nu随质量通量的变化 图18. 压降随质量通量的变化 图19、图20分别为翼型和箭鱼型的Eu和Nu/Eu随质量通量变化的对比图，从图19中可以看出，在相同质量通量下，箭鱼型的Eu比翼型的小，而且Eu随着质量通量的增加而减小，这是因为Eu与压降成正比，与v 2 成反比。随着质量通量的增加，压降会增加，但是流速增加的影响更加显著，因此，Eu随着质量通量的增加而减小。从图20中可以看出，箭鱼型的Nu/Eu比翼型的略大一些，当质量通量为725 kg/m 2 s时，箭鱼型的Nu/Eu相比翼型增加了0.66%，因此，箭鱼型的综合换热性能更好，而且当换热器长度增加时，箭鱼型PCHE的优势将会进一步体现出来。 图19. Eu随质量通量的变化 图20. Nu/Eu随质量通量的变化
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user: 4. 结论 本文采用数值模拟的方法，对翼型印刷电路板式换热器的流动与换热性能进行了分析，研究了不同交错间距Ls和垂直间距Lv对换热器流动与换热性能的影响。并在综合换热性能较好的翅片布置方式下进一步对比分析了箭鱼型与翼型印刷电路板式换热器的性能，得出结论如下： 1) 翼型翅片并排布置(Ls = 0 mm)时具有最好的换热性能，同时也具有最大的压降。同时考虑传热和压降时，翼型翅片交错布置(Ls = 3 mm)时具有最好的综合换热性能。 2) 随着翅片间垂直间距Lv的增大，换热器的Nu/Eu增加，翅片间的稀疏布置有利于增强换热器的综合换热器性能，且翅片布置得越稀疏，交错间距对综合换热性能的影响越小。 3) 箭鱼型PCHE的换热性能比翼型PCHE低，但是，其流动压降最大减小了6.7%，说明箭鱼型PCHE的仿生学结构具有更好的流动减阻效果。 4) 箭鱼型PCHE的Nu/Eu比翼型PCHE高，说明箭鱼型PCHE的综合换热性能比翼型更好，对于箭鱼型PCHE值得进一步研究。
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user: 摘要 目的：探讨超声引导下穿刺介入治疗与腹腔镜下肝囊肿开窗术治疗单纯性肝囊肿患者疗效对比。方法：回顾性分析自2017年1月至2020年6月收治的96例手术治疗的单纯性肝囊肿患者，根据手术方式的不同，分为经超声引导下穿刺介入组(A组，n = 51)和经腹腔镜肝囊肿开窗术组(B组，n = 45)，比较两组患者的治疗有效率、术后并发症发生率和平均住院时间。结果：两组患者总体治疗有效率相当(p > 0.05)，但腹腔镜肝囊肿开窗术的痊愈率高于超声引导下穿刺介入治疗，差异具有统计学意义(p < 0.05)。两组患者术后并发症发生率及平均住院时间无显著统计学差异(p > 0.05)。结论：单纯性肝囊肿行超声引导穿刺介入治疗与行经腹腔镜下开窗术的平均住院时间及术后并发症发生率相当，但经腹腔镜下开窗术的痊愈率高于超声引导穿刺介入治疗。
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user: 1. 引言 肝囊肿是肝脏常见的良性疾病，临床将先天性、非遗传性的肝内囊性病变称为单纯性肝囊肿，该病是因肝内迷走胆管和淋巴管发育障碍的一种潴留性囊肿，属于先天发育异常 [ 1 ]。大部分的单纯性肝囊肿生长缓慢且无明显的临床症状，在健康体检时被发现，可定期观察随访，无需特殊处理。部分患者囊肿较大，可有右上腹胀痛、进食后饱胀、纳差等肝内占位病变的症状 [ 2 ]。对于囊肿较大有压迫症状或囊肿近期生长较迅速的患者，需考虑手术治疗。超声引导穿刺介入治疗和经腹腔镜肝囊肿开窗术是最常见的治疗肝囊肿的手术方式 [ 3 ] [ 4 ]，二者均为微创的治疗方法。本次研究通过临床治疗对比分析两种治疗方式的疗效。