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An improved damaging model for structured clays
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作者 姜岩 雷华阳 +1 位作者 郑刚 徐舜华 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2008年第S2期76-80,共5页
An improved damaging model formulated within the framework of bounding surface for structured clays was proposed. The model was intended to describe the effects of structure degradation due to geotechnical loading. Th... An improved damaging model formulated within the framework of bounding surface for structured clays was proposed. The model was intended to describe the effects of structure degradation due to geotechnical loading. The predictive capability of the model was compared with those of triaxial compression test on Tianjin soft clays. The results show that, by incorporating a new damage function into the model, the reduction of elastic bulk and shear modulus with elastic deformations and the reduction of plastic bulk modulus and shear modulus with plastic deformations are able to be appreciable. Before the axial strain reaches 15%, the axial strain computed from the model is smaller than that from the test under the drained condition. Under the undrained condition, after the axial strain reaches 1%, the axial strain increases quickly because of the complete loss of structure and stiffness; and the result computed from the model is nearly equal to that from the model without the incorporation of the damage function due to less plastic strain under undrained condition test. 展开更多
关键词 structurED clays CONSTITUTIVE RELATION SOIL structure bounding surface DAMAGE function
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聚醚改性有机硅表面活性剂构效关系及压裂助排性能 被引量:1
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作者 刘汉斌 石华强 +5 位作者 杨帅飞 侯乐锴 马占国 李小玲 丁玲 罗群兴 《精细化工》 北大核心 2025年第9期2071-2081,共11页
以1,1,1,3,5,5,5–七甲基三硅氧烷(MDHM)和3种烯丙基聚醚〔甲基烯丙基聚氧乙烯醚(MAPEG)、烯丙基聚氧烷基乙酰基醚(APAE)和烯丙基聚氧烷基环氧基醚(APAEE)〕构筑了3种聚醚改性有机硅表面活性剂MAPEG-MDHM、APAE-MDHM和APAEE-MDHM-ATS(AT... 以1,1,1,3,5,5,5–七甲基三硅氧烷(MDHM)和3种烯丙基聚醚〔甲基烯丙基聚氧乙烯醚(MAPEG)、烯丙基聚氧烷基乙酰基醚(APAE)和烯丙基聚氧烷基环氧基醚(APAEE)〕构筑了3种聚醚改性有机硅表面活性剂MAPEG-MDHM、APAE-MDHM和APAEE-MDHM-ATS(ATS代表3-氨丙基三硅氧烷)。采用响应面法得到最佳合成条件,评价了3种聚醚改性有机硅表面活性剂的表面张力、界面张力、乳化、润湿和耐水解稳定性,探究3种表面活性剂分子结构与其性能之间的构效关系。以耐水解稳定性最好的双子型有机硅表面活性剂APAEE-MDHM-ATS作为压裂用助排剂,考察了其与胍胶压裂液的配伍性和破胶后返排性能。结果表明,烯丙基聚醚封端基团的亲疏水性、界面层表活分子堆积体积/横截面积、静电势分布是影响表面张力、界面张力、乳化性能、耐水解稳定性和润湿性的主要因素。添加质量分数为0.3%的APAEE-MDHM-ATS水溶液时,胍胶压裂液破胶后黏度为2.8 mPa·s,表面张力为22.4 mN/m,助排率约为45%。 展开更多
关键词 有机硅表面活性剂 表面张力 构效关系 助排剂 压裂 油田化学品
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基于瞬态流场分析的小排量潜油螺杆泵的结构优化设计 被引量:1
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作者 祖海英 付灵芝 +2 位作者 叶卫东 刘永鹏 张维良 《流体机械》 北大核心 2025年第6期58-66,共9页
针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题,以GLB-20型螺杆泵为研究对象,借助Ansys Fluent软件,基于用户自定义函数(UDF)和动网格技术构建流体仿真模型,对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟;探究偏心距、定子导程、... 针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题,以GLB-20型螺杆泵为研究对象,借助Ansys Fluent软件,基于用户自定义函数(UDF)和动网格技术构建流体仿真模型,对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟;探究偏心距、定子导程、间隙等结构参数对流场流速及泄漏量的影响规律,并通过试验验证优化结果,获得螺杆泵结构的最优设计方案。结果表明,螺杆泵运行时呈现显著的谐波变化特性,流量在单个周期内出现2次脉动,与定转子导程比值一致;瞬态流场较稳态流场更贴合实际工况;间隙是影响泄漏量和流场流速的最关键因素,其中定子导程对流场流速的影响程度大于偏心距,而偏心距对泄漏量的影响程度大于定子导程。采用Box-Behnken设计法(BBD)优化后的螺杆泵结构参数:偏心距1.8 mm、定子导程78 mm、间隙0.3 mm,泄漏量较优化前减少12.7%,容积效率显著提升且流动稳定性增强。该研究成果可为小排量潜油螺杆泵的开发与应用提供设计依据和参考。 展开更多
关键词 小排量潜油螺杆泵 瞬态流场 用户自定义函数(UDF) BBD响应面法 结构优化设计
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热分析获取锅炉内煤着火特性——Part Ⅱ:本征反应动力学
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作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2246-2261,共16页
煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和... 煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和变动力学参数均值的不统一;(3)缺乏不含不确定参数的通用动力学模型,如常用的n级动力学模型、随机孔模型和自催化模型分别含有不确定性参数,如反应级数n、结构参数ψ、反应指数a和c。为解决上述问题,提出了通用表面活化函数模型GSAFM,其反应机理函数f(X)=1-X(X为转化率),且活化能EX和指前因子AX是随转化率变化的。采用4种等转化率法(变动力学参数模型)包括等温(ISO)GSAFM、非等温(NON)GSAFM、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS),以及一种定值动力学模型ISAFM,对将军庙(JJM)和红沙泉(HSQ)煤焦的非等温和等温燃烧的本征反应速率进行了预测。结果表明,ISO GSAFM具有最好的预测效果;FWO和KAS的预测效果很差,主要由于这2种模型涉及的温度积分近似处理给EX的求取带来了一定的误差,该误差在求取AX时呈指数级放大。ISOGSAFM获取的煤焦等温燃烧的EX均值为141k J/mol,与ISAFM获取的146 k J/mol接近,从而解决了问题(2);其获取的动力学参数可以很好地预测煤焦非等温燃烧的本征反应速率,表明非等温和等温试验可以共用ISO GSAFM获取的动力学参数,即解决了问题(1);其f(X)=1–X,具有不含不确定参数的通用性,即解决了问题(3)。ISO GSAFM得到的煤焦的EX在着火区间达到最大值,这一现象表明,煤在锅炉内的着火过程是其燃烧过程中最困难的环节;随后,EX由于煤焦燃烧进入稳定阶段而逐渐减小,但在反应后期会转变为快速增大的趋势,这符合煤焦在反应后期存在失活现象的事实。因此,ISO GSAFM在解决问题(1)~(3)的同时还能解释试验现象,有望为以基于定值动力学模型的CFD模拟提供新的本征反应动力学子模型。同种煤阶的JJM和HSQ煤焦存在理化结构上的差异,但两者的EX随转化率变化的趋势相似且大小差异小于5%,采用各自变动力学参数的算数平均可对其本征反应速率进行准确预测,表明同种煤阶的不同煤焦的本征反应速率可以用基于GSAFM的均值动力学参数进行预测,即有望实现同一种煤阶的煤焦反应速率采用同一种变动力学参数(多样本的均值)进行预测。此外,GSAFM表明煤焦的EX只与其化学结构相关,利用变活化能的特征值可精细化地研究煤焦的化学结构对其本征反应性影响的内在机理,如前述的着火困难和失活机理等;用煤焦的化学结构预测出EX后,可通过GSAFM直接预测出煤焦的本征反应速率;上述关联方法为煤焦结构与反应性的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 热分析 通用表面活化函数模型 等转化率法 本征反应动力学 变活化能 着火特性 化学结构
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表面微功能结构铝板传热性能研究
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作者 李勇 王慧攀 +2 位作者 何嘉斌 江克俊 陈昕宇 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期61-71,共11页
电子产品微型化、轻薄化、低成本的发展需求,给散热模组的设计制造带来极大挑战。为解决轻薄型高性能路由器以及小型电子器件散热难题,在光滑铝板散热器基础上设计了6种具有表面微功能结构的铝板散热器,并根据新设计的铝板散热器搭建实... 电子产品微型化、轻薄化、低成本的发展需求,给散热模组的设计制造带来极大挑战。为解决轻薄型高性能路由器以及小型电子器件散热难题,在光滑铝板散热器基础上设计了6种具有表面微功能结构的铝板散热器,并根据新设计的铝板散热器搭建实验测试平台,分别在自然对流和微对流工况下,对比分析所设计的6种新型铝板散热器相对于光滑铝板散热器散热性能的提升效果。结果表明:自然对流工况下,热源功率在3.0~6.0 W时,方形针翅式铝板散热性能最优,相比于光滑表面铝板,平均努塞尔数提高约18%,传热系数与传热面积乘积提高约17%,热源温度降低约2.0 K;圆形针翅式铝板相较于光滑表面铝板,平均努塞尔数提高7%,传热系数与传热面积乘积提高约5%,热源降低约1.3 K;表面处理后,喷砂型方形针翅式铝板可使热源温度降低2.0~3.9 K,纳米碳层方形针翅式铝板可使热源温度降低5.3~8.6 K;喷砂型圆形针翅式铝板可使热源温度降低1.9~2.5 K,纳米碳层圆形针翅式铝板可使热源温度降低4.9~7.7 K。在风速2 m/s微对流工况下,圆形针翅式铝板散热性能最优,相比于光滑表面铝板,平均努塞尔数提高约8%,热源在6.0 W时温度可降低3.6 K,热阻降低18%;方形针翅式铝板,相比于光滑表面铝板,平均努塞尔数提高约6%,热源在6.0 W时温度可降低2.4 K,热阻降低11%。热源功率越高,具有表面微功能结构铝板相较于光滑表面铝板散热性能越好。 展开更多
关键词 表面微功能结构 散热器 对流换热 辐射换热
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3D打印技术在液体定向运输方面的应用与挑战
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作者 刘颜铭 陈阳 +3 位作者 马雅丽 刘伟嵬 陈强 雷柏茂 《表面技术》 北大核心 2025年第21期1-22,共22页
液体定向运输因其在精确药物递送、高效雾气收集及热转换等领域的广阔应用前景,近年来已成为科学研究的重点和热点。在此背景下,3D打印(增材制造)技术凭借其材料与性能的可定制性及轻量化优势,为仿生液体定向运输功能结构/表面的制备提... 液体定向运输因其在精确药物递送、高效雾气收集及热转换等领域的广阔应用前景,近年来已成为科学研究的重点和热点。在此背景下,3D打印(增材制造)技术凭借其材料与性能的可定制性及轻量化优势,为仿生液体定向运输功能结构/表面的制备提供了强有力的技术支撑。然而,目前对该方向的研究进展仍缺乏系统综述与深入讨论。本文在介绍液体定向运输所涉及相关模型/理论的基础上,从当前广泛应用的3D打印技术(材料喷射打印、挤出式打印、粉末熔融打印及光聚合打印)出发,聚焦其在液体定向运输功能结构/表面制造中的应用,并依据制造原理对相关研究进行分类与探讨。最后,对不同3D打印技术在现阶段应用中存在的问题(如打印精度及分辨率、打印材料、打印效率)进行总结,并对其未来在该领域的制造中所面临的挑战与发展方向进行展望。本文充分体现了3D打印技术“材料-结构-功能”一体化的制造理念,对推动液体定向运输结构/表面的智能化及高性能制造具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 3D打印 液体定向运输 仿生功能结构/表面 可定制性 梯度设计
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Al_(2)O_(3)、SiO_(2)复合沉积提升TiO_(2)在非水介质中的反射率
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作者 刘烨 赵谦 +5 位作者 俞彦仿 甄银钊 高伯楠 王世荣 李祥高 刘红丽 《精细化工》 北大核心 2025年第5期1030-1036,1072,共8页
为提升TiO_(2)在非水介质中的反射率,通过化学反应沉积法将Al_(2)O_(3)、SiO_(2)复合沉积在锐钛矿型TiO_(2)粒子表面制备了TiO_(2)@Al2@Si2。以活性聚合物分散剂(Solsperse 17000)为表面活性剂,将TiO_(2)@Al2@Si2粒子分散在液体介质中... 为提升TiO_(2)在非水介质中的反射率,通过化学反应沉积法将Al_(2)O_(3)、SiO_(2)复合沉积在锐钛矿型TiO_(2)粒子表面制备了TiO_(2)@Al2@Si2。以活性聚合物分散剂(Solsperse 17000)为表面活性剂,将TiO_(2)@Al2@Si2粒子分散在液体介质中。采用FTIR、XPS、TEM、N2吸/脱附等温线对TiO_(2)@Al2@Si2进行了表征,评价了其分散液的稳定性、透光率和白态反射率。结果表明,Al_(2)O_(3)、SiO_(2)复合壳层沉积在TiO_(2)粒子表面,形成了多孔壳层,提升了TiO_(2)@Al2@Si2的比表面积(44.74 m^(2)/g)、表面羟基含量(1.204×1019个/g)及荷电量(–40.61 mV);TiO_(2)@Al2@Si2表面复合沉积的Al_(2)O_(3)、SiO_(2)提升了粒子的遮盖力,增强了TiO_(2)@Al2@Si2外层表面羟基上的氧原子负电性,使其更易键合Solsperse 17000,从而提升了粒子在非水介质中的分散性能。TiO_(2)@Al2@Si2在甲苯、十二烷基苯、四氯乙烯、环己烷、Isopar L中(质量浓度150 g/L)的白态反射率分别为49.11%、49.11%、48.18%、53.91%、54.43%,比TiO_(2)粒子分散液有所提升;将TiO_(2)@Al2@Si2与铁锰黑粒子相配,制备了电泳显示器件,得到了白态反射率40.47%、对比度59.51的电泳显示原型器件。 展开更多
关键词 TiO_(2) 表面改性 核壳结构 非水介质 反射率 电泳显示 功能材料
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基于密度泛函理论的异质结CoCu(100)/(111)表面催化合成气直接制乙醇机理研究
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作者 杜鹏龙 孟园园 +4 位作者 王俊文 丁传敏 王莲 李刚森 段东红 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第12期21-29,共9页
合成气直接制乙醇作为一种新兴的新能源技术,目前仍面临催化剂催化效率低、产物选择性低等问题。这些问题主要源于C—O键断裂和C—C键形成的能垒较高以及反应难以调控。因此,通过密度泛函理论(DFT),系统研究了在CoCu(100)、CoCu(111)和... 合成气直接制乙醇作为一种新兴的新能源技术,目前仍面临催化剂催化效率低、产物选择性低等问题。这些问题主要源于C—O键断裂和C—C键形成的能垒较高以及反应难以调控。因此,通过密度泛函理论(DFT),系统研究了在CoCu(100)、CoCu(111)和异质结CoCu(100)/(111)表面上合成气直接制乙醇的反应机理,重点探讨了异质结CoCu(100)/(111)表面对CO活化、C—O键断裂及C—C键形成的影响。结果表明,CO在Co位点加氢生成CHO,进一步解离加氢生成中间体CH_(x),CO再插入中间体CH_(x)生成中间体CH_(x)CO,最终通过连续加氢转化为乙醇。与CoCu(100)和CoCu(111)表面相比,异质结CoCu(100)/(111)表面因具有良好的局部电子结构,在促进CO活化、C—O键断裂和C—C键形成中展现出优势。本结果可为设计和优化高效Cu基催化剂提供重要的理论依据,为合成气制乙醇技术的工业化应用提供借鉴。 展开更多
关键词 催化机理 密度泛函理论 异质结CoCu(100)/(111)表面 局部电子结构优化
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接收函数与瑞利波相速度联合反演腾冲—保山地区的S波速度结构
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作者 张天继 秦敏 +3 位作者 党文杰 金明培 李凤英 杨黎薇 《地震地质》 北大核心 2025年第5期1364-1381,共18页
腾冲—保山地区集地震、火山和地热活动于一体,一直是研究的热点地区,但关于腾冲火山的岩浆分布情况和岩浆来源一直存在争议。文中利用腾冲—保山地区分布的76个地震观测台站记录的远震波形数据,采用接收函数与瑞利波相速度的两步联合... 腾冲—保山地区集地震、火山和地热活动于一体,一直是研究的热点地区,但关于腾冲火山的岩浆分布情况和岩浆来源一直存在争议。文中利用腾冲—保山地区分布的76个地震观测台站记录的远震波形数据,采用接收函数与瑞利波相速度的两步联合反演方法和Bootstrap重采样技术,获取了腾冲—保山地区地壳上地幔150km深度范围内的三维S波速度结构。与前人的研究成果进行了对比分析,讨论了腾冲火山区的壳内岩浆分布情况和腾冲火山的起源,得到以下几点结论:与前人结果相比,文中S波速度结构的整体特征大致相同,在一些细节上存在差异。沿腾冲火山区从北向南,地壳中存在LV1、LV2、LV33个岩浆囊,深度范围分别为10~30km、10~30km及10~26km;LV1和LV2主要沿着腾冲断裂分布,以怒江断裂为东边界,LV3位于怒江断裂与龙陵-瑞丽断裂之间,这些断层控制着火山区的岩浆活动。1976年龙陵M_(S)7.3和M_(S)7.4地震的震源区下方存在低速层,震源区断层裂隙发育,岩浆、流体等可能参与了地震成核过程。腾冲—保山地区的上地幔60~120km深度内普遍存在低速异常,并且在腾冲下方向上延伸与地壳中的低速区相连。上地幔中的大型低速层可能为地壳中岩浆存储层提供岩浆物质,软流圈上涌导致岩石圈拉张与减薄,导致腾冲火山的形成。 展开更多
关键词 腾冲火山 接收函数 面波频散 两步联合反演 S波速度结构 岩浆囊
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永磁同步电机模糊积分终端滑模控制
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作者 徐鹏 郭铖 +3 位作者 苏鑫 袁利兵 黄媛 但远宏 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
滑模变结构控制因其良好的鲁棒性与响应速度,被广泛地应用于永磁电机控制系统中。但传统滑模控制仍存在着收敛速度、抖振等问题,为进一步提升控制性能,本文以传统滑模变结构控制为基础,设计了一种改进型模糊积分终端滑模变结构控制器。... 滑模变结构控制因其良好的鲁棒性与响应速度,被广泛地应用于永磁电机控制系统中。但传统滑模控制仍存在着收敛速度、抖振等问题,为进一步提升控制性能,本文以传统滑模变结构控制为基础,设计了一种改进型模糊积分终端滑模变结构控制器。通过线性函数与非线性函数相结合设计快速积分终端滑模面,使误差能够更快速地收敛,输出转速更快的响应且稳态误差更小。通过引入模糊控制并采用连续的饱和函数sat(s)代替符号函数sgn(s),对系统的趋近速度动态调节,且在零点附近平滑切换,提高了系统整体的抗干扰能力并削弱了系统输出抖振。仿真与实物实验结果表明,模糊积分终端滑模变结构控制在提高系统响应速度的同时也有效地削弱了抖振。验证了所设计的控制策略具备能够有效地提高系统的鲁棒性、削弱系统抖振的优点。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构控制 积分终端滑模面 饱和函数 模糊控制
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青海湖刚毛藻蛋白泡沫分离工艺优化及理化性质
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作者 马琰彬 张炜 赵鹤然 《精细化工》 北大核心 2025年第12期2717-2726,共10页
采用泡沫分离法对青海湖刚毛藻蛋白(简称蛋白)进行提取,以回收率和富集比为指标,通过单因素实验和响应面实验对提取工艺进行了优化。通过FTIR、UV-Vis吸收光谱和氨基酸分析仪对蛋白进行了表征,确定了其氨基酸组成。结果表明,在以十二烷... 采用泡沫分离法对青海湖刚毛藻蛋白(简称蛋白)进行提取,以回收率和富集比为指标,通过单因素实验和响应面实验对提取工艺进行了优化。通过FTIR、UV-Vis吸收光谱和氨基酸分析仪对蛋白进行了表征,确定了其氨基酸组成。结果表明,在以十二烷基硫酸钠为表面活性剂、pH=5.0、温度为30.0℃、载液量为225 mL、料液比(g∶L)为7.5∶1.0的最佳工艺条件下,蛋白回收率为96.98%,富集比为2.26。在20~70℃内,蛋白持水量和持油量在20和50℃时最大,分别为5.32和10.26 g/g。蛋白在含量(以蒸馏水质量计,下同)0.4%~1.2%内的乳化能力和乳化稳定性、起泡性和泡沫稳定性均先上升后下降,并都在含量为1.0%时最佳。蛋白在230和280 nm处有特征峰,蛋白二级结构中β-转角相对含量最大,为33.48%。蛋白中总氨基酸含量可达422.453 mg/g,谷氨酸含量最高,为63.479 mg/g,占总氨基酸质量分数15.03%;必需氨基酸(苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸等)总含量为132.419 mg/g,占总氨基酸的质量分数31.35%;疏水氨基酸(丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸等)总含量为164.676 mg/g,占总氨基酸的质量分数38.98%。 展开更多
关键词 响应面法 泡沫分离工艺 青海湖刚毛藻蛋白 功能性质 结构分析 分离提纯
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户外仿生结构功能面料的开发及其性能
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作者 徐丽丽 腾燕飞 +1 位作者 马丕波 万爱兰 《纺织学报》 北大核心 2025年第11期94-101,共8页
为改善户外功能衣在人体运动后因细菌滋生和汗液挥发产生的异味,以及提升其热湿舒适性,以王莲叶脉的结构为仿生原理,采用消臭氨纶/丙纶包覆纱作为地纱,羊毛作为添纱设计并开发了8款仿生结构面料。对8款面料的消臭、热湿舒适性及服用性... 为改善户外功能衣在人体运动后因细菌滋生和汗液挥发产生的异味,以及提升其热湿舒适性,以王莲叶脉的结构为仿生原理,采用消臭氨纶/丙纶包覆纱作为地纱,羊毛作为添纱设计并开发了8款仿生结构面料。对8款面料的消臭、热湿舒适性及服用性能进行测试。结果表明:叶片泡状结构面料消臭性能高达99.50%,适用于腋下、前胸等易产生异味的部位;次叶脉结构面料克罗值达0.7237 clo,适用于腹部及膝关节等需重点保暖部位;主叶脉结构面料透气率为390.78 mm/s、透湿率为454.77 g/(m^(2)·h),主次叶脉小方格面料单向传递指数为409.610,适用于胸背部等出汗量大的部位;以上仿生结构面料经7000次摩擦后起毛起球等级仍达5级,适用于羊毛户外功能衣面料。 展开更多
关键词 仿生结构 羊毛 户外功能衣 功能面料 仿生针织面料 消臭氨纶 消臭性能 热湿舒适性
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基于仿生结构的抗菌无缝瑜伽服研发及其热湿舒适性
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作者 许微辉 朱婷婷 +1 位作者 万爱兰 马丕波 《纺织学报》 北大核心 2025年第10期187-196,共10页
为克服瑜伽服出汗后易滋生细菌的缺点,以加入Ag+的抗菌氨纶为原材料,制备了具有功能分区的无缝瑜伽服。仿滴水观音茎叶结构设计了15种单向导湿织物,通过对织物弹性回复率、透气率、透湿量、热阻和液态水分管理能力等指标进行测试,探究... 为克服瑜伽服出汗后易滋生细菌的缺点,以加入Ag+的抗菌氨纶为原材料,制备了具有功能分区的无缝瑜伽服。仿滴水观音茎叶结构设计了15种单向导湿织物,通过对织物弹性回复率、透气率、透湿量、热阻和液态水分管理能力等指标进行测试,探究纱线种类与细度、织物结构与密度及输水性能对织物抗菌性能和热湿舒适性的影响。结果表明:采用六边形凸点-凹点组织的织物弹性回复性最好,达86.32%,单向传递指数最高达384.29%。根据人体工学需求制备功能分区的无缝瑜伽背心,并对其抗菌性能和热学性能进行了表征,由10名受试者进行主观评价,穿着研发的背心运动后的热、湿舒适性远好于普通背心。红外热成像结果显示静止几分钟后该背心可快速导湿,运动后静止3 min,人体体温能恢复到运动前温度,15 min后其抗菌率可达99.99%。 展开更多
关键词 仿生结构 抗菌氨纶 无缝瑜伽服 热湿舒适性 功能模块化
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富氮含芴多孔聚合物的制备及吸附去除酸性橙7性能
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作者 潘孝昆 陆桂楠 +2 位作者 李坚 任强 汪称意 《精细化工》 北大核心 2025年第12期2694-2702,2716,共10页
为提高三嗪基有机多孔吸附材料的比表面积和对水中偶氮染料的吸附性能,以三聚氰胺、4,4'-(9-亚茀基)二苯胺(FDA)和对苯二甲醛为原料,利用席夫碱反应制备了系列富氮含芴多孔聚合物(NRFPP)。将NRFPP用于水中酸性橙7的吸附去除,通过FTI... 为提高三嗪基有机多孔吸附材料的比表面积和对水中偶氮染料的吸附性能,以三聚氰胺、4,4'-(9-亚茀基)二苯胺(FDA)和对苯二甲醛为原料,利用席夫碱反应制备了系列富氮含芴多孔聚合物(NRFPP)。将NRFPP用于水中酸性橙7的吸附去除,通过FTIR、XRD、SEM、BET表征及单因素吸附实验、等温线吸附实验,考察了FDA含量(以三聚氰胺和FDA的总物质的量计,下同)对NRFPP结构组成、微观形貌、表面特性、吸附性能的影响。结果表明,调整FDA含量可以控制自由体积大小,调控NRFPP的比表面积,FDA含量越大,NRFPP的比表面积越大,吸附去除水溶液中酸性橙7的性能越好。由FDA含量为25%制备的NRFPP-5的比表面积为418.82m^(2)/g,在酸性橙7初始质量浓度为200mg/L、NRFPP-5用量为0.005g、溶液pH=7、吸附时间为120min、吸附温度为303K的最优化条件下,NRFPP-5首次对酸性橙7最高吸附量为189.44mg/g,第4次循环使用时,其平衡吸附量为180.23mg/g,较首次使用时下降了4.9%。NRFPP-5吸附水溶液中酸性橙7的等温线模型符合Freundlich模型,是以物理吸附为主导的多层非均相表面吸附机制,吸附依赖于NRFPP-5上的不饱和位点和酸性橙7的质量浓度,同时受多种因素影响。 展开更多
关键词 多孔聚合物 含芴结构 酸性橙7 比表面积 吸附率 功能材料
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中深层同轴套管式换热器强化传热与优化设计
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作者 王凯鹏 雷燕子 +4 位作者 苟立 王义杰 韩永亮 沈浩 武芳丽 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第25期10870-10880,共11页
在“双碳”背景下,中深层地热能供暖技术在推动建筑领域节能降碳方面发挥着越来越重要的作用。中深层同轴套管式换热器作为“无干扰”开采地热能的核心部件,其结构参数深刻影响着地热井取热能力。为此,利用COMSOL数值模拟软件建立了外... 在“双碳”背景下,中深层地热能供暖技术在推动建筑领域节能降碳方面发挥着越来越重要的作用。中深层同轴套管式换热器作为“无干扰”开采地热能的核心部件,其结构参数深刻影响着地热井取热能力。为此,利用COMSOL数值模拟软件建立了外套管内壁配装螺旋肋片的同轴套管换热器数值模型,并利用Gnielinski、Konakov等关联式进行了验证分析;采用响应曲面法探讨了肋片高度、厚度、数量、螺旋角及其交互作用对换热器换热性能、流动阻力的影响,并利用满意度函数法对肋片结构设计参数进行了优化。研究结果表明:当肋片高度为6 mm,厚度为2 mm,数量为16个,螺旋角为15°时,总体满意度为0.75,性能评价标准(performance evaluation criterion,PEC)为1.32,该结构下的努塞尔数Nu较普通中深层同轴套管换热器提升了39.00%;在地热井动态换热性能分析中,采用新型同轴套管换热器的地热井累积提取热量较普通地热井提升了12.87%。研究成果可为增强中深层同轴套管换热器适用性提供新思路、新方法,也可为同类型中深层同轴套管换热器设计提供借鉴。 展开更多
关键词 中深层同轴套管式换热器 数值模型 肋片结构参数 响应曲面 满意度函数法
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多巴胺的自聚-附着行为与膜表面功能化 被引量:65
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作者 徐又一 蒋金泓 +1 位作者 朱利平 朱宝库 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期32-38,共7页
多巴胺(dopamine)是一种生物神经递质,在水溶液条件下,它能在溶解氧的作用下发生氧化-交联反应,形成强力附着于固体材料表面的聚多巴胺复合薄层.基于多巴胺的这一特性,近年来膜技术研究者们通过多巴胺在固体基膜上的自聚-复合,对膜进行... 多巴胺(dopamine)是一种生物神经递质,在水溶液条件下,它能在溶解氧的作用下发生氧化-交联反应,形成强力附着于固体材料表面的聚多巴胺复合薄层.基于多巴胺的这一特性,近年来膜技术研究者们通过多巴胺在固体基膜上的自聚-复合,对膜进行表面改性,并以具有反应活性的聚多巴胺复合层为平台,对膜进行进一步的表面修饰,实现膜的功能化.文章论述了多巴胺在膜表面修饰与功能化方面的研究进展,应用领域包括超/微滤膜、生物医用膜以及渗透汽化膜等. 展开更多
关键词 多巴胺 多巴 儿茶酚衍生物 功能化 仿生 表面改性
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基于仿生原理的纺织品研究新进展 被引量:7
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作者 李娜 李辉芹 +2 位作者 巩继贤 李秋瑾 张健飞 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期150-156,共7页
主要从仿生纤维、仿生织物与服装、仿声材料3个方面介绍仿生学近年来在纺织品应用方面取得的成果。系统地介绍各类仿生纺织品的外形、结构和功能,论述仿生纺织品的最新研究进展,并对其应用前景进行展望。可以看出:仿生纺织品发展很快,... 主要从仿生纤维、仿生织物与服装、仿声材料3个方面介绍仿生学近年来在纺织品应用方面取得的成果。系统地介绍各类仿生纺织品的外形、结构和功能,论述仿生纺织品的最新研究进展,并对其应用前景进行展望。可以看出:仿生纺织品发展很快,纳米仿生材料、仿生智能化纺织品的开发成为近几年研究的热点;仿生医用生物材料未来有很大的发展空间;仿生纺织品正向复合化、智能化、能源化、环境化等方向进一步发展,其研究成果将对社会生产发挥更加重要的作用。 展开更多
关键词 仿生学 仿生纺织品 结构 功能
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仿生设计学在现代农业机械装备设计中的应用 被引量:12
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作者 郭晓燕 汪隽 +2 位作者 黄鑫 高锐涛 曹玉华 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期136-138,共3页
从介绍仿生设计的概念入手,分析了我国农业机械装备设计的现状并提出了仿生设计运用于农业机械装备设计中的几点建设性的意见。
关键词 仿生设计学 农业机械装备 造型 形态 功能 结构 材料 界面
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仿生表面微结构减阻优化及机理研究综述 被引量:18
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作者 王政 李田 +1 位作者 李明 张继业 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第4期325-334,共10页
介绍了自然界中几种较为典型的非光滑结构表面生物,阐明了合理表面微结构可以改变近壁区湍流结构的规律,针对表面微结构的类型、减阻研究实例、减阻机理和减阻应用等4个方面进行了评述,提出了沟槽扩展类型,并指出减阻机理研究应拓展至... 介绍了自然界中几种较为典型的非光滑结构表面生物,阐明了合理表面微结构可以改变近壁区湍流结构的规律,针对表面微结构的类型、减阻研究实例、减阻机理和减阻应用等4个方面进行了评述,提出了沟槽扩展类型,并指出减阻机理研究应拓展至复杂形态结构。分析表明:微结构类型对减阻效果有较大影响,减阻优化及其机理研究是仿生表面微结构减阻工作的重点,仿生表面微结构减阻优化可进一步提高节能降耗的效率,在飞行器、高速列车、汽车等工程领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 仿生学 表面微结构 减阻 湍流结构 气动阻力
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类荷叶表面疏水结构的材料表面制备 被引量:15
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作者 曹丰 管自生 李东旭 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期602-605,615,共5页
利用纳米/微米复模成型的方法,制备了荷叶表面微乳突状疏水结构的聚乙烯醇(PVA)和聚苯乙烯(PS)阴模模具,并利用阴模复模成型在聚二甲基硅烷(PDMS)表面制备了类荷叶的表面结构。扫描电子显微镜(SEM)的观察表明PDMS材料表面上制得的类荷... 利用纳米/微米复模成型的方法,制备了荷叶表面微乳突状疏水结构的聚乙烯醇(PVA)和聚苯乙烯(PS)阴模模具,并利用阴模复模成型在聚二甲基硅烷(PDMS)表面制备了类荷叶的表面结构。扫描电子显微镜(SEM)的观察表明PDMS材料表面上制得的类荷叶结构与荷叶表面的微乳突结构有较好的一致性,而PVA阴模在保持微观结构上更有优势。通过对水滴在PDMS材料表面接触角的测量,证明了在制备有类荷叶表面结构的PDMS材料表面上,水滴的接触角可以得到显著提高。 展开更多
关键词 疏水性 仿生学 表面结构 纳米/微米复模成型
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