DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 我国是胃癌发病率和死亡率最高的国家之一[ 1 ] ，全世界约 42%的胃癌发生在我国[ 2 ] 。在中国，胃癌的发生率与病死率均居恶性肿瘤之首[ 3 ] 。胃癌的预后很差，5 年生存率不足20%。癌细胞侵袭转移是造成胃癌死亡的主要原因[ 4 ] 。因此，为了更加有效地制定术前新辅助放化疗的方案，早期诊断和明确肿瘤分期显得尤为重要。临床上术前通常采用影像学检查如增强 CT、MRI 等估计肿瘤转移情况，但由于各种主、客观因素的影响，其准确度存在较大差异。因此，探寻一种客观、准确的预测胃癌分期的指标具有重要的临床价值。近年来，研究发现微小RNA (Micro RNA)也参与了许多恶性肿瘤的发生和发展过程，它们通过调控其靶基因的表达在细胞增殖、凋亡、迁移和转移等很多过程中发挥作用[ 5 ] -[ 7 ] 。本课题组前期通过miRNA芯片检测了胃癌miRNA表达谱，发现很多miRNA出现了显著的差异性表达，可能与胃癌的发生发展有一定的关系[ 8 ] 。在这些差异性表达的miRNA中包括了miRNA-183，其表达显著上调。很多研究表明miRNA-183在不同类型恶性肿瘤中的表达丰度差异很大，具有一定的组织特异性[ 9 ] [ 10 ] 。但目前尚缺乏miRNA-183在不同分期胃癌中的表达及意义的报道，miRNA-183能否作为术前预测胃癌分期的指标也值得探讨。故本研究旨在检测miRNA-183在不同分期胃癌中的表达量并讨论其临床意义及价值。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 收取2011年~2013年上海交通大学医学院附属瑞金医院卢湾分院普外科手术切除的胃癌标本100例，其中20例标本均留取肿瘤组织和距肿瘤5 cm以上的配对癌旁组织。手术标本离体后，遵循无菌原则，于5分钟内取材并迅速存放入液氮中，长期在−80℃冰箱保存。所有病例均得到病理确认，术前均未行放化疗。本研究获得我院伦理委员会批准并征得患者及家属的知情同意。TRIzol试剂购自美国Invitrogen公司；实时定量PCR(real-time PCR RT-PCR)试剂盒All-in-One TM miRNA q RT-PCR检测试剂盒、U6、miR-183引物购自美国复能基因有限公司；无水乙醇、甲醇、异丙醇、氯仿、盐酸均购自国药集团化学试剂有限公司；枪头，EP管，离心管均购自AXYGEN公司。 2.2. 方法 2.2.1. 总RNA的提取 将收集的胃癌及癌旁组织标本从液氮罐中取出，剪切成小块状，放入研钵中研磨，随后装入加有1 mL TRIzol的EP管，静置5 min，加氯仿0.2 mL，混匀静置5 min，离心(4℃， 12000 × g， 15 min)，吸取上清液，加入0.5 mL异丙醇，静置15 min，离心(4℃， 12000 × g， 15 min)，可见RNA沉淀，弃上液，加750 mL/L乙醇1 mL混匀，离心(4℃， 7500 × g， 5 min)，弃上清液，加入RNase free water溶解RNA沉淀。1%琼脂糖凝胶电泳检测RNA质量、紫外分光光度计检测RNA浓度及纯度[ 11 ] 。 2.2.2. RT-PCR检测miR-183的表达 取总RNA 2 μg进行逆转录反应，反应条件：16℃，30 min，42℃，30 min，85℃，10 min。取2 μL逆转录产物c DNA进行实时定量PCR反应，反应条件：50℃预热2 min；95℃预变性10 min(95℃变性15 s；60℃延伸1 min)共40个循环；95℃终延伸15 s。以上各步骤中，反应体系以及试剂用量均严格按照说明书进行。RT-PCR结果以Ct值表示，采用2 -ΔΔCt 比较各样品间miR-183的表达差异[ 12 ] ，ΔCt = 待检样品的miR-183 Ct值 − 该样品的U6 Ct值，ΔΔCt值 = 肿瘤组织的ΔCt值 − 癌旁组织的ΔCt值。 2.3. 统计学方法 采用Graghpad Prism 6统计软件进行统计，胃癌组织和配对癌旁组织miR-183表达比较采用成组t检验，miR-183表达和胃癌临床参数相关分析采用Mann-Whitney U检验分析，p < 0.05表示差异具有统计学意义。受试者操作特征(ROC)曲线用于分析miR-183在预测胃癌转移时的敏感度及特异性。
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user: 3. 结果 3.1. miR-183在胃癌组织和相应癌旁正常组织中的表达量 miR-183在胃癌组织中的表达量明显高于相应癌旁正常组织(2.12 ± 0.24比1.04 ± 0.15，p < 0.01)，差异有统计学意义，有转移患者(淋巴结转移及远处转移者)明显高于无转移患者(如图1A所示)。 3.2. miR-183预测胃癌转移的评价 为了进一步评价miR-183预测肿瘤转移的价值，ROC曲线分析(如图1B所示)结果显示：miR-183在预测转移(淋巴结转移及远处转移)时，其AUC值为0.74 (95%CI为0.63~0.85)。 3.3. miR-183的表达与胃癌临床病理特征间的关系 以胃癌组织中miR-183表达量的中位数(2.67)为分界点将其分为低表达组和高表达组[ 13 ] ，分析两组与临床病理特征间的关系(如表1所示)。结果表明，miR-183表达与肿瘤侵犯层次、淋巴结转移有关、远处转移及TNM分期有(p < 0.05)，与性别、年龄、肿瘤大小、分化程度无关(p > 0.05)。
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user: 4. 讨论 自1993年文献首次报道miRNA以来，对miRNA的研究不断深入。癌基因或抑癌基因的mRNA能够成为miRNA的靶点，因此miRNA的失调会影响基因的表达，从而参与肿瘤的发生、发展过程。大量研究证实miRNA在乳腺癌[ 14 ] 、肝癌[ 15 ] 、胃癌[ 16 ] 、胰腺癌[ 17 ] 、结直肠癌[ 18 ] 等多种恶性肿瘤中表达失调。一种miRNA往往可以调控多个靶基因，一个靶基因又可以被多种miRNA所调控，在肿瘤形成过 图1. (A) 组间比较无转移胃癌患者组(24例)、有转移胃癌患者组(56例)、正常对照组(20例)miR-183表达水平，结果提示胃癌患者中miR-183表达水平明显高于正常对照组(p < 0.001)，有转移患者明显高于无转移者。(B) ROC曲线分析结果显示：miR-183在预测转移时，其AUC值为0.74 (95% CI为0.63~0.85) 程中，多条信号通路交错形成复杂的信息网络，因此不同肿瘤的miRNA的表达谱往往不同[ 19 ] 。miRNA表达谱的特异性为肿瘤的筛查、诊断、治疗提供了新的思路[ 20 ] 。 人miR-183定位于染色体7q32.3，是miR-183家族(包括miR-183、miR-182和miR-196)成员，与多种恶性肿瘤的病理生理过程密切相关。但很多研究表明，miR-183在不同类型恶性肿瘤中的表达丰度差异很大，具有一定的组织特异性[ 9 ] 。而miR-183在不同肿瘤组织或细胞中的调控基因及调控作用的报道亦不一致，如Li等[ 21 ] 报道miR-183在肝癌Huh7细胞系中通过下调PDCD4表达以拮抗TGF-β1介导的细胞凋亡，而Wang等[ 10 ] 的研究显示肺癌细胞中miR-183呈低表达且与Ezrin蛋白上调及肺癌细胞转移能力密切相关。这些资料表明，miR-183可能调控多个靶基因或靶蛋白的表达，在不同的肿瘤组织或肿瘤细胞中发挥不同的调控功能，对肿瘤细胞的多种生物学行为产生重要影响。但对其在胃癌的作用机制尚缺乏深入研究。 在本研究中，miR-183在胃癌组织中的表达水平明显高于相应癌旁正常组织中的表达水平，本研究结果显示胃癌组织中miR-183的表达水平较癌旁组织显著增高，提示miR-183的表达上调可能参与了胃癌的发生，miR-183在胃癌发生中可能起癌基因的作用；miR-183在T3~T4期、淋巴结转移、远处转移以及TNM分期III、IV期胃癌组织中的表达明显高于T1~T2期、无转移以及 TNM分期I、II期，结果提示，miR-183高表达可能与肿瘤浸润和转移有潜在关联。miR-183表达与肿瘤分化程度无关。另外，为了进一步评价miR-183预测肿瘤转移的价值，ROC曲线分析结果显示其AUC值为0.74，敏感度为50.0%，特异性为90.0%，有一定的诊断价值。 综上所述，本研究证实miR-183在胃癌组织中表达显著上调，与胃癌的TNM分期、淋巴结转移和远处转移密切相关。提示miR-183可以作为临床评估胃癌侵袭、转移的潜在新型肿瘤标志物，但是miR-183 Table 1 Relationship between miR-183 expression level and clinical pathological characteristics in gastric cancer patient 临床参数 miR-183 总例数 低表达组 高表达组 p值* (n = 80) (n = 45) (n = 35) 年龄(岁) ≤60 37 23 14 0.323 >60 43 22 21 性别 男 45 25 20 0.887 女 35 20 15 肿瘤大小(cm) <5 46 29 17 0.154 ≥5 34 16 28 肿瘤分化程度 分化好 28 19 9 0.125 分化差 52 26 26 浸润深度 T1，T2 21 16 5 0.032* T3，T4 59 29 30 淋巴结转移 无 24 18 6 0.027* 有 56 27 29 远处转移 无 73 44 29 0.039* 有 7 1 6 TNM 分期 I， II 36 27 9 0.002** III， IV 44 18 26 表1. 胃癌患者miR-183表达水平与临床病理特征的关系 *p < 0.05，**p < 0.01。 调控胃癌的分子机制尚不明确。因此，研究miR-183在胃癌中调控的相关靶基因及其信号通路将是我们下一步的研究重点。
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user: 摘 要 传统的变电站现场主要采用原始的干电池对线，局部检验方法，缺乏完整性和系统性。本文针对变电站组成的结构、传统交流回路检验系统存在的问题进行研究，研究了变电站交流回路系统关键器件选型，变电站交流回路系统的配套软件和方案，通过时钟对时模块、数据通讯模块、数据分析模块等对系统数据进行了分析，给出了具体的逻辑结构及系统方案，此外，对变电站交流回路设备互连过程及组成图进行了描述和说明，实现了变电站交流回路智能检验系统，系统具有可靠性、安全性及可维护性。 关键词 :变电站，交流回路，智能系统，智能检验
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user: 1. 引言 电力是我国国民经济的基础，而变电站是连接发电厂和用户的枢纽和桥梁，是整个电网安全、可靠运行的重要保障和环节。随着我国电网运行水平的不断提高，同时各级调度中心需要更多的信息，以便用户能及时掌握电网及变电站的工作情况，提高和监控变电站的可控性，进而要求不断提高采用远方集中控制、操作、反事故等措施，即建设无人值班的管理模式，来提高生产率、减少人为误操作的发生、提高电网系统运行的可靠性。此外，当代计算机技术、通信技术等先进技术手段的不断发展和应用，逐渐改变了传统二次设备的管理模式，在信息共享、减少电缆、减少占地面积、简化系统、降低造价等方面已改变了原来变电站运行的面貌。基于上述的原因，变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化和智能化阶段，我国各级电力行业各有关部门把变电站自动化作为一项新技术革新手段，也应用于电力系统运行中来，满足电力系统中的需求，智能变电站作为现代的智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令的执行单元，将贯穿智能电网建设的整个过程[ 1 ] 。 目前，国内外均无功能齐全，科学、客观、自动的交流电流电压回路检验系统，很多技术人员不断探寻新技术、新方法改进变电站中存在的问题。变电站现场主要采用原始的干电池对线，局部检验方法，缺乏完整性和系统性，此外，互感器二次回路和二次设备的正确配合问题突出，试验质量不高，容易出现隐患问题，故需研究一套科学智能的交流电流电压回路检验系统以统一和规范现场试验。因此，迫切需要对交流电流电压回路检验办法进行深入研究，设计并实现更加智能化的检验系统 [ 2 ] 。 智能检验系统研究主要包括总体结构设计、软硬件功能设计及实施；系统验收，实验室及现场试验结果的检测等。通过研究和具体实施，设计并实现出能有效、安全、简便地完成交流回路检验工作的智能交流回路检验系统。
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user: 2. 变电站交流回路系统关键器件选型 2.1. 采集仪核心MCU 采集仪表核心MCU采用32位150 MHZ的AR9内核的MDK60DN512芯片作为主控芯片，由于其内部集成了16位A/D、串口、FLASH、RAM，其该芯片功耗低。 K60N512芯片是Kinetis系列K60子系列的典型芯片，是Kineits系列中集成度最高的芯片。K60系列MCU具有IEEE1588以太网、USB2.0OTG和硬件加密电路。K60N512具有丰富的通讯接口、AD转换电路和外围控制电路。其特性如下 [ 3 ] ： (1) ARM Cortex-M4内核，主频高达100 MHZ； (2) 32路DMA供外设和存储器使用，大大提高CPU利用率； (3) 10种低功耗模式，包括运行，等待，停止和断电； (4) 512 K Flash和128 K SRAM； (5) 集成硬件和软件的防护盾，硬件加密电路和CRC电路； (6) 33路单路和4路差分的16位AD转换，2路12位DA转换； (7) 8路电机控制，2路方波解码，4路可编程定时器； (8) SD卡主机控制器，6路UART，IIC，IIS，SPI，CAN； (9) USB2.0全速和高速接口，支持OTG； (10) IEEE1588以太网接口，支持MII和RMII通讯； (11) 工作电压1.71 V~3.6 V，工作温度−40˚~105˚； (12) 多达100路GPIO引脚，所有GPIO引脚兼容5 V电平； (13) 支持DSP指令。 2.2. 主要接口与外围关系 (1) 外部接口 JTAG编程接口。JTAG是英文“Joint Test Action Group(联合测试行为组织)”的词头字母的简写，该组织成立于1985年，是由几家主要的电子制造商发起制订的PCB和IC测试标准。JTAG 建议于1990年，被IEEE批准为IEEE1149.1-1990测试访问端口和边界扫描结构标准，该标准规定了进行边界扫描所需要的硬件和软件。此后，IEEE分别于1993年和1995年对该标准作了补充，形成了现在使用的IEEE1149.1a-1993和IEEE1149.1b-1994。JTAG主要应用于：电路的边界扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。JTAG部分原理图如图1所示[ 4 ] 。 通信地址选择开关：由于系统可以允许多个采集仪表同时工作，因此为了区分各采集仪表，且为了用户非常方便地设定采集仪表的地址，本系统采用5位编码开关，其一共可设定32个地址范围，通信地址开关选择原理如图2所示。 图1. JTAG原理图 (2) 内部接口 UART部分电路：UART在系统中主要是起调试和通信的功能 [ 5 ] 。UART0主要供调试用，在开发过程中用串口通过超级终端来进行调试是现在嵌入式开发过程中比较通用和高效的调试方式。通信部分主要是在数据采集板和无线模块之间进行，采用的通道是UART1。UART0原理和结构图如图3。 UART1原理和结构图如图4。
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user: 3. 系统配套软件和方案 配套软件指安装在后台主机中的检验分析软件，软件系统框图如图5所示。 检验分析软件共分为：时钟对时模块、数据通讯模块、数据分析模块、查询显示模块、报表打印模块、参数配置模块。 (a) 时钟对时模块 时钟对时模块要求数据采集终端(下位机)和本系统主机(上位机)进行定时的时钟对时，对时同步精度要求不大于500微秒。 上位机在检测到下位机连接后立即进行一次对时操作，以后每一分钟和全部下位机进行对时，对时时间间隔使用参数进行调整。上位机和下位机均采用时钟周期数进行计时基准。 图2. 通讯地址选择原理图 图3. UART0原理图 图4. UART1原理图 图5. 配套软件框图 (b) 数据通讯模块 下位机用串口通过无线传输和上位机连接，通讯方式采用标准modbus协议，上位机采用轮询的方式采集各下位机的数据，轮询时间为10秒(可配置)各现场仪表的录波数据，并以COMTRADE格式提交后台处理。 (c) 数据分析模块 根据接收到的一次、二次侧电流电压数据和计算得到的理论数据进行比较，从规则库中提取相关数据，对测量结果进行统计，同时以报告的形式按照规则进行判断。 (d) 查询显示模块 查询当前和历史测量数据，按照树形节点方式显示，显示内容包括：一次测数据，二次测各点数据、矢量图等。 (e) 参数配置模块 模块包括检验软件修改的配置，包括：采集终端配置、变压器参数配置、规则库配置。  采集终端配置 配置各终端的连接参数，测试连接是否正常。 配置一次侧终端站号，测试连接。 配置二次侧终端站号，测试连接。 测量参考电压：默认为一次侧A相电压。  变压器参数配置 录入当前检测变压器参数，提供数据分析模块处理，数据变更列表如表1所示。  规则库配置 规则库配置主要是根据现场测试人员根据实际工作经验以及理论计算的一些常规的错误，以条件的方式录入数据库中，“数据分析模块”根据实际测量结果匹配库中的各种规则得出结论性报告，该库可以在实际工作中不断完善[ 6 ] (表2)。 (f) 报表打印模块 根据模板生成Word格式的报表及打印。报表打印表格示例：  一次测数据(表3，表4)。  二次测数据(表5)。 Table 1 Data change list of voltag 数据项 数据类型 说明 备注 Id Data Type 变压器型号 字符串 高压侧额定线电压 Float 中压侧额定线电压 Float 低压侧额定线电压 Float 额定功率 Float 空载损耗 Float 短路损耗 Float 变压器接法 字符串 国家标准：Yyn12、Yd11、Ynd11、Yny12、Yy12 阻抗电压 Float 电压百分比 空载电流 Float 电流百分比 表1. 变压器数据变更列表 数据保存后自动计算变压器相关的参数，参数主要提供“数据分析”和“查询显示”使用。 Table 2 List of rule base configuratio 数据项Id 数据类型 说明 规则类型 字符串 变压器接法 字符串 Yyn12等 优先级 整形 判断公式 字符串 见说明 规则描述 字符串 对本条规则进行文字描述，直接在在报告中使用 备注 字符串 表2. 规则库配置列表 说明：判断公式中应该具备一次侧某相电流或电压实测和理论计算值，二次侧某相电流或电压实测和理论计算值，二次侧某相和参考电压的相位差。例如：(a) |AI-Ail|/AI > 0.05：表示一次侧电流减一次侧理论电流误差大于5%；(b) |JI11-30| > 3：表示一二次侧A相相位差和理论值30值之差大于3度。 Table 3 Sample form voltag 相序 电压幅值(V) 240.2 240.1 240.3 正相序 电压相位(°) - 120.4 240.5 - - - 表3. 示例表格电压 Table 4 Sample form electric curren 电流(A) 相位(°) 表4. 示例表格电流 Table 5 Sample table two dat 一次电流流向 从线路流向110Kv母线 电流互感器安装位置 110Kv出线一间隔，P1在母线侧 测量项目 第 一 组 电 流 回 路 屏柜名称 主控室电度表屏 回路编号及用途 编号451，计量 变比 300/5 电流幅值(A) 电流相位(°) 第 二 组 电 流 回 路 屏柜名称 主控室电度表屏 回路编号及用途 编号451，计量 变比 300/5 电流幅值(A) 电流相位(°) 表5. 示例表格二次数据
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user: 4. 基本逻辑及方案 系统的基本逻辑及方案如图6所示。 变压器检验主要分为配置阶段和检验阶段两个部分。在配置阶段，通过检测软件与调压器相连进行调压。数据采集采用一侧采集终端和二次侧采集终端调整测量参数，最后确定采集数据是否有效，并进行下一点的采集和检验 [ 7 ] 。
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user: 5. 总结与展望 本文对国内外变电站的发展和应用进行了介绍。其次，基于变电站组成的结构、传统交流回路检验系统存在的问题，主要对我们设计的智能变电站交流回路智能系统进行了研究，实现了变电站交流回路系统关键器件选型，变电站交流回路系统的配套软件和方案，通过时钟对时模块、数据通讯模块、数据分析模块等对系统数据进行分析，给出了具体的实现逻辑结构及实现方案，对变电站交流回路设备互连 图6. 变压器检测流程图 过程及组成图进行了描述和说明，加强了系统的可靠性、可维护性和安全性。今后，将在智能断路器、智能传感等方面做进一步的深入研究。
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user: 摘 要 诱导轮的几何形状对于高超发动机涡轮离心泵的能量与汽蚀性能有很大影响。本文中利用RNG k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型对于泵的基本流道、前置两种不同几何结构的变螺距诱导轮进行数值模拟，计算结果表明，通过在泵主叶轮前置变螺距诱导轮，可以显著的改善泵的能量与汽蚀性能前置叶尖直径为常数的变螺距诱导轮离心泵相比前置叶尖直径线性变化的变螺距诱导轮的离心泵，据有更好的汽蚀性能。 关键词 :能量与汽蚀性能，高速发动机涡轮离心泵，变螺距诱导轮，数值模拟
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user: 1. 引言 诱导轮是火箭发动机燃油泵系统的关键部件，可显著改善泵的汽蚀性能[ 1 ] ，减弱泵由于汽蚀而导致的的振动、噪音以及汽蚀破坏 [ 2 ] ，高速和高性能的诱导轮的设计是整个系统至关重要的部分 [ 3 ] 。在此之前，针对于汽蚀，有非常多的研究，Xianwu Luo [ 4 ] 发现汽蚀可以导致脱流、增加边界层的厚度以及流动的不稳定性；Noguera等 [ 5 ] 和Bakir等 [ 6 ] 模拟了不同几何参数(叶片进口边形状等)诱导轮的汽蚀性能；Pouffary等 [ 7 ] 对四叶片的火箭发动机前置诱导轮进行了研究，观测到了五种不同类型的汽蚀；Lee等 [ 8 ] 对两叶片的诱导轮流动的不稳定性进行了数值和试验研究，发现空腔周围的局部流动对于非对称汽蚀的产生有重要影响；Tamura等 [ 9 ] 建立了一种新的气泡流动力学来提高数值模拟的准确性；Young-Do Choi等[ 10 ] -[ 14 ] 通过“J”型沟槽来抑制旋转汽蚀，改善诱导轮的汽蚀性能。 本文将对高超速离心泵诱导轮的汽蚀性能进行研究，并且在泵的主叶轮前置不同形式的变螺距诱导轮，提高泵的抗汽蚀性能。
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user: 2. 数值模型 (一) 控制方程 多相流的连续性方程以及动量方程如下所示： 式中： μ i 为i方向上的速度，p是混合压力，μ m 层流粘度，μ t 湍流粘度。 计算采用Orszag等 [ 15 ] 提出的RNG k-ε湍流模型。 式中： ρ为混合密度，l与ν分别代表液相与气相，a代表体积分数。 (二) 空化模型 计算中采用Schnerr-Sauer [ 16 ] 的空化模型，在空化过程中气液两相质量输运是由气体输运方程来控制的： 式中： R为相间质量传输率，R e 、R c 分别为气相生成率及凝结生成率 式中： r为气泡半径，P ν 饱和蒸汽压力
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user: 3. 诱导轮设计 诱导轮进口液流为均匀、无旋和稳定流动，则诱导轮的汽蚀余量 式中： ξ 1 为进口轮毂比，ϕ 1 进口流量系数 可知，进口轮毂比ξ 1 = 0时，NPSH i 最小，本文中采用ξ 1 = 0.1，由Brumfield准则可得，最小汽蚀余量 设计的两种不同形式的诱导轮如图1所示，诱导轮1从进口至出口，其螺距呈线性变化，叶缘直径不变；诱导轮2从进口至出口，螺距也呈线性变化，但叶缘直径线性递减。诱导轮几何参数如表1所示。叶片任意轴向位置处的螺距S的大小与叶片弧长x之间应该满足以下表达式： 图1. 诱导轮模型 Table 1 Design parameter of induced whee 诱导轮 诱导轮1 诱导轮2 叶片数 2 2 入口流量系数 0.0767 0.0734 入口螺距(mm) 11.5 11.2 出口叶片安装角(˚) 22.56 22.15 出口螺距(mm) 36.8 35.9 表1. 诱导轮设计参数 式中： β 1 ——诱导轮叶片在某一直径处叶片进口角； β 2 ——诱导轮叶片在某一直径处叶片出口角； θ——诱导轮叶片包角； m——螺距变化的特征数，此处取1。
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user: 4. 边界条件设定与计算结果分析 由于离心泵的几何模型比较复杂，尤其是具有螺旋形的诱导轮，因而计算过程中采用适应性强的非结构化网格，经网格无关性分析，最终采用数量为4.84 × 10 6 进行数值计算。 (一) 边界条件的设置 设定的边界条件如下： 1) 进口边界条件：入口静压为0.5 atm。 2) 出口边界条件：泵的出口设置为流量边界条件，流量等于泵的额定流量。 3) 壁面边界条件：与旋转部件相邻的壁面设置为旋转壁面，转速与泵的转速一样。其他的壁面设置为静止壁面，转速为0。 4) 交界面边界条件：这种类型的边界条件用于进口流道和诱导轮、诱导轮和主叶轮、叶轮和蜗壳之间的相交平面。由于相交平面两侧的网格分布不一致，通过设置这种边界条件，可以将相交平面两侧的数据联系起来。 (二) 计算结果及分析 1、泵基本流道计算结果 图2所示为仅有基本流道的离心泵叶轮气相体积分数与叶片壁面压力分布，从图2(a)中可以看出，此时，叶轮流道包括从叶片的进口一直到叶片出口，都有大量的气泡，同时，在前盖板上，气相体积分数相对于叶片流道而言更大，将会严重影响泵的性能；从图2(b)中可以看出，对于叶轮叶片而言，其表面大部分区域的压力很低，整个叶片从进口到出口几乎2/3范围内都是低压区域，而仅在叶尖很小的区域内，压力相对较大，在10 atm左右，整个叶片压力场分布不均匀，在叶片出口壁面上，压力梯度较大，泵的汽蚀性能较差。 2、前置两种不同的变螺距诱导轮离心泵的计算结果 从图3可以看出，前置诱导轮1的离心泵，其叶轮流道内气相体积分数相对于诱导轮2非常小，说明通过前置合理的诱导轮，提高了叶轮流道内的压力，改善了压力场的分布，提高了叶轮的抗汽蚀能力。诱导轮1对应的叶轮，汽蚀主要是发生在叶片的进口位置，和诱导轮汽蚀位置一样，都是在叶片的吸力面，除此之外，在诱导轮的出口，叶轮的进口位置也有汽蚀，可能是由于诱导轮与叶轮之间的配合导致的；诱导轮2对应叶轮均有大面积的汽蚀，诱导轮两叶片出口附近叶轮两叶片(图3(b)中叶片A与叶片B)几乎整个流道内均有气相分布，从何图(a)、(b)，叶轮流道气化的位置分布均不对称。 图4所示为前置不同诱导轮模型时，叶轮叶片壁面的压力分布情况。从图4(a)中可以看出，仅在四个叶片的进口吸力面很小区域内压力较低(对比图3(a)可以看出，正是在这一低压区域内，汽化比较严重)而且整个叶片壁面压力场分布较为均匀；与图4(a)相比，图4(b)低压区域不仅在叶片进口吸力面，而且叶片进口压力面也是低压区域，而且低压区域的范围比前置诱导轮1时更大。 图5显示的是不同诱导轮模型气相体积分数。诱导轮1气相体积分数在0.1~1范围内，除了叶片出口叶尖附近的带状区域外，气泡几乎占据了整个诱导轮流道，且都分布在诱导轮的吸力面上，另外在诱导轮叶尖与壁面之间，存在较大体积分数的气泡；从图5(b)可以看出，气相体积分数较大的汽泡仍几乎占据整个诱导轮流道，且更靠近轮毂。从图5(c)可以看出，诱导轮2六道内的汽泡更少，且仅分布在叶片进口处，针对于较大气相体积分数(0.8~1)，注意到集中在叶片背面靠近轮毂处。 图2. 仅有基流道的离心泵叶轮气相体积分数与叶片壁面压力分布 图3. 不同模型叶轮气相体积分数(0.1~1) 图4. 不同模型叶轮叶片壁面压力分布 从表2可以看出，仅具有基本流道的离心泵，其叶轮进口压力很低，叶轮中气泡体积占比非常大，泵出口的压力不能满足要求；前置诱导轮1、诱导轮2时，显著改善了这种情；前置两种不同诱导轮相比，其诱导轮入口面压力相差不大，但是叶轮入口面压力差异十分明显，导致了诱导轮以及叶轮的抗汽蚀能力存在差异，诱导轮1的诱导轮流道气泡体积占比为33.69%，叶轮的叶轮流道气泡体积占比0.54%，诱导轮2的诱导轮流道气泡体积占比为43.37%，是诱导轮1的1.3倍，叶轮的叶轮流道气泡体积占比8.44%，是诱导轮1的15.6倍。综上所述，前置诱导轮1的离心泵汽蚀性能更好。
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user: 5. 结论 通过对具有基本流道以及前置两种不同变螺距诱导轮高速离心泵的数值模拟，可以得出以下结论： (1) 仅具有基本流道的高速离心泵，其流道内汽化现象严重，泵的性能，包括扬程、流量等，不能够满足设计要求； (2) 泵的主叶轮前置螺距、叶尖直径均线性变化的变螺距诱导轮，显著提高了叶轮进口截面与泵的出口压力，改善了泵的能量与汽蚀性能； (3) 与主叶轮前置螺距、叶尖直径均线性变化的变螺距诱导轮相比，前置仅螺距线性变化的诱导轮，对泵能量与汽蚀性能的改善更为显著。 图5. 不同诱导轮模型气相体积分数 Table 2 Comparison of the calculation results of the high speed centrifugal pump with the basic flow channel and the lead of different induction whee 基本流道 诱导轮1 诱导轮2 蜗壳出口总压(atm) 5.48 91.85 86.95 诱导轮入口面压力(atm) / 0.65 0.77 叶轮入口面压力(atm) 0.45 11.10 4.64 诱导轮流道气泡体积占比 / 33.69% 43.37% 叶轮流道气泡体积占比 73.27% 0.54% 8.44% 表2. 具有基本流道与前置不同诱导轮的高速离心泵计算结果对比
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user: 摘 要 国际水文科学协会Panta Rhei (2013~2022)科学计划主题是变化中的水文与社会。本文综述国内外变化环境下的非稳定降雨径流关系识别、水文参数的时空变异特性、基于时变产汇流机理的分布式水文模型、变化环境下的水文响应过程、基于水联网技术的水资源优化配置和水文与社会耦合系统的概念模型等方面的研究进展，指出存在的问题和不足，建议开展流域水文水资源与社会耦合系统研究的内容和科学目标，提高我国水文学及水资源学科的水平和国际影响力，为国际水文科学计划顺利实施做出应有的贡献。 关键词 :变化环境，降雨径流，水文响应，水资源配置，水文与社会耦合系统
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user: 1. 引言 随着社会经济的快速发展，人类活动对水文水资源系统的干预越来越强烈，人类活动与自然水文水资源系统之间的相互关系日趋紧密，动摇了传统水文水资源学科理论和方法的科学基础，基于历史长系列数据的水文模拟分析和水资源管理面临严峻的挑战。国际地圈–生物圈研究计划(IGBP)和全球水系统计划(GWSP)已将气候变化和人类活动对水循环产生的影响作为重点研究问题之一；联合国教科文组织的国际水文计划第七阶段(IHP-VII)任务中，把气候变化对水文循环和水资源的影响以及提高变化环境下水资源管理能力作为研究的重点领域[ 1 ] 。国际水文科学协会(IAHS)2013年正式启动Panta Rhei (2013~2022)科学计划[ 2 ] ，主题是变化中的水文与社会(Change in Hydrology and Society)，该计划提出了6个科学问题，即：① 人们认知水文变化的主要差距在哪？② 水文系统变化如何通过水文过程驱动与自然、社会系统相互作用和反馈？③ 什么是水文系统变化的外部驱动力和内部系统特征？④ 怎样运用水文和社会耦合系统新知识来提升预测能力，包括预测结果的不确定性计算、可预测性评价？⑤ 如何增强水文监测和数据分析能力、以便预测和管理水文过程变化？⑥ 怎样考虑水文自然变化与人类活动影响的相互反馈和不确定性，支撑经济社会发展适应这些变化条件？通过对上述6个科学问题进行研究探讨，以实现科学认知、预测评估、实际应用三大目标，构成水文科学研究的整体平台，应对处于正在变化中的环境系统和经济社会发展的需求。 我国人多水少、水资源时空分布严重不均，洪涝灾害、水资源短缺、水污染严重、水生态恶化等问题十分突出，已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。国务院2012年发布《关于实行最严格水资源管理制度的意见》[ 3 ] ，确立水资源开发利用控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”，实施包括用水总量控制、用水效率控制制度、水功能区限制纳污制度和水资源管理责任和考核制度在内的“四项制度”，从制度上推动经济社会发展与水资源、水环境承载能力相适应[ 4 ] 。 可以看出，国际国内社会近年来对如何应对未来可能发生的环境变化，改变现有水文模拟预测理论方法和资源管理方式，以及提出相关适应性对策等方面的研究给予了很大的关注。因此，针对水文循环和水资源系统动态演化，开展以水循环模拟为基础的区域动态水资源安全评价、水资源可持续利用和适应性管理等重大需求的科学研究，也必然成为当前水文水资源科学研究的前沿与热点问题。
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user: 3. 主要存在的科学技术问题 3.1. 降雨径流的非稳定性关系 目前几乎所有模型的应用都是建立在稳定降雨径流关系假设的基础上，针对非稳定的降雨径流关系，建立和应用水文模型来模拟降雨径流关系的专门研究还不够深入。已有的研究在处理非稳定方面存在很大的缺陷，大多数都是针对其中的一个方面，缺乏系统性的理论和技术方法研究。因此，变化环境下的降雨径流非稳定性关系模拟所面临问题和挑战很多，包括模型参数和结构随时间(变化的气候)转移的问题；模型参数和结构随空间(不同的流域)转移的问题；上述两种情况的组合，即变化环境下无资料流域水文响应的模拟；水文模型和气候模型耦合的可能性等。环境变化下带来的这些问题，导致了现有水文模型存在着重大的理论缺陷，如果不及时解决和突破，水文模型应用结果的可靠性和精确性就值得商榷和怀疑。 国内外许多水文学家对如何甄别水文序列的变化和探讨其变化原因做了大量的研究工作，但对于如何甄别各水文序列相互关系的稳定性，分析各水文过程之间关系的稳定性以及非稳定原因和模拟等方面，还缺少成熟的理论和方法[ 85 ] 。 3.2. 水文模型参数的时空尺度转化 变化环境下水文模型参数转移问题到现在还没有很好的解决方法，主要表现为不同的研究不能得出统一的结论，有时甚至是相反的结论。原因是因为所用的模型及流域的类型和数量各不相同，大部分研究都表示在该领域还需要做大量深入的研究。特别是模型参数和结构同时随时间(不同的时期和时间尺度)和空间(不同的区域和空间尺度)转移的问题。该问题已成为当前和今后水文模型研究的关键和前沿问题之一，迫切需要在充分论证和比较已有方法的基础上，创建一些新的理论和方法，该领域的研究应该引起全世界水文学家的高度重视[ 86 ] [ 87 ] 。 3.3. 水文模型与气候模型的耦合 国内外的水文气象学家为水文气候模型的耦合做了大量的研究工作并取得了一些进展，但真正成功耦合(双向耦合并完全按照气候模型的时间和空间尺度运行)仍局限于气候模型与陆面过程模型的耦合。而陆面过程模型并不是传统意义上的水文模型，它本来就是气候模型的一部分或者专门为气候模型开发的以能量平衡为核心的垂直过程模式。传统的水文模型以水量平衡为基础、以土壤含水量的时空变化为核心，具有较高的模拟精度。但传统水文模型的基本结构、时空尺度和无能量平衡模块等特点决定了其在近期内还不能与气候模型双向耦合。该领域的研究重点和难点在于除了为水文模型增加能量平衡模块外，更重要的是研究传统水文模型的结构和参数在空间尺度(由流域到区域甚至全球)和时间尺度(由日到小时再到15分钟(气候模型时间步长))的转换可能性和转换规律。在变化环境下的水文水资源影响研究中，水文模型参数随时间步长的变化以及如何变化的问题，一直没有得到重视、研究和解决。针对不同时间步长，水文模型结构和参数如何演绎需要进一步深入研究。Littlewood等[ 88 ] 针对水文模型的参数随时间步长变化的问题，做了些探讨和研究，结论是水文模型参数的率定值随模拟时间步长变化显著。然而目前大部分的水文模型都没有进行水文模型结构和参数随时间步长变化的比较研究。 3.4. 水文模型与水资源优化配置模型的耦合 国内外在水文模拟预测和水资源配置模型进行了较为深入的研究，但由于变化环境下水文机理的复杂性、流域的多样性、资料的限制和模型的局限性等种种原因，许多科学和技术难题并未解决，尚未将水资源系统动态演化和系统内各单元之间相互联系之间进行耦合，也未考虑动态演化条件下优化配置模型求解算法。因此，十分有必要开展降雨径流非稳定性关系的模拟理论与方法研究，建立一套客观公正的方法体系来应对变化环境下的水文模拟预报、水资源供需动态模拟和水资源优化配置研究，这不仅会丰富发展水文水资源学科理论，而且也是研究变化环境下水资源系统适应性及其对策的基础[ 89 ] [ 90 ] 。 3.5. 水文水资源与社会耦合系统 目前的研究对于“自然–社会”耦合系统的内在联系、驱动机制、演进规律和反馈机制的系统认知还没有形成，亟待加大研究和创新力度，建立和完善“自然–社会”相互作用的二元水循环科学体系，通过研究水资源随人类社会经济系统发展而演化的科学机理，实现对社会水循环系统有效科学的调控和水资源可持续利用，保障经济社会的可持续发展。
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user: 4. 研究内容以及关键科学问题 4.1. 变化环境下非稳定性降雨径流关系及识别方法 不同历史时期的人类活动和气候变化是导致降雨径流关系非稳定性的主要原因。而水文模型通过确定参数来模拟降雨径流关系，通过分析降雨径流序列的变化同模型参数的变化是否存在相关，通过模型参数的变化来反映降雨径流关系非稳定性的变化规律，同时通过模型参数和变化环境的关系来诊断降雨径流关系非稳定性的成因，建立由水文模型参数的稳定性来识别降雨径流关系稳定性的方法。但是，由于水文机理的复杂性、流域的多样性、资料的限制和模型的局限性等原因，模型参数的时间和空间移用尚有很多未解决的难题。现有模型的率定，流量资料是唯一的标准，但是在模型中大部分参数同流量资料并无直接关系，用流量资料率定模型无法确保所有的参数的合理性。通过分析模型“异参同效”的原因、模型参数间的相互关系，以及模型参数和下垫面的关系，分析得到不同模型的参数在时间和空间的演绎规律及成因。 4.2. 考虑时间变化的降雨径流产汇流机理 流域的产流，主要决定于非饱和带地下水运动的机理、特性与运动规律。现有水文模型的基本理论依据是将非饱和带地下水运动基本微分方程组中的连续方程简化为水量平衡方程，仅仅考虑了质量守恒而未考虑能量守恒，从数学上讲，是不能求解的，但是该法将时间视为常数，从静态去研究流域产流，即不考虑时间变量，因而可以求解。考虑时间变化的降雨径流产汇流计算由非饱和带地下水运动基本微分方程推导流域产流方程，导出地表、地下径流产流时刻的计算公式，并以此建立一个将下渗能力曲线、不稳定雨强(随时间而变的)和前期土壤含水量有机地联系起来的流域产流计算方法，从而解决利用下渗能力曲线计算流域产流量的途径。 4.3. 基于时间变化产汇流机理的分布式水文模型 变化环境影响研究中，不同的模型存在时空尺度差异，水文模型时间步长较大，气候模型时间步长小。现有的水文模型是静态产流过程，无法满足小步长的计算要求。因此，探讨水文模型产汇流机制的改进，研究水文模型结构和参数随时间步长的变化规律，以满足所建立的水文模型能适应不同时间步长的计算要求。并同区域气候模型进行耦合，分析变化环境下的水文过程响应。 4.4. 基于水联网技术的水资源优化配置模型 水联网技术包括物理水网(现实的河湖连通及供用水通道系统)、虚拟水网(物理水循环通路及其边界的信息化表达)和市场水网(水资源供需的市场信息、优化调配机制及交互反馈)。物理水网以水资源分区为基础，根据蓄水、引水、提水和调水工程等之间的水力联系，虚拟水网是构建面向对象的水循环通路及其边界的信息模型和信息服务，市场水网是在水资源需求量预测模型的基础上，建立不同部门、不同区域、不同时段用水主体之间相互联系的定量表示，并与虚拟水网、物理水网相耦合，在不同层次、不同区域上建立水资源的供用水关系模型，从而构建出既考虑当代的发展，又要照顾到后代可持续发展的需要；既要照顾到发达地区的发展现实，又要求发达地区的今后发展不应以损害欠发达地区的可持续发展能力为代价；既要追求以提高水资源总体配置效率为中心的优化配置模式，又要注意效益在全体社会成员之间的公平分配的水资源配置模型。 4.5. 流域水文水资源与社会系统耦合概念模型及应用 流域水文水资源与社会系统耦合概念模型能对水文气象信息、土地利用变化及各种水资源信息等在流域进行空间分析管理，模拟变化环境下水文响应过程，从流域/区域角度研究水文气象变化、土地利用格局变化、水资源开发利用等过程对流域水文过程的综合影响。流域水文水资源与社会系统可实现统筹考虑水文水资源、宏观经济与生态环境的流域水资源综合管理分析功能的目标。不同的模型存在时空尺度差异，如水文模型结构和参数的时间特性，能适应气候模型或者气象模型时间步长小的特点，同样的问题也存在于多目标决策模型与水资源优化配置模型之间、分布式水文模型与水资源优化配置模型之间。因此流域水文水资源与社会系统耦合概念模型模拟的关键问题为以基于可变下渗能力曲线的分布式水文模型为核心嵌套模型之间的尺度转换问题。
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user: 5. 结论 以国际水文科学协会Panta Rhei (2013~2022)科学计划中提出的科学问题为研究方向，结合我国实行最严格水资源管理制度的试点流域为研究对象，开展水文水资源与社会耦合系统研究，分析探讨流域水文模拟预测和水资源优化配置与管理中存在的科学技术问题，研究提出水文水资源与社会耦合系统的新理论和新方法，为流域防洪减灾及经济社会可持续发展提供技术支撑，为国际水文科学计划做出我国应有的贡献，对提高我国水文水资源学科的水平和国际影响力，具有重大的理论价值和现实意义。 探索并揭示流域水文水资源与社会耦合系统的外部驱动因素和内部变化规律以及相互作用和反馈机制。具体的科学目标包括：①识别降雨径流的非稳定性关系，分析现有水文模型随时间和空间变化的演绎规律及内在成因；②通过对非饱和带地下水运动的机理与特性分析，建立能反映时间特性的降雨径流产汇流计算方程，实现变化环境下的水文过程响应；③研究和实现考虑了大气–植被–土壤之间物理交换过程的分布式水文模型，反映土壤、植被、大气中水热状态变化和水热传输；④考虑社会经济发展变化，建立能适应社会经济动态演化的水资源优化配置模型；⑤建立流域水文水资源与社会系统耦合概念模型，以流域为目标区域，实现水资源合理配置和科学管理的目标。
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user: 摘 要 木质素的化学反应活性主要与结构单元中酚羟基、醇羟基和酚羟基邻、对位活泼氢的含量有关。利用可再生无毒的木质素替代苯酚用于胶粘剂制备，既能减少化石原料的使用，又达到变废为宝，实现资源化治理的目的。重点介绍了木质素酚醛树脂研究进展，评述了木质素酚醛树脂的最新成果，以及木质素酚醛树脂存在的问题，展望了木质素在胶粘剂领域应用的发展方向。 关键词 :木质素，胶粘剂，官能团，酚醛树脂
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user: 1. 引言 木质素具有可再生、可降解、无毒等优点，因而被视为优良的绿色环保型化工原料。自19世纪，人们开始便开发利用木质素，最开始利用的是木质素磺酸盐，来自于亚硫酸钙制浆废液中，其主要用作皮革鞣剂和燃料添加剂方面 [ 1 ] ，在19世纪中末期，关于该种木质素磺酸盐木质素作胶粘剂的专利首次见刊，大约20世纪50年代后，随着对木质素胶粘剂的不断研发，利用木质素改性酚醛树脂、脲醛树脂作为胶粘剂的专利层出不穷，80年代以后，木质素的分离纯化，改性等方面受到了木质素研究者的广泛关注。到了90年代以后，随着现代分析仪器技术的发展与更新，木质素作为胶粘剂的化学反应机理和反应特性成为研究的焦点研究，从而木质素胶粘剂制备的理论和技术不断成熟。近年来，随着人们对绿色生态环保理念的理解与深入，新型的环保类木质素胶粘剂问世 [ 2 ] 。木质素的化学反应活性主要与结构单元中酚羟基、醇羟基和酚羟基邻、对位活泼氢的含量成正比。树脂合成过程中利用可再生无毒的木质素替代苯酚制备木质素酚醛树脂，既能减少苯酚的使用量，又达到废物利用，实现资源化治理的目的。 本文综述了木质素在胶粘剂中的应用，重点介绍了木质素酚醛树脂研究进展与发展趋势木质素在酚醛树脂中的应用，评述了木质素酚醛树脂的最新进展，以及木质素酚醛树脂存在的问题，旨在全面评价木质素在胶粘剂应用特点，进而指导木质素及其改性衍生物在高分子胶粘剂领域的应用。
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user: 2. 木质素胶粘剂概述 木质素结构分子中含有酚羟基和醛基等活性官能团，因而，用木质素改性胶粘剂可节约苯酚和减少甲醛的残余量 [ 3 ] 。木质素在胶粘剂中的应用主要有两种方式：第一，将木质素与酚醛树脂和聚氨酯等混合，然后进行改性反应，从而制备出胶粘剂；第二，以木质素自身为胶粘剂，工艺操作过程需要复杂的反应条件，如较高的热压温度、很长的热压时间等。比如常见的木质素磺酸盐和碱木质素等通过添加反应助剂，按照一定的反应条件，从而制备出木材用胶粘剂。 2.1. 木质素胶粘剂发展史 自19世纪，人们开始便开发利用木质素，最开始利用的是木质素磺酸盐，来自于亚硫酸钙制浆废液中，其主要用作皮革鞣剂和燃料添加剂方面，在19世纪中末期，关于该种木质素磺酸盐木质素作胶粘剂的专利首次见刊，大约20世纪50年代后，随着对木质素胶粘剂的不断研发，利用木质素改性酚醛树脂、脲醛树脂作为胶粘剂的专利层出不穷，80年代以后，木质素的分离纯化，改性等方面受到了木质素研究者的广泛关注。到了90年代以后，随着现代分析仪器技术的发展与更新，木质素作为胶粘剂的化学反应机理和反应特性成为研究的焦点研究，从而木质素胶粘剂制备的理论和技术不断成熟。却并没有实现工业化生产，主要是由于生产条件苛刻、能耗高和设备易腐蚀等。近年来，随着人们对绿色生态环保理念的理解与深入，新型的环保类木质素胶粘剂问世，但其仍未实现工业化生产，主要是由于木质素结构组成不均一、反应活性较低、产物性能不稳定等多种原因，严重的限制了木质素胶粘剂的应用。 2.1.1. 木质素本身作为胶粘剂 尹子康等 [ 3 ] 对木质素磺酸盐进行改性反应后，作为胶粘剂，并对其热压生产过程和胶合性能进行研究，结果表明木质素磺酸盐自身作为胶粘剂，其良好的胶合性能可直接用于胶合板的生产。Li等 [ 4 ] 通过碱木质素与聚乙烯亚胺、聚酰胺多胺–环氧氯丙烷共混，从而制备出了两种无醛型环保类木材胶粘剂。Li等 [ 4 ] 通过木质素(小分子质量)、单宁与乙二醛混合，制备出环保型木材胶粘剂，其天然材料约含80%，该种环保型胶粘剂具有较好的结合强度，可达到室外级相关标准与要求。 2.1.2. 木质素–脲醛树脂胶粘剂 脲醛树脂无色黏度低，水溶性好，固化速度快，吸附力强，性能稳定，但其耐水性能不好，热压过程释放甲醛有害气体。因此，采用木质素改性脲醛树脂，大大降低了游离甲醛释放量，同时使其生产成本下降。 木质素–脲醛树脂的生产工艺经历了不同的发展阶段。最早阶段，研究者通过采用不同的催化剂，将木质素与脲醛树脂共混，得到木质素脲醛树脂胶粘剂产物。但存在胶粘剂产物力学强度较差；而后，研究者首先将木质素进行化学改性，主要包括羟甲基化、氧化、磺化改性等，然后再与脲醛树脂混合制备木质素脲醛树脂胶粘剂，该种方法制备的产物性能均得到提高。 之后，Raskin等 [ 5 ] 发明了一种新型的木质素–脲醛树脂胶粘剂，采用该种胶粘剂进行人造板加工生产，板材的机械性能稳定。该种胶粘剂生产工艺过程大致如下：以FeC1 3 等催化剂，木质素磺酸盐首先与丙烯醛等一些不饱和醛类发生反应，然后再与脲醛树脂混合制备胶粘剂产物，其接枝共聚物可以高达80%。 2.1.3. 木质素改性聚氨酯胶粘剂 聚氨酯是反应型胶粘剂，可以分为两类：聚氨酯与多异氰酸酯，具有较好的胶合性能，但存在难降解、生产成本较高等缺点。然而，当聚氨酯中添加木质素后，有效的避免了上述问题，即产物易降解、生产成本得下降。 提高木质素与聚氨酯的反应程度是木质素改性聚氨酯胶粘剂关键所在，而提高其反应程度主要在于提高木质素中醇羟基的含量。刘全校等 [ 6 ] 采用溶液流延法，以木质素和甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯为原料，得到木质素–聚氨酯塑料。 2.1.4. 木材液化制备胶粘剂 早在20世纪20年代，人们发明出了木材液化技术，使其成为燃料或化工原料 [ 7 ] ，工艺原理大致如下：木材中的大分子化合物通过液化方法降解小分子化合物，即固态木材转化为具有特定活性官能团的液态化合物，反应活性增强。早期木材液化的方法主要是采用高温高压法，随后木材液化的方法不断发展与增多。从而增大了木材的应用空间，可用于生产胶粘剂、塑料、碳纤维、易生物降解类高分子化合物等 [ 8 ] 。 木材的苯酚液化产物常用于制备胶粘剂。苯酚的活性空位与降解的木材小分子组分的活性点反应，反应后的这些小分子具备了酚类物质所具有的化学特性，可以用来替代苯酚，从而制取共聚树脂 [ 9 ] 。白石信夫等研究表明，将木材进行羧甲基化改性后，与苯酚、间苯二酚反应分别得到木材-苯酚胶粘剂，木材-间苯二酚胶粘剂，这两种胶粘剂的胶黏强度显著高于酚醛树脂胶粘剂 [ 10 ] 。 由于催化剂酸性不同，苯酚液化产物性能不同。林兰珍等 [ 11 ] 研究结果证实，当采用硫酸、磷酸和草酸两类催化剂，苯酚液化产物结构和性能截然不同，后者与天然木材化学结构大致相同，具有较高的结合酚量，当与甲醛发生反应时，完全将没有与木材反应的苯酚全部转化为树脂。 水高度离子化也可以作为酸性催化剂。木材在近临界条件下，即高度离子化的水为酸性催化剂，可迅速液化，相对于普通酸催化剂，其总反应速率提高10~100倍。Li等 [ 4 ] 采用超临界状态的苯酚，在30 s内使木材迅速液化，液化率可达90%以上。超临界流体液化实现了低温快速液化的目的，但对反应设备和反应条件要求较高。
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user: 4. 木质素酚醛树脂研究进展与发展趋势 天然木质素分子结构中含有一定量的醛基官能团和酚羟基官能团。在酸存在的条件下，木质素可以酚发生缩合反应；在碱存在的条件下，木质素又可以和醛发生缩合反应。因而，酚醛树脂在碱性条件下合成过程中，木质素可以替代部分苯酚参与酚醛树脂合成，这不仅可以改善酚醛树脂的性能，还可以使生产酚醛树脂成本大大减少 [ 46 ] [ 47 ] 。 为了进一步提高木质素反应活性，常常需要对木质素进行改性处理，目前较常用的方法包括羟磺化、酚化、甲基化、脱甲基化以及氧化反应等 [ 48 ] 。木质素经活化改性后，有利于提高木质素在酚醛树脂中使用量，从而进一步提高和改善酚醛树脂的性能。 1) 木质素磺酸盐 磺化木质素也称木质素磺酸盐，是制浆生产过程中亚硫酸盐法产生的副产品，是一种线性高分子化合物，反应活性也较低。需要在高温酸性条件下木质素磺酸盐与苯酚进行酚化改性。酚化可以有效的减小木质素的分子质量和甲氧基含量，增大木质素的酚羟基含量，从而可以取代苯酚(毒性较高)的工业化应用(如合成树脂等)，该种改性的木质素磺酸盐可以保护环境，实现资源有效利用的目的 [ 49 ] 。 2) 碱木素 碱木素又称木糖粉，来自于传统碱法制浆“黑液”，其经过过滤加工后，采用喷雾干燥所得到的固形物。由于碱木素在制浆过程中经过高温高碱处理，碱木素分子上的活性官能团消耗殆尽，通常需要对碱木素进行改性，才能用于酚醛树脂合成，常用的改性法有甲基化、酚化、脱甲基化等。 甲基化改性是指在碱木质素苯环或苯环侧链引入羟甲基官能团，从而实现通过增加羟甲基官能团含量增强碱木质素反应活性。 脱甲基化改性是将木质素苯环上的甲氧基官能团脱除，并增加酚羟基官能团的反应。安鑫南等人利用碱木质素黑液与硫在温度为220℃~240℃条件下反应0.5 h，然后冷却，进行酸处理后，用乙酸乙酯萃取分离得到脱甲基化改性木质素，其甲氧基含量为5%，因而，脱甲基化改性木质素可作为苯酚的替代，用来制成良好性能的胶粘剂 [ 50 ] 。碱木素脱甲基化改性在一定程度上提高碱木质素反应活性点的数目，该种改性方法具有高成本、工艺操作过程繁琐等缺点。 酚化改性是将苯酚和碱木质素在碱性高温条件下进行反应。碱木质素酚化改性有效的增加碱木质素活性官能团数目，且工艺操作过程比较简单。Sudan [ 51 ] 在碱性条件下将“黑液”酚化进行改性后制备成LPF树脂，其具备良好性能，产物中苯酚被木质素取代率约60%。刘纲勇等[ 52 ] 在碱性条件下，将麦草碱木质素进行酚化改性后制备成LPF胶粘剂(为国标I类板)，苯酚被木质素取代率约70%。 3) 植物酶解木质素 植物酶解木质素通常是以秸秆发酵制乙醇过程中产生的残渣为原料，从中提取分离得到的木质素，由于提取分离条件温和，使得木质素上化学活性官能团较好地被保留下来。郑钻斌等[ 53 ] 以秸秆发酵制备乙醇所残留的渣子为原料，从中进行酶解木质素，经过后续处理后，生成改性酚醛树脂胶，通过热压工艺制成胶合板。此方法木质素无需预处理，只是木质素替代苯酚率较低，目前还没实现工业化应用。 4) 有机溶剂(高沸醇)木质素 高沸醇法木质素通常使用高沸点的有机醇作为木质素提取液，在催化剂作用下从木质植物原料中提取木质素，加入适当比例的水使得溶解在高沸醇中的木质素沉淀析出，高沸醇法木质素具有纯度高、化学活性强等优点。如在松香酚醛树脂生产过程中加入高沸醇木质素，叔丁基苯酚可以被高沸醇木质素部分取代，从而大大降低了苯酚和甲醛用量，有力的保护了生态环境。
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user: 5. 木质素酚醛树脂胶粘剂中存在的问题 木质素酚醛树脂通常采用工业木质素对酚醛树脂进行修饰改性，由于工业木质素自身结构与性质缺陷决定了其在树脂应用研究过程中，存在以下几方面主要问题： 1) 在纤维原料蒸煮制浆过程中，脱木质素是在较高反应温度和强碱作用下完成的，木质素会发生大量的降解和无序缩合反应，改变了木质素的基本分子结构，降低了分子量，且分布变宽，成分组成更为复杂，均一性差； 2) 另外，脱出的木质素也易发生氧化反应，造成工业木质素甲氧基含量高，特别是羟基含量相对较低，直接导致工业木质素化学反应活性降低，其分子结构中有大量的紫丁香基结构单元，少量的愈创木基结构单元； 3) 碱木质素在制浆过程中发生了缩合反应和氧化反应等，导致木质素分子上缺乏活性官能团，特别是缺乏双亲性的官能团，因此工业木质素较难溶解于有机相和水相中； 4) 此外，纤维原料种类、采伐时间以及存放条件的不同，使得工业木质素含量和组成都不尽相同。
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user: 6. 展望 综上所述，有机溶剂法提取分离木质素具有化学结构破坏较小，木质素能保持原有天然高分子化学活性。有机溶剂法提取木质素具有无污染、节能等特点，属于清洁生产工艺，与传统制浆法有本质区别，其应用前景将更为广阔。与传统工业木质素相比具有灰分含量低、含糖少等特点，在结构上较好地保留了各种活性基团，特别是酚羟基和醇羟基，这对于合成胶粘剂尤其有利。因而，高反应活性的有机溶剂法木质素制备方法和产业化应用仍需进一步完善。
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user: 摘 要 历史长河中总是会出现社会混乱、思想混乱的曲折运动阶段，对于其具体时间点的确定是困难的，如我们去讨论现代性、现代革命的发生，不免会对先驱者的作用有所忽视。因此今天我们着力于讨论现代革命的动力因而非起始过程，即对现代性开端的路径分析，将韦伯论述下中产阶级的宗教改革运动和曼海姆语境下闵采尔领导的千禧年革命并置讨论，期待对现代革命的担纲者有所解读，同时努力将其探讨路径拓展到其他“政治” [ 1 ] 领域并验证有其效性。 关键词 :现代性，韦伯，新教伦理，曼海姆，千禧年主义