DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 振动，与人类的生产生活息息相关，直接影响生活的品质和生产的质量。比如：空调在工作时外机的振动直接影响噪音的大小，车辆行驶时的振动直接影响驾驶性能与乘坐的舒适度，旋转机械的振动直接反映设备运转的状态，机械加工设备的振动直接影响到加工的精度与有效性，等等[ 1 ] [ 2 ] 。随着技术的发展，特别是人们对生产生活的要求越来越高以及设备朝着大型化、高速化的发展，振动带来的问题越来越突出。为解决这些问题，对振动的测试方法和信号的分析技术提出了更高的要求，比如测量测量精度高、灵敏度高和测量范围宽等等。现在的振动测量方法主要有机械法、电测法和光学法三种。但是，机械法测试时，由测试装置会给工件加上一定的负荷，直接影响测试结果，只适用于低频大振幅的振动测量；电测法的灵敏度高、频率范围宽，但易受到电磁场的干扰；光学法的测量精度高，测量范围广，采用非接触的方式，在精密测量、传感器以及测振仪的标定中得到广泛的应用 [ 3 ] - [ 6 ] 。 针对以上的问题和各测量方法的优缺点，本文提出了一套三维振动测量系统，其采用激光干涉原理和激光多普勒原理的光学法制作的系统，不仅测量精度和灵敏度高，而且能够测量被测物的空间三维振动信息。本文阐述了该系统的硬件和软件部分，对该系统的原理进行了详细的描述。
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user: 2. 系统 三维振动测量系统框架如图1所示：它由硬件系统、数据采集板卡和软件系统组成。硬件系统由5台单维的激光多普勒测振仪(Laser Doppler Vibrometer， 简称LDV)构成，其作用是提取被测物体的振动信息，并转化为电信号；数据采集板卡采集LDV输出的电信号，并将其传输到软件系统中；软件系统得到振动数据，进行实时处理和分析，得到各振动指标和曲线图，充分分析物体的振动状态。 2.1. 硬件系统 如图1所示，硬件系统由5台相同的单维LDV (型号为LV-S01，舜宇智能测量仪器有限公司)组成，每台LDV独立运行，都包含光学头和控制箱两部分。 光学头的工作原理如图2所示：光学头内的He-Ne激光器发出的偏振光(设频率为F 0 )由分光镜分成 图1. 三维振动测量系统框架图 图2. 光学头工作原理图 两路，一路作为测量，一路用于参考。测量光通过声光调制器后具有一定频移(F)，再被聚焦到被测物体表面，物体振动引起多普勒频移(f = 2v/λ)。系统收集反射光并与参考光汇聚在传感器上，这样两束光在传感器表面产生干涉，干涉信号的频率为F + f，携带了被测物体的振动信息。控制箱中的信号处理单元剥离出频移信号，并将其转换为速度、位移等振动信号，经过信号调理板卡，最终将被测物体的振动信息以电信号的方式输出。 五台单维LDV的光学头按照图3示意的空间位置摆放，并且五束激光通过聚焦透镜聚焦在被测物的测试点上。光学头3和光学头4到光学头0的距离相等，三者所在的直线定义为空间X轴方向，则光学头3和4发出的激光经过聚焦透镜后与光学头0发出的激光的夹角相等，记为 。同理，光学头1和光学头2到光学头0的距离相等，三者所在的直线定义为空间Y轴方向，则光学头1和2发出的激光经过聚焦透镜后与光学头0发出的激光的夹角相等，记为 。同时，在机械结构上保证五个光学头发出的激光与Z轴平行。实物如图4所示，包含光学头柜和控制箱柜，五个光学头按照要求安装在光学头柜中，五个控制箱摆放在控制箱柜里。 测试前，由公式(1)和公式(2) [ 7 ] 可以计算得出光学头1和光学头2发出的两束激光的夹角 以及光学头3和光学头4发出的两束激光的夹角 的大小。其中，五台单维LDV各自测得的振动信息(以速度为例)分别记为V 40 、V 41 、V 42 、V 43 和V 44 。 (1) 图3. 五束激光空间位置图 图4. 硬件实物图 (2) 测试时，根据由上述两公式得到的 和 和五台单维LDV测得的振动数据(以速度为例)，由公式(3)、公式(4)和公式(5) [ 7 ] 可以得到被测点的空间三维振动信息 和 ： (3) (4) (5) 由上所述可知，五个光学头的位置必须按照图3所示的空间位置摆放，并且在机械结构上按照要求固定。若光学头3、光学头4和光学头0 (或者光学头1、光学头2和光学头0)不在同一直线上，或者光学头3和光学头4到光学头0的距离不相等，直接影响 和 的大小，从而影响测量数据的准确性。 2.2. 数据采集卡 数据采集卡选用NI公司的USB-6366数据采集，如图5所示，其包含8个分辨率为16位的模拟输入通道，最高采样率达到2 MS/s，测量范围为−10 V~+10 V，并且提供OEM、BNC和mass接线端三种硬件接口。 2.3. 软件系统 振动测量软件是一款采用图形化编程语言——LabVIEW编写 [ 8 ] 的集数据采集和数据分析一体的多功能软件，包含数据采集，数据转化，信号处理、数据分析和测试结果显示、结果保存等功能模块。数据采集模块主要实现对采集板卡的采集设置、开始采集、停止采集等控制；数据转化模块主要是将五路LDV输出的信号通过算法转化为物体空间三维的振动信号(X\Y\Z三分量振动信号)；信号处理模块主要包含滤波(高通、低通、带通和带阻)和加窗(矩形窗、汉宁窗和平顶窗等)功能；数据分析模块主要包含自功率、互功率、小波分析和功率谱密度等分析功能；结果显示模块主要可以将测试结果以时域、频域、瀑布图、三维模拟显示、伯德图以及极坐标等方式显示出来；数据保存模块可以将测试结果的原始数据、显示波形保存在指定的路径下。软件的主界面如图6所示： 软件的流程见图7所示：在硬件连接正确的前提下，启动软件，首先需要对采集参数进行设置，比如采样率、采样数和标定值等，设置结束后，点击运行按钮，程序自动进行采集、信号转化、数据分析和显示等功能，如果需要对信号进行处理，还可以设置滤波器和加窗等操作；如果需要将测试结果保存下来，则可以点击“保存数据”按钮，程序自动将当前的测试数据保存在TDMS格式文件中，或者以UFF格式文件输出测试结果。
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user: 3. 试验 利用该系统测试振动台(型号为JX-3B，北京测振仪器厂)的振动信息，调整振动台的位置，利用工装使振动台的实际振动方向与各空间平面(坐标系与五束光的空间坐标系一致)成45˚夹角，并且五束激光汇聚在振动轴的一点上，保证被测物体在X\Y\Z三个方向上的分量都最大。通过设置振动台的振动频率和幅值参数，测试系统能够得到振动台不同振动参数下的空间振动信息。如下面两图所示：图8和图9分别是测试系统(采样率为4096 Hz，采样数为2048)在振动台的振动频率为160 Hz、振幅为35 mm/s条件下测得的时域波形和频谱波形，此时X\Y\Z三个方向上的分量理论值为20.21 mm/s (实际振动方向与X\Y\Z三个方向的夹角为 )，即有效值为14.29 mm/s。由两图可以看出，X\Y\Z三个方向上的振动信号(速度)为正弦波，而且基本无杂波。若信号中带有干扰信号，可以利用滤波器将干扰信号剔除。 图5. USB-6366产品图 图6. 软件主界面 图7. 软件流程图 图8. 时域图形 图9. 频域图形 从测试软件中可以直接读出各方向振动指标值，例如幅值、峰峰值、主频、主频幅值等等。表1为实测值和理论值得比较表格，以幅值(速度，单位为mm/s)和主频(单位为Hz)为例。从表格中可以看出，主频的误差比较小，幅值的误差都在5%以内。通过分析，影响幅值大小的因素主要有以下几点：1) 振动台的输出误差在10%左右；2) 系统本身具有误差；3) 环境等不确定因数给测量带来的误差等等。所以，从表格中可以看出，该系统测得的数据比较准确。 Table 1 The compared table of the measured value and theoretical valu 理论幅值 理论频率 实测幅值 实测频率 幅值误差 频率误差 X方向 14.29 160 14.25 160.03 −0.28% 0.02% Y方向 14.29 160 14.76 160.05 3.29% 0.03% Z方向 14.29 160 14.62 160.01 2.31% 0.01% 表1. 实测值与理论值比较表 注：误差 = (实测值−理论值) ÷ 理论值
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user: 4. 结论 本文基于LabVIEW和激光测振仪，利用激光干涉原理和激光多普勒原理，制作了一套三维振动测量系统，该系统能够测量物体的空间三维振动信息，包括时域和频域信息、频谱信息、自功率谱、互功率谱等等，并能自动保存测试结果，为后续的模态分析和故障诊断提供数据。该系统具有测量准确、测量范围宽、采用非接触的方式进行测量等优点，具有较好的应用前景与价值。
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user: 摘 要 基于磁力耦合传动闸阀(Magnetic Coupling Transmission Gate Valves， MCTGV)运行机理建立其有限元模型，对MCTGV的电磁转矩特性进行分析。通过控制变量法对MCTGV永磁体极对数、隔离套厚度、永磁体厚度及气隙长度等参数与传递转矩的关系进行仿真分析，并对上述参数逐一优化。结果表明： MCTGV中的各结构参数对转矩影响较大，经优化后可较大提高其输出转矩。 关键词 :磁力耦合传动，控制变量法，电磁转矩，结构优化
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user: 1. 引言 磁力耦合传动闸阀(Magnetic Coupling Transmission Gate Valves， MCTGV)是通过磁力间相互作用来直接在阀门承压边界的外部转动阀杆来实现阀门的启闭来调节介质的管路输送。MCTGV中阀杆密封于承压腔内部，取代了传统闸阀阀杆与填料之间的动密封，而是通过阀体与阀盖之间的静密封实现阀门整体无外漏，同时具有体积小、结构简单、使用寿命长等特点，而MCTGV能否对介质的流量进行精确调节取决于其电磁转矩的大小，而其转矩特性受其结构制约，因此，对MCTGV结构参数的优化便尤为重要。 磁力传动技术是自1940年英Charles和Geoffrey Howard通过利用磁传动密封技术解决了输送危险性介质泄漏问题后得到快速发展[ 1 ] 。我国于20世纪80年代初开始对磁力传动驱动技术进行应用研究。1978年严可镜研制出了磁力耦合式高压釜，具有可靠的密封性，能对一些粘稠物料进行搅拌等特点[ 2 ] [ 3 ] 。1999年王玉良介绍了磁力传动在阀门中的应用，设计出了磁传动截止阀、闸板阀、球阀，介绍了磁传动闸阀可实现绝对密封[ 4 ] [ 5 ] 。经过不断的实验和研究，我国的磁力传动技术已逐步应用于石油、化工、军事工程、精密机械等多个领域。 目前大多数文献仅对MCTGV的运行机理、设计应用等进行了研究分析[ 6 ] -[ 8 ] ，而较少有对其结构参数优化分析的文献。本文基于MCTGV运行机理建立其有限元模型，通过控制变量法对MCTGV永磁体极对数、隔离套厚度、永磁体厚度及气隙长度等参数与传递转矩的关系进行仿真分析，并逐一进行优化，以提高MCTGV的电磁转矩。
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user: 2. MCTGV工作原理 如图1所示，MCGTV机械结构包括三部分。第一部分为电动装置；第二部分由磁力传动装置组成，包括外永磁转子、隔离套、内永磁转子、阀杆螺母等。其中外永磁转子安装在隔离套的外部，内永磁转子安装在隔离套的内部，并使内永磁转子中的阀杆螺母与阀杆连接。第三部分为阀体。 开启电动装置，使其带动外永磁转子一起旋转，通过磁力的作用使内外永磁转子作同步旋转运动，并驱动阀杆螺母一起转动，从而驱动阀杆和阀板的升降运动，实现阀门的开启和关闭的功能。
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user: 3. 模型设计参数初选 根据磁力阀电磁转矩计算公式： 对MCTGV 进行了参数初选，利用ansoft软件分析结构参数对转矩的影响，进而优化结构参数使其达到最优的电磁转矩。由于磁力传动装置与气隙有关，而气隙又与隔离套厚度有关，因此，需确定隔离套的直径大小，而隔离套直径可按所设计的传动转矩大小初步确定，由此可得表1所示的磁力传动装置结构参数，其机械结构简图如图2所示。 图1. MCTGV的基本结构示意图 图2. 磁力传动装置的结构简图 Table 1 The structural parameters of magnetic transmission devic 符号 描述 数值 N 内、外圈永磁体极数 12 R ein1 内轭铁内径/(mm) 30 R pin1 内圈永磁体内径/(mm) 37.75 R pin2 内圈永磁体外径/(mm) 46.75 R yin1 内磁包封套外径/(mm) 47.75 R 1 隔离套内径/(mm) 48.75 R 2 隔离套外径/(mm) 52.75 R yout2 外磁包封套内径/(mm) 53.75 R pout1 外圈永磁体内径/(mm) 54.25 R pout2 外圈永磁体外径/(mm) 63.25 表1. 磁力传动装置的结构参数
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user: 4. 结构参数优化 转矩是磁力传动重要的参数之一，也是设计、分析磁力传动装置的关键。下面通过控制变量法对MCTGV永磁体极对数、隔离套厚度、气隙长度及永磁体厚度等参数与转矩的关系进行仿真分析。 4.1. 永磁体极对数与转矩关系 参照表1保持其它参数不变，只改变永磁体极对数，通过采用ansfot软件进行有限元分析得图3所示永磁体极对数与转矩之间的关系。 由图3可知：MCTGV所传递的转矩随着永磁体磁极对数的不断增加先上升后逐渐减小，而当极对数增大到10时，传递转矩达到最大值。也就解释了极对数多储存的静磁能多，有利于转矩的传递，而极对数太多磁块间漏磁也多，不利于传递转矩，可见永磁体磁极对数的选取应适中。 4.2. 隔离套厚度与转矩关系 隔离套与阀体组合构成闸阀的压力边界，从而实现闸阀的完全密封。因此隔离套需要起承受内部压力的作用，必须选择强度高的材料。且由于磁力须通过隔离套传递，必须得选择非磁性的隔离套材料。另外，隔离套需要耐腐蚀性并具有好的抗冲击、抗震性能。综上考虑，可选择哈氏合金作为隔离套的材料。 由图4可知：随着h的增加，机构产生大量的涡流损耗消耗了轴功率并降低传动效率使其转矩逐渐减小。优化隔离套厚度，可提高传动效率，提高输出转矩。但为了保证承压隔离套的机械强度，h不应 图3. 永磁体极对数与转矩的关系 图4. 隔离套厚度与转矩的关系 太薄，在满足要求的条件下，隔离套厚度h选3 mm~4 mm。 4.3. 气隙长度与转矩的关系 图5为内、外气隙长度与转矩之间的关系图。其中h q1 、h q2 分别为内、外气隙长度。 由图5可知：随着气隙长度h q1 和h q2 的增大，转矩却急速下降，而当气隙长度增加到一定程度时，永磁转子将沿最小磁阻路径通过而发出的磁感线不能相互产生作用，从而不能输出转矩使其降低至零。但由于永磁体的磁性很强，气隙太小会增大装配难度，因此气隙长度的选择要适中。 4.4. 永磁体厚度与转矩关系 永磁体是设计磁力传动装置的主要部分，也是整个MCTGV的核心存在，MCTGV主要就是通过内、外永磁体产生磁力相互作用而实现闸阀的启闭，因此为了充分利用永磁材料，选择最佳厚度，使得利用最少的永磁材料而产生最大的磁能，传递最大的转矩。 由图6(a)和图6(b)可知：随着磁力传动装置的永磁体厚度的不断增大，转矩也逐渐增大，而当其厚度增加到一定程度时，转矩却不再增大。由于永磁体的磁通势会随着其厚度增大而增大，但相应的磁阻和漏磁也会增大，而h太大会使增加的磁通势基本都消耗在增大的磁阻和漏磁上，使其对磁路的作用却很小，所以出现了h增大到一定程度，而转矩却基本保持不变。 图5. 内外气隙长度与转矩关系 图6. (a) 内圈永磁体厚度与转矩的关系；(b)外圈永磁体厚度与转矩的关系 Table 2 The optimized structure parameters of magnetic transmission devic 符号 描述 数值 N 内、外圈永磁体极数 10 R pin2 内圈永磁体外径/(mm) 49.75 R yin3 内磁包封套外径/(mm) 50.75 R 1 隔离套内径/(mm) 51.75 R 2 隔离套外径/(mm) 55.75 R yout3 外磁包封套内径/(mm) 56.75 R pout1 外圈永磁体内径/(mm) 57.25 R pout2 外圈永磁体外径/(mm) 73.25 表2. 优化后的磁力传动装置结构参数 综上分析，得表2结构参数的优化最终值。 将表2中优化后的结构参数进行转矩仿真计算得到260.6192 Nm，比按表1未优化前所列参数得到的转矩值(176.1786 Nm)增大47.9%。而在体积大小保证不变的条件下，通过优化各个结构参数而使得转矩大幅度提高，而传动转矩是磁力传动传动机构最重要的性能指标之一，因此可使得MCTGV在工程实践中得以更好的应用。
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user: 5. 总结 利用ansoft软件分析了MCTGV主要结构参数对转矩的影响，通过数据图表可以发现MCTGV的输出转矩可通过优化结构参数而大幅度提高。因此设计MCTGV时，应综合考虑上述参数的影响，通过选择最优结构参数来获得高的电磁转矩并使材料得到充分利用。
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user: 摘 要 水在喷气燃料中的溶解度随温度的降低而降低，析出的微量水极易形成冰晶，而在喷气燃料中加入燃油系统防冰剂能有效增加水在相同温度下的溶解度。研究燃油系统防冰剂对水在不同喷气燃料中溶解度的影响对加强飞机燃油系统水管理具有重要作用。项目对水在3号喷气燃料、纯合成烃喷气燃料及50:50体积比含合成烃喷气燃料中的溶解度进行了测量，考察了二乙二醇甲醚及三乙二醇甲醚防冰剂的加入对水在上述三种燃料中溶解度的增强效果，同时对防冰剂加入浓度对提高水在燃料中溶解度的作用进行了探讨，建立了在3号喷气燃料中加入不同种类的防冰剂后，水在其中溶解度与温度的关系。 关键词 :燃油系统防冰剂，溶解度，喷气燃料，含合成烃喷气燃料
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user: 1. 引言 航空喷气燃料在炼制、储存、运输及加注过程中受内部及外部因素影响将不可避免的混入少量水分。飞机在起飞过程中，外界温度的降低将导致水在喷气燃料中溶解度的降低，从而使喷气燃料中的溶解水转变成为自由水析出。万米高空的低温将使这些分散在油料中的自由水凝结成冰，如不能及时有效将其移除，这些冰粒将堆积成块引发油滤及输油管路的堵塞，最终造成燃油系统失效从而无法给发动机正常供油，引发飞行事故[ 1 ] [ 2 ] 。因此，测量水在不同温度下在喷气燃料中的溶解度对计算飞机在飞行过程中可能析出的自由水的量以及掌握飞行过程结冰量具有重要意义。 水在喷气燃料中的溶解度与燃料组成、燃料温度及燃料储罐上方水蒸气分压有关。当储罐上方气体完全被水蒸气所饱和，平衡状态下，溶解在喷气燃料中的水即为在该温度下水在喷气燃料中的最大溶解量。当喷气燃料上方气体的相对湿度小于100%时，燃料中水的溶解量将低于在饱和状态下的溶解量[ 3 ] 。为防止在低温下自由水在燃料中的结晶，在喷气燃料中加入防冰剂是增加水在相同温度下在喷气燃料中的溶解量的有效手段。燃油系统防冰剂多为醚类化合物，具有亲水及亲油双重性质，因与水形成氢键增大了燃料对水的溶解度，使燃料对水的溶解由可逆过程转变为不可逆过程[ 4 ] - [ 6 ] 。尽管目前已经积累了大量的关于水在不同温度下在传统3号喷气燃料中的溶解度数据[ 7 ] -[ 10 ] ，然而，燃油系统防冰剂的加入对水在喷气燃料中溶解度的影响尚未知晓，这就致使飞机设计制造者无法对防冰剂的加入对飞机飞行过程中自由水析出量的改变进行精确评估。研究燃油系统防冰剂对水在喷气燃料中溶解度的影响对优化飞机设计、增强飞行过程安全性具有重大意义。同时，含合成烃的航空喷气燃料等新型航空燃料的出现也使得有必要重新对水在不同燃料中的溶解度进行测试。本项目首先对水在低温条件下在不同喷气燃料中的溶解度进行了测试，然后深入研究了防冰剂种类、防冰剂加入浓度等对水在传统喷气燃料、含合成烃喷气燃料及纯合成烃燃料中溶解度的影响，项目的完成为燃油系统防冰剂在民航客机上的应用推广提供了基础性数据。
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user: 2. 实验部分 2.1. 油样准备 项目分别测量了水在不同温度下在3号喷气燃料、纯合成烃喷气燃料及50:50体积比的含合成烃喷气燃料中的溶解度。3号喷气燃料由中石化镇海炼厂提供，纯合成烃喷气燃料由中石化杭州炼厂提供，而50:50体积比的含合成烃喷气燃料由上述两种喷气燃料混合制备而成。其中，根据国标GB/T 11132-2008“液体石油产品烃类的测定–荧光指示剂吸附法”对上述3种喷气燃料测试结果显示3号喷气燃料芳烃体积含量为17.1%，烯烃体积含量为0.6%，50:50体积比的含合成烃喷气燃料芳烃体积含量为8.5%，烯烃体积含量为0.3%。根据美国材料测试协会标准ASTM D2425“质谱法测定中间馏分中烃类的试验方法”及D5291“仪器法测定石油产品及润滑油碳、氢、氮含量的试验方法”对纯合成烃喷气燃料的检测结果表明纯合成烃燃料中环烷烃、芳烃、链烷烃质量分数含量分别为2.8%，0及97.2%，碳氢含量质量分数为99.87%。三种油料的部分性质如表1所示。 2.2. 试验装置 燃料的冷却以及与水的平衡饱和在平衡槽中进行，其装置图如图1所示。该装置由一个外部玻璃容器和内部玻管组成，内部玻管上方用橡胶塞封闭。玻管内部管壁上方装有一个特别的盛水容器，以保证内管燃料上方气体被水蒸气所饱和。外部玻璃容器与内部玻管之间充满了冷凝剂乙醇，以保证试验进行过程中玻管内部油料温度与上方气体温度的均匀一致。实验进行前，将100 mL的油样预先装入内部玻管中，同时，将蒸馏水被置于内部玻管上方盛水容器中。其后，将玻管用橡皮塞密封，将其置于装有冷凝剂的外部烧杯中，开启磁力搅拌器，使油料在试管内得以充分搅拌。大约一小时后，燃料与上方水蒸气达到该温度下的平衡，利用针筒注射器抽取少量油样进行分析，即可得到在该温度下水在燃料中的溶解度。实验过程中，冷凝剂自下而上流动，并以10℃/h的冷凝速率对燃料进行冷却。燃料在充分搅拌的情况下，溶解水在温度降低的情况下将自动析出并挥发至玻璃试管上方，整个过程燃料始终保持清澈透明，无悬浮水析出。当达到指定冷凝温度后，燃料温度始终维持在0.1℃误差范围以内，同时利用针筒注射器 Table 1 Physical and chemical properties of different jet fue 物化性质 测试方法 3号喷气燃料 纯合成烃燃料 含合成烃喷气燃料 芳烃含量，% (体积分数) 17.1 0 8.5 烯烃含量，% (体积分数) 0.6 N/A 0.3 总硫含量，% (质量分数) 0.0726 N/A 0.0379 馏程 GB/T6536 初馏点，℃ 159.4 N/A 160.7 10%回收温度，℃ 178.6 194.1 184.9 20%回收温度，℃ 186.2 N/A 195.7 50%回收温度，℃ 201.2 251.8 223.8 90%回收温度，℃ 232.4 271.1 268.9 终馏点，℃ 251.0 278.4 279.4 密度(20℃)，kg/m 3 GB/T 1884 800.3 767.7(15℃) 781.9 冰点，℃ GB/T 2430 −60.0 −59.3 −60.0 表1. 不同喷气燃料的物理化学性质 快速抽样进行分析。 2.3. 水在燃料中溶解度测试 实验对水在燃料中溶解度的测试完全依照美国材料测试协会标准ASTM D6304“卡尔菲休库伦法测定水在石油产品、润滑油及添加剂中含量的标准测试方法”进行。项目利用831 KF Coulometer (瑞士万通)库伦法卡尔菲休水分测定仪对 取样油样的溶解水进行测量。卡尔菲休试剂由梅特勒–托利多公司提供。滴定过程中，当伴随着电流突然增加的出现，则认为达到滴定终点。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 水在不同喷气燃料中的溶解度测量 项目首先考察了水在3号喷气燃料、纯合成烃喷气燃料及50:50体积比含合成烃航空喷气燃料中溶解度随温度变化的情况，如图2所示。其中，参照油样是指美国航空油料性质手册所提供的指定油样。 图1. 燃料溶解度测试装置图 图2. 水在不同喷气燃料中的溶解度 油样中烷烃、芳烃及烯烃的体积含量分别为74.6%，23.9%，1.5%。由实验结果可知，无论油样组成如何，随温度的降低，水在燃料中的溶解度呈指数形式下降。以3号喷气燃料为例，20℃时，水在其中的溶解度质量分数为0.00573%，当温度为−20℃时，水在其中的溶解度质量分数仅为0.00168%。相同温度下，水在参照油样中的溶解度最高，3号喷气燃料次之，在纯合成烃航空燃料中溶解度最低。这与油料的组成有关。有研究表明，在碳7至碳12范围内，水在直链烷烃中的溶解晗及溶解度与碳数无关，为34.9 ± 1.1 kJ/mol，在芳烃和烯烃中的溶解晗比在相同碳数的直链烷烃中的溶解晗分别低11 kJ/mol和2 kJ/mol。25℃条件下，水在碳5到碳9烷烃中的溶解度为70 ppm到100 ppm质量分数，而在芳烃中溶解度为430 ppm到690 ppm质量分数[ 1 ] 。这主要是因为芳烃化合物因具有特殊的六元环，使得π电子云得以均匀分布。而水分子因氢氧原子的电负差而具有很强的偶极性。同烷烃及环烷烃化合物相比，水分子与芳烃化合物相互间形成的静电吸引力增强了水在芳烃中的溶解度。比较上述四种油样，其中，参照油料的芳烃体积分数最高23.9%，3号喷气燃料次之17.1%，50:50体积比含合成烃航空喷气燃料再次之8.5%，而纯合成烃喷气燃料中则无芳烃，这也就造成了在相同温度下水在4种油样中溶解度呈逐步减小的趋势。 3.2. 防冰剂对水在喷气燃料中溶解度影响 在燃料中加入燃油系统防冰剂能有效增加水在燃料中的溶解度，使燃料对水的溶解由可逆过程变为不可逆过程，防止水分析出。图3、图4分别比较了加入防冰剂前后水在3号喷气燃料、纯合成烃中溶解度随温度的变化。实验选取的燃油系统防冰剂为二乙二醇单甲醚及三乙二醇单甲醚。二乙二醇单甲醚为现在各国适航当局批准使用的飞机燃油系统防冰剂，尽管其在军用飞机上成功使用二十余年，但近年来发现的飞机油箱内部涂层脱落、油箱金属材料腐蚀均证实与二乙二醇单甲醚相关，因此，二乙二醇单甲醚大有被三二乙二醇单甲醚取代的趋势。项目的对比研究将为三二乙二醇甲醚的应用提供有用的参考数据。由图3及图4的比较可知，无论油品组成如何，加入燃油系统防冰剂不同程度的增加了燃料对水的溶解度。−20℃条件下，无防冰剂时，水在3号喷气燃料及纯合成烃喷气燃料中的溶解度质量分数分别为0.00168%，0.00125%，燃油中加入0.2%体积分数的二乙二醇甲醚或三乙二醇甲醚后，水在3号喷气燃料及纯合成烃喷气燃料中的溶解度质量分数分别增加为0.00443%，0.00418%，0.00318%，0.00298%。尽管水在含二乙二醇单甲醚的燃料中的溶解度略高于其在含三乙二醇单甲醚燃料中的溶解度，但同水在 图3. 防冰剂对水在喷气燃料中溶解度影响 未加入燃油系统防冰剂燃料中的溶解度相比，三乙二醇加醚的加入有效抑制了水在低温条件下从燃料中的析出。加入燃油系统防冰剂能有效增加水在燃料中的溶解度主要是因为防冰剂多为醚醇类化合物，化合物的羟基具有良好的亲水性，能与燃料中微量水缔合形成氢键，而防冰剂的烃基具有亲油性，从而增大了水在燃料中的溶解度。 3.3. 防冰剂浓度与水在喷气燃料中溶解度关系 图5展示了防冰剂浓度对水在不同温度下对其3号喷气燃料中溶解度的影响。由图可知，随浓度的增加，相同温度下水在燃料中的溶解度迅速增加。在−20℃，水在不含三乙二醇甲醚及含0.10%，0.15%及0.20%体积浓度的三二乙二醇甲醚喷气燃料中的溶解度质量分数分别为0.00168%，0.00322%，0.00343%， 图4. 防冰剂对水在纯合成烃中溶解度影响 图5. 防冰剂浓度对水在喷气燃料中溶解度影响 0.00418%。然而，成倍增加防冰剂的浓度并未能导致水在燃料中溶解度的成倍增加。水在燃料中含三乙二醇单甲醚体积浓度为0.20%时的溶解度仅为在燃料中含三乙二醇单甲醚体积浓度为0.10%时的1.298倍。这也说明加大防冰剂浓度仅能有限的增加水在其中的溶解度。 为精确计算温度降低时水从3号喷气燃料中的析出量，项目建立了水的溶解度与温度的函数关系。项目假定水蒸气为理想气体，3号喷气燃料为理想溶液，则水在燃料中的溶解度与温度应满足下述关系： (1) 其中，c为溶解度，H s 为溶解晗。对上述方程积分即可得： (2) 其中 ， 。 ， 分别为溶解熵及溶解晗，R为气体常数。 图6为水在无防冰剂及含0.20%体积浓度三乙二醇甲醚及0.2%体积浓度二乙二醇甲醚喷气燃料中溶解度对数与温度倒数线性关系图。实验结果与计算结果得以很好的拟合。值得提出是在0℃时，线性回归曲线有明确的拐点出现。在0℃出现的线性回归曲线斜率的变化主要是因为在水-冰相变化时出现的油水系统的晗和熵的不连续变化。
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user: 4. 结论 项目首先对水在3号喷气燃料、纯合成烃喷气燃料及50:50体积比含合成烃喷气燃料中的溶解度进行了测量，结果表明，随温度的降低水在三种不同燃料中的溶解度呈指数形式下降，随燃料中芳烃含量的增加，水在燃料中的溶解度逐步增大。这主要是因为极性水分子与芳烃化合物之间的静电作用力有关。在三种燃料中加入防冰剂均能有效提高水在相同温度下在燃料中的溶解度，避免了低温下自由水的析出，且三乙二醇单甲醚与二乙二醇单甲醚具有相近的增强水分子在燃料中溶解度的性能。醇醚类化合物的亲 图6. 水在含防冰剂喷气燃料中溶解度线性回归曲线 水亲油双重性质促进了水在燃料中的溶解度。增加防冰剂浓度能有效增大水在燃料中的溶解度，但成倍增加防冰剂的浓度并未能导致水在燃料中溶解度的成倍增加。此外，水在燃料中的溶解度的对数与温度的倒数呈线性关系，且在0℃出现斜率的突变，这主要是因为该温度下出现的冰水相转化导致的溶解晗和溶解熵的不连续变化所致。
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user: 摘 要 针对块煤在气化炉下落过程的传热传质现象建立了块煤变化相关模型，利用程序进行数值求解。结果表明块煤在熔融气化炉拱顶自由空间内下落过程极为短暂，其过程为加速度逐渐变小，速度不断增加过程。块煤下落过程中温度变化显著，其变化主要集中在块煤外部节点，块煤内部各节点温度几乎保持不变。块煤外表面温度变化明显，下落初期升温速率较大，后期升温速率减小，温度缓慢升高。块煤内部节点受传热影响升温速度慢。块煤下落初期表面水分快速蒸发，内部节点水分蒸发速率低于表面。越靠近块煤中心节点水分蒸发速率越小；块煤内部挥发分脱除曲线近似呈“阶梯状”分布。下落过程中块煤密度减小。 关键词 :块煤，COREX，传热传质，数值模拟
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user: 1. 引言 随着环境保护要求以及高质量炼焦用煤的短缺，非高炉炼铁新工艺受到广泛关注[ 1 ] [ 2 ] 。COREX工艺是目前实现工业化生产的熔融还原炼铁新工艺，从最早南非伊斯科C-1000已发展到目前宝钢的C-3000 [ 3 ] [ 4 ] 。COREX工艺的一大特点是使用非焦煤块煤资源作为炼铁燃料[ 5 ] -[ 7 ] 。但是COREX对块煤资源的指标要求非常苛刻[ 8 ] ，C-3000在宝钢5年来的生产实践表明，COREX生产过程存在煤耗过高、预还原率偏低、焦炭用量偏高、粘结现象严重等问题。为了更好地解决选煤和配煤优化问题，提高块煤利用率，减少焦油产出，有必要研究块煤在熔融气化炉拱顶自由空间下落过程的传热传质过程。通过对熔融气化炉内煤气流动、块煤下落运动、块煤脱挥发分过程的传热传质分析，建立熔融气化炉内拱顶自由空间内气体流动、块煤下落运动、块煤脱挥发分过程的物理模型和数学描述，并利用程序对块煤下落过程的温度分布及其变化、水分与挥发分含量的变化进行数值模拟，分析块煤下落过程传热传质规律。
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user: 2. 块煤下落传热传质现象的物理数学模型 块煤在熔融气化炉拱顶自由空间内下落过程涉及块煤下落运动过程、块煤传热过程以及块煤内部水分蒸发和挥发分脱除过程。分别对以上各个过程建立物理模型及相应的数学模型，考虑的物相主要是气固两相，即高温还原气体与下落中的块煤。 2.1. 模型简化假设 块煤经螺旋布料器从气化炉顶部加入熔融气化炉，拱顶至料面高度为15~18 m，块煤在下落过程中受到自身重力和气流浮力作用，形成一个变加速过程；同时，高温环境的存在使块煤在下落过程中发生传热传质现象，在不断被加热的同时还会发生部分挥发分脱除及水分蒸发，为了建立相关模型研究块煤下落传热传质过程，特做如下假设： 1) 进入熔融气化炉的块煤基本形状近似为球形； 2) 熔融气化炉拱顶自由空间区域还原气体成分近似不变，且拥有近似均匀的温度场； 3) 块煤从拱顶顶部直线下落； 4) 块煤在下落过程中仅受自身重力和气流浮力作用； 5) 物性参数是关于温度的函数； 6) 忽略返尘燃烧对块煤下落过程传热传质的影响。 2.2. 数学模型的建立 根据以上物理描述和假设可进一步确定块煤下落过程的数学模型。该数学描述主要包括块煤的下落运动模型、块煤水分蒸发和挥发分脱除模型、块煤传热模型三部分。 2.2.1. 块煤下落运动方程 块煤在熔融气化炉拱顶自由空间下落时作加速运动，仅受重力和上升气流阻力作用。根据牛顿第二定律，其运动方程如下： (1) 式中： ——块煤颗粒半径， ； ——块煤颗粒密度， ； ——上升气流的密度， ； ——块煤颗粒相对于上升气流的下落速度， ； ——与颗粒雷诺数有关的阻力系数； ——重力加速度， ； ——块煤颗粒下落时间， 。 建立块煤颗粒下落运动的坐标系，取熔融气化炉轴向竖直向下(块煤下落方向)为正方向，则 (2) 式中： ——块煤颗粒下落速度， ； ——上升气流运动速度在轴向上的分量， 。 则式(1)简化为 (3) 2.2.2. 水分蒸发和挥发分脱除方程 块煤在熔融气化炉拱顶自由空间下落过程中与上升气流发生传热传质，块煤被快速加热的同时发生热分解，其中主要是挥发分脱除和水分蒸发过程。 为了简化计算，假设块煤在低于600℃的低温状态下，125℃以下温度范围内仅发生水分蒸发过程，125℃以上温度范围内则仅发生挥发分脱除过程。 1) 水分蒸发模型 由于块煤粒径较小，同时炉内温度较高，水分蒸发速度较快，将块煤中水分输送过程进行适当简化，仅考虑水分蒸发过程。 由于块煤的升温过程并不是一个线性过程，因此，水分蒸发过程也表现为非线性过程。假设块煤在某一温度范围 内的水分蒸发量为 ，则水分蒸发速率的计算模型可用下式表示： (4) 式中： ——水分蒸发速率， ； ——块煤的升温速率， ； ——干燥阶段的起始温度，取 ； ——干燥阶段的结束温度，取 ； ——干燥阶段的水分蒸发量， 。 经过整理可以得到 时间内的水分蒸发量 的计算公式： (5) 2) 挥发分脱除模型 假设挥发分的挥发服从一级反应规律，即 (6) (7) 式中： ——某时刻煤中挥发分含量的比率； ——速率常数， ； ——指前因子， ； ——阿尔尼乌斯活化能， ； ——摩尔气体常数， ； ——块煤热力学温度， 。 将挥发分的比率 表示为 ，式(6)经过转换，得 (8) 水分蒸发和挥发分脱除这两个传质过程的存在使得块煤在下落中质量逐渐减少，密度逐渐变小(不考虑块煤粒径变化)，其下落加速度也随之变小。同时，伴随传质过程发生的热量传递也将影响到块煤传热过程，即块煤下落过程中其内部温度分布。 2.2.3. 导热微分方程 通过分析，可以将块煤(球形)在熔融气化炉拱顶自由空间下落过程的传热过程转化为一维非稳态的变物性导热问题[ 9 ] 。描述该过程的控制方程如下： (9) 式中： ——块煤颗粒密度， ； ——块煤的比热容， ； ——块煤的热导率， ； ——块煤的热力学温度， ； ——内热源产生的热量， ； ——各网格控制点的半径， ； ——时间， 。 1) 初始条件(即 时)： 2) 边界条件： (10) (11) 式中： ——炉气对块煤的对流导热系数， ； ——炉气热力学温度， ； ——块煤表面热力学温度， ； ——导热辐射系数， 。
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user: 3. 数值求解的基本过程 对于一般的物理问题，采用数值方法求解的基本过程如图1所示。 为了更加准确地解决问题，必须选择正确的算法并使用正确的程序设计方法。常用的有插值、数值积分、常微分方程求根、超越方程求根、线性方程组求根等数值计算方法。通过对本模型中的主要控制方程经过处理后得到的离散方程(组)的分析，本文主要应用常微分方程的欧拉折线法以及线性方程组的追赶法求解思想。
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user: 4. 数学模型的模拟结果 4.1. 模拟计算参数及条件 文中数值模拟通过编译程序完成，其中主要包含欧拉折线法求解常微分方程和追赶法求解常微分方程组两部分。程序以块煤的下落高度 作为循环条件，在任意时刻块煤的下落高度 小于设定值 时，输出该时刻的运行结果并进入下一步循环；当 值近乎等于设定值 时，循环结束。程序中循环结束条件为： (12) 为了便于后期进行比较分析，首先选定了一组初始时刻的参数作为标准值，如表1所示。 在程序运行中，设定块煤下落的时间步长为 ，块煤的比热容、导热率、化学反应热等热物性参数如表2所示，在每100 K温度范围内以插值法赋值。通过计算可以得到块煤下落过程各运动参 图1. 数值求解的基本过程 Table 1 Interrelated parameters at the beginning of dropping of lump coa 名称 符号 单位 数值 块煤半径 0.01 块煤密度 850 块煤下落初速度 2.0 块煤挥发分含量 V — 25% 块煤水分含量 W — 5% 块煤下落高度 H 15 块煤入炉温度 K 298 拱顶自由空间温度 K 1273 表1. 块煤下落初始时刻的相关参数 数、水分挥发分质量及比率、块煤质量及密度等参数。 4.2. 数值模拟结果分析 由于实际高温操作的限制，生产数据测量具有很大的困难性，有关熔融气化炉的研究主要是通过实验室模拟进行，关于块煤在其拱顶自由空间中下落过程的研究结果至今未见报道。本研究在进行相关简化假设后利用相关数值模拟方程得到相关数值模拟结果。 图2和图3给出了块煤下落高度，下落速度及加速度的变化曲线。由图可知，块煤在熔融气化炉拱顶自由空间内下落过程极为短暂，下落时间仅为 ，其过程是一个加速度逐渐变小的变加速过程。块煤的下落初速度为 ，由于受到气流阻力作用，其下落之初加速度略小于自由加速度，约为 。在块煤下落初期 ，由于块煤所受的气流阻力较小，加速度较大，下落速度快速增大；随着下落速度的快速增大气流阻力随之增大，块煤下落加速度迅速减小；块煤处于缓慢加速下落状态。在下落中后期 ，块煤下落加速度进一步减小，但块煤仍处于快速下落状态。下落过程结束时， Table 2 Thermal properties of lump coa 温度T (℃) 导热系数 ( ) 比热 ( ) 化学反应热 ( ) 100 0.122 1435.6 0.0 200 0.138 1530.1 −7785.0 300 0.156 1624.8 −18182.5 400 0.175 1707.0 −28870.0 500 0.290 1777.7 −33282.5 600 0.568 1855.7 −19977.0 700 1.150 1948.0 11272.5 800 2.180 2030.7 35597.5 900 4.290 2130.0 39947.5 1000 8.350 2216.0 25325.0 1100 16.400 2300.0 1000.0 表2. 块煤热物性参数 图2. 块煤下落高度变化曲线 块煤的下落速度达到 ，其下落加速度减小到 。 图4为半径为 粒径的块煤下落到不同高度时其温度分布曲线。由图可以看出，块煤在拱顶自由空间下落过程中，由于受到炉内高温还原气体的对流与辐射综合作用，其温度变化显著。但是，从粒径方向上分析，这里将 内的点称为块煤外部节点， 的点称为内部节点，温度的变化主要集中在块煤外部点上，块煤内部节点温度几乎保持常温25℃不变。这种现象的产生主要是由于块煤的比热容较大而导热率较小，使块煤的导温系数(热扩散率)较小，从而热量在其内部的传递缓慢，另外也与块煤在炉顶自由空间的下落过程过于短暂有关系。 图5为下落过程中块煤外部节点温度变化曲线。从图5可以看出，节点r = 10 mm所在的块煤外表面温度变化最为显著，在下落初期升温速率较大，温度从常温快速升温至500℃左右；而后升温速率减小，温度缓慢升高，下落过程结束时温度达到640℃。外表面升温的同时向块煤内部传热，初始阶段由于外表面温度较低，热量传输较少，节点r = 9.6 mm升温较慢；随着块煤的下落，外表面温度快速升高，向内部传输热量加快，节点r = 9.6 mm升温速率增大；下落到一定高度后，由于内外两点温差变小，其热量传递再次减缓，节点r = 9.6 mm升温速率减小。由此可知，如果块煤的下落时间足够长，除节点r = 10 mm外，块煤内部各点升温曲线呈反“S”型分布，其温度将逐渐趋近于节点r = 10 mm的温度。 图3. 块煤下落速度、加速度变化曲线 图4. 块煤下落到不同高度时其温度分布 图6显示了块煤下落过程中内部挥发分、水分含量的变化。在建立水分蒸发及挥发分脱除模型时曾假定，在温度低于125℃时块煤只发生水分蒸发而温度高于125℃时只发生挥发分脱除过程。分析图6中水分含量变化曲线知，块煤下落初始阶段由于节点r = 10 mm温度的快速升高水分快速蒸发，当外表面温度达到125℃后，节点r = 10 mm所在的表面控制体内水分蒸发完毕；而后，水分含量的减少主要体现在节点r = 9.6 mm所在的控制体内，由于节点r = 9.6 mm的升温速率小于节点r = 10 mm，其水分蒸发速率亦小于节点r = 10 mm；同理块煤内部节点越靠近块煤中心水分蒸发速率越小；因此，块煤在下落过程中内部水分蒸发速率逐渐变小。由图6中挥发分含量变化曲线可知，当下落时间 ，由于块煤的各点温度均低于125℃，挥发分含量保持不变，随后，随着节点r = 10 mm温度快速升高，表面控制体挥发分快速挥发；当 时，由于内部各点温度较低，挥发分脱除速率较低，含量基本不变，随后节点r = 9.6 mm温度升高至125℃以上，所在控制体挥发分快速挥发；块煤内部各节点所在控制体挥发分脱除情况与节点r = 9.6 mm类似，因此，块煤内部挥发分脱除曲线近似呈“阶梯状”分布。 水分蒸发和挥发分脱除过程共同导致了块煤密度减小，变化曲线如图7所示。到块煤下落过程结束时，水分的含量从原来的5% 减小到3.29%，挥发分含量也由原来的25% 减小到19.75%，相应地，块煤密度由原先的 减小到 。 图5. 块煤下落过程中外部节点升温曲线 图6. 块煤下落过程中挥发分及水分含量变化 图7. 下落过程中块煤密度变化曲线
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user: 5. 结论 针对块煤在气化炉下落过程的传热传质现象建立了块煤的下落运动模型、块煤水分蒸发和挥发分脱除模型、块煤传热模型，并建立相应程序进行数值求解，得出如下结论： 1) 块煤在熔融气化炉拱顶自由空间内下落过程极为短暂，其过程是一个加速度逐渐变小的变加速过程。下落过程中块煤温度变化显著，温度的变化主要集中在块煤外部节点上，块煤内部各点温度几乎保持常温不变。 2) 节点r = 10 mm所在的块煤外表面温度变化最为显著，在下落初期升温速率较大，后期升温速率减小，温度缓慢升高。块煤内部节点受传热影响升温速度慢，块煤内部各点升温曲线呈反“S”型分布，其温度将逐渐趋近于节点r = 10 mm的温度。 3) 块煤下落初期水分快速蒸发，内部节点水分蒸发速率低于表面。块煤内部节点越靠近块煤中心水分蒸发速率越小。块煤内部挥发分脱除曲线近似呈“阶梯状”分布；下落过程中块煤密度减小。
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user: 摘 要 目的：本文基于2005年1月至2014年10月的文献，从心脾两虚证的临床症状、病因病机、证候分布、证候本质等方面对心脾两虚证的临床特征进行探讨。方法：利用课题组研制的文献数据采集表，采集每篇文章上的相关内容，包括论文题目、发表的杂志、所涉及疾病的中西医诊断、四诊信息、病例数、治则治法等信息，然后用频次分析方法进行统计学分析。结果：基于维普中文数据网，以“心脾两虚”为关键词进行检索这10年的文献，共有270篇。其中，关于临床疗效方面的论文最多，有163篇(60.4%)；在所检索的270篇文献中，心脾两虚证常见疾病为失眠、抑郁症，分别为148篇(54.8%)、23 (8.5%)；最常见的四诊症状为失眠、乏力、面色萎黄、面色少华、舌质淡、脉细无力等；中医常用临床治法为中药复方制剂和针灸、耳穴等。结论：心脾两虚证的临床特征的概括能为该证的诊疗提供一定科学依据。 关键词 :心脾两虚证，文献研究，四诊特征，临床表现
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user: 1. 引言 心脾两虚证是指因心血不足、脾气虚弱而表现的心神失养，脾失健运、脾不统血的虚弱证候 [ 1 ] ，多因病情日久，脾虚日甚，气血生化乏源，致心神失养，心血亏虚所致。临床症状多表现为心悸怔忡，失眠多梦，头晕健忘，食欲不振，气短，神疲乏力，面色萎黄或淡白，唇、甲无华，或精神抑郁，思绪不宁，或见女子经量减少色淡等。随着生活节奏的加快和各方面竞争的加剧，该证成为现代都市生活中常见病证。本文基于2005年1月至2014年10月的文献，从心脾两虚证的临床症状、病因病机、证候分布、证候本质等方面对心脾两虚证的临床特征进行探讨，以期为该证的诊疗提供一定科学依据。
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user: 2. 资料来源 所有数据来源于维普中文数据网，2004.01~2013.12月10年的文献，以“心脾两虚”为关键词进行检索，共有270篇。同一研究以不同的方式重复发表的，数据分析时只纳入1次，经课题组查阅分析，270篇论文中无重复发表的研究论文。
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user: 3. 方法 3.1. 数据收集 利用课题组研制的文献数据采集表，采集每篇文章上的相关内容，包括论文题目、发表的杂志、所涉及疾病的中西医诊断、四诊信息、病例数、治则治法等信息。 3.2. 数据分析 利用Epidate软件进行数据录入，然后导出Excel数据格式，利用SPSS18.0软件进行频次分析。
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user: 4. 结果 4.1. 270篇文献中心脾两虚证的论文类型分布 根据论文内容，将论文类型分为临床疗效观察、病因病机探讨、文史溯源、治则治法理论探讨、其他类型共计5类，详见表1。 4.2. 270篇文献中心脾两虚证常见疾病分布 在所检索的270篇文献中，心脾两虚证常见疾病详见表2。 由表2可见，心脾两虚证常见疾病为失眠、抑郁症、冠心病，亦见其他相关疾病，这与心、脾的生理病理特征密切相关。心主血脉、心主神明、脾为后天之本，因此临床与心神被扰、血脉失调相关的疾病，如失眠、抑郁症、冠心病等，多与心脾两脏功能失调相关。 4.3. 心脾两虚证的中医四诊信息频数分析结果 在所检索到的270篇心脾两虚证的文献中，有69篇提及心脾两虚的临床表现，在所有提及的临床症状中，面色诊、舌象、脉象、问诊四诊症状出现的频次如表3所示。 由表3可见，舌诊中舌淡多见，面色诊中以面色少华和萎黄多见，脉诊中以脉细无力多见，问诊中以失眠、神疲乏力、大便溏为多见。因心血不足、脾气虚弱所致：心血不足，心失所养，心神不宁，出现失眠、神疲乏力；脾气虚弱，运化无力，出现大便溏；气血不足，不能上荣舌、面，故见舌淡、面色少华；气血不足，血脉空虚，运行无力，出现脉细无力。 4.4. 文献中心脾两虚证的中医治法分布 在所检索到的270篇心脾两虚证的文献中，有216篇提及心脾两虚证的治则治法，在这些提及中医治法的文献中，各种治法方药出现的频次如表4所示。 由表4可见，心脾两虚证的临床治疗多选择补益心脾的治则，以中药复方制剂为主，并辅以针灸、推拿、音乐、药酒、耳穴等治法。在中药复方制剂中，归脾汤应用最广。
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user: 5. 讨论 5.1. 心脾两虚证常见疾病及其病因病机 本研究显示，心脾两虚证多见于失眠和抑郁症，这与心、脾的生理病理特征密切相关。中医学认为“心主神明”，指心有主宰全身脏腑、经络、形体、官窍的生理活动和精神意识思维活动的功能，故《素问·宣明五气篇》：“心藏神。”心所藏之神，既包括人体生命活动现象的广义之神，亦包括精神意识思维情志等狭义之神。张介宾在《类经·疾病类·情志九气》指出“心为五脏六腑之大主，而总统魂魄，兼该志意，故忧动于心则肺应，思动于心则脾应，怒动于心则肝应，恐动于心则肾应，此所以五志唯心所使也”，又说“情志之伤，虽五脏各有所属，然求其历由，则无不从心而发” [ 2 ] 。血为神志活动的主要物质基础，如《灵枢·营卫生会》：“血者，神气也。”而脾为气血生化之源，“五脏六腑之血，全赖脾之统摄。”心脾两虚多致情志异常类疾病，故失眠症和抑郁症多见心脾两虚证。 失眠，中医亦称“不寐”、“不得卧”，其病理变化总属阳盛阴衰，阴阳失交 [ 3 ] 。劳倦太过伤脾，过逸亦致脾虚气弱，运化不健，气血生化乏源，不能上奉于心，以致心神失养；或思虑过度，伤及心脾， Table 1 The distribution of types of deficiency of heart and spleen in 270 document 文章类型 篇数(%) 临床疗效观察 163 (60.4) 病因病机探讨 36 (13.3) 文史溯源 1 (0.4) 治则治法理论探讨 53 (19.6) 其他类型 17 (6.3) 表1. 270篇文献中心脾两虚证的论文类型分布 Table 2 The distribution of common illness of deficiency of heart and spleen in 270 document 病名 篇数(%) 失眠 148 (54.8) 抑郁症 23 (8.5) 冠心病 12 (4.4) 神经衰弱 9 (3.3) 阳痿/早泄 7 (2.6) 慢性疲劳综合征 3 (1.1) 再生障碍性贫血 1 (0.4) 老年血管性痴呆 3 (1.1) 月经病 5 (1.9) 更年期综合症 5 (1.9) 高血压 3 (1.1) 肥胖症 2 (0.7) 脑供血不足 5 (1.9) 白细胞减少症 3 (1.1) 心肌炎 3 (1.1) 口苦 2 (0.7) 贫血 5 (1.9) 虚热 2 (0.7) 多汗症 2 (0.7) 其他疾病 5 (1.9) 文章内未提及明显疾病 22 (8.1) 表2. 270篇文献中心脾两虚证常见疾病分布 心伤则阴血暗耗，神不守舍；脾伤则食少，纳呆，生化之源不足，营血亏虚，不能上奉于心，而致心神不宁。如《类证治裁·不寐》说：“思虑伤脾，脾血亏损，经年不寐”。《景岳全书·不寐》中说：“无邪而不寐者，必营气不足也，营主血，血虚则无以养心，心虚则神不守舍”。治当补益心脾，养心安神。《杂病源流犀烛》说：“思者，脾与心病。” Table 3 Analysis of four diagnostic information of TCM of heart and spleen in 69 document 中医四诊 症状 频数(%) 舌诊 舌淡 49 (71.0) 舌淡红 11 (15.9) 齿痕舌 10 (14.5) 舌淡胖 8 (11.6) 舌白 5 (7.2) 面色诊 面色少华 37 (53.6) 面色萎黄 17 (24.6) 面色苍白 5 (7.2) 面色淡白 4 (5.8) 面色淡黄 4 (5.8) 脉诊 脉细无力 37 (53.6) 脉细弱 17 (24.6) 脉弦细 11 (15.9) 脉沉细 7 (10.1) 脉细 5 (7.2) 问诊 失眠 51 (73.9) 神疲乏力 27 (39.1) 大便溏 15 (21.7) 心悸 10 (14.5) 头晕目眩 7 (10.1) 表3. 69篇文献中心脾两虚证的中医四诊信息频数分析 抑郁症属中医“郁证”范畴，其发生因郁怒、思虑、悲哀、忧愁七情所伤，导致肝失疏泄，脾失健运，心神失常，脏腑阴阳气血失调而成 [ 3 ] 。正如《灵枢·口问》：“悲哀愁忧则心动，心动则五脏六腑皆摇。”郁证初病多因气滞挟湿痰、食积、热郁者，多属实证；久病由气及血，心脾俱虚所致，多属虚证。 5.2. 心脾两虚证的中医四诊信息特点 研究所示，心脾两虚证的中医四诊信息，舌象以舌质淡为主，兼有舌胖大或齿痕，因为心脾两虚，血不荣舌，且运血无力所致。气血亏虚，不能荣泽面色，故见面少华，色萎黄或淡白，脉细无力。因心血不足，心失所养，心神不宁，导致问诊以失眠、乏力为主，且因脾气虚弱，不能运化水谷，可出现大便溏。 5.3. 心脾两虚证的常用治法 根据心脾两虚证的病因病机特征，临床治疗多选择补益心脾的治则，中药复方制剂为主，并辅以针灸、推拿、音乐、药酒、耳穴等治法。在中药复方制剂中，归脾汤应用最广，特别是对于心脾两虚证的失眠、抑郁症和心血管等疾病。归脾汤治疗心脾两虚型失眠效果确切，能够运用补益心脾、养心安神等 Table 4 The frequency distribution of treatment of TCM of heart and spleen in document 治法 篇数(%) 中药复方制剂 归脾汤 61 (28.2) 桂枝加龙骨牡蛎汤 1 (0.5) 参芪五味子 3 (1.4) 养血宁心汤 5 (2.3) 甘麦大枣汤 3 (1.4) 健脾安神汤 2 (0.9) 加减养荣汤 1 (0.5) 补脾益心汤 2 (0.9) 其他疗法 针灸 36 (16.7) 耳穴 12 (5.6) 能量平衡疗法 1 (0.5) 五音疗法 1 (0.5) 推拿治疗 17 (7.9) 穴位埋线 5 (2.3) 药酒 1 (0.5) 其他 8 (3.7) 表4. 文献中心脾两虚证的中医治法的频数分布 理论改善睡眠障碍，起效快，副作用小，在提高生存质量方面值得临床推广使用[ 4 ] -[ 7 ] 。《景岳全书·不寐》日：“无邪而不寐者，必营血不足也，营主血，血虚则无以养心，心虚则神不守舍。”因此，心脾两虚所致失眠，用补益心脾治则能取得较好疗效。 5.4. 结论 本文基于2005年1月至2014年10月维普中文数据网，以“心脾两虚”为关键词进行检索这10年的文献，分析了心脾两虚证常见疾病、临床常见中医四诊信息特征及主要治疗方法，结果提示，心脾两虚证常见疾病为失眠、抑郁症，最常见的四诊症状为失眠、乏力、面色萎黄、面色少华、舌质淡、脉细无力等；中医常用临床治法为中药复方制剂和针灸、耳穴等，这些结果能为探讨心脾两虚证的临床特征、病因病机及其治则治法提供一定的依据。进一步研究，将结合前瞻性、多中心的临床资料，深入探讨心脾两虚证的临床特征。
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user: 摘 要 随着经济的发展，我国人口老龄化问题越来越严重。本文基于老年人人口数据，建立趋势外推模型对未来人口老龄化发展趋势进行预测。结果表明：我国2015~2024年的老龄化人口逐年递增，但相比以前，人口老龄化速度减缓。预测人口老龄化的未来发展趋势，具有一定的参考价值，为我国制定实施相关政策提供依据。 关键词 :人口老龄化，趋势外推模型，预测
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user: 1. 引言 老龄化[ 1 ] 是指年轻人在总人口中所占比例减少而老年人比例逐渐增加的一个动态变化过程。国际上规定：如果一个国家或地区60岁以上人口所占比例达到10%或65岁及以上人口比例为7%以上，就称该国家或地区迈入了老龄化社会[ 2 ] 。人口老龄化是一个全球性的问题，不仅仅是个别国家或地区的问题，它是社会和经济发展到一定阶段的产物。随着经济的发展，我国人口老龄化问题越来越严重，因此，对我国人口老龄化未来发展趋势进行预测分析至关重要，这可以给国家制定合理的人口政策提供参考。 我国人口老龄化的预测研究有很多，如毕小龙等[ 3 ] 在构建人口老龄化指标的过程中，应用了模糊集合的方法，然后通过神经网络法对我国未来人口老龄化趋势进行预测；石琳等[ 4 ] 结合人口历史数据，建立人口控制模型，利用Matlab软件对我国人口变化趋势以及人口年龄结构预测分析；高采文等[ 5 ] 建立时间序列模型对未来中国老龄化人口进行预测，然后建立线性回归方程分析人口老龄化与人口出生率、死亡率、自然增长率、人口密度、卫生费用、普通的本专科毕业人数以及人均GDP之间的关系。一般情况下，神经网络法做预测时，预测结果并不精确，因为它需要依靠精心设计的算法以及高精度的计算机才能保证结果相对准确，此外，神经网络法操作起来相对其他方法而言较麻烦，需要确定隐藏层的节点数目，一旦数目过多可能会导致过拟合的情况发生；而建立时间序列模型做预测时，通常将所有的可能影响因素都归结为时间这这一因素，它往往适用于中短期预测，因为长时间内实际问题受外界的影响作用会加大。趋势外推法，是在正确分析历史情况以及目前现状的情况下，建立可能的模型对未来进行预测，本文在做预测时，假定未来较长一段时间内，我国的人口政策是基本上没有变化的，该方法在一定条件下，可以进行长期预测，因此，运用此方法是合理的。所以，本文结合我国老龄人口的历史数据，首先分析我国人口老龄化的现状，然后建立几种可能的趋势外推模型对我国老龄人口预测分析，比较其预测精度，最终得到一个预测效果较好的模型预测我国未来十年的老龄人口数及其发展趋势。针对预测情况，给国家合理制定相关政策提供了参考。