一氧化碳气体在肺内的扩散规律及计算DLCO的新方法

从一维气体在肺内的传输和扩散方程出发，得到了一氧化碳气体浓度控制方程。用ＭＡＴＨＣＡＤ程序给出肺内一氧化碳气体浓度随时间的变化曲线，即一氧化碳气体在肺内的扩散规律。分析了吸气、屏气和吸气三个不同阶段扩散曲线的特点和形成原因，同时对不同的ＤＬＣＯ值对扩散规律的影响作了分析。在分析扩散规律的基础上，提出了一种只需测量一个参数就可以得到肺功能系数的新方法。本文研究内容对同类研究领域人员和开发新的测量仪器     

一氧化碳气体在肺内的扩散规律及计算D_(LCO)的新方法

从一维气体在肺内的传输和扩散方程出发，得到了一氧化碳气体浓度控制方程。用ＭＡＴＨＣＡＤ程序给出肺内一氧化碳气体浓度随时间的变化曲线，即一氧化碳气体在肺内的扩散规律。分析了吸气、屏气和呼气三个不同阶段扩散曲线的特点和形成原因，同时对于不同的Ｄ~（ＬＣＯ）值对扩散规律的影响作了分析。在分析扩散规律的基础上，提出了一种只需测量一个参数就可以得到肺功能系数的新方法。本文研究内容对同类研究领域人员和开发新的测量仪器有参考价值。     

基于纤维面内取向分布的气体扩散层重构与传输性能分析

提出一种重构燃料电池气体扩散层(GDL)微观结构的新方法，用于研究纤维面内取向分布对GDL传输性能的影响。利用XCT扫描获取GDL二维切片图进行阈值分割得到GDL三维模型，通过纤维追踪技术区分纤维与粘接剂，得出纤维面内取向概率分布、纤维骨架局部孔隙率、纤维与粘接剂组分比例等信息作为控制因素，重构更加准确的GDL纤维骨架，并通过形态学处理添加粘接剂得到GDL孔尺度模型。对1 000 μm×1 000 μm×200 μm的GDL计算域进行性能模拟计算，分析不同纤维取向分布对GDL的气体传输、热电传导性能的影响。由于碳纸在制造中大部分纤维顺着造纸机运行方向(纵向)排列，不同排列方式严重影响GDL在纵向、横向和穿面方向(TP方向)的性能。研究结果表明：随着纤维纵向分布集中程度提高，气体传输与热电传导性能在纵向提高，但在横向降低；对于TP方向，本研究中的纤维集中于纵向的一致性系数为0.029的取向分布时，GDL模型性能较优；电导率及热导率对纤维取向分布比气体扩散率更敏感。     

气体钻井钻柱内声波信号传输规律分析

针对气体钻井随钻测量问题,参照医用听诊器的工作原理,提出在气体钻井中利用钻柱内声波进行井下信息传输的方法;通过建立钻柱内声波传播的数学模型并求解,得出钻柱内声波信号传输的衰减规律;利用声波导理论对钻柱的声波导特性进行分析,计算钻柱内声波的截止频率。通过管道声波传输实验,将采集声波信号与计算结果进行比对,验证了理论分析的准确性。结果表明,气体钻井钻柱内声波信号传输过程中的衰减程度随频率的升高而逐渐加剧;钻柱的内径尺寸决定了内部各阶声波的截止频率,内径越大,声波的截止频率越低;声波信号传输载波频率的选择时,应兼顾钻柱内声波信号的衰减规律和不同尺寸钻具的声波导特性,尽量选择钻柱截止频率内较低的频段,减少因高次波激发造成的衰减,延长声波信号的传输距离。     

复杂地形条件下气体泄漏扩散规律仿真与试验

针对复杂地形气体泄漏扩散问题,基于计算流体动力学方法,建立复杂地形气体泄漏扩散数值仿真方案,确定地面气体分布特点、监测点气体质量浓度随时间变化规律、地形及环境风向、风速等对气体扩散的影响作用。以SF6为示踪气体,设计并在川东北某山区集气站实施气体释放试验,以有色烟雾发生器为工具确定采样点布置,采用电子时控大气采样器和气相色谱-电子捕获检测法进行样品采集和分析,得到不同采样点、不同时间段内示踪气体浓度值。SF6释放试验结果表明,试验方案设计合理、可靠、具有广泛的适用性,能够有效降低采样点数量,提高采样数据的有效性,实现对试验数据的采集和分析。试验与仿真计算数据的一致性验证了建立的数值模型处理复杂地形气体泄漏扩散过程的有效性。     

具有梯度结构扩散层的质子交换膜燃料电池性能研究

为了考察质子交换膜燃料电池气体扩散层孔隙率的梯度变化对扩散层排水、导电、导气以及电池整体性能的影响,在综合考虑电化学反应、水的生成、相变及传输、氧气传输、膜中水传输等因素的基础上,研究了扩散层孔隙率沿厚度方向梯度变化时燃料电池内部的传输现象和电池性能.结果表明,梯度扩散层能够提高液态水和气体的通过能力,从而提高电池的性能,且孔隙率梯度越大排水性能越好.     

气体在玻璃中渗透的数值模拟

为深入理解环境气体对超高真空电子器件玻璃壳体材料的渗透机理,采用巨正则蒙特卡罗法和分子动力学法对玻璃中的气体溶解、扩散两种渗透行为进行了数值模拟研究,基于原子模拟凝聚相优化分子势力场,计算了两种玻璃结构中氧气、氦气、氢气和水蒸气分子的溶解系数,以及氧气和氢气分子在钠钙玻璃中的扩散、渗透系数和扩散运动轨迹。计算结果表明:与玻璃材料亲和力较大的气体分子溶解系数较高;玻璃中金属离子的存在使玻璃中的孔径变小,从而降低了钠钙玻璃中气体分子的溶解系数;环境温度升高和气体压强增加使气体分子在玻璃中的扩散、渗透系数增加;在扩散过程的大部分时间中,气体分子在某一位置做往复振动,偶尔发生一次跳跃,这导致气体分子逐渐远离初始位置;因为玻璃材料能给体积较小的气体分子提供更多的有效扩散通道,所以H_2比O_2有较高的扩散系数。研究结果可为超高真空电子器件的真空失效机制探究、玻璃壳体的材料优选和结构优化提供一定的理论依据。     

质子交换膜燃料电池双极板与气体扩散层接触压力测量与模拟

质子交换膜(PEM)燃料电池的组装力和工作温度对双极板与气体扩散层(GDL)之间的接触压力有着重要影响,而双极板与气体扩散层之间接触压力的大小与分布对燃料电池的电化学性能至关重要。基于有限元软件ABAQUS开发了PEM燃料电池预紧力-温度顺序耦合程序,预测得到了不同螺栓预紧力和温度下双极板与气体扩散层间接触压力的大小和分布。有限元分析结果表明:接触压力随预紧力的增大而增大;燃料电池的工作温度对双极板与气体扩散层之间的接触压力有重要影响,接触压力随温度的升高而增大。采用压力传感膜技术试验测试了双极板与GDL之间的接触压力大小与分布,试验结果与模拟结果吻合较好。     

光谱吸收式瓦斯气体传感器及其信号处理方法

基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的机理,通过对甲烷气体吸收光谱的分析,建立了谐波检测的数学模型,提出了一种光谱吸收式甲烷气体检测系统。该系统以1 654nm为中心波长的半导体激光二极管(LD)作为光源,并采用波长响应范围为1.0~2.9μm的高灵敏度、低噪声的PbS前置放大光电探测器。通过光源调制实现气体浓度的谐波检测,利用选频放大器对传输信号进行二次谐波检测及噪声滤除,利用一次谐波与二次谐波的比值来消除由光源的不稳定等因素所引起的检测误差。研究表明,灵敏度、精确度和稳定性等性能指标均可满足甲烷气体检测的要求。     

基于ZigBee的无线信号采集传输系统的研究

设计了一种主要用于矿井瓦斯气体浓度监测的数据采集与无线传输系统.此系统利用CC2430无线收发模块实现数据的采集和传输的无线化,现场的终端节点和路由节点采集数据并通过逐级跳转的方式把数据传送到协调器,协调器通过RS232串行口与PC机进行通信,以实现对设备的无线智能监控.     

实验用雪貂的饲养管理探析

摘要:实验动物饲养条件能影响动物的生长发育、生理机能和机体代谢,其操作的规范性和可行性会直接影响实验数据的收集及实验结果的真实性和准确性。 雪貂(Mustela putorius furo)呼吸系统的细胞生物学特性与人相似,是一种适合流感及常见肺病研究的理想动物模型,但是目前国内尚无实验室饲养管理雪貂的报道。 通过改善雪貂生活环境、改进饲养方法及完善实验操作,可以使相关实验结果更真实、准确。 本文结合实际操作和相关文献,对实验雪貂的饲养管理和实验操作进行详细综述,以期提供一套规范的标准的雪貂饲养管理和实验操作方案。     

ICR小鼠破伤风疾病模型的建立

目的建立破伤风疾病模型,以期完善破伤风梭状芽孢杆菌的研究。方法采用ICR小鼠作为实验动物,通过腹腔注射破伤风痉挛毒素（TeNT）,观察小鼠行为变化,观察和比较各组小鼠的肺部、肝部、脑部组织外观及组织病理变化。结果破伤风痉挛毒素进入机体内,可以阻断平滑肌收缩和离子通道,造成机体痉挛、四肢强直、角弓反张,最终导致机体死亡。切片观察到脑部小胶质细胞弥漫增生,引发肺部感染,肝组织内胆管增生。当毒素剂量低于10 -4 试验量时,破伤风痉挛毒素不会导致小鼠死亡。结论成功建立ICR小鼠破伤风疾病模型。     

云锡矿工肺癌的时间序列预测方法

本文对云锡矿工肺癌的SMR(Standard Mortality Rate,标准死亡率比)预测模型进行了分析,指出该模型的局限性。在此基础上提出了直接利用矿工肺癌死亡数的AR(Auto-Regreesive,自回归)模型预测法和矿工肺癌SMR序列非平稳时序模型预测法,分析了这两种预测法的优劣和适用范围,并对云锡老矿20～40年代下井矿工肺癌死亡进行了预测,得出矿工肺癌死亡趋势将减缓的结论。结果表明,本文提出的预测方法是可行、可信的。     

澳洲茄胺盐酸盐注射剂对小鼠Lewis肺癌抑瘤作用研究

目的通过3次抑瘤实验观察研究澳洲茄胺盐酸盐注射剂对小鼠Lewis肺癌的抑瘤作用.方法通过肿瘤细胞悬液接种法,制备小鼠Lewis肺癌动物模型,采用腹腔注射给药法,连续7 d,2次/d.给药结束后解剖小鼠,取瘤称重,观察药物作用.结果从给药剂量上来看,与对照组比较,11 mg/kg剂量组开始出现抑瘤作用,抑瘤率为43.82...     

肺结节特征提取中的分形方法

强调了分叶与毛刺在肺内孤立小结节良恶性诊断中的重要地位,提出了用方向分形方法对结节内部纹理特征进行分析和提取,并指出原则上可适用于任何形状和纹理的肺结节分析.实验表明,分形特征能有效反映结节的纹理和边缘形状,而多重分形与区块分形相比可以获得更多的特征信息.     

高效有机吸附膜吸附数学模型的建立

本文建立了高效有机吸附膜吸附数学模型，并与实验数据进行了比较，发现模型的数值计算结果与实验值基本相符，本模型具有较高的实用价值。     

电抗变压器铁心磁化特性的数字仿真模型研究

本文在试验基础上对电抗变压器DKB元件的铁心磁特性及其数学模型进行了研究,获得了它的仿真计算模型,并通过程序实现。仿真计算结果与实测结果相比是令人满意的。     

底缝对拱坝工作性态的影响

结合一试验拱坝数值方法研究了底缝对拱坝的非线性影响,坝体、坝基和接缝均考虑了材料的弹塑性,坝体,地基处理用Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ准则模拟,接缝材料用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ准则模拟,模拟了接缝的滑移、开裂等非线性行为,计算结果和试验值一致性较好。     

基于模糊神经网络的水质评价模型研究

将模糊系统与神经网络结合,提出了一种水质评价模型.根据水质评价过程,采用5层结构的FNN,且使用自适应学习步长以加速网络收敛速度.该模型具有推理过程清晰,泛化能力强的特点.为了验证该算法的性能,进行了仿真试验,结果表明:和常见的方法相比,该模型的评价结果更为准确.     

制作简易实验动物雾化箱建立小鼠哮喘模型研究

摘要:目的 应用简单易操作的方法将家用型医疗雾化吸入装置改造为实验动物雾化箱,为实验动物呼吸道疾病的研究提供便利。 方法 利用家用型雾化器和动物实验室常见的独立通气鼠笼组合改造为实验动物雾化箱。 应用自制实验动物雾化箱和鸡卵清白蛋白建立小鼠过敏性哮喘模型。 结果 实验动物雾化箱能同时为 1 ~ 20 只小鼠实验快速稳定地产出雾化吸入气体,利用该雾化箱成功建立起小鼠过敏性哮喘模型。 结论 我们利用该实验动物雾化箱建立小鼠过敏性哮喘模型并观察到明显的肺组织炎症表现。 该方法为简便和低成本地进行实验动物雾化实验提供具有操作性的指导。