DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 由于测量工程的特性，在变形观测时，其测量数据必然存在一定的误差。因此，在变形监测时需要采取一定的措施，控制误差，使误差在允许范围内。本文通过在边坡挡土墙布设关键监测点，在实施边坡工程挡土墙变形测量，利用变形相关性计算公式，对关键测点的监测数据进行相关性分析，以校验监测数据的误差偏移程度。利用关键点监测数据的相关性，可对监测数据的准确性进行快速判断，减少内业的工作量，提高内业的工作效率。 关键词 :边坡变形，挡土墙位移，数据相关性，误差控制 Copyright © 2018 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/
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user: 1. 引言 变形是自然界普遍存在的现象，它是指物体在各种荷载作用下发生的形状和位置在时间域和空间域中的变化 [ 1 ] [ 2 ] 。对于边坡工程，由于新建工程或工程自身的变化，导致其土体发生位移，当位移超过一定限值，边坡会发生滑坡等灾害。为了防止边坡病害，一般需在边坡设置挡土墙。作为边坡防护设施，若边坡发生变形，挡土墙也会随之发生变形。因此，对挡土墙进行变形监测可反映其背后土体的变形情况。而且，挡土墙一般为钢筋混凝土结构，属于塑性结构，其变形测量难度更小，且精度更高。因此对于边坡变形监测，挡土墙位移是必测的监测项目。 变形监测是利用专业的测量设备通过特定的方法观测变形体变形现象、对其变形形态进行分析及对其变形发展趋势进行预测等的工作 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。虽然随着技术的进度变形监测的精度越来越高，误差也随之越来越小。但是由于仪器、观测人员、周围环境等主观和客观因素的影响，在变形观测时，其测量数据必然存在一定的误差。因此，在变形监测时需要采取一定的措施，控制误差，使误差在允许范围内 [ 6 ] [ 7 ] 。当前的误差分析一般是针对单个监测点本身的误差进行分析，很少从结构变形原理和测点数据相关性方面进行分析。本文通过分析挡土墙的变形特征，通过科学的布设挡土墙位移测点，利用监测数据的相关性，减小挡土墙位移监测误差，确定其准确变形数值。
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user: 2. 工程概况 北京某道路穿越山岭路段，本工程常规路段标准断面路基全宽50米，与规划红线宽度相同，为三幅路形式，其中机动车道为三上三下，宽23.5米，单侧非机分隔带宽5.25米，非机动车道宽3.5米，人行步道宽4.5米。道路断面图见图1。 图1. 道路典型断面图 由于本工程需开挖山体，为减少开挖工程量以及维持路基边坡稳定，在路基两侧步道外设置重力式挡土墙进行防护，设计挡土墙高度为7~10 m，挖方较高路段在其上按照1:1.25边坡开挖，并采用六棱花饰进行防护(图2)。
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user: 3. 监测方案 3.1. 挡土墙变形原理 为确保边坡在雨季的安全，现对边坡挡土墙实施监测，以测定边坡挡土墙的变形情况。由于本道路工程的挡土墙为重力式挡墙，因此挡土墙变形为整体变形，即挡土墙的各部位均发生变形，且各部位的变形为相关变形。如图3所示，若后方土体发生位移，挡土墙发生相应的变形，以挡墙墙踵O为支点发生旋转，转角为β，墙顶水平位移为 Δ X ，地面以上墙脚处的水位位移为 Δ x 。 如图所示，当挡土墙发生变形，墙顶水平位移 Δ X 可用公式(1)进行计算，地面以上墙脚处的水位位移为 Δ x 可用公式(2)进行计算。 Δ X = a sin ( α + β ) − a sin α (1) Δ x = b sin ( γ + β ) − b sin γ (2) 对公式(1)和公式(2)分别进行变形分析，得到公式(3)和公式(4)。 Δ X a + sin α = sin ( α + β ) (3) Δ x b + sin γ = sin ( γ + β ) (4) 图2. 挡墙构造图 图3. 挡土墙变形示意图 继续对公式变形，得到公式(5)和公式(6)。 arcsin ( Δ X a + sin α ) = α + β (5) arcsin ( Δ x b + sin γ ) = γ + β (6) 得到 Δ X 和 Δ x 的关系公式(7)， arcsin ( Δ x b + sin γ ) − arcsin ( Δ X a + sin α ) = γ − α (7) 由于公式(7)中所有的参数从设计资料可获得，而 Δ X 和 Δ x 可通过现场实测得到，因此利用公式(7)可验证现场实测的数据相关性是否符合要求。 3.2. 测点布设和测量方法 为了准确测定挡土墙的变形，同时考虑边坡工程的现场实际情况，沿边坡每个10 m设置一个监测断面，在一个监测断面挡土墙顶和地面以上墙脚处各布设一个水平位移监测点，作为边坡变形相关性分析测点，如图4所示。 按照规范要求在影响区外布设基准点。控制网的测设按城市二级导线要求进行，基准点控制网坐标在施工过程中每月复测一次。挡土墙监测点的测量采用极坐标直接测量测点坐标的方法进行。工作点坐标由基准点直接量测，由于道路两侧重力式挡土墙已施工完成，故监测期间可视为工作点稳定，工作点坐标每天应由控制点测量三次，以确定工作点是否处于稳定的状态，位移监测点具体观测方法为：由基准点测得工作点的坐标，然后分别由工作点测量各监测点坐标。控制点至工作点的观测次数为4测回，工作点至位移监测点的观测次数为4测回(图5)。
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user: 4. 结果分析 在整个工程期间共对挡土墙进行了27次监测，选取一个监测断面对整个监测期间的监测数据进行分析。图6为墙顶和地面以上墙脚处水平位移监测点的共27期的监测数据，即整个监测周期的 Δ X 和 Δ x 的 图4. 边坡变形测点布设示意图 图5. 监测点埋设现场图 图6. Δ X 和 Δ x 变化曲线 变化数据。如图所示，由于测量的特性，数据在整个监测周期内呈现波动状态，墙顶水平位移 Δ X 在整个监测期间的波动范围为0~1.50 cm，而地面以上墙脚处水平位移 Δ x 的波动范围为−0.50~1.00 cm。挡土墙两个部位的水平位移基本呈现相同的变化规律。 根据挡土墙设计图，可分别得到公式(7)中参数a、b、α和γ的值。图7为根据公式(7)计算得到的 Δ X 和 Δ x 的关系曲线图，其中图中的虚线为α-γ的值。如图所示，两条曲线并不完全重合。因为在测量工作中，误差允许值为其测量值的1/10~1/20，将计算得到的 Δ X 和 Δ x 的关系曲线与 ± (α-γ)/10曲线在图8中进行比对。如图所示，大部分测量值在其允许误差范围之内，只有三处误差较大，分别为8月25日，9月27日~11月5日，1月18日~2月25日，超出了误差允许范围。因此可以判定，这三处的测量误差较大，需要对测量数据进行调整，使其符合测量要求。 综上所述，在分析挡土墙变形规律的基础上，通过布设特征点的关键监测点，对其进行数据相关性分析，可对监测数据的准确性进行快速判断，减少内业的工作量，提高内业的工作效率。 图7. Δ X 和 Δ x 关系曲线 图8. 误差范围
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user: 5. 结论 本文提出了一种边坡挡土墙位移测量精度的确定方法，通过对监测结果进行分析，可得到如下结论： 1) 由于背后土体的变形引发挡土墙的变形为整体变形，即挡土墙的各部位均发生变形，且各部位的变形为相关变形。因此可通过布设关键监测点，对监测数据进行校验。 2) 挡土墙墙顶和墙脚处水平位移监测点的监测数据可依据公式计算其变形相关性，确定两者之间的位移变化关系。 3) 利用关键点监测数据的相关性，可对监测数据的准确性进行快速判断，减少内业的工作量，提高内业的工作效率。
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user: 摘 要 结合行为科学、设计心理学相关理论，分析了用户行为与产品设计以及用户行为与用户体验的关系，提出了用户行为进行产品设计的五个维度，结合案例对五个维度在灯具设计中应用的具体方法进行了分析，提出依据用户行为对灯具进行创新设计的途径。 关键词 :用户行为，体验设计，灯具设计 Copyright © 2018 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/
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user: 1. 引言 随着工业设计理论的发展，设计的重点逐渐由物质的部分转移到非物质的人上面来，出现了“以用户为中心”的设计理念以及对于用户体验的关注 [ 1 ] 。在体验经济时代人们的物质生活得到了极大丰富，用户不在仅仅要求好用、耐用的产品，人们更加注重生活的品质与个人自我价值的实现。行为是用户的基本属性，也是连接用户与产品、用户与体验的桥梁。从用户行为出发进行设计也正是“以用户为中心”理念的体现。体验时代的产品设计要求产品符合用户的行为，而不是要求用户被动地去适应产品。
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user: 2. 用户行为的概念 所谓行为在汉语词典中的解释是：举止行动；指在大脑控制下而产生的身体动作。目前对于人类行为的研究比较繁杂，不同的科学领域均对人类行为有所关注。设计学科中对于行为的定义也有多种，分别从不同的角度进行定义。我们把这些观点综合起来可以认为行为是人的基本属性，人活着就伴随着各种各样的行为，行为在各种内部和外部的因素的综合作用影响下会表现出一种稳定性。对人类行为进行研究的目的在于，发现人类行为的工作机制与规律，从而通过控制相关因素对人类行为产生积极有利的影响。 为了研究人的行为在产品设计中的如何产生作用，首先应该对全部行为规律及相关机制有所了解。行为科学对于行为的研究是从心理学的角度出发的，认为对个体行为的研究重点在于动机和激励两个方面。而唐纳德·A·诺曼从更加宏观的角度对人类行为过程进行了描述，他把行为的过程划分为七个阶段，即目标、行动意图、动作顺序、动作的执行、感知外部世界的状况、解释外部世界和评价行动结果七个阶段 [ 2 ] 。实际上人的行为并不是严格按照这中顺序执行的，某些阶段会被跳过，同时某些阶段被反复执行。对行为的研究有助于分析用户与产品之间的关系，从而对设计提供创新方法。
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user: 3. 用户行为与产品设计的关系 不要使用空格、制表符设置段落缩进，不要通过连续的回车符(换行符)调整段间距。 3.1. “形”随“行” 在设计史中，形式与功能的问题一直被不断的探讨和思考。沙利文曾经提出过“形式追随功能”的观点，认为设计应该主要追求功能，而设计的表现形式应该随着功能而改变。而艾斯林格提出的“形式追随情感”的设计理念认为产品可以携带与用户相关的情感要素，促进人的交流和沟通，并让用户在使用产品的过程中获得深刻的体验，用恰当的情感表现形式能够激发用户发自内心的认同感。 产品的造型并不是受单一因素影响的，而是各种因素共同作用的结果，而用户行为才是联结这些要素的关键。美国学者胡宏述教授在他发表的一篇论述中提出了“形”随“行”的观点 [ 3 ] 。在这里“行”是说用户的身体运动，即用户如何作用于产品。“形”则是指产品的外在形态。产品的外观往往要根据人的动作发生相应的变化。例如锤子的设计是配合用户手臂的挥舞与敲击动作的，因此考古中发现的石锤与现代社会的铁锤在形式上是一致的。 如果产品的造型不好，我们就会感觉到使用时的不方便。产品的造型，要尽可能满足多种不同情况下用户的“行”，比如当我们设计一个劳动工具的时候，就需要考虑到我们身体活动的范围。因为人的身体存在生理结构的约束，活动的范围和活动的强度是并不是无限的，同时还要受到诸如个人健康状况、心理状态、文化背景、物理环境等因素的影响。因此设计活动不能仅仅考虑客观物质条件的制约，还要考虑到用户的行为限制，对人类每一个行为的解析，都指导着产品的造型和内容，为了达到服务于人的目的，对人的行为分析尤为重要。在很多时候，在设计前首先想到的是人的行为，而产品的形态的设计则是基于满足这种行为的思考。 3.2. 设计的“事”与“物”“情”“理” 柳冠中教授提出的“设计事理学”的理论，强调设计要从“事”的角度进行宏观的考虑 [ 4 ] 。用户与行为是这个系统的核心，用户通过行为与“物”发生相互作用，而“情”是用户行为的结果，包括对使用情况的价值判断与思考。我们可以通过观察用户与行为来探索其中的“理”——设计的方法和规律。 任何产品的设计都不是凭空产生的，是人在行为过程中为了达到一定的目标而出现的。在“事”的系统里，行为是最核心的部分，是连接人和事物的纽带，行为的过程就是人与物之间的信息传递以及物质和能量的转换。当用户使用产品的时间和空间等因素发生改变时，行为的主体和客体并没有改变，发生变化的是他们之间的关系，即用户操作产品的具体行为。 从用户的行为出发进行设计本质上设计的是一种行为，因为行为是用户需求的外在体现。用户使用不同的行为操作产品时就产生了新的需求，将这种行为转化为重新整合就出现了新的产品。
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user: 4. 用户行为与产品体验形式的关系 “体验”是指通过实践认识周围的事物，亲身经历。用户体验的概念最早是由美国认知心理学家、工业设计师唐纳德·A·诺曼于上世纪90年代中期提出并且推广的。Christian Kraft在《惊奇UCD——高效重塑用户体验》一书中认为用户体验是“用户使用产品时的心理感受”。贝恩特·施密特依据心理社会学说和人脑模块分析将体验分为：感官体验、情感体验、行动体验、思考体验、关联体验。贝恩特·施密特分类方法也更多地被应用于设计领域。 1) 感官体验主要是指人通过视觉、听觉、触觉、味觉与嗅觉等感觉器官感受外界刺激，并对外界刺激产生的即时的直接的反应。感官体验是用户在观察事物感知外部世界的情况时产生的。产品的客观属性与个体的主观属性共同决定了感官体验的结果。 2) 产品的情感体验是指外界事事物通过各种方式作用于人的心理层面而产生的一种体验。情感是用户行为的重要组成部分，它产生于用户行为之后，对产品价值的评价与判断的结果。用户行为是情感产生的重要媒介，通过行为可以连接到不同的情感节点。 3) 行动体验是指通过增加用户参与其中的身体体验，丰富使用者的生活，也就是说动作执行的过程中产生了行动体验。行为过程不同使用户的行动体验产生差异。 4) 思考体验不是只停留在行为活动的层面，还包含不断的内心的反思活动。用户在行为过程中会持续地进行思考与总结，当用户思考自身与事物之间的关系时，就已经将体验对象纳入自身之中。 5) 关联体验是对上述各种体验形式的一种综合，但是这种综合并不是他们的简单叠加。用户是体验的主体，同时也是行为的发起者，用户体验产生于用户行为各个阶段，与用户使用产品的过程和使用结果息息相关，用户体验的效果取决于行为主体本人，表现出很强的个人色彩与差异性。 上述用户体验与行为的关系具体可见图1所示。
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user: 5. 基于用户行为的灯具体验设计 基于以上分析，从用户体验行为进行设计的五个维度出发，与灯具设计联系起来，结合相关理论与灯具设计的具体案例进行分析与论述，并针对每个维度总结相应的设计方法。 5.1. 基于可用性与易用性维度的灯具设计 用户的需求可以分为显性需求和隐性需求 [ 5 ] ，传统的设计调查中往往关注的是用户的显性需求，这些需求往往是在用户使用过程中意识到的，能够准确描述。而对于那些隐性需求，用户不能准确地表达，或者没有意识到。通过采用换位思考的方法，站在用户的角度上进行思考，从用户的行为出发，对用户行为进行细致入微的观察，分析其目的和意图就可以发现这些问题。 通过实际调查可发现目前存在的问题如下： 1) 对于同一类型开关在不同灯具中的应用，针对其操作时用户的姿势与施力方向对其进行相应的调整。 2) 为灯具提供与用户身体接触部分的形态设计，形态所传达的信息与目标行为相适应并与之相配合，考虑接触部分所使用的材质与质感，已提供良好舒适的触感，满足操作过程的舒适性与稳定性。 3) 对于需要进行安装的灯具，考虑灯具各部分重量的分配，使在单手持握时能够保持稳定的状态。 5.2. 基于使用方式维度的灯具设计 在现代灯具设计中，用户使用灯具的过程不过是按下开关，调节开关的照射的角度与氛围。灯具仅仅成为了生活中的一个道具而已，变得越来越冷漠。基于用户操作方式维度的灯具设计是从用户行为之间以及行为和行为含义的联系出发的，通过赋予灯具新的使用方法可以有效增添生活中的乐趣。 在灯具的设计中我们可以人为打破行为与产品间的这种联系，通过将人们熟悉操作使用方式加入到灯具操作行为中，来达到一种熟悉而陌生的新鲜感。这种新鲜感能够让用户产生一种情趣化的心理体验。 基于使用方式的体验设计方法包括自然行为置换、自然行为隐喻、操作行为置换、操作行为隐喻、行为叠加等。 图1. 用户体验与行为的关系 5.3. 基于用户参与的维度的灯具设计 基于用户参与维度的灯具设计是从用户行为的主动性出发的，强调用户在使用灯具过程中通过个人行为给灯具带来的影响和改变，在这种改变发生的同时，由于用户努力而产生强烈的行动体验。 灯具设计中用户参与的维度要求设计师放弃对产品的完全控制，灯具的具体形式由用户参与其中与设计师共同决定。这实际上是用户对灯具进行重新设计的过程。在用户参与的过程中用户与产品之间的关系被重新建立起来，而用户自身通过自己的亲身实践和对自身价值的重新判断，会获得一种个性化的行为体验，同时这种个性化也能够在产品的外在所表现出来。 从用户参与的维度对灯具进行设计能够丰富用户的行为体验，但是要保证参与过程的顺利进行需要遵循一些基本的原则。1) 安全性原则。用户参与的过程相对时间较长，与产品接触情况比较复杂，首先保证参与过程的安全性才能保证参与顺利进行。2) 挑战性原则。需要对用户参与过程的难度进行控制，过于容易则不能产生满足感与成就感，过于复杂会导致参与过程难以实现。3) 帮助原则。参与者不一定对参与的过程有足够的认识，必要的情况下提供为用户提供有效地帮助。 基于用户参与的体验设计方法包括装配性参与、结果性参与、模块化参与等。 图2中灯具的灯罩由两张经过激光切割工艺处理的纸质材料组成，灯罩被切割为数个小三角形的组合，用户在使用时可以自己确定保留的部分和去掉的部分，从而组成千变万化的图案。用户的参与结果最终直接在灯罩的外观中表现出来，很容易进行区分。 5.4. 基于情感维度的灯具设计 情感是人类思维活动的高级过程，行为是情感的外在表现。人造物都对心灵或情绪发出信号。这些信号不论强或弱，明确的隐蔽的，都创造了情感 [ 6 ] 。情感维度的灯具设计主要从两个角度出发，一方面可以通过用户行为引发对于过去情感的回忆。情感的相关研究表明用户的漫长的生活中会将经历过的事件以情景记忆的方式存储在大脑中。稳定的情感与记忆来自于用户长期而稳定的行为，或者这种情感对用户具有特殊的含义。用户行为是唤醒这些行为的主要线索，因此基于情感维度的灯具设计要从众多的行为中筛选那些经历长期时间后依然保持稳定的、人们所熟悉的、共同经历的行为。另一方面通过用户行为中的美好感觉创造新的情感体验。这一层面中往往需要从用户行为中的负面情绪出发，通过改变这种情况而形成强烈的对比，从而更加能够让用户体会到这种新式体验的优越性。基于情感维度的体验设计方法包括情感唤醒、情感创建。 图3中的灯具设计灵感来自于人们儿时在田野中采集蒲公英的记忆，在记忆中人们总是将采集的蒲公英吹散随风而去。灯具的造型让人联想起那段美好的回忆，让人情不自禁想把他吹散，而当用户朝它吹气时，灯具便点亮了。人通过行为将自身置身于情景之中，使记忆中的情感得到再现。 图2. 灯具设计案例：多变台灯(Take-off Light) 图3. 灯具设计案例：光之秘密(Secret of Light) 5.5. 基于意识唤醒维度的灯具设计 用户的行为不仅仅是身体的运动与操作产品的过程，它还包含了行为过程中发自内心的不断反思。而意识现在还是一个不完整的、模糊的概念。一般认为意识是人对环境及自我的认知能力以及认知的清晰程度。意识唤醒维度的灯具设计主要是针对这些情况通过用户行为引发的反思，达到节能环保意识唤醒的目的。 基于意识唤醒维度的体验设计方法包括认知行为唤醒、使用行为唤醒。从认知和使用两种方式进行干预，将用户的某部分意识从沉睡状态激发唤醒，与产品产生交互体验，产生共鸣等效果，从而使用户达到更丰富的使用体验。
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user: 6. 结论 本文主要从用户行为的角度对灯具的体验设计进行了简要的研究，实际上这是对以人为本的设计理念的进一步深化，为灯具的设计提出了一个新的切入点。而目前针对用户行为在灯具设计的研究较少，因此具有一定的指导意义。
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user: 摘 要 为了呈现化工企业储罐液氯泄漏扩散规律，以期为泄漏事故应急管理提供技术参考，利用数值模拟的方法，研究了液氯储罐破裂时不同条件下氯气的泄漏、扩散以及蔓延规律。模拟结果显示，泄漏口大小、风速、泄漏速度以及周边植被对于氯气的扩散有较为明显影响；2.5 m/s风速时，1800 s内氯气对人体造成伤害的最大扩散距离可达近180 m，有植被情况下可缩小约40 m；风速大于2.5 m/s时，风流起到稀释氯气浓度作用。 关键词 :氯气泄漏，模拟，危险间距，应急管理 Copyright © 2018 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/
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user: 1. 引言 化工企业多以化工园区分布，我国化工园区起步于上世纪90年代，2000年以后呈快速发展势头。化工园区聚集众多化工企业，为各企业生产原材料的获得提供了方便，但与此同时也加大了发生事故的可能性和严重程度。如2004年4月，重庆某化工厂发生的氯气泄漏事故，造成9人死亡失踪，3人受伤，将近15万人被紧急疏散；2005年3月，京沪高速淮安段由于车祸导致大面积液氯泄漏，造成附近村民重大伤亡，中毒死亡人数将近30人，450多人中毒住院治疗，1800多人留院治疗，数万名村民被转移，造成家畜和家禽近9000多头死亡，20，000余亩农作物失收，多数树木鱼塘、当地村民的食用粮食和家用电器被污染，经济损失高达2000多万。2013年12月，陕西省榆林市某LNG加气站，在设备调试过程中发生意外，导致氯气泄漏，造成4名员工死亡 [ 1 ] 。由于化学危险物质相对集中，一旦化工园区发生火灾爆炸等重大事故 [ 2 ] ，单个企业的事故很可能最终发展蔓延成多个企业甚至整个园区内的重特大事故。在我国发生的化学事故中，涉及到氯气的事故占多数。随着氯产品产业的高速发展，液氯逐渐被广泛使用。近年来，液氯罐车运输和储存使用中发生泄漏造成严重事故也时有发生。由于氯气泄漏事故具有扩散迅速、防护困难、毒性极强、危害范围广、持续时间长以及社会影响大等特点 [ 2 ] ，一旦泄漏危害极大，因此，针对化工企业液氯泄漏后果，本文基于Fluent软件进行模拟分析，可以为化工企业液氯泄漏事故的预防和应急管理提供技术参考。
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user: 2. 计算模型 2.1. 模型选择 液氯泄漏属于连续的泄漏过程，研究选用烟羽模型。烟羽模型 [ 3 ] 的浓度分布的计算公式： C ( x ， y ， z ) = Q m 2 π u σ y σ z exp ( − y 2 σ y 2 ) × { exp [ − ( z − H ) 2 2 σ z 2 ] + exp [ − ( z + H ) 2 2 σ z 2 ] } (1) 式中：Q m ——泄漏源的泄漏速度，kg/m 3 ；x，y，z——预测点坐标，m；H——有效源高，m，等于泄漏源高度和抬升高度之和； σ x ， σ y ， σ z ——分别为x，y，z方向的扩散参数。 2.2. 假设条件 对氯气的整个泄漏扩散过程作以下假设： 1) 在整个泄漏过程中泄漏口径与氯气泄漏的速度不随时间的变化而变化； 2) 泄漏的气体视为理想气体； 3) 在整个泄漏扩散的过程中，不会发生任何化学反应； 4) 风向不随时间、地点、高度的变化而变化，都成水平方向； 5) 在整个泄漏扩散过程中与外界无任何热量交换。 2.3. 泄漏量与泄露速率 液化气体作为压力气体，它的泄漏方式与压力气体泄漏的方式一致，通常是以射流的形式发生泄漏，因此泄漏的速度和其运动的状态有着密切的联系。通过相关资料显示氯气泄漏的质量泄漏速率可以按照以下计算 [ 4 ] ： Q = C d A ρ 2 ( p − p 0 ) ρ + 2 g h (2) 式中：Q——泄漏源的泄漏速度，kg/m 3 ；C d ——泄漏系数，此值常用0.6~0.64；A——泄漏口的面积(m 2 )；P——容器内介质压力Pa；P 0 ——环境压力Pa；g ——重力加速度；h——裂口之上的液位高度，m；ρ——氯气密度，kg/m 3 。
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user: 3. 事故后果模拟与分析 3.1. 企业液氯储罐区简介 储罐区占地 2500 平方米 ，长50 m，宽50 m。储罐区的四个储罐均为卧式储罐，高3.5 m，罐体直径为2.55 m；罐体长度为10.43 m。储罐区与周围的厂房距离20 m，与周边的道路边沿距离15 m。罐体之间的防火间距为3 m。储罐区顶棚高5 m。储罐区布置如图1所示。 3.2. 模型建立与网格划分 为了便于计算，将储罐区近似视为空旷场所。网格的划分会直接影响到计算结果的准确性，网格划分越均匀，计算结果也会更加接近实际，同时也会利于计算结果的收敛，因此使用将网格的最优化结果来划分网格。泄漏口单独划分，其余地方采用非均匀三角形网格。具体情况见图2。 3.3. 模拟结果分析 3.3.1. 在不同风速的情况下氯气的扩散情况 假设该化工企业的4#罐发生液氯泄漏。在4#罐一端高 2.5 米 处产生一个1.0 cm的圆孔，运用控制变 图1. 储罐区方位三维布置图 量法来，设置泄漏口直径为1.0 cm，泄漏速度0.1 kg/s。改变风速分别为1.0 m/s、2.5 m/s和5.0 m/s，模拟结果如图3~5所示。从图3~5可以看到，氯气泄漏过程中，氯气受风速影响较大，由于氯气密度大于空气，氯气在近地面比较集中，同时在泄漏口附近浓度也会随着风速的增大而逐渐减少，表明风速对于氯气的扩散作用明显。同时，当风速从0到2.5 m/s时，风速增大，氯气扩散加快，周边浓度随风速变大而增大；当风速大于2.5 m/s时，风速增大，远离泄漏口的氯气浓度反而变小，说明此刻风流起到稀释氯气浓度作用。 3.3.2. 不同泄漏速度下氯气的扩散情况 忽略风速的影响，改变泄漏口的速度分别为1 kg/s、0.5 kg/s、0.1 kg/s，泄漏口直径取0.5 cm。模拟计算得出不同泄漏速度下扩散浓度分布图如图6~8所示。 泄漏云图显示，泄漏口的氯气泄漏速度越大，单位时间内流出的氯气也就越多，扩散也越快，储罐区域周边氯气浓度也随之增大；反之，扩散范围越小。但由于顶棚的阻隔作用，以及氯气自身的重力，顶棚以下的储罐区氯气浓度依然呈现较高状态，而且随着泄漏速度下降，扩散减慢，氯气更容易在顶棚以下的储罐区汇集。 图2. 网格划分情况 图3. 风速1.0 m/s时氯气的扩散云图及等浓度线图 图4. 风速2.5 m/s时氯气的扩散云图及等浓度线图 图5. 风速5.0 m/s时氯气的扩散云图及等浓度线图 图6. 泄漏速度1 kg/s时氯气扩散云图及等浓度线图 图7. 泄漏速度0.5 kg/s时氯气扩散云图及等浓度线图 图8. 泄漏速度0.1 kg/s时氯气扩散云图及等浓度线图 3.3.3. 泄漏口的大小对氯气扩散的影响 设置泄漏口直径分别为0.5 cm、1.0 cm、2.0 cm的圆孔，泄漏口高度为2.5 m，自然风速为6.0 m/s，模拟获取氯气扩散云图如图9~11所示。 由图9~11得知，泄漏口大小对泄漏口附近的氯气浓度影响较大。泄漏口越大，泄漏口附近氯气浓度越大；反之则越小。同时，从云图分布及等浓度线观察，泄漏口大小对氯气在周边扩散范围影响一般。 3.3.4. 植被对氯气扩散的影响 前文分析可以看出障碍物对于氯气的泄漏有一定的影响，为进一步分析周边障碍物的影响，通过在储罐区周围增加一些绿色植被，模拟绿色植被对氯气泄漏的扩散影响规律。具体结果如图12所示。 从上述图对比可以看到泄漏区域的几处植被对于氯气扩散有较大影响，氯气泄漏基本限制在植被圈中；同时，在泄漏氯气沿着风向移动扩散中，其扩散速度也明显减小。植被的存在，对于氯气的扩散范围和速度有一定的限制。由此可以根据液氯储罐周围的环境适当的加些障碍物或者一些绿化，对于限制 图9. 泄漏口直径为0.5 cm时氯气扩散云图及等浓度线图 图10. 泄漏口直径为1.0 cm时氯气扩散云图及等浓度线图 图11. 泄漏口直径为2.0 cm时氯气扩散云图及等浓度线图 图12. 植被对氯气泄漏扩散的影响 液氯扩散范围和速度，赢得应急救援时间有一定作用。 从上述图对比可以看到泄漏区域的几处植被对于氯气扩散有较大影响，氯气泄漏基本限制在植被圈中；同时，在泄漏氯气沿着风向移动扩散中，其扩散速度也明显减小。植被的存在，对于氯气的扩散范围和速度有一定的限制。由此可以根据液氯储罐周围的环境适当的加些障碍物或者一些绿化，对于限制液氯扩散范围和速度，赢得应急救援时间有一定作用。
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user: 4. 危险区域界定 氯气具有剧毒性，少量氯气便可对人体造成伤害。氯气泄漏浓度对人体的危害，主要通过人体呼吸道、皮肤、消化道发生中毒机理，刺激眼膜，使人流泪、失明、呼吸道损害、窒息、甚至肺水肿、心力逐渐衰竭死亡等症状。不同浓度的氯气对人体伤害如表1所示 [ 5 ] 。 由表可知，1800 s (30 min)时长，当氯气浓度在120~180 mg/m 3 之间时，对人体已然构成伤害。因此危险区域便以120 mg/m 3 作为分界线来拟定。当空气中氯气浓度为120 mg/m 3 的地区为危险区域。在Fluent中模拟结果显示的为氯气在空气中的体积分数，因此要对应到模拟图，需要做适当的转换。通过换算，120 mg/m 3 对应0.0927%的体积分数，因此可以划定体积分数大于0.0927%的区域为非安全区，需要设置 Table 1 Chlorine hazard leve 浓度(mg/m 3 ) 危害程度 浓度(mg/m 3 ) 危害程度 0.06~1.5 无不适反应 90 引起剧咳 1.5 稍微闻到气味 120~180 接触30~60 min， 引起中毒 3~9 有明显气味和刺激感 300 可引起致命性损伤 18~40 刺激咽喉 3000 吸入少许可危及生命 表1. 氯气危害程度分级 Table 2 Dangerous zone of chlorine gas diffusio 泄漏速度(kg/s) 风速(m/s) 最大危险间距(m) 最大危险间距(植被)(m) 0.1 1.0 40.6 29.6 2.5 68.8 45.8 5.0 35.1 29.6 0.5 1.0 65.2 42.1 2.5 103.9 89.6 5.0 63.6 51.2 1 1.0 87.2 65.9 2.5 178.4 136.3 5.0 93.2 88.4 表2. 氯气扩散影响后果危险区域 警戒线。对于不同泄漏速度和风速下的最大危险间距可以通过模拟计算获取，具体结果如表2所示。由表2可知，泄露速度和风速大小，对于液氯扩散的危险区域形成影响较大，而植被能够延缓氯气的扩散。
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user: 5. 结论 1) 基于fluent软件，运用高斯烟羽模型模拟计算了液氯的泄漏扩散作用，并对模拟结果进行可视化分析，考虑了风速、泄露速率、泄漏口直径大小以及植被对氯气泄漏的影响。 2) 通过危险区域计算，当风速为2.5 m/s，泄漏速度1.0 kg/s，1800 s内氯气对人体造成伤害的最大扩散距离可达近180 m，有植被情况下可缩小约40 m。 3) 风速大于2.5 m/s时，风流起到稀释氯气浓度作用。
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user: 摘 要 目的：构建含EGFP标签的人程序性死亡受体(hPD-1)的真核表达载体，为后续基因转移实验奠定基础。方法：PCR扩增hPD-1基因编码框，将PD-1和pEGFP-N1质粒双酶切后进行连接转化，构建重组载体pEGFP-N1-PD-1，酶切重组质粒并测序鉴定，将构建好的重组质粒转染HEK293T细胞，并提取蛋白进行Western blot检测。结果：重组真核表达载体pEGFP-N1-PD-1经限制性内切酶分析，双酶切之后的条带与理论值相符，测序结果未见碱基变异，提取转染后细胞的总蛋白进行Western blot可以检测到目标条带。结论：成功构建了pEGFP-N1-PD-1真核表达载体，并且能够在293T细胞中正常表达，为后续研究PD-1基因的功能奠定基础。 关键词 :PD1，重组质粒，EGFP，Western Blot，转染 Copyright © 2018 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/
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user: 1. 引言 1992年，PD-1受体基因(programmed cell death 1 receptor gene)在程序性凋亡的T细胞杂交瘤中被检测出 [ 1 ] 。对小鼠Pdcd1-/-突变体的自身免疫表型研究揭示了PD-1具有重要的负调控功能 [ 2 ] [ 3 ] 。在2000年和2001年，鉴定得到了PD-1的配体，从而在理解PD-1及其配体的功能方面取得了长足的进展 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。 PD-1是CD28家族的含有288个氨基酸的I型跨膜糖蛋白，由一个免疫球蛋白(Ig)超家族结构域，一个约20个氨基酸残基，一个跨膜结构域和一个约95个残基的胞内结构域组成的，含288个氨基酸的跨膜蛋白。PD-1中含有免疫受体酪氨酸抑制性基序(ITIM)，以及一个酪氨酸基开关基序(ITSM) [ 8 ] 。 PD-1主要表达于活化的T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、单核细胞以及间充质干细胞 [ 9 ] 。PD-L1和PD-L2是PD1的配体，是免疫反应中重要的负性调控因子。在功能上，PD-1及其配体PD-L1和PD-L2传递抑制性信号，调节T细胞活化，耐受性和免疫病理学之间的平衡。对外来抗原和自身抗原的免疫应答，需要特异和平衡的反应来清除病原体和肿瘤，同时也需要保持耐受。诱导和维持T细胞耐受则需要PD-1，其在非造血细胞上的配体PD-L1可限制效应T细胞应答并保护组织免受免疫介导的组织损伤 [ 8 ] 。 目前，由于PD-1在多种肿瘤细胞表面高度表达，靶向PD1/PD-L1单克隆抗体类药物的研发已成为肿瘤治疗领域的研究热点 [ 10 ] 。 本研究拟构建hPD-1基因的真核表达载体，采用融合EGFP标记的方法，检测其在HEK293T细胞中的表达。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 主要试剂、质粒 pEGX-4T-1-hPD1质粒、pEGFP-N1质粒由本实验室保存。质粒抽提试剂盒、胶回试剂盒购自NucleoSpin公司。限制性内切酶和T4连接酶购自宝生物公司。Q5 High-Fidelity 2X Master Mix购自NEB公司。大肠杆菌TOP10感受态细胞和卡那抗生素购自康为世纪公司。2 × Taq PCR试剂盒购自天根公司。DNA Marker购自全式金公司，其他试剂为国产分析纯，引物合成与测序由上海铂尚生物技术有限公司完成。 2.2. 引物设计 根据人PD-1基因序列，应用Snapgene软件设计合适引物， PD1-F:5’-GCGAATTCATGCAGATCCCACAGGCG-3’和 PD1-R:5’-ATCCGCGGCAGGGGCCAAGAGCAGT-3’ (下划线为EcoR I和Sac II酶切位点，全长864 bp)。 2.3. 人PD-1基因的扩增 以pEGX-4T-1-PD1质粒为模板，以PD1引物扩增PD-1基因片段，PCR反应条件：98℃预变性30 s，98℃变性10 s，60℃退火15 s，72℃延伸30 s，35个循环，72℃延伸2 min，最后4℃保温，PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳后进行切胶回收。 2.4. 真核表达载体pEGFP-N1-PD-1的构建 用EcoR I、Sac II分别对凝胶回收得到的PD1片段和pEGFP-N1质粒进行双酶切，酶切反应体系25 μl：PD1 6.5 μl/pEGFP-N1 2 μl、EcoR I 0.5μl、Sac II 0.5 μl、10 × buffer 2.5 μl、去离子水补加到25 μl。反应条件： 37℃，30 min，琼脂糖凝胶电泳后回收。连接反应体系15 μl，载体与插入片段体积比为1:5 (载体2 μl)、10X快速连接缓冲液1.5 μl、T4-DNA ligase 1 μl、去离子水补加到15 μl、反应条件：16℃连接过夜。 2.5. 真核表达载体pEGFP-N1-PD-1的鉴定 将10 μl的连接产物通过热激法转入到TOP10感受态细胞，涂布于含卡钠的LB固体培养基上，37℃过夜培养，挑取抗性单菌落，进行PCR阳性克隆检测，随后，提取质粒进行双酶切和测序验证。 2.6. 重组质粒的真核表达鉴定 选取测序正确的质粒转染进293T细胞系中，表达至少24 h后，收集细胞悬液，用预冷PBS洗涤2次，加入RIPA裂解液于冰上匀浆细胞，4℃、12，000 rpm离心10 min，收集蛋白上清液备用，检测总蛋白浓度，将蛋白样品中加入4倍体积的上样缓冲液，100℃煮沸5 min变性蛋白样品。经10% SDS-PAGE电泳分离后进行western blot实验，使用GFP抗体检测在细胞系中该质粒的表达情况，同时，检测内参β-actin的表达水平作为样本量对照。
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user: 3. 结果 3.1. 目的片段PD1的获取 PCR得到的PD1片段，经1%琼脂糖凝胶电泳检测，与预期大小一致，PD1为864 bp，见图1。将目的片段进行切胶回收并纯化。 3.2. PD1和pEGFP-N1双酶切结果 PD1PCR回收片段和pEGFP-N1质粒经Sac II和EcoR I双酶切后，分别可见864 bp和4700 bp大小条带，见图2，将酶切产物凝胶回收并纯化，采用T4 DNA连接酶进行连接反应。 3.3. 阳性克隆PCR检测和双酶切鉴定结果 将过夜连接产物转化大肠杆菌长出单菌落后，采用PCR扩增方法检测PD1基因，菌落PCR结果经1%琼脂糖凝胶电泳检测，如图3所示，随机挑取的6个单克隆都可以检测到864 bp大小的条带，分别抽取1~4号质粒进行双酶切验证，如图4所示，可以看到在864 bp处有目的条带出现，初步证明pEGFP-N1-PD-1重组质粒构建成功，随后，我们将鉴定好的重组质粒送测序，发现无移码和碱基突变，pEGFP-N1-PD-1重组质粒构建成功。 3.4. 重组质粒在真核细胞系中的表达鉴定结果 转染了pEGFP-N1-PD-1重组质粒的细胞总蛋白样品表达了EGFP-PD-1融合蛋白，条带大小与预期相符，未转染的对照组则无条带。实验结果表明，该重组质粒可以在真核细胞系中准确表达，见图5。 图1. 目的片段PCR扩增结果 图2. 载体和目的片段双酶切电泳结果 图3. 重组载体阳性克隆PCR检测 图4. 重组质粒双酶切验证结果 图5. Western blot检测293T细胞系中EGFP-PD-1蛋白的表达
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user: 4. 讨论 PD1和PD1的配体PD-L1、PD-L2，是B7家族的细胞表面I型跨膜蛋白，作为一种重要的免疫抑制分子，表达在肿瘤细胞表面的PD-L1，与T细胞表面PD1结合，下调肿瘤特异性T细胞活性，或灭活T细胞，阻断免疫应答，使肿瘤细胞产生免疫逃逸 [ 11 ] [ 12 ] 。而PD1/PD-L1靶向药物是针对PD1/PD-L1的抗体蛋白，阻断这一通路，两种蛋白不能结合，使得T细胞可以继续杀伤肿瘤细胞。 近年来，针对PD1/PD-L1的单克隆抗体靶向药物在非小细胞肺癌和黑色素瘤等实体肿瘤治疗中均取得了较好的疗效，并迅速应用到其他类型肿瘤，其中包括乳腺癌、肝癌、胰腺癌、消化道肿瘤、妇科肿瘤、泌尿系统肿瘤以及骨髓瘤和淋巴瘤等多种恶性肿瘤，显著改善了部分肿瘤患者的临床进展和不良预后 [ 13 ] [ 14 ] 。Koh等人发现PD1的表达水平与经典型霍奇金淋巴瘤患者的不良预后有关，降低PD1的表达水平可提高患者的总体生存率 [ 15 ] 。 本实验通过克隆人PD1基因的编码区，重组到真核质粒pEGFP-N1中，成功的在293T细胞中观察到绿色荧光，并且通过Western blot检测证实其确有表达，为进一步研究PD1的功能奠定了基础。
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user: 摘 要 秋海棠属是典型的喜荫观赏植物，但有关荫棚等园艺设施及室内条件下栽培该类植物所需的适宜光照知之甚少。本研究以盾叶秋海棠(Begonia peltatifolia)盆栽苗为材料，在植物栽培室内(26℃)调查LED人工光源400、1500、2000、2500、3000、3500 lx六种光照强度对其生长和生理指标的影响。当光照强度为2000 lx时，盾叶秋海棠的叶片数、叶柄长、叶柄直径、叶面积、地上部分鲜重与干重均出现最大值，分别为14.60、6.76 cm、3.44 mm、42.33 cm 2 、45.45 g和1.87 g，而地下部分干重及根冠比达到最小，分别为0.31g和0.17；气孔导度与光合作用速率最大，分别为0.077 mol H 2 O m −2 ∙s −1 和0.65μmol CO 2 m −2 ∙s −1 ，但胞间CO 2 浓度最小，为316.52 μmol CO 2 mol −1 ，蒸腾速率较低，为1.07 mmol H 2 O m −2 ∙s −1 。结果表明2000 lx为植物生长的最佳光照强度，可作为室内、荫棚或其它园艺设施内栽培盾叶秋海棠时参考。 关键词 :栽培生产，盾叶秋海棠，光照强度，植物栽培室，LED光源 Copyright © 2018 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/
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user: 1. 引言 秋海棠(Begonia L.)作为一类重要的观赏植物，多样性十分丰富，种类繁多，已知约1800种，为第六大属被子植物 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。我国秋海棠属已发现近200种(不含种下类群) [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ，资源相当丰富，但与欧美等发达国家相比，在栽培育种方面起步晚、技术落后，迄今为止，仅有中国科学院昆明植物园培育出‘昆明鸟’、‘健绿’、‘白云秀’等27个品种 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] ，对种质资源的开发利用还处于起步阶段。目前，全球在资源调查、分类及系统演化等研究方面已开展了大量工作 [ 5 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] ，栽培繁殖、育种及生物学特性 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 等方面也有若干报道，但对于荫棚等园艺设施及家庭居室等特定环境条件下光强、温度和湿度等环境因子对秋海棠生长发育的影响研究很少。LED光源广泛应用到实验和作物的栽培生产实践中，尤其是温室、大棚和室内等非露天环境。秋海棠属于喜荫植物，很适合室内栽培观赏，选择适宜的LED光质和光照强度对秋海棠的栽培十分重要。 盾叶秋海棠(Begonia peltatifolia H. L. Li)为我国特有种类，仅产于海南省的局部石灰山区，前期初步实验表明：该种对基质要求不高，环境耐受力强，很适宜于室内和庭院栽培观赏(未发表数据)。为促进盾叶秋海棠的栽培推广与观赏应用，本研究在室内盆栽条件下比较分析不同光照强度对其生长发育影响，分析所需的适宜光照强度，以期为本种及其它秋海棠属植物在园艺设施、室内条件下的科学栽培管理提供借鉴。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验材料 以盾叶秋海棠(Begonia peltatifolia) (图1)为试验材料。该种分布于中国海南的白沙、文昌等 [ 17 ] 海拔 图1. 盆栽盾叶秋海棠成苗 200~1500米的地区，一般着生于贫瘠的土壤和石缝中 [ 18 ] 。该种叶片呈盾形，均基生，具较长叶柄，叶片厚而硬，是目前已知叶片厚度最大的秋海棠；花粉白色，成簇，花期较长，可从当年10月开至次年4月，长达半年，株型紧凑优美，观赏价值高，耐旱能力强，市场开发潜力大。 课题组成员从海南东方市俄贤乡南浪村俄贤岭的野生居群中采集植株，栽培授粉后获得种子并培养成苗。基于多年的栽培经验，栽培基质采用腐叶土:珍珠岩:松树皮 = 1:1:1的配比方式。其中，腐叶土为日本进口，家庭园艺通用类型；珍珠岩均过16目/寸筛；松树皮长、宽均为5 mm。 2.2. 试验方法 在植物栽培实验房间内，将前期培养的大小相近，具4~5片小叶的盾叶秋海棠幼苗移栽至口径10 cm、高8 cm的方形塑料盆中，驯苗10天。根据秋海棠光强胁迫影响其生长的研究，光照强度为1500 lx已影响秋海棠的健康生长 [ 19 ] 。结合家庭室内光照强度变化，实验设置400 (不开灯)、1500、2000、2500、3000、3500 lx共6个光照强度梯度(光源：Philips Lifemax TLD 36W/865 Cool Daylight)，光照/黑暗 = 12 h/12 h，栽培室内温度为26℃，相对湿度65%~70%。每种光照处理5株，3次重复，常规管理(栽培基质保持湿润，每次浇水200 mL；每15天施肥一次，采用通用型花多多水溶肥，稀释1000倍，每次200 mL/株)，定期观察记录植株生长情况。光照处理栽培3个月，定期测定盾叶秋海棠的各种生长指标(叶片数、叶柄长、叶柄直径、叶面积、地上部分鲜干重、地下部分干重、根冠比)和生理指标(叶绿素含量、气孔导度、胞间CO 2 浓度、蒸腾速率、光合作用速率)的变化。 生长指标的测定：叶片数目直接计数得到；叶柄长为茎基部到叶基之间的距离，用刻度尺直接测量；叶柄直径以靠近茎部5 mm处为准，用游标卡尺测量得到；叶面积的测定采用叶片最大投影面积法完成，每株随机选择3片成熟叶片，使用数码照相技术拍摄叶片形态，拍照时加刻度尺，用扫描仪扫描照片 [ 20 ] [ 21 ] 来计算叶面积；地上部分鲜重指栽培基质以上新鲜植株全部重量，此部分烘干后为地上部分干重；地下部分干重为根部烘干后的重量；根冠比的计算：根冠比 = 地下部分干重/地上部分干重。 生理指标的测定：叶绿素含量采用手持式叶绿素仪SPAD-502 plus (Konica Minolta Sensing， Inc.， Japan)在每株所有叶片同一位置测定，结果取平均值计算获得 [ 22 ] ；气孔导度、胞间CO 2 浓度、蒸腾速率和光合作用速率为栽培87天后，用Li-6400 XT光合仪测定，测定时间为上午9:00~11:00。 用Excel 2007对实验数据进行整理，采用SPSS 20.0做方差分析和差异显著性(p < 0.05)检验。
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user: 4. 结论与讨论 无论在园艺设施还是家居室内栽培条件下，兰科、秋海棠、姜科、苦苣苔科及蕨类植物等阴性植物需适当的光照强度才能正常生长，只有光照、湿度、温度等综合条件适宜，植物才会表现良好。本研究发现，盾叶秋海棠在400 lx的光照强度下生长65天后即死亡，而其它光照条件下则能生长，说明其可耐低光强，但适应性有一定范围，在极弱光强(如400 lx及以下)环境中也无法长期生存。当光照强度达到2000 lx时，其生长指标和生理指标均达到最大值，生物量积累稳定，植株生长最佳，表明此光照度为盾叶秋海棠的最宜生长光照条件，该种不需要较高的光强，同以往报道的大王秋海棠品种(Rex-cultorum)情况类似 [ 27 ] 。当光照强度超过2000 lx，各项指标开始下降，体现出相关形态和生理指标对强光胁迫的反应，说明光照过强不利于盾叶秋海棠的生长，下降的原因可能由于光照过强导致植株和基质水分蒸发过快、叶片组织受到轻微光伤害等，具体原因有待进一步研究分析。在栽培及园林实践应用中，光照过强，四季秋海棠等园艺品种往往表现植株矮小、叶片受日光灼伤、叶色不鲜艳、植株生长不良等综合特征。 由于春节假期无法继续开展试验观察和数据采集，本试验只持续了3个月，植株生长期相对较短，盾叶秋海棠尚未达到开花时间。加之试验在栽培室内展开，光照强度稳定，管理措施细致得当，秋海棠的整个生长过程中未观察到病虫害的发生。但在现实中，室内栽培秋海棠往往会受到光照不足或过强、病虫害影响等，植株表现出矮小瘦弱，叶片发黄干枯等不良现象 [ 28 ] ，因此，选择适宜的光照强度是植物保持良好生长状态的一个关键条件 [ 29 ] [ 30 ] 。室内栽培盾叶秋海棠时，应综合考虑多方面因素，夏季光照过强时，应偏离阳台等强光地方或适度遮阳；冬季光线弱时，应将其置于阳台处或人工补充光照。 本试验虽然设计了6个不同光照强度处理，但梯度差异稍大(500 lx)，因此难以获得更精确的最佳光照适宜范围。改变温湿度和栽培基质配比，优化浇水、施肥等管理模式是否促进盾叶秋海棠的生长也不明确，这些均需要进一步研究探讨。针对不同种类秋海棠对最佳光照强度的需求差异，探索出适于秋海棠健康生长的设施环境和栽培管理办法，将更有利于秋海棠属植物在荫棚等园艺设施内繁殖生产、保育和室内栽培观赏，从而推动我国秋海棠资源的开发利用和产业发展。
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user: 摘 要 组合浸入边界和格子Boltzmann方法(IB-LBM)实现对复杂动边界问题的数值模拟。通过格子Boltzmann方法快速计算流场分布(采用D2Q9离散速度模型)，通过隐式直接力浸入边界法处理流场边界问题。借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想，在时间上推进求解基于浸入边界法的耦合系统方程，从而实现对复杂动边界流动问题快速有效的求解。以雷诺数为100的圆柱绕流为基准算例，分别计算圆柱在不同旋转角速度下的升、阻力曲线和流场分布特性，并与其他文献的计算结果对比，验证了IB-LBM计算动边界流动问题的有效性。 关键词 :格子Boltzmann方法，浸入边界法，分步投影法，动边界，圆柱绕流 Copyright © 2018 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/
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user: 1. 引言 绕流是常见的物理现象，也是经典的力学问题。例如圆柱绕流，在一定流动工况下会在结构物后发生漩涡脱落现象。当圆柱以一定角速度主动旋转时，漩涡脱落的位置又会发生复杂的变化。尽管求解复杂动边界问题的数值方法近年来得到快速的发展，但要准确并快速的求解复杂动边界的绕流问题仍然是一个具有挑战性的难题。格子Boltzmann方法是近年来出现的计算流体力学的新方法，具有程序易实施、计算速度快、良好的并行特性等优点 [ 1 ] 。此外，为了扩展格子Boltzmann方法的应用范围，近几年来，格子Boltzmann方法得到快速的发展，如文献 [ 2 ] 提出了基于泰勒级数展开和最小二乘的格子Boltzmann方法(TLLBM)。同时浸入边界法在模拟心脏瓣膜运动，昆虫以及鱼类游动等一系列动边界流动方面取得了重大的成功。自浸入边界法提出至今，科研工作者们对其进行了大量的改进，研究出各种基于浸入边界法的数值方法。如Goldstein，等 [ 3 ] 提出了虚拟边界法(Virtual Boundary Method)模型，适用于复杂的几何体周围流场的模拟。文献 [ 4 ] 建立了一种基于浸入边界法的投影法，用于模拟流体一刚体作用时的数值计算。文献 [ 5 ] 阐述了自适应加密网格的生成方法、生成过程以及数据结构和网格关系。加密判断标准、边界条件以及在这种网格下的迭代计算过程。文献 [ 6 ] 对运动边界问题、浸入边界法和非定常不可压缩流动的直接数值模拟算法进行研究，编写CFD程序。并在此基础上获得更高精度，改进原先算法的缺陷和不足，使得浸入边界法应用到运动边界问题上。同时，组合浸入边界和格子Boltzmann方法(IB-LBM)实现对复杂动边界问题的数值模拟也引起大家的广泛关注，如文献 [ 7 ] 提出了基于速度修正的浸入边界-格子Boltzmann方法，同时将该方法扩展至三维来进行三维流场的数值模拟。文献 [ 8 ] 利用IB-LBM方法对泊萧叶流中血红细胞的运动进行模拟。文献 [ 9 ] 提出了一种基于非均匀四叉树网格下的IB-LBM，通过引入边界处理技术和大涡模型，实现了较大雷诺数下圆柱绕流的模拟。文献 [ 10 ] 提出了一种稳定的IB-LBM，该方法在保证边界条件精确满足的同时，还能够准确地模拟中高雷诺数下的物体绕流问题。为此，本文将一种隐式直接力方法与格子Boltzmann方法有效结合，实现动边界流动问题的快速准确求解。