DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文提出了高速可压格子Boltzmann模型与Lee-Tarver反应率函数相耦合的模型求解爆轰问题。格子Boltzmann模型使用两个平衡态分布函数分别描述反应物和产物的密度、动量和能量。在连续极限假设下，模型能够给出与Navier-Stokes方程一致的结果。由于化学反应过程和热动力学过程的时间尺度是分离的，所以采用算子分裂法求解Lee-Tarver反应率函数。为了验证模型的有效性，我们研究了爆轰波与冲击波的对撞问题以及爆轰波引发的Richtmyer-Meshkov不稳定性问题。数值结果表明，本文所提出的模型可以用来模拟爆轰现象。 关键词 :格子Boltzmann模型，爆轰，Richtmyer-Meshkov不稳定性，Lee-Tarver反应率函数 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 爆轰是通过冲击波传播的超声速燃烧。爆轰过程释放巨大能量，爆轰波扫过的介质成为高温高压的爆轰产物。模拟爆轰系统的方法主要是求解Naiver-Stokes方程和化学反应方程相耦合的方程组，有追踪法 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 、Arbitrary Lagrange-Euler法 [ 4 ] [ 5 ] 、level set法 [ 6 ] [ 7 ] 、Volume of Fluid法 [ 8 ] 等。随着格子Boltzmann方法在高速可压流体系统建模中取得一系列进展，使得格子Boltzmann模型模拟冲击与爆轰问题成为可能 [ 9 ] - [ 15 ] 。 本文采用高速可压格子Boltzmann模型与Lee-Tarver反应率模型相耦合的方法求解爆轰问题。在格子Boltzmann模型中，使用两个平衡态分布函数分别描述反应物和产物的密度、动量和能量。在连续极限下，该模型可以恢复Navier-Stokes方程。由于爆轰过程中化学反应时间的尺度比宏观流动的时间尺度小几个数量级，因此采用算子分裂法求解Lee-Tarver反应率函数。该模型突破了化学反应对流场没有影响的限制，实现了化学反应和流场的自然耦合。数值结果表明，本文所提出的模型能够用来模拟爆轰现象。
system: [SYSTEM]

user: 3. 数值例子 例1：首先考虑一均匀充满可燃气体的刚性长管，左端为稳定爆轰波，右端为冲击波。假设冲击波的强度不足以引爆可燃气体，即冲击波波阵面后的温度低于可燃气体发生化学反应的温度阈值。首先，爆轰波和冲击波分别沿着各自传播方向运动，瞬时完成了冲击波和爆轰波前导冲击波的相交，由于熵值不同，两波之间形成一道接触间断；在接触间断的左侧，透射冲击波与燃烧产物相互作用；在接触间断的右侧，透射爆轰波的前导冲击波与可燃气体相互作用，可燃气体受到压缩，发生化学反应。 左边界爆轰波的初值为 ( ρ ， u ， v ， T ， λ ) L = ( 1.42 ， 1.52 ， 0 ， 6.12 ， 1.00 ) L ，即爆轰波的Ma数为3.5；右边界冲击波的Ma数为1.5，其初值可以根据冲击波Hugoniot关系和强度计算。其它参数为：空间步长 Δ x = Δ y = 0.001 、 τ σ = 10 − 5 、 Q = 3.5 、绝热指数 γ = 2.0 、化学反应温度阈值 T t h = 3.8 、网格数 N x × N y = 1000 × 3 ；Lee-Tarver反应率函数中的参数为 a = 1 、 b = 10 3 。 爆轰波的Hugoniot关系为 ρ 0 ( D − u 0 ) = ρ 1 ( D − u 1 ) ， (23) P 1 − P 0 = ρ 0 ( D − u 0 ) ( u 1 − u 0 ) ， (24) e 1 − e 0 = 0.5 ( P 1 + P 0 ) ( 1 / ρ 0 − 1 / ρ 1 ) + λ Q . (25) 图1(a)~图1(d)给出了爆轰波与冲击波对撞前后的物理量密度 ρ 、压力 P 、流速 u 、温度 T 的变化曲线。图中可以清晰地观测到爆轰波的von Neumann峰、化学反应区和Taylor稀疏波等基本特征。 为了验证模型的有效性，我们计算了对撞后透射爆轰波的Hugoniot关系和透射冲击波的Hugoniot关系。从图1中，测得入射爆轰波和入射冲击波的速度分别为5.0和−2.1；透射爆轰波和透射冲击波的速度分别为4.5和−2.7。将透射爆轰波前后的各物理量带入方程(23)~(25)两侧进行计算，表1给出了透射爆轰波前后的Hugoniot关系以及方程右侧对左侧的偏差。同样地，我们将透射冲击波前后的各物理量带入冲击波的Hugoniot关系，即方程(23)~(25)中 λ Q = 0 时所得的方程，表2给出了透射冲击波前后的Hugoniot关系以及方程右侧对左侧的偏差。以上数值结果充分表明，本文所提出的格子Boltzmann模型符合爆轰波/冲击波的Hugoniot关系，可以用于爆轰/冲击问题的模拟。 例2：Richtmyer-Meshkov(R-M)不稳定性是冲击波加速两种密度不同的分层流体所导致的界面失稳现象。我们使用本文所提出的格子Boltzmann模型研究了爆轰波从轻流体进入重流体时的R-M不稳定性。 考虑一爆轰管，里面均匀充满可燃气体。爆轰波从左侧进入，其前端为前导冲击波，前导冲击波后跟随一化学反应区。前导冲击波使可燃气体受到压缩，温度升高，当温度超过发生化学反应的温度阈值时引爆可燃气体，释放热量并支持前导冲击波。初始状态为： ( ρ ， u ， v ， T ， λ ) L = ( 1.26 ， 0.35 ， 0 ， 1.26 ， 0 ) L ， ( ρ ， u ， v ， T ， λ ) M = ( 1 ， 0 ， 0 ， 1 ， 0 ) M ， ( ρ ， u ， v ， T ， λ ) R = ( 5.04 ， 0 ， 0 ， 0.19 ， 0 ) R . 下标L、M、R分别表示计算域左侧、中间、右侧部分。空间步长 Δ x = Δ y = 0.001 、时间步长 Δ t = 10 − 5 、绝热指数 γ = 2.0 、化学反应温度阈值 T t h = 1.1 、网格数 N x × N y = 600 × 100 ；Lee-Tarver反应率函数中的参数为 a = 1 、 b = 10 3 。初始界面扰动为 x = 0.15 × N x × Δ x + 8 × 10 − 3 cos ( 40 π y ) ，即初始扰动界面平均位置为0.15，初始扰动的周期为0.05，振幅为 8 × 10 − 3 。在数值模拟中，左侧边界采用入流边界条件，右侧边界采用出流边界条件；上侧和下侧边界采用周期边界条件。 图2给出了t = 0、0.05、0.2、和1.0时刻密度等值线图。从图中可以看出，在t = 0.05时刻，爆轰波的前导冲击波与界面相互作用后，形成一列向左的反射冲击波和一列向右的透射爆轰波。刚扫过界面的透射爆轰波具有一定的曲率，由于压缩作用，界面产生了一个较小的变形，振幅略有减小；在t = 0.2时刻，反射冲击波已经出了计算区域，透射爆轰波阵面趋于平缓，说明透射爆轰波是稳定的。钉子结构内 图1. 爆轰波与冲击波对撞前后各物理的变化曲线。(a) 密度 ρ ，(b) 压力 P ，(c) x方向的速度分量 u ，(d) 温度 T Table 1 The Hugoniot relations before and after the transmitted detonation wav 左侧值 右侧值 右侧值对左侧值的偏差 (23)式 8.42 8.48 0.71% (24)式 11.61 11.66 0.43% (25)式 4.90 4.93 0.61% 表1. 透射爆轰波前后的Hugoniot关系 Table 2 The Hugoniot relations before and after the transmitted shock wav 左侧值 右侧值 右侧值对左侧值的偏差 (23)式 −5.99 −5.97 0.33% (24)式 5.59 5.54 0.89% (25)式 1.76 1.75 0.57% 表2. 透射冲击波前后的Hugoniot关系 图2. 爆轰波由轻流体流入重流体时引发的Richtmyer-Meshkov不稳定性的密度等值线快照。(a) t = 0， (b) t = 0.05， (c) t = 0.2， (d) t = 1.0 部的压强大于外部压强，在压强差的作用下界面扰动振幅开始逐渐增加，并缓慢地形成了由右侧重流体流向左侧轻流体的钉子结构和左侧轻流体进入右侧重流体的泡状结构，与文献 [ 19 ] [ 20 ] 相类似。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 本文构造了用于模拟爆轰问题的完全可压缩格子Boltzmann模型：流场采用双组份格子Boltzmann模型描述，化学反应采用Lee-Tarver反应率函数描述，实现了化学反应与流体流动过程的自然耦合。由于化学反应和宏观流动不能用同一时间尺度描述，因此采用算子分裂法求解化学反应率方程。为了验证模型的有效性，模拟研究了爆轰波与冲击波的对撞和爆轰波引发的Richtmyer-Meshkov不稳定性问题。数值结果充分表明，本文所提出的模型能够用来模拟冲击起爆和热起爆的基本过程，能够准确描述爆轰的von Neumann峰、化学反应区、Taylor稀疏波等基本特征。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 报告一例经超声造影诊断的脾脏多发转移瘤病例。该患者以糖尿病入院，腹部彩超检查诊断脾脏多发实质性占位(转移瘤？)，经超声造影诊断符合脾脏多发转移瘤表现。查找原发病灶，胸腹部增强CT诊断：右肺周围型肺癌；脾多发低密度影，考虑脾转移瘤。超声造影作为一种新技术，无放射性、无肝肾毒性，简便、快捷，应用于脾脏占位性病变的诊断及鉴别诊断，能为临床提供重要诊断依据。 关键词 :超声造影，脾脏，转移瘤 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 脾脏转移瘤通常指来源于非造血系统的恶性肿瘤。临床很少见，因缺乏特征性临床表现，很易误诊。其诊断主要依靠影像学检查。超声造影是近年来发展的一项新技术，在肝脏占位病变的应用研究报道较多，而在脾脏占位病变中的应用尚处于起步阶段，本文应用超声造影诊断脾转移瘤1例，现报道如下。 患者女性，79岁。主因发现血糖升高4年，尿频3周，恶心1天入院。平时口服降糖药，血糖控制可，3周前出现尿频，无尿痛，口服三金片治疗，症状无明显好转，一天前出现恶心，呕吐少量胃内容物，门诊以“2型糖尿病”收入院。既往有冠心病、肝囊肿、动脉硬化病史。体格检查：T：36.0℃，P：72次/分，R：18次/分，BP：127/66 mmHg。神清，语言流利，双肺呼吸音清，无干湿罗音，心率72次/分，律齐，各瓣膜未闻及杂音。腹平坦，无腹壁静脉曲张，未见胃肠型及蠕动波，上腹轻压痛，无肌紧张，肝脾未及，肝区、双肾区无叩击痛。双下肢无水肿，足背动脉搏动可。实验室检查：血常规：白细胞计数：3.08 × 10 9 /L (3.5 × 10 9 /L~9.5 × 10 9 /L)，中性粒细胞百分比：69.2% (40%~75%)，淋巴细胞百分比：23.7% (20%~50%)。尿液分析：亚硝酸盐：2+(阴性)、白细胞：289.80/ul (0~30/ul)，白细胞/H：52.16个/HPF (0~5.4个/HPF)，细菌：86411.6个/ul (0~3324/ul)，细菌/H：15554.09个/HPF (0~598.3个/HPF)。空腹血糖：6.83 mmol/L (3.9~6.1 mmol/L)，糖化血红蛋白：6.5% (4%~6%)。糖类抗原CA125：55.35 U/mL (<35 U/mL)，糖类抗原CA199：37.78 U/mL (<34 U/mL)。超声所见：肝脏轮廓尚清，肝右叶最大斜径130 mm，于肝内可见两个无回声区，壁薄光滑，后方效应增强，其中右叶较大一个约83 × 71 mm，余肝回声致密，管道走行尚清，门脉10 mm、胆总管6 mm。脾脏轮廓尚清，大小约93 × 46 mm，内可见数个低回声团，周边有晕，其中较大一个约30 × 25 mm，内回声不均，中心可见大小约11 × 7 mm无回声区，余脾回声尚均匀，脾静脉 < 7 mm。彩色多普勒：肝脏无回声区内未见明显血流信号。脾脏低回声团内未见明显血流信号，周边可见星点状、短棒状血流信号。超声诊断：1、脾脏多发实质性占位(其一伴液化转移瘤？建议进一步检查)；2、脾脏增厚；3、肝囊肿、脂肪肝。超声造影所见：经肘静脉团注声诺维造影剂2.4 ml，11秒脾脏开始出现微泡。动脉期：较大病灶呈不均匀低增强，中心呈无增强，实质期：较大病灶呈持续低增强。第二次团注声诺维造影剂2.4 ml，11秒脾脏开始出现微泡。动脉期：较小病灶呈不均匀低增强，实质期：较小病灶呈持续低增强。超声造影诊断：符合脾脏多发转移瘤超声造影表现(见图1、图2)。查找原发病灶，经胸、腹部增强CT诊断：右肺周围型肺癌。脾多发低密度影，考虑脾转移瘤。
system: [SYSTEM]

user: 2. 讨论 脾脏转移瘤通常指来源于非造血系统的恶性肿瘤。转移途径为血行、淋巴和直接侵犯 [ 1 ] 。肺癌远处 图1. 动脉期病灶呈不均匀低增强，中心呈无增强 图2. 实质期病灶呈持续低增强 转移通常发生于脑、肾上腺、骨骼和肝脏，而脾转移相对罕见 [ 2 ] 。脾脏肿瘤无论是原发的还是继发的均较其他实质性脏器的肿瘤发生率少，Krurnhbar认为脾原发性恶性肿瘤不超过全部恶性肿瘤的0.64%。脾转移性恶性肿瘤发生率约为所有脾恶性肿瘤的2%~4% [ 3 ] [ 4 ] 。脾脏肿瘤临床症状不明显，缺乏特征性临床表现，易延误诊断。诊断主要依靠超声、CT等影像学检查。脾脏转移瘤超声表现多种多样，呈无回声、低回声、等回声、高回声型。囊实性混合型、钙化型均可出现；可单发或多发，大小不等，多结节融合可呈巨块型 [ 5 ] 。超声发现脾占位病变较容易，但鉴别诊断较困难。超声造影作为一种新技术，通过检测声学造影剂微泡回声信号，可得到组织器官的微循环灌注信息，提高了超声对脾肿瘤的诊断和鉴别诊断能力。脾脏超声造影分动脉期(开始注入造影剂至造影剂自脾动脉进入脾实质并逐级分支至脾包膜，约20秒)和实质期(脾内充满造影剂至造影后3~5分钟)。良恶性占位病变的增强表现不同，脾脏良性占位表现为慢进慢出或快进慢出特点；脾脏恶性占位表现为快进快出特点。本例脾转移瘤超声造影表现为：动脉期病灶呈快进快出，不均匀低增强，实质期病灶呈明显低增强特点，与文献 [ 6 ] 一致。 超声造影能实时观察造影全过程的动态变化，造影剂经肺呼出，不含碘，无放射性，无体内蓄积，无肝肾毒性，应用于脾脏占位性病变的诊断及鉴别诊断，能为临床提供重要诊断依据。
system: [SYSTEM]

user: 农民参与农村公共品供给意愿的影响因素分析
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 作为农村生产生活的必要条件，农村公共品供给是实现农业现代化的重要保障，但由于供给约束问题，国家通过转移支付无法满足所有的农村公共品供给需求。为了实现农村公共品供给的供需均衡，不仅需要国家相关政策制度的进一步完善，还需要撬动农村社会的一切力量，其中就包括农民的主动参与。文章基于对河南省农民的调查数据，运用Logistic模型对影响农民参与农村公共品供给意愿的因素进行了实证分析。研究发现：年龄、文化水平、耕地面积、定居倾向、政府对农村公共品投入力度等对农民参与供给具有影响。其中耕地面积、定居倾向和政府对农村公共品投入力度的影响尤其显著，反映了农村发展预期和国家政策激励对于农民农村公共品参与供给的积极推动作用。文章认为，为进一步解决我国的三农问题，相应公共政策制定与完善应该强调农村公共品供给的内生机制，注重农民的参与积极性。 关键词 :农村公共品，参与供给，内生机制，影响因素 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 党的十八届五中全会提出，实现“十三五”发展目标，必须牢固树立切实贯彻创新、协调、绿色、开放和共享五个发展理念，着力推进农业供给侧结构性改革，促进农业增效和农民增收。这就需要在产业结构、产品结构和品质结构的调整方面引起足够重视，并且通过发展多种形式适度规模经营解决上述问题。而作为解决上述一系列问题的物质助力，农村公共品的地位显得至关重要，不仅关系到农业生产效益及农民的生产生活，更是影响农村经济社会发展的基础性条件。农村公共品是指在农村范围内为乡村社会居民所消费的带有公共品性质的社会产品；其需求由农民个体和群体发出，而其供给却对政府和社会的资源具有极大的依赖性 [ 1 ] 。从上述概念不难看出，由于农村公共品具有非竞争性与非排他性特征，完全通过市场化方式进行产品供给不太可能实现，在很大程度上需要各级政府主导实施。省级财政虽然可以为农村提供越来越多的转移资金，但完全依托省级财政来解决农村的公共品供给，可能性很小。进入21世纪，国家对农村地区投入大量资金，有效推动了农村公共品的供给，但与农民实际需求意愿相比还存在较大差距，进而形成了结构性与区域性不平衡问题 [ 2 ] [ 3 ] 。因此，如何通过供给侧改革，建立合适的农村公共品供给机制，在农村社会结构持续变化、农村利益格局不断重构的情况下至关重要。
system: [SYSTEM]

user: 2. 文献回顾 目前，国外学者对该领域的研究主要包括：农村公共品供给模式研究、需求特征研究、供给实证研究和供给效率研究等。Gilles和Stephane认为个人提供公共品缺乏效率，政府应承担责任 [ 4 ] 。在此基础上，Robert和Klaas提出可利用增加转移支付来解决农村公共资源短缺问题 [ 5 ] 。不同于政府导向型农村公共品供给策略，Simon和Ravi倡导在居民之间公共需求有重叠的前提下，通过协作自费的形式提供农村公共品 [ 6 ] 。与国外相比，国内对于农村公共品的研究较多，研究领域主要涉及公共品的概念及本质属性、农村公共品的含义及特征、农村公共品供给现状、农村公共品供给存在的问题、农村公共品供给改革的思路、农村公共品供给的绩效评估等。在对农村公共品概念化的基础上，张士云等认为公共产品的投入能够降低私人的生产成本，刺激农业生产效率，提高农业边际产量，对农业增长具有正向促进作用 [ 7 ] 。陈思源等构建了农村公共品供给能力评价体系，实证掌握了农村公共品供给能力的变化趋势 [ 8 ] ；余丽燕和曲延春倾向于以扩大内需为目的的农村公共品供给的政府承担责任机制，并肯定了“一事一议”在当前提供农村公共品过程中的积极作用 [ 9 ] [ 10 ] ；而张益丰等提出通过发展农村综合型合作社形成农村准公共品供给新渠道 [ 11 ] ；蔡起华等分析了农村公共品供给的影响因素，认为社会网络关系嵌入与农村公共品供给密切相关 [ 12 ] 。 综上所述，国内外学者从不同视角对农村公共品供给进行了理论和实践探讨，其研究主要集中在供给制度变迁、现状困境和对策建议等方面，侧重于政策导向，具有微观性、技术性特征，其理论与方法对后续研究具有总要的启发和借鉴意义，但还存在以下几方面问题：一是国外学者关于农村公共品领域研究成果均以经济较为发达、城乡发展较为均衡的大环境为背景，而中国还处于转型经济阶段，无论是公共品供给方式还是供给特点都与发达国家截然不同；二是以上研究从不同角度诠释了农村公共品供给，但大都是从外部视角进行阐释，忽缺乏全面视角和宏观战略的方向性建构。由此，通过引入新的理念来探究农村社区公共品的现实逻辑和未来指向具有填补理论空白的意义。
system: [SYSTEM]

user: 3. 研究假设 农村公共品供给是基于需求的行为过程，根据行为科学理论，行为源于动机，动机源于需求，而需求离不开个体与环境之间的相互作用 [ 13 ] 。因此，人的行为是个体与环境相互作用的产物。基于已有理论和前述学者对于农村公共品供给的探讨，文章选择农民微观因素国家政策宏观因素作为农村公共品供给农民参与意愿的待检验因素。农民微观因素包括年龄、文化程度、耕田面积、收入和定居倾向，这些因素可能会对农民是否愿意参与公共品供给产生影响；宏观环境包括户籍政策、土地政策、社会保障和政府投入。
system: [SYSTEM]

user: 5. 研究结论与政策启示 (一) 主要结论 通过分析表明，农民参与农村公共品供给意愿的影响因素主要有9个，分别是年龄、文化水平、性别、耕地面积、年收入、定居倾向、土地政策、政府对农村公共品投入力度和现有社会保障。 (二) 政策建议 农村公共品供给过程中，国家政府投入是主要供给源泉，但由于我国幅员辽阔，这种外部力量往往不可能包揽下所有的农村公共品供给，更无法满足不同地区对于农村公共品的复杂要求。通过发现和挖掘农民对于农村公共品供给的参与度，进而提高农村公共品供给效率，促进农村公共品供需均衡。 1) 鉴于农民对于农村公共品供给意愿主要受到对于农村发展预期的影响，政府应当加大农村地区公共品投入力度，无论是土地政策的实施还是政府的转移支付方面，都要率先考虑农民的切实利益，努力营造农村向好性发展氛围，把农村生活生态与生产生态有机结合，使农民具备足够的信心长期投入农业生产并且进行长远性农业投资。 2) 以农业供给侧结构性改革为契机，鼓励农民在主动参与农村公共品供给时优先考虑种植绿色优质农产品的可行性，在农村公共品的辅助下实现农产品标准化生产和品牌创建，进而提高农业综合效益和竞争力，实现农村公共品的效用最大化。 3) 通过文化建设提高农民主人翁意识，让农民切实理解农村公共品供给与自身发展密切相关，增强农民的归属感和向心力；同时也需要有号召力的各级政府以身作则，加深农民之间、农民与政府之间的相互沟通与协作，整合各种潜在资源，在良性博弈中实现农村经济发展。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 将锶铁氧体添加到天然橡胶，采用常规工艺制备出来橡胶复合材料，研究了铁氧体添加量(10，25，50，100 phr)对所得橡胶复合材料的物理机械性能研究的影响，并研究了热空气对橡胶复合材料的物理机械性能影响。结果表明，随着锶铁氧体添加量的增加，橡胶复合材料的物理机械性能先增加后降低，在热老化箱中70℃老化72 h老化后橡胶复合材料的物理机械性能变化很小，而天然橡胶的拉伸强度和扯断伸长率急剧下降，表明锶铁氧体的添加有利于提高天然橡胶的抗热氧化性能，有望拓展天然橡胶应用范围。 关键词 :锶铁氧体，天然橡胶，橡胶复合材料，抗热老化 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 橡胶磁性复合材料是一种结合了橡胶弹性和磁性填料的磁学性能的特殊智能材料 [ 1 ] ，具有密度小、柔软性好、易加工、可绕性好、保磁力大、导电、导热、可裁剪等，制品形状多样，可制成各种形状复杂的零件等优点，因此在化学、材料、航空航天、医药生物中具有许多潜在的应用，如阻尼装置，仿生机器人的人造肌肉，电磁干扰屏蔽系统和磁形状记忆聚合物和大的应变执行器等等 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ，近年来受到越来越多研究者的关注。铁氧体具有价格低和稳定性好，从而成为其中最重要的材料，如钕铁硼粉、镍锌铁氧体、锰锌铁氧体、铁酸钡、铁酸锶等由于其结构稳定、价格低廉被研究者添加到天然胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等不同橡胶中，磁性铁氧体的添加改变了弹性体的物理化学性能，使得复合弹性体得到更为广泛的应用 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。尤其是锶铁氧体和钡铁氧体在标准条件下，能够保留永久磁性耐湿、稀释剂、溶剂、盐、润滑剂、碱金属、有害气体，成为无法取代最重要的硬磁材料。天然橡胶(NR)具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性使其具有高抗拉强度、高的韧性和断裂伸长率等杰出的力学性能，用途极其广泛。如果仅从加工工艺和力学综合性能考虑制备磁性橡胶时首选基体橡胶为天然胶 [ 11 ] 。但是由于NR具有不饱和双键，所以NR是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射等条件下都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点。 前期大量的文献报道制备的磁性复合材料虽然具有良好的磁学特性，但是其物理机械性能通常会变差。为此本研究选择常见的锶铁氧体作为填料添加到天然橡胶中，制备一种具有良好抗老化性能的磁性橡胶复合材料，从而使之可以应用在更为广泛的技术领域。
system: [SYSTEM]

user: 2. 实验部分 2.1. 磁性橡胶配方与制备工艺 原材料：天然橡胶NR (重庆长寿捷圆化工有限公司)，防老剂RD (安阳市金茂祥工贸有限责任公司)，促进剂DM (上海成锦化工有限公司)，硬脂酸SA (广州市诚壹明化工有限公司)，氧化锌ZnO (临沂市源泉商贸有限公司)，硫磺S (上海智孚有限公司)，锶铁氧体(SrFe 12 O 19 )(北矿磁材科技股份有限公司)。配方设计见表1。 橡胶复合材料的制备工艺过程：首先对锶铁氧体放入110℃的干燥箱中烘干24小时后，备用；NR经过切胶、塑炼和混炼操作：将NR中加入防老剂RD，促进剂DM，SA，ZnO，SrFe 12 O 19 (分几次加入)后混炼均匀；最后将S加入继续混炼，每组配方的混炼过程在30 min内完成；混联均匀后薄通下片、停放24 h，将称量好的胶料放入25 t平板硫化机上加压15 MPa，在温度150℃硫化时间10 min(根据各试样的硫化曲线中t90的时间，最后综合考虑，确定试样的硫化时间)。硫化后的胶片放置24 h后按照测试标准制样 [ 12 ] ，进行物理机械性能测试 [ 13 ] 。 2.2. 实验所用设备 66O-1型单刀切胶机(无锡市第一橡塑机械有限公司)，X(S)K-160开炼机(无锡市第一橡塑机械有限公司)，JDL-2500N电子式拉力机(江都市新真威试验机械有限公司)，QLB-500D/Q平板硫化机(无锡市第一橡塑机械有限公司)，GT-M2000-A无转子硫化仪(高铁科技股份有限公司)，邵尔氏LX-A橡胶硬度计(江都市真威试验机械有限公司)，WHT-10A测厚仪(江都市真威试验机械有限公司)，RHL-225热空气老化箱(南京五和试验设备有限公司)。 2.3. 性能测试 硫化特性按GB/T16584《橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性》测定；邵氏A型硬度按照GB/T531.1-2008进行测试；拉伸性能按GB/T528-2009《硫化橡胶拉伸应力应变性能的测定》测试；撕裂实验依据GB/T529-2008《硫化橡胶撕裂强度的测定》测试；热老化试验按GB/T3512-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验》测试：在70℃空气热老化试验箱中老化72 h。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与讨论 3.1. 硫化曲线 通过硫化仪对我们所制备的橡胶复合材料进行了硫化曲线测定，结果如表2所示。 影响硫化特性的因素很重要的一点是焦烧时间t 10 ，焦烧越长，加工安全性就好，从表2看出不加锶 Table 1 Compounding formulation for rubber composite Ingredients Amounts (g) NR 100 RD 0.5 DM 0.5 SA 1.5 ZnO 3 S 2.5 SrFe 12 O 19 * 0~100 表1. 制备橡胶复合材料的配方 * SrFe 12 O 19 /g (samples): 0(1#)， 10(2#)， 25(3#)， 50(4#)， 100(5#). 铁氧体的空白试样(1#)t 10 比添加了锶铁氧体后的时间都长，随着添加锶铁氧体量的增多，t 10 逐步变小，相比之下未添加锶铁氧体的NR(1#)加工性能最好。从表2中可以看出随添加的锶铁氧体量的增加，硫化时间t 90 和t 100 均逐渐减少。可见，硫化时间也随着锶铁氧体填充量的增加而逐渐变少，而加工性能逐渐变差。 3.2. 力学性能 从表3中可知随着添加磁粉的量从10增加100份(试样2~5#)，拉伸强度先增加后减小，但总体上和不加磁粉的NR复合材料(1#)的拉伸强度差不多；扯断伸长率规律也是如此，先增大后减小；2#试样的拉伸强度和扯断伸长率最大；撕裂强度呈增加趋势，5#试样的撕裂强度最大；300%定伸应力和邵氏硬度随着磁粉添加均呈增大趋势，这些结果与文献 [ 11 ] 报道的研究结果一致。 3.3. 老化后复合材料的性能 我们将橡胶复合材料按标准将裁好的各拉伸试样放入老化箱中，在循环热空气的作用下进行老化：70℃下保温72 h，然后研究其老化后的物理机械性能，具体结果见表4。 从表4中可以看出老化后橡胶复合材料的拉伸强度均降低，但是添加了磁粉的复合材料降低得较少，拉伸强度也比老化前降低，300%定伸应力比老化前增加，邵氏硬度也比老化前增加。直观的变化情况列于表5，从表中可以看出天然橡胶的拉伸强度，扯断伸长率和300%定伸应力老化前后变化比较大，相对而言，添加了磁粉的磁性橡胶变化较小，而且随着磁粉量从10份增加到100份时，拉伸强度和扯断生长率的变化逐步减少。表明磁粉的添加有利于提高橡胶复合材料的抗热氧化性能，有利于改善天然橡胶在热空气中的使用性能。 Table 2 Vulcanization characteristics of rubber composite Samples T/˚C M H /dNm M L /dNm t 10 /min t 90 /min t 100 /min 1# 150 3.78 0.12 5:03 12:07 17:43 2# 150 3.9 0.23 4:27 11:09 16:12 3# 150 4.48 0.18 3:56 9:54 15:32 4# 150 4.93 0.18 3:38 9:38 14:53 5# 150 11.2 0.24 3:17 8:21 12:45 表2. 橡胶复合材料的硫化曲线特性 Table 3 Mechanical properties of rubber composite 试样 拉伸强度(MPa) 扯断伸长率(%) 撕裂强度(N/mm) 300%定伸应力(MPa) 硬度(邵尔A) 1# 17.36 706 20.38 1.06 34 2# 21.49 732 23.36 1.79 37 3# 19.73 703 25.74 1.82 39 4# 17.48 678 29.38 2.11 47 5# 16.42 656 30.58 2.43 48 表3. 橡胶复合材料的力学性能 Table 4 Mechanical properties of rubber composites after hot-agin 试样 拉伸强度(MPa) 扯断伸长率(%) 300%定伸应力(MPa) 硬度(邵尔A) 1# 13.89 636 1.36 41 2# 18.40 662 1.98 41 3# 17.46 660 2.31 45 4# 17.03 641 2.51 48 5# 16.02 622 2.96 49 表4. 老化后橡胶复合材料的物理机械性能 Table 5 The changes of mechanical properties of rubber composites after hot-agin 试样 拉伸强度变化率(%) 扯断伸长率变化率(%) 300%定伸应力 的变化率(%) Δ 硬度 (邵尔A) 1# −19.99 −9.92 28.30 7 2# −14.38 −9.56 10.61 4 3# −11.51 −6.12 26.92 6 4# −2.57 −5.46 18.96 1 5# −2.44 −5.18 21.81 1 表5. 老化前后橡胶复合材料的物理机械性能变化
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 采用简单的工艺，在天然橡胶基本配方中添加不同量的锶铁氧体填料，制备出了具有良好物理机械性能的磁性橡胶复合材料，锶铁氧体的填充提高了天然橡胶的结构和性能的稳定性，同时也改善了天然橡胶的热空气氧化的物理机械性能，且随着锶铁氧体添加量的增加，物理机械性能在热空气氧化前后变化越小，有利于改善天然橡胶在热空气的应用。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：探讨临产前后bcl-2、Fasl在胎盘滋养层细胞的蛋白表达变化及其与母血、羊水中内皮素-1 (Endothelin-1， ET-1)、前列腺素E 2 (ProstaglandinE 2 ， PGE 2 )的浓度之间的关系。方法：53例足月妊娠妇女分成两组，其中临产组28例，未临产组25例。用免疫组化(Immunohistochemical， IHC)法测定胎盘滋养层细胞bcl-2、Fasl的蛋白表达，用放射免疫法测定孕妇母血、羊水中ET-1、PGE 2 的浓度。结果：1) 临产组胎盘滋养层细胞bcl-2、Fasl的蛋白表达明显低于未临产组，两组平均灰度及阳性细胞率比较，差异有显著性(p < 0.05)。2) 临产组母血、羊水中ET-1、PGE 2 水平均高于未临产组(p < 0.05)。3) 母血、羊水中ET-1的浓度与PGE 2 的浓度变化呈明显的正相关；母血、羊水中ET-1、PGE 2 的变化与bcl-2的蛋白表达呈负相关(p < 0.05)，而与Fasl的表达不相关(p > 0.05)。结论：bcl-2、Fasl介导的胎盘滋养层细胞凋亡在启动分娩发动过程中具有重要作用；bcl-2的作用可能受ET-1、PGE 2 等细胞因子的调控。 关键词 :胎盘，bcl-2，Fasl，内皮素-1，前列腺素E 2 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 胎盘是母、儿在体内相互接触的部位，对妊娠的维持发挥着重要作用，但其在分娩中的作用尚不清楚。已有的研究表明，孕晚期胎盘存在细胞凋亡 [ 1 ] ，而一些细胞因子与分娩发动相关，可以推测这些细胞因子与胎盘凋亡可能有关。ET-1和PGE 2 在分娩过程中发挥着重要的作用，而调控胎盘细胞凋亡的基因主要是bcl-2及Fasl [ 2 ] 。本课题应用免疫组化及放免方法，通过检测bcl-2及Fasl在正常足月妊娠妇女胎盘的表达以及母血、羊水中ET-1和PGE 2 含量的测定，探讨分娩发动时胎盘凋亡与细胞因子之间的关系。
system: [SYSTEM]

user: 2. 资料与方法 2.1. 一般资料 该研究纳入病例均征得孕妇本人同意并签署知情同意书。2006年9月至11月53例足月妊娠住院孕妇根据临产状态分为未临产组及临产组。分类标准参照谢幸、苟文丽主编第8版《妇产科学》，如下：1) 未临产组25例：为骨盆狭窄或社会因素要求剖宫产，胎心监护仪显示无宫缩，肛查宫口未开。年龄20~34岁，孕龄37~41周，新生儿出生体重3000~3830 g。2) 临产组28例：均为经阴道自然分娩。年龄19~34岁，孕龄37~41周，新生儿出生体重3010~3700 g。两组孕妇均为初产妇，入选标准为无任何病理妊娠及妊娠并发症，产程中无特殊用药。入院时肝、肾功能检查正常，两组孕妇年龄、产次、孕龄及新生儿体重比较，差异无显著性(p > 0.05)。 2.2. 方法 2.2.1. 标本采集及处理 临产组于宫缩进入活跃期后抽取产妇肘正中静脉血4 ml，分成两份，各2 ml分别加入含EDTA 30 µl及抑肽酶40 µl的试管中，4℃，3000 r/min，离心10 min，分离血浆，分离样本标记后一起置−70℃冰箱保存。并于人工破膜时经前羊膜囊穿刺取羊水4 ml，4℃，3000 r/min，离心5 min后，取上清，分装两管，标记后置−70℃冰箱保存。未临产组于术前取血及术中切开子宫下段肌层后经胎膜取羊水，取法及处理同上。胎盘娩出后立即在母体面中央及四周边缘部各剪取组织一块，大小1 × 1 × 0、5 cm。生理盐水中漂洗干净，中性甲醛固定24小时，梯度酒精脱水，二甲苯透明，浸蜡，石蜡包埋。 2.2.2. IHC检测胎盘滋养层bcl-2、Fasl的表达及计算机图象扫描分析 1) IHC染色SP法：试剂盒由福州迈新生物技术公司提供。标本制成4 µm切片，二甲苯脱蜡，梯度乙醇水化，高温高压修复抗原，内源性过氧化物酶阻断10 min，PBS洗3 × 5 min，非免疫源性动物血清10 min，PBS洗3 × 5 min，一抗4℃冰箱过夜，PBS洗3 × 5 min，生物素化二抗10 min，PBS洗3 × 5 min，链亲和素-过氧化物酶10 min，PBS洗3 × 5 min，DAB显色，苏木素复染，盐酸乙醇分化，自来水返蓝，中性树胶封片。2) 计算机图象扫描分析：采用15，400计算机图象分析仪对切片进行图象分析。每张切片随机选取10个绒毛，分别计算单个绒毛阳性细胞总面积及绒毛合体滋养细胞、细胞滋养细胞、间质细胞的总扫描面积、总灰度参数；用阳性细胞率(阳性细胞总面积/总扫描面积)及平均灰度(总灰度/总扫描面积)代表bcl-2、Fasl表达强度。 2.2.3. 放免法检测ET-1、PGE 2 采用非平衡法测定血浆和羊水中的ET-1、PGE 2 浓度，药盒由解放军总医院东亚放免所提供。 2.2.4. 统计学分析 所有数据用SPSS 10.0统计学软件包处理。根据资料性质，分别采用t检验或t’检验；两因素相关分析用直线相关分析。结果均以( x ¯ ± s )表示。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果 3.1. 两组胎盘绒毛滋养细胞计算机扫描定量分析结果 两组平均扫描视野和扫描面积比较，差异有显著性。(p < 0.05)平均灰度及阳性细胞率见表1。 3.2. 两组母血、羊水中ET-1、PGE 2 检测结果 两组母血、羊水ET-1、PGE 2 检测结果显示，临产组母血、羊水中ET-1、PGE 2 值均明显高于未临产组，有差异显著性(p < 0.05)，见表2。 3.3. bcl-2、Fasl的表达与ET-1、PGE 2 量之间的关系 bcl-2、Fasl平均灰度及阳性细胞率分别与母血、羊水中ET-1、PGE 2 放免值作直线相关分析发现，bcl-2平均灰度及阳性细胞率分别与母血、羊水中ET-1、PGE 2 浓度呈显著负相关，直线相关系数r有统计学意义(p < 0.05)。Fasl平均灰度及阳性细胞率与母血、羊水中ET-1、PGE 2 浓度不相关(p > 0.05)。
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论 4.1. bcl-2、Fasl的表达与分娩发动的关系 bcl-2是胎盘凋亡的抑制基因 [ 1 ] 。在bcl-2高表达的组织，细胞凋亡相对较少，而低表达的组织，细胞凋亡增多。本实验应用免疫组化SP法对两组胎盘绒毛滋养层细胞进行染色后发现，在光镜下，bcl-2主要定位于合体滋养细胞，阳性颗粒分布于胞膜及胞浆上，阳性细胞呈弥漫性或局灶性分布。临产组及未临产组均有bcl-2表达，通过做图象分析使染色结果量化后发现，未临产组bcl-2表达的阳性细胞率及平均灰度高于临产组(p < 0.05)，证明未临产组bcl-2表达明显高于临产组。说明分娩发动状态下，bcl-2的表达是减少的，由于bcl-2的降低使其对胎盘滋养细胞的抑凋亡作用减弱，从而可能使细胞凋亡增加。研究结果表明，bcl-2介导的胎盘滋养层细胞凋亡是分娩发作中存在的一种现象，并可能在参与启动分娩发作方面起重要的作用。 另一个凋亡基因Fasl的测定结果显示，胎盘绒毛细胞滋养细胞、合体滋养细胞、间质细胞均有Fasl的表达，阳性颗粒分布于胞浆。光镜下两组Fasl在滋养细胞的表达皆以中度及弱阳性为主，强阳性不多，与文献报道的观察结果一致 [ 2 ] 。但进一步作图象分析量化后发现，未临产组Fasl的阳性细胞率及平均灰度仍大于临产组，统计学检验，差别有显著性(p < 0.05)。已知Fasl是Fas的配体，二者结合后，能引起表达Fas的淋巴细胞凋亡，本实验结果推测，临产组低Fasl的表达可能与分娩发动有关，由于Fasl的降低，使Fas阳性表达的淋巴细胞凋亡减少，从而使母体对胎儿及胎盘的免疫反应增强，引起分娩发作。 Table 1 Comparison of two groups of placental bcl-2 and Fasl gene expression ( x ¯ ± s 组别 例数 bcl-2 Fasl 平均灰度 阳性细胞率 平均灰度 阳性细胞率 临产组 28 91.29±11.66 1) 0.48±0.17 1) 99.54±12.43 1) 0.54±0.09 1 未临产组 25 99.95±9.27 0.64±0.13 116.98±10.18 0.77±0.09 表1. 两组胎盘bcl-2、Fasl基因表达的比较( x ¯ ± s ) 注：与未临产组比较 1) p < 0.05。 Table 2 Two groups of maternal blood and amniotic fluid ET-1， the concentration of PGE2 ( x ¯ ± s 组别 例数 PGE 2 (pg/ml) ET-1(pg/L) 母血 羊水 母血 羊水 临产组 28 470.6±61.8 1) 7884.3±110.0 1) 161.7±23.83 1) 100.6±24.23 1 未临产组 25 300.9±29.2 2154.4±152.9 102.0±32.58 52.9±19.78 表2. 两组母血、羊水中ET-1、PGE 2 浓度比较( x ¯ ± s ) 注：与未临产组比较 1) p < 0.05。 4.2. ET-1、PGE 2 与分娩发动的关系 已知前列腺素(Prostaglandins， PG S )为人体多种生理及病理代谢调节的中介物。已有的研究表明，人胎膜局部释放的PGE 2 可引起子宫平滑肌收缩和宫颈成熟，且其促宫缩作用比缩宫素强 [ 3 ] 。已知羊膜是合成PGE 2 的主要部位，这与羊膜层主要表达前列腺素合成酶(Prostaglandin endoperoxide H synthase， PGHS)活性有关，绒毛膜中也存在少许PGHS活性。 ET是一组有强的血管收缩作用的多肽类物质，本实验测定了与妊娠关系密切的母血及羊水中的ET-1浓度。发现临产组母血及羊水中ET-1浓度分别明显大于未临产组。且临产组浓度较正常值(50.8 ± 7.58)成倍数关系。由此说明，ET与分娩发作关系密切。研究证明，ET有强的子宫收缩作用，并可刺激羊膜上PGE 2 的形成 [ 4 ] ，子宫肌上存在ET受体，ET与其受体结合后，使胞内 G a 2 + 浓度升高，引起宫缩 [ 5 ] ，同时，羊水中ET的作用使PGE 2 形成增多，PGE 2 作用于子宫平滑肌，进一步加强宫缩，促进分娩发作。 4.3. bcl-2、Fasl的表达与ET-1、PGE 2 的关系 bcl-2、Fasl的阳性细胞率、平均灰度分别与母血、羊水中的ET-1、PGE 2 浓度进行相关分析后发现，胎盘凋亡基因bcl-2的表达与母血、羊水中的ET-1、PGE 2 的量呈显著负相关，相关系数r统计学检验有意义(p < 0.05)，说明ET-1、PGE 2 可能对bcl-2的表达存在负性调节作用。目前研究表明，前列腺素可诱导足月妊娠胎盘滋养层细胞发生凋亡 [ 6 ] ，而ET-1有促进前列腺素合成的作用，本实验结果认为，ET-1是通过促进PGE 2 的合成而增加滋养层细胞凋亡的。而实验证实，在人体的胃肠道等部位，PGE 2 的促凋亡作用是通过抑制bcl-2的表达而实现的。并且可能也适用于其他组织 [ 7 ] 。本实验中，ET-1、PGE 2 与bcl-2呈明显的负相关，因此ET-1通过PGE 2 增加滋养层细胞凋亡的作用可能也是通过抑制bcl-2基因的表达而实现的。而胎盘凋亡基因Fasl的表达与母血、羊水中的EGF、ET的量不相关，相关系数r统计学检验无意义(p > 0.05)，说明临产后Fasl的低表达与前列腺素作用可能无关，可能是临产后胎盘表达的一种生理现象，但在启动母胎免疫机制上却发挥重要的作用。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 为了研究温度对于二氧化硅和铁细菌混合污垢的影响，明确二氧化硅和铁细菌混合污垢在不同的热循环温度和冷循环水浴温度下的结垢特性，利用热阻法和称重法研究了不同循环工质温度和冷却水温度下二氧化硅和铁细菌混合污垢的结垢情况。结果表明，混合污垢热阻受热循环入口温度与冷循环水浴入口温度影响明显，并呈一定规律变化；增加热循环入口温度，混合污垢热阻增量减小，冷循环入口温度与混合污垢增量也呈正相关关系。 关键词 :趋热性分析，二氧化硅，铁细菌，混合垢 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 随着化石能源的日益紧张以及环境污染情况的加重，开发利用新能源成为人们可持续发展的重中之重。污水源热泵能够利用庞大城市污水资源中的热能为建筑物供能，受到了人们的广泛关注，但是污水源热泵的结垢问题一直是制约污水源热泵发展的关键问题。影响结垢的因素众多，温度更是重要的影响因素之一，很多学者都对此做了大量研究。Hasan [ 1 ] 等人研究发现温度对于盐溶液结垢速率有很大影响，并且壁面温度的升高析晶污垢的结垢速率下降。Al-Otaibi [ 2 ] 等人研究了温度对于碳钢和钛管表面微咸水的污垢特性，结果表明升高管壁面温度会使污垢热阻增大。徐志明 [ 3 ] 等人对Ca 2+ 环境下的微生物的污垢特性研究发现升高低温循环水进口温度会缩短诱导期以及污垢热阻达到平衡的时间，污垢热阻渐近值减小，但对结垢速率没有明显的影响。刘坐东 [ 4 ] 等人发现低温循环冷却水温度对水质参数有较大影响，微生物污垢热阻随温度升高而降低。陈霄 [ 5 ] 等人研究了城市污水换热设备中铁细菌的生长情况，研究表明在20℃~40℃范围内，温度越高，铁细菌的生长速度越快，产生的污垢总量也越多，但生长周期几乎保持不变。关晓辉 [ 6 ] 等人研究了不锈钢缩放圆管中IB等细菌的致垢能力，发现铁细菌具有较强的致垢能力。温度对于颗粒污垢的生长情况也有较大影响，徐志明 [ 7 ] 等人为了探讨纳米氧化镁颗粒在交叉缩放椭圆管内部的污垢规律，对不同工况下进行了实验研究，结果发现污垢热阻渐近值随着实验管段入口温度的升高而降低，结垢速率略有加快；王景涛 [ 8 ] 等人通过改变循环工质入口温度和水浴温度实验研究了温度对于纳米颗粒污垢在交叉缩放椭圆管中的结构特性，结果表明，随着循环工质入口温度的升高，污垢热阻渐近值明显减小，并且污垢达到渐近值的时间缩短。随着水浴温度的升高，污垢热阻渐近值也随之减小，但是达到渐近值的时间略有增加。在混合污垢方面，张仲彬 [ 9 ] 等人对CaCO 3 和Al 2 O 3 或MgO混合污垢进行试验研究，结果发现，水浴温度在实验范围内变化对结垢影响不大。 学者们针对温度对不同污垢形成的影响做了大量研究，但是一方面大多数研究是针对冷却循环水温度 [ 10 ] 进行研究，与污水源热泵中污水作为热循环水的情况不相符合；另一方面，目前针对温度这一影响因素的研究，未同时考虑换热器两侧温度对于复杂污垢生长情况的影响，尤其是污水源热泵中存在大量微生物，受温度条件影响较大。本文以套管式换热器为实验段，搭建了污垢热阻在线监测系统，针对污垢中无机成分颗粒污垢和有机成分微生物污垢在不同的循环工质热循环和水浴冷循环温度下进行实验分析，并结合混合污垢增量进行综合分析。
system: [SYSTEM]

user: 2. 实验系统及原理 2.1. 实验系统 实验采用自行搭建的热泵工况污垢热阻在线监测系统实验台(如图1所示)，并将实验系统置于室温条件下进行实验。其中实验系统包含冷却水循环系统、热流体循环系统和数据采集监测系统三部分。实验段为套管式换热器(如图2所示)，其中管内为热流体，构成实验系统的热循环部分；套管间隙为冷工质，构成实验系统的冷循环部分。数据采集监测系统采用安捷伦34972a数据采集仪，隔一定的时间间隔采集温度传感器、压力传感器和电磁流量计的电流和电压信号，输入PC进行数据的转换和采集。 2.2. 实验工质的制备 取某污水处理厂城市二级出口污水为样本，在PH值为6.8~7.2的特定培养基(如表1所示)中进行培养，先后经过富集、分离和纯化过程得到铁细菌溶液，待铁细菌溶液的OD值大于0.5后置于35℃恒温箱中保存，以备使用。 同时，取出适量的铁细菌溶液，进行16rsDNA检测，检测发现培养基菌落为芽孢杆菌属，为铁细菌种类之一，培养配制的铁细菌溶液符合实验要求。 实验采用人工配制混合溶液F模拟流体，将二氧化硅与配置好的铁细菌溶液按比例配制，作为循环工质备用，其成分以及实验工况如表2和表3所示。 2.3. 实验方法 1) 安装实验台，对实验段进行杀菌处理 2) 在冷却水循环系统水箱加入清洁水，启动冷却水循环系统循环泵，进行检漏，待冷却水循环系统 图1. 热泵工况污垢热阻在线监测系统图 图2. 套管式换热器 Table 1 Culture medium of I 成分 含量/(g∙L −1 ) MgSO 4 0.5 (NH 4 ) 2 SO 4 0.5 KH 2 PO 4 0.5 CaCl 2 0.2 NaNO 3 0.5 (NH 4 ) 3 Fe(C 6 H 5 O 7 ) 2 10.0 表1. 铁细菌培养基成分 Table 2 Artificial mixed solution 成分 含量 二氧化硅 400 mg/L 铁细菌 2% 水 25L 表2. 人工配制混合溶液F Table 3 Experimental condition tabl 实验序号 内循环温度/℃ 外循环温度/℃ ① 21 14 ② 26 14 ③ 31 14 ④ 26 16 ⑤ 26 18 表3. 实验工况情况表 温度降至14℃ (16℃/18℃)，冷水机组停止工作；在热工质循环系统的恒温水箱中加入冷却水，待水箱温度升高至21℃ (26℃/31℃)，启动循环泵，调节调节阀使流速达到测定值。 3) 向热流体循环系统二级恒温水箱加入400 mg/L的二氧化硅颗粒和2%的铁细菌培养液，开启PC数据采集仪进行数据采集。 4) 运行12 h后停止试验台，取出实验段的内管水平放置，并于10 h之后对内管进行称量。 5) 重新组装启动试验台，重复步骤(4) 6) 实验完毕后，对实验台进行清理，改变工况参数重复步骤(1)到(5) 2.4. 实验原理 污垢热阻法是指通过测量计算对应工况洁净状态下的热阻R 0 与运行状态下的热阻R f 的差值R f 1 ，来反映换热面上污垢生长情况的一种热力学方法。 R f 1 = R f − R 0 (1) 理论上，热工质循环系统在实验段的换热量Q 1 与冷却水循环系统在实验段的换热量Q 2 相等，即 Q 1 = Q 2 (2) 但是由于套管式换热器换热过程中外壁等的散热，Q 1 与Q 2 存在一定差值，我们取换热的平均值Q来忽略散热损失。 Q = Q 1 + Q 2 2 (3) Q 1 = c p 1 q m 1 ( t 2 − t 1 ) (4) Q 2 = c p 2 q m 2 ( t 3 − t 4 ) (5) 其中，c p 1 ，c p 2 为定压比热容，KJ/(kg∙K)；q m 1 、q m 2 分别为热流体和冷流体的质量流量，kg/s；t 1 为热流体出口温度，t 2 为热流体进口温度，t 3 为冷流体出口温度，t 4 为冷流体进口温度，℃。 热阻值R可以通过以下计算： R = A ⋅ Δ T Q (6) Δ T = ( t 1 − t 4 ) − ( t 2 − t 3 ) ln t 1 − t 4 t 2 − t 3 (7) 其中，t 1 为热流体出口温度，t 2 为热流体进口温度，t 3 为冷流体出口温度，t 4 为冷流体进口温度，℃；A为套管式换热器的有效换热面积，m 2 ；Q为换热量，KJ； 通过以上(1)至(7)即可计算出污垢热阻值R f 1 。 直接称重法是指对在不同时刻对实验段进行称重，用称重获得的质量增量来反映污垢生长情况的方法。污垢的质量增量Dm从污垢沉积量上反映了污垢特性。 Δ m n = m n − m 0 (8) 其中，Dm n 为第n次称量相对于光管时的质量增量，g；m n 为第n次称量实验段的质量，g；m 0 为实验段为洁净光管时的质量，g；n表示称量的次数。