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流体静力学方程的应用十篇

发布时间:2024-04-26 03:45:23

流体静力学方程的应用篇1

[关键词]模块化分层次力学课程体系

力学既是一门重要的基础学科,又是一门在绝大多数科学技术和工程领域具有重要作用的技术学科,特别在现代工程技术的发展与进步中起着重要作用。力学课程是工科院校中一类重要的基础课程。我校力学课程包括“理论力学”、“材料力学”、“工程力学”、“结构力学”、“弹性力学”及“工程流体力学”等。为了适应国民经济建设的发展对人才的需要,满足高等教育改革的要求,在“厚基础、宽口径、强能力”的思想指导下,以工程技术为背景,突出工程实践能力和创新精神培养,拓宽知识面,增强适应性。以培养学生的创新精神,培养创造性人才为核心,建立与之相适应的力学课程教学体系。

中国地质大学(北京)关于修订本科培养方案的原则意见中提出,新的培养方案要深化通识基础课和学科基础课的教学改革,实施分级或分层次教学。力学类课程作为学科基础性课程和专业基础课程在培养方案中起着承上启下的作用,但不同专业对力学类课程的要求不同,为此建立模块化结构的多层次力学课程体系,为满足不同专业的需要提供选择,达到提高教学效率的目的。

一、力学类课程单元模块的设置

力学类课程单元模块的设置要围绕为专业服务这个核心,课程体系构建要形成以能力培养为目标的课程功能模块;要以能力为中心构建力学类课程分层次教学体系,加强学生在分析和运用等方面能力培养,提高综合素质。课程单元模块的设置要做到统一性和多样性相结合,形成方向特色课程模块,满足不同专业学生个性发展和适应能力的需要,同时与专业发展、学科建设相互交叉,扩展学生知识面,使学生能形成合理的知识结构,增强学生适应能力和创新能力,提高学生综合素质。

以能力培养为核心,首先要按照“必需够用”的原则来设置课程单元模块,单元模块要突出应用性;其次要将力学知识与专业知识结合起来,增强力学知识的适应性,使知识能转化为能力;最后要加强学生创新能力的培养和拓展,强化能力水平的渗透性,让知识和能力“迁移可用”。根据以上原则,结合我校情况,共设置了22个模块,主要内容如下:

静力学(16学时):最基础的一个模块,要求掌握静力学基本理论、受力分析、力系的合成(简化)、力系的平衡及应用。

运动学(16学时):包括点的运动学和刚体运动学,重点是点的复合运动和刚体的平面运动。

动力学(16学时):重点是刚体和刚体系统的动力问题,包括动力学普遍定理及应用和动静法。

分析力学基础(16学时):属于扩展模块,主要内容为虚位移原理及应用、动力学普遍方程及应用、第二类拉格朗日方程及应用。

振动力学基础(16学时):专题模块,主要内容为单自由度系统的自由振动、衰减振动、无阻尼受迫振动及有阻尼受迫振动。

基本变形(32学时):重点研究杆件在轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、圆轴扭转、梁的平面弯曲时的内力、应力、强度、变形、刚度计算等,本模块含实验4学时,包括材料力学性能测试和电阻应变测量技术的应用。

应力状态强度理论及应用(16学时):包括应力状态理论、常用强度理论及组合变形强度计算,此外将压杆稳定和动载荷与交变应力并入这一模块,含实验2学时。

能量法及静不定系统(16学时):属于扩展模块,包括能量法及应用、简单静不定系统。

静定结构(16学时):结构力学基本模块,含体系的几何组成、静定结构内力和位移计算。

超静定结构(1)(16学时):包括力法解超静定结构、位移法解超静定结构。

超静定结构(2)(16学时):力矩分配法、矩阵位移法、影响线及内力包络线。

结构动力学(16学时):结构力学扩展模块,包括结构动力分析、结构稳定性计算、结构的极限载荷3个专题。

弹性力学基本理论(16学时):弹性力学平面问题和空间问题的基本理论。

弹性力学基本解法(16学时):弹性力学平面问题基本解法(含直角坐标和极坐标),柱体弹性扭转、板的弹性弯曲。

弹塑性基本理论(16学时):应力分析理论、应变分析理论、应力与应变关系理论。

弹塑性基本方法(16学时):厚壁圆筒的弹塑性分析、柱体扭转的弹塑性分析、板的弹塑性弯曲、塑性极限分析理论及应用。

线弹性断裂力学(24学时):线弹性断裂力学理论及应用、复合断裂理论及应用。

弹塑性断裂力学(8学时):弹塑性断裂力学理论及应用。

损伤力学(8学时):损伤力学理论及应用。

工程流体力学基础(16学时):流体静力学、流体运动学、流体动力学基础。

工程流体力学应用(16学时):流体力学在工程的应用,含实验4学时。

有限元法基础(16学时):有限元素法的基本理论。

二、根据单元模块构建分层次课程体系

为构建适应不同专业的分层次力学课程体系,首先要与各专业负责人沟通,了解各专业培养目标中对力学课程的要求,在合理设计学生知识、能力、素质结构的基础上,力求科学地处理各单元模块及教学环节的关系,通过整体优化,改善课程结构,增强教学效果。同时要注意理论教学与实践教学的有机结合,密切注意学科前沿的发展和学生创新思维和创新能力的培养。对不同专业学生,要考虑到因材施教的问题。

课程内容要做到精而实。要对原有课程重新进行内容的融合、叠加、拆分和渗透,删除不必要的交叉和脱离实际的内容、增加与需求相适应的内容。将教学内容有机地组合成一种“有效、实用”的新型单元模块,在确保教学目标的前提下,实施课程内容的整合,将知识与技能组成灵活的教学单元,以提高课程设置的实用性,实现最佳教学效果。

在设置单元模块和与专业结合的基础上,根据21个模块可以方便灵活地组成不同层次、适应不同专业的力学课程,如工程力学课程:

工程力学a(48学时)=静力学(16学时)+基本变形(32学时)

工程力学B(64学时)=静力学(16学时)+基本变形(32学时)+应力状态强度理论及应用(16学时)

工程力学C(64学时)=静力学(16学时)+基本变形(32学时)+工程流体力学基础(16学时)

其中,工程力学a适应我校对力学要求不高的理工科专业,如材料科学与工程、地质学、海洋科学等。工程力学B和C适应要求稍高的安全工程、资源勘查与工程、地球物理、地下水科学与工程、石油工程等专业。对于要求更高的勘查技术与工程、土木工程、机械设计制造及其自动化、地质学基地班,可选择理论力学和材料力学,或者固体力学基础。

理论力学a(48学时)=静力学(16学时)运动学(16学时)+动力学(16学时)

理论力学B(64)=静力学(16学时)运动学(16学时)+动力学(16学时)+分析力学基础(16学时)或振动力学基础(16学时)

材料力学a(48)=基本变形(32学时)+应力状态强度理论及应用(16学时)

材料力学B(64)=基本变形(32学时)+应力状态强度理论及应用(16学时)+能量法及静不定系统(16学时)

固体力学基础a(48)=基本变形(32学时)+弹塑性基本理论(16学时)

固体力学基础B(64)=基本变形(32学时)+应力状态强度理论及应用(16学时)+弹塑性基本理论(16学时)

对土木工程、勘查技术与工程、机械设计制造及其自动化、安全工程专业,后续课程可选择结构力学、弹性力学、工程流体力学等课程。

结构力学a(32学时)=静定结构(16学时)+超静定结构(1)(16学时)

结构力学B(48学时)=静定结构(16学时)+超静定结构(1)(16学时)+超静定结构(2)(16学时)

结构力学C(64学时)=静定结构(16学时)+超静定结构(1)(16学时)+超静定结构(2)(16学时)+结构动力学(16学时)

弹性力学(32学时)=弹性力学基本理论(16学时)+弹性力学基本解法(16学时)

弹性力学及有限元(48学时)=弹性力学基本理论(16学时)+弹性力学基本解法(16学时)+有限元法基础(16学时)

工程流体力学(32学时)=工程流体力学基础(16学时)+工程流体力学应用(16学时)

对于要求更高的高年级学生或研究生可选择弹塑性力学、断裂力学等课程。

弹塑性力学(48学时)=弹塑性基本理论(16学时)+弹性力学基本解法(16学时)+弹塑性基本方法(16学时)

弹塑性力学及有限元(64学时)=弹塑性基本理论(16学时)+弹性力学基本解法(16学时)+弹塑性基本方法(16学时)+有限元法基础(16学时)

断裂力学(32学时)=线弹性断裂力学(24学时)+弹塑性断裂力学(8学时)

断裂及损伤力学(32学时)=线弹性断裂力学(24学时)+损伤力学(8学时)

以上列举了部分课程,根据单元模块还可组合成其它课程,供不同专业在设置培养方案时选择。由于可选择范围宽、层次多,该方案受到我校各专业修订培养方案负责人的好评。

三、分层次力学课程体系构建应注意的问题

1.力学课程体系要以“必需、够用、有效、实用”为度

由于我校未设置力学类专业,所以力学类课程要注重为专业基础和专业课服务。力学课程体系构建要紧密结合理工科专业的发展,重点放在如何利用力学知识分析、解决工程问题的能力上。在课程设置中坚持以能力为本,探索培养学生工程意识与相应的实践能力、综合运用能力相结合的分层次力学课程教学体系。达到为专业培养目标服务。

2.制定切实可行的教学大纲是保证教学质量的前提

教学大纲是根据课程在培养方案中的地位、作用以及课程性质、目的和任务制定的课程内容、体系、范围和教学要求的基本纲要。它是实施教育思想和教学计划的基本保证,是进行教学质量评估的重要依据,也是学生学习的指导性文件。结合新课程体系的构建,制定符合各专业要求、切实可行的教学大纲是保证教学质量的前提,也是进行教学研究与改革的基础。

3.师资队伍建设是课程体系改革得以顺利开展的重要保证

流体静力学方程的应用篇2

一、考试要求

1.静力学

静力学的重点为平面各种力系的分析。

(1)熟悉各种常见的约束性质,对简单的物体系统能熟练地取分离体并画出受力图;

(2)正确理解力、力偶、力矩等基本概念及其性质,能熟练计算力的投影、力矩;

(3)掌握各种力系的简化方法和简化结果,能熟练计算主矢和主矩;

(4)能应用各种类型的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物系的平衡问题,特别是对平面任意力系的平衡问题;

2.材料力学

(1)具有对结构构件简化为力学计算简图的能力;

(2)对材料力学中有关内力、应力、位移、变形、应变;强度、刚度和稳定性的概念及其理论应有明确的认识;

(3)能准确、熟练地分析拉、压、弯、扭和剪构件的内力,并能较快地作出相应的内力图;

(4)能正确运用强度、刚度和稳定条件,对构件作截面选择,校核验算或求出允许荷载;

(5)对轴压杆能计算其临界压力和临界应力,并了解有关稳定措施。

3.结构力学

(1)掌握平面几何不变体系的基本组成规则及其应用;

(2)熟练运用静定刚架内力图的作法以及桁架内力的解法,了解静定结构的受力性能;

(3)掌握荷载作用下静定结构位移的计算方法,掌握静定结构在支座移动作用下的位移计算;理解弹性体系的互等定理;

(4)理解力法计算超静定结构的原理,掌握用力法计算超静定结构在荷载作用下的内力以及利用对称性计算对称刚架,掌握在支座移动作用下单跨超静定梁的计算,了解超静定结构的受力性能;

(5)正确理解位移法计算超静定结构的原理,掌握在荷载作用下,用典型方程计算超静定梁和刚架,掌握利用对称性计算有侧移和无侧移刚架。

•考试内容

1.静力学(20)

(1)力、力偶、力矩、平衡等概念;

(2)作研究对象的受力图;

(3)平面各种力系的简化;

(4)平面任意力系平衡问题的求解。

2.材料力学(50)

(1)内力、应力、位移、变形、应变;强度、刚度和稳定性的概念;

(2)杆件的轴力、扭矩、剪力和弯矩图的画法;

(3)计算截面的形心和惯性矩等截面几何特性;

(4)熟练掌握轴向拉、压杆强度、梁的弯曲变形和弯曲强度的计算;剪切、挤压的实用计算。

(5)计算轴压杆的临界压力和临界应力;

3.结构力学(80)

(1)平面几何不变体系的基本组成规则及其应用;

(2)静定刚架、桁架内力计算;

(3)荷载和支作移动下静定刚架、桁架位移计算;

(4)力法解荷载作用下的超静定结构;

(5)位移法解简单超静定梁和刚架;

(6)利用对称性简化对称刚架的计算。

三、考题类型

•填空题:47%

•计算题:53%

教材及参考书

建筑力学,第三版(一~三分册),高等教育出版社

第二部分:建筑施工(150)

一、考试要求

1.了解各主要工种工程的施工工艺原理和施工中的关键环节;

2.掌握施工组织设计的原理和编制单位工程施组织设计的方法,并能对各种施工方案的技术可行性和经济合理性进行初步分析;

3.具有综合运用各门学科知识组织施工和分析解决土木工程施工一般技术问题的能力,对现行施工规范应有所了解。

二、考试内容

1.土方工程(25)

(1)了解土的工程分类和性质;掌握场地平整和基坑(槽)土方量计算的方法.

(2)了解影响边坡失稳的内外因素,掌握填土的质量要求及检验方法和标准。

(3)了解流砂产生的原因及防治方法;掌握轻型井点设计的内容。

2.桩基础工程(10)

(1)掌握钢筋混凝土预制桩的施工工艺要求及影响打桩质量的因素。

(2)掌握套管成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺,并能分析施工时易产生质量事故的原因及掌握预防、处理的方法.

3.砌体工程(10)

(1)了解砌筑所用材料的性能和脚手架的种类,熟悉砖砌体的施工工艺,掌握砖砌体施工的质量标准及构造措施。.

4.钢筋混凝土工程(25)

(1)掌握钢筋的种类和力学性能;了解钢筋的冷拉工艺和控制方法;掌握钢筋的焊接方法和焊接工艺

(2)掌握钢筋配料的要求、代换的计算方法,钢筋的帮扎构造要求。

(3)了解模板的种类及构造,掌握柱梁模板的安装顺序及拆模要求。

(4)了解混凝土原材料、施工设备和机具的性能要求;掌握混凝土搅拌方法、运输要求;掌握混凝土的浇筑、施工缝留置及处理,混凝土震捣和养护方法,大体积混凝土浇筑及混凝土质量检查和缺陷处理.

5.预应力混凝土工程(5)

(1)掌握先张法施工工艺(张拉程序、预应力筋张拉、混凝土浇筑与养护、预应力筋放松).

(2)掌握后张法施工工艺(孔道留设方法、预应力筋张拉强度要求、张拉顺序及张拉制度),了解张拉锚具及张拉设备.

6.结构安装工程(10)

(1)了解起重机械的类型、起重参数及相互关系,能正确地选用起重机.

(2)掌握单层工业厂房结构构件的吊装方法和吊装工艺,能制定合理的结构吊装方案。

7.防水工程(7)

(1)掌握防水材料的性能和种类。

(2)掌握卷材防水屋面、涂膜防水屋面的构造及质量标准,了解细石混凝土屋面构造及要求.

(3)了解地下工程防水方案的种类;掌握防水混凝土施工要点及施工缝留设方法;了解卷材防水层的构造及施工要点.

8.装饰工程(8)

(1)了解一般抹灰层的构造;掌握抹灰的质量标准及检验方法.

(2)掌握水磨石、大理石、釉面砖饰面的施工工艺;了解水刷石、干粘石、滚涂、弹涂、喷涂施工方法.

(3)了解刷浆材料及刷浆施工要求。

(4)了解裱糊施工及有关规范要求。

9.建筑施工组织设计概论(5)

(1)了解建筑产品及生产的特点;掌握施工组织设计的任务、作用、分类及内容.

(2)了解施工组织设计编制的依据和原则及施工组织设计资料调查的内容。.

10.流水作业原理(15)

(1)了解流水施工的概念及特点,掌握流水施工的主要参数及其确定方法.

(2)掌握流水施工的组织方式.

11.网络计划技术(25)

(1)掌握单代号网络图、双代号网络图的概念和绘制方法,能进行时间参数的计算和关键线路的确定.

(2)了解时标网络绘制方法的概念.

12.单位工程施工组织设计(5)

(1)了解单位工程施工组织设计的内容、编制程序和依据.

(2)掌握单位工程施工组织设计的编制内容和顺序.

(3)掌握砖混结构、框架结构和单层工业厂房结构的施工方案拟定方法(流水段划分、施工顺序确定、垂直运输机械选择、主要分部分项工程施工方法)。

(4)掌握施工进度计划的形式和编制方法.

四、考题类型

1、填空题:29%

2、单项选择题:13%

3、简答题:30%

流体静力学方程的应用篇3

【关键词】无泵

effectsofpumplessextracorporealmembraneoxygenationonhaemodynamicsindogs

【abstract】aim:toevaluatetheinfluenceofpumplessarteriovenousextracorporealmembraneoxygenation(aVeCmo)onthehaemodynamicsindogs.metHoDS:thechangesofbloodgasinrightatriumbloodandaorticbloodatdifferenttimeswereobservedindogs.theheartrate,rhythmofheart,arterialpressure,cardiacoutput,leftventricularpressure,rightventricularpressureandpulmonarypressurewerealsomeasuredatdifferenttimes.ReSULtS:theheartrate,rhythmofheart(166±15)times/min,arterialpressure(118.8±21.1)mmHg,cardiacoutput(3.5±0.8)L/min,leftventricularpressure(136.5±13.6)mmHg,rightventricularpressure(28.1±3.4)mmHgandpulmonarypressure(25.5±5.5)mmHgfluctuatedalittle,buttheirvalueswerewithinthenormalrangeduringthebilateralfemoraleCmo.ConCLUSion:thehemodynamicsinexperimentalanimalsisstableduringthebilateralfemoraleCmo.

【Keywords】nopumpdrived;extracorporealmembraneoxygenation;hemodynamicprocesses;dogs

【摘要】目的:探讨无泵驱动体外膜肺氧合(eCmo)转流对犬血流动力学的影响.方法:应用家犬为试验动物,观察不同时间右心房及主动脉血气的变化;同时测量不同时间犬的心输出量、左室收缩压、右室收缩压、肺动脉收缩压等.结果:在eCmo转流过程中犬的心率(166±15)次/min、动脉压(118.8±21.1)mmHg(1mmHg=0.133kpa)、心输出量(3.5±0.8)L/min、左室收缩压(136.5±13.6)mmHg、右室收缩压(28.1±3.4)mmHg以及肺动脉压(25.5±5.5)mmHg均有轻度变化,但均在正常范围内(p>0.05).结论:在双侧股动静脉体外膜肺氧合过程中试验犬的血流动力学基本保持稳定.

【关键词】无泵驱动;体外膜氧合作用;血液动力学过程;狗

0引言

无泵驱动体外膜肺氧合(extracorporealmembraneoxygenation,eCmo)是体外循环的一种新进展,其中动脉静脉体外膜肺氧合(aVeCmo)已成为治疗急性呼吸窘迫综合征的一种有效的新方法之一.我们主要针对eCmo应用中其对犬血流动力学的影响进行研究,观察转流过程血流动力学的变化,对临床治疗提供帮助.

1材料和方法

1.1材料

家犬10只,雌雄不限,体质量18~35(平均23.4±4.7)kg,应用35g/L苯巴比妥100mg/kg腹腔注射行全身麻醉.分别解剖犬左、右两侧的股动脉及股静脉.全身肝素化后行动、静脉插管.将动、静脉插管与林格氏液预充的eCmo装置连接.经家犬第4肋间进胸,主动脉根部置入测压针管及测压装置,与动态监护仪连接,以备测压及取血样标本用.当eCmo转流时,将1000mL/L供氧管与eCmo膜肺连接,其用量为(1.2±0.4)L/min.

1.2方法

在体外循环开始前,当双侧股动脉血经过管道进入eCom的人工肺进行氧合后,通过股静脉回流入机体转流后20min和1h,分别经主动脉及右心房抽血4mL于注射器内,置冰盒后待检测.根据上述血气分析结果应用Fick公式分别计算心脏排血量、心脏排血指数、动静脉分流量等.同时分别在转流不同时间应用有创血压监测仪直接测定左心室、右心室和肺动脉压等.

统计学处理:用SpSS10.0软件进行统计分析,数据用x±s表示,应用重复测量设计方差分析进行比较.

2结果

在整个的eCmo转流过程中,心率和主动脉压的参数均有不同程度的波动,差异无统计学意义(p>0.05),但均在正常范围内(表1).在整个eCmo转流过程中,我们还注意了实验动物的心律变化,未见有明显的心律异常.表1转流期间心率、主动脉压的变化(略)

同时测定双侧eCmo转流流量为(1.2±0.2)L/min[52mL/(kg・min)],其约占Co的(34.4±5.7)%.在整个eCmo转流中,应用心脏腔室压力测定装置分别对左、右心室压及肺动脉压进行了测定,尽管各腔室的压力均有不同程度的波动,但各参数仍均在正常的范围内波动,波动无统计学意义(p>0.05,表2).表2eCmo转流时左、右心室及肺动脉压的变化(略)

3讨论

aVeCmo对循环系统影响的大小主要取决流经eCmo血流量的多少,分流量小的影响较小,大的则可影响全身的循环和心脏功能及其解剖学方面的变化.选择一个合适的分流范围,非常重要.既要使分流量能起到显著的治疗效果,又不能给机体带来严重的不良后果.

由于aVeCmo工作的驱动能来源于动脉系统,所以维持血压在一个较高的水平及平稳非常重要.如果血压低就不能维持充足的血流量,通过eCmo进行气血交换的血流量就明显减少.已有学者通过实验证明,要维持eCmo的正常转流,平均动脉压不能小于60mmHg,同时在研究动脉压与流量之间的关系时,证明平均动脉压的状态是eCmo流量的决定性因素[1].

有关目前应用的股动脉、股静脉分流量的多少问题,还存在较大争议,其研究结果也报道不一.Brunston等[2]报道,如果动、静脉的分流量小于心脏排血量的10%,体内的Co2就会慢慢蓄积,最终形成高碳酸血症.同时应用(27±1)%的心排血量,则aVeCmo转流能明显清除血中的Co2,且对心脏循环系统无明显的影响.该研究说明动脉、静脉分流量必须大于心脏排血量的10%,如果小于这个数量,可能eCmo就没有治疗的作用.而Deeb等[3]报道通过对8只狗的动物试验说明:当aVeCmo的流量为心脏排血量的25%~33%时,eCmo转流能够对呼吸系统提供部分辅助转流6h,动物的心率、心律、心脏排血量、全身动脉压及脑灌注均未发生显著性变化,没有出现明显的室上性心动过速、低血压及低灌注等并发症,由此说明在分流为心脏排血量的25%~33%的范围内行aVeCmo转流是安全的,无心血管系统的异常反应及并发症.Liebold等[4]第一次报道aVeCmo应用于临床以来,曾先后有不少这方面的临床研究.Reng等[5]报道中,10例均应用aVeCmo转流治疗成人呼吸窘迫综合症,eCmo转流的血流量最低为心脏排血量的16%,最高为心脏排血量的37%,其成功率为70%.在整个aVeCmo转流中,没有出现严重的心血管系统异常及并发症.

本研究分别采用单侧和双侧aVeCmo转流,其动、静脉分流量分别为心脏排血量的(22.9±5.7)%和(34.4±5.7)%,每分钟每公斤体质量的分流量为34mL/(kg・min)和52mL/(kg・min),没有超过aVeCmo的最大分流量73~133mL/(kg・min)[6].说明本研究采用的方法,其分流量是在正常范围内的.我们通过对动物的心率、心律及动脉血压进行动态观察,认为转流前与转流4h后的心率、血压存在的波动与应用肌松剂潘可罗宁有一定的关系.另外心律在整个转流期间未发生异常、未出现室上性心动过速等心律失常.

通过对左心室、右心室及肺动脉压测定,其值随着分流量的增加,均有一定程度的波动,但均在正常范围内.在转流4h后的左、右心室压及肺动脉压较术前均有不同程度的升高,引起这种升高的原因主要是动脉、静脉的血液分流造成的.说明上述二项动脉、静脉分流对左心室、右心室及肺动脉的功能影响不大.

综上所述,我们认为应用双侧aVeCmo转流对心脏及循环系统无异常影响,是一种较为安全、有效的新方法.但在具体操作中,应根据具体情况具体分析,如果遇到心功能等方面的问题,必要时可应用药物进行辅助治疗.

【参考文献】

[1]ChapmanJ,adamsm,alexanderS.Hemodynamicresponsetopumplessextracorporealmembraneoxygenation[J].JthoracCardiovascSurg,1990,99(4):741-750.

[2]BrunstonRLJr,ZwischenbergerJB,taow,etal.totalarteriovenousCo2removal:Simplifyingextracorporealsupportforrespiratoryfailure[J].annthoracSurg,1997,64(6):1599-1605.

[3]DeebGm,BorovetzHS,GriffithBp,etal.BrainflowandfunctionduringarteriovenouseCmo[J].CurrSurg,1980,37(3):200-203.

[4]Liebolda,RengCm,philippa,etal.pumplessextracorporeallungassistexperiencewiththefirst20cases[J].eurJCardiothoracsurg,2000,17:608-613.

流体静力学方程的应用篇4

[关键词]流体静压力;骨髓间充质干细胞;增殖;细胞骨架;凋亡

[中图分类号]R783[文献标识码]a[文章编号]1008-6455(2014)13-1076-05

颞颌关节(temporomandibularjoint,tmJ)主要承受咀嚼力,是人体的一对联动关节,其关节腔结构复杂,因此髁突软骨在关节腔中承受着多种类型的力学刺激[1]。炎症、感染、创伤、肿瘤等因素可导致髁突软骨损伤或缺损,但因其本身无血管、淋巴的供应及神经支配,所以自身修复能力较差。近年来,随着软骨组织工程技术的不断发展,为临床上治疗软骨损伤提供了新的研究思路。

研究发现,力学刺激是软骨发生、发育及改建的重要因素,因此其在软骨再生修复中的作用受到关注[2-6]。软骨组织工程中,成体干细胞移植物用于关节软骨缺损修复时,同样要担负起承力结构的作用。因此,种子细胞同样处于力学载荷的环境中,其受力后细胞特性的变化受到广泛关注。骨髓间充质干细胞(BonemarrowmesenchymalStemcells,BmSCs)是一种具有多向分化潜能的干细胞,是目前软骨组织工程中较为理想的种子细胞。研究表明,流体静压力可促进BmSCs增殖、细胞骨架改建及软骨向分化[7]。且近年来研究中采用的流体静压力加载方式主要为2种:持续流体静压力及周期流体静压力。这两种力学加载方式对BmSCs细胞特性的影响是否有差异,目前研究较少。因此,本实验采用本课题组自制的压力加载装置对BmSCs加载持续及周期流体静压力,观察这两种力学加载方式对BmSCs增殖、骨架及凋亡的影响,以期为颞颌关节软骨的损伤的软骨组织工程修复提供实验依据。

1材料和方法

1.1材料:SD大鼠(购自第四军医大学实验动物中心);FitC-鬼笔环肽(Sigma公司,美国);流式细胞仪(BD公司,美国);激光共聚焦显微镜(Leica公司,德国);压力加载装置(本课题组自制,专利号:201310254749)。

1.2方法

1.2.1BmSCs的分离、培养及鉴定。

1.2.1.1BmSCs的分离及培养:脱颈椎处死3~4周龄SD大鼠,无菌条件下分离股骨并去除肌肉及结缔组织。去除骨骺端,用含有胎牛血清的α-mem培养基冲洗出骨髓,采用200目筛网过滤,1000r/min离心5min,收集细胞。将细胞重悬于培养基(α-mem、10%胎牛血清)中,于37℃,含5%Co2培养箱中培养。培养后48h首次换液(半量或全量换液)以去除未贴壁细胞,此后每隔48~72h全量换液,并用倒置显微镜观察细胞形态及生长情况。待细胞覆盖培养瓶壁至70%~80%时,胰蛋白酶消化并进行传代培养。

1.2.1.2BmSCs表面标志物鉴定:取生长状态良好p3代细胞,胰蛋白酶消化后离心,制成密度为1×105/mL的单细胞悬液。分别加入FitC标记的CD90、pe标记的CD11b、CD34、CD44、CD45、CD29单克隆抗体充分混匀,37℃孵育2h后,流式细胞仪检测各表面标记物的阳性表达率。

1.2.2力学加载:采用自行设计制作的压力加载装置。实验设置空白对照组(controlgroup)、持续流体静压力45Kpa组(45Kpa)、周期流体静压力45Kpa组(0~45Kpa)、持续流体静压力90Kpa组(90Kpa)、周期流体静压力90Kpa组(0~90Kpa),加载时间均为1h,连续加压2天,周期流体静压力的频率设置为0.1Hz,对照组细胞不加压力,但每天均放置在压力加载装置内1h。

1.2.3流式细胞术检测细胞周期:取生长状态良好的p3代BmSCs,采用细胞饥饿法对细胞进行同步化处理。将培养液更换为不含胎牛血清的α-mem培养液继续培养细胞24h后弃去,用含10%胎牛血清的α-mem培养液继续培养,并按照实验分组对BmSCs加载压力。细胞处理后,胰酶消化并收集,调整细胞密度为1×105/mL。预冷pBS清洗后,70%预冷乙醇重悬细胞,4℃固定24h。细胞于测定前30min加入pi染液,振荡混匀,避光,流式细胞仪(FCm)检测细胞周期。

1.2.4激光共聚焦显微镜检测细胞骨架:取生长状态良好的p3代BmSCs,调整细胞密度为1×103/mL接种于含有无菌盖玻片的24孔板中,制作细胞爬片。按照实验分组对细胞加载压力,爬片采用4%多聚甲醛固定,pBS清洗后采用1%牛血清白蛋白封闭30min,5μg/mLFitC-鬼笔环肽室温避光染色,甘油封片,激光共聚焦显微镜下观察并拍照。

1.2.5流式细胞仪检测细胞凋亡:取生长状态良好的p3代BmSCs,采用细胞饥饿法对细胞进行同步化处理。按照实验设计对细胞进行压力加载处理。胰酶消化后调整细胞密度为1×105/mL。测定前加入annexinV-FitC,室温避光孵育10min,随后加入annexinV-FitC结合液重悬细胞。加入pi染液,振荡混匀,避光孵育30min,流式细胞仪检测细胞凋亡。

1.3统计学分析:所有数据采用SpSS16.0统计学软件对数据(x±s)进行双因素方差分析法;两两比较用SnK-q检验,检验水准α=0.05。

2结果

2.1大鼠BmSCs体外培养:原代培养大鼠BmSCs,光镜下可见BmSCs呈长梭形(如图1a);当细胞融合达90%以上时可进行传代,传代培养后的细胞形态均一,为长梭形,排列密集,呈漩涡状(如图1b)。

2.2细胞表型鉴定:流式细胞术检测结果显示,第3代BmSCs中96.44%表达CD90,99.95%表达CD44,99.88%表达CD29,4.11%表达CD34,2.56%表达CD45,4.03%表达CD11b(如图2)。结果说明,本实验分离细胞为骨髓间充质干细胞。

2.3持续及周期流体静压力对BmSCs增殖的影响细胞增殖指数(proliferationindex)计算公式为:pi=(S+G2/m)/(G0/1+S+G2/m)×100%。结果显示,细胞加载90Kpa持续及周期流体静压力后,其细胞增殖指数显著高于对照组(p

2.4持续及周期流体静压力对BmSCs细胞骨架的影响:激光共聚焦显微镜下观察BmSCs细胞骨架形态,对照组BmSCs的F-actin荧光染色呈绿色丝状,贯穿整个细胞且沿细胞长轴排列。而经过45Kpa、90Kpa持续及周期流体静压力作用后其F-actin纤维束排列紧密并且变粗(如图4)。

结果显示,BmSCs加载45Kpa持续及周期流体静压力后,其光密度值高于对照组,且差异极显著(p

2.5持续及周期流体静压力对BmSCs凋亡的影响:BmSCs加载90Kpa流体静压力后,其凋亡率显著高于对照组(p

3讨论

BmSCs作为成体干细胞,其特征为增殖较慢、增殖活性较低[8]。研究显示,机械刺激可促进BmSCs增殖[9-10]。但是,在以往的研究中,关于力学加载方式和力学刺激大小的问题上,学者们的观点并不一致。有学者认为机械刺激可促进BmSCs的增殖。李正章等[11]在作用于兔BmSCs周期性压力时发现,较小的压力值会使细胞周期发生改变,促进细胞的增殖。而一些研究表明过大的压力会抑制细胞的增殖[12];本实验结果显示,细胞加载90Kpa持续及周期流体静压力均可促进其增殖,结果提示,高水平的流体静压力,尤其是周期流体静压力能够促进BmSCs的增殖。

细胞骨架(cytoskeleton)是细胞中纤维组成的网架结构,它构成细胞的支撑结构,为维持细胞形态、细胞内物质运输,细胞黏着以及运动等提供支持[13]。当细胞受到力学刺激后,细胞骨架发生重排并发挥物理传导作用,从而传递细胞的力学信号。F-actin是微丝聚合时的主要形式,主要维持细胞的形态和细胞间的连接,本研究通过对F-actin的荧光染色,观察不同压力下BmSCs的反应。本实验结果显示,细胞加载45Kpa及90Kpa流体静压力后均促使BmSCs细胞骨架发生改建,微丝排列紧密且变粗,骨架表达增强,且45Kpa周期流体静压力的作用最强。

细胞凋亡又称细胞程序性死亡,即细胞通过多种信号调控自身发生死亡的过程[14-15]。细胞凋亡最早表现为染色体和细胞质固缩,细胞核碎裂,胞膜丧失非对称性,细胞中有凋亡小体的产生,凋亡细胞碎片被周围细胞吞噬消失[16]。有研究发现[17],细胞凋亡与力学刺激的大小有关,细胞凋亡随着力值增大增加,当超出细胞的生理承受范围后,细胞的凋亡就会更加明显。在本实验中,用流式细胞术观察压力刺激BmSCs后的细胞凋亡比例,结果显示细胞加载90Kpa持续流体静压力后细胞凋亡比例最高,且与加载90Kpa周期流体静压力后相比细胞凋亡比例显著增高。分析可能由于高强度的持续静水压超过了BmSCs的生理载荷,因此细胞发生了凋亡。

本实验通过对BmSCs加载持续及周期的流体静压力,观察两种类型的流体静压力对细胞增殖、骨架改建及细胞凋亡的影响。结果提示,两种类型高强度的流体静压力可促进细胞增殖,但低强度尤其是周期流体静压力可促进细胞骨架改建。同时研究发现,高强度尤其是持续流体静压力可导致部分细胞发生凋亡。以上结果为软骨组织工程研究中力学加载方式的选择提供了实验依据。

[参考文献]

[1]谷志远,傅开元,张震康.颞下颌关节紊乱病[m].北京:人民卫生出版社,2008:13,28,49.

[2]HoranFt.theboneandjointdecade2000to2010[J].JBoneJointSurgBr,2011,93(2):143-144.

[3]mouwJK,ConnellyJt,wilsonCG,etal.Dynamiccompressionregulatestheexpressionandsynthesisofchondrocyte-specificmatrixmoleculesinbonemarrowstromalcells[J].StemCells,2007,25(3):655-663.

[4]Sch?ttio,GradS,GoldhahnJ,etal.acombinationofshearanddynamiccompressionleadstomechanicallyinducedchondrogenesisofhumanmesenchymalstemcells[J].eurCellmater,2011,11(22):214-225.

[5]LiZ,KupcsikL,YaoSJ,etal.mechanicalloadmodulateschondrogenesisofhumanmesenchymalstemcellsthroughthetGF-betapathway[J].JCellmolmed,2010,14(6):1338-1346.

[6]JungY,KimSH,KimYH,etal.theeffectsofdynamicandthree-dimensionalenvironmentsonchondrogenicdifferentiationofbonemarrowstromalcells[J].Biomedmater,2009,4(5):55.

[7]Zhangm,ChenFm,wangaH,etal.estrogenanditsreceptorenhancemechanobiologicaleffectsincompressedbonemesenchymalstemcells[J].Cellstissuesorgans,2012,195(5):400-413.

[8]tamira,petrocellit,StetlerK,etal.StemcellfactorinhibitserythroiddifferentiationbymodulatingtheactivityofG1-cyclin-dependentkinasecomplexes:aroleforp27inerythroiddifferentiationcoupledG1arrest[J].CellGrowthDiffer,2000,11(5):269-277.

[9]LuuYK,Capillae,RosenCJ,etal.mechanicalstimulationofmesenchymalstemcellproliferationanddifferentiationpromotesosteogenesiswhilepreventingdietary-inducedobesity[J].JBoneminerRes,2009,24(1):50-61.

[10]宋关斌,汪露,申晓东,等.机械拉伸刺激对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的调节[J].医用生物力学,2007,22(1):15-20.

[11]李正章,程应樟,吴险峰,等.周期性压力培养对兔骨髓间充质干细胞增殖的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2009,13(19):3628-3632.

[12]YangZ,ZhangY,Lium,etal.effectsofintermittentnegativepressureonmRnaexpressionofosteoprotegerinandosteoprotegerinligandinhumanBmSCs[J].ZhongguoXiuFuChongJianwaiKeZaZhi.2008,22(11):1354-1357.

[13]ingberDe.thearchitectureoflife[J].Sciam,1998,278(1):48-57.

[14]nobleBS,StevenH,Loveridgen,etal.identificationofapoptoticchangesinosteocytesinnormalandpathologicalhumanbone[J].Bone,1997,20(3):273-282.

[15]theiligC,Bernda,LeyhausenG,etal.effectsofmechanicalforceonprimaryhumanfibroblastsderivedfromthegingivaandtheperiodontalligament[J].JDentRes,2001,80(8):1777-1780.

[16]wyllieaH,KerrJF,CurrieaR.Celldeath:thesignificanceofapoptosis[J].intRevCytol,1980,68:251306.

流体静力学方程的应用篇5

诚然,《高中语文新课程标准》中多次提到“探究”一词,在课程基本理念里明确提出“发展学生探究能力应成为高中语文课程的重要任务”,“使学生增强探究意识和兴趣,学习探究的方法”;高考《考试说明》也将“探究能力”纳入考查层级。杨老师引导学生探究字词,注重培养学生“咬文嚼字”的能力,和新课程标准的要求是一致的。但是这里有个前提,对于语文教学内容来说,什么样的探究才是有效合理的探究?这里将字词探究延伸到物理学科知识,方向稍有偏差。窃以为,朱自清先生在写这段文字时,应该不会是想到月光的物理传播速度而用“泻”字吧。

首先,这里探究的对象是“泻”字的使用,更深一层,探究的范围是什么?这里涉及泛语文和语文本位的问题。新课程改革以来,很多语文教师打着整合课程资源的旗号,将跨学科知识与能力作为资本,似乎一堂语文课如果能上知天文,下晓地理,围绕多学科知识展开,就是一堂生动的好课。在语文课堂教学中,经常可以看见很多教师围绕某一个问题,结合自然、社会、科学、艺术等话题设计了大量的探究活动。这种貌似与语文有关,但其主旨却在语文之外的语文教学被人们称作“伪语文”。工具性与人文性的统一,是语文课程的基本特点。作家在创作时,选用语言文字是为了服务该字所在的语句,为了服务整篇文章,为了表达自己的感情。任何对语文外延的无边界扩张和泛语文现象都会导致语文本体的缺失和母语文化的虚无。因此,探究字词,应基于文本本身,而不是用其他学科知识来证明。教师应引导学生细细品味文本,深切感悟品味出语言文字之于文本表达的精妙之处,感悟文字丰富的内涵与魅力。学生在这样品味、感悟的过程中,逐渐走进文本,走进作者,感受语言文字的精妙,获得体验与感悟的方法及能力。

基于文本本身,为什么此处使用“泻”字?笔者认为,应该从语境的层面来探究这个问题。在《咬文嚼字》一文中,朱光潜先生给了我们一个很好的启发。一直以来,人们沿用韩愈对贾岛“僧敲月下门”的改法,认为“敲”字比较好,但是,朱光潜认为,“‘推’固然显得鲁莽一点,但是它表示孤僧步月归寺门原来是他自己掩的,于今他推。他须自掩自推,足见寺里只有他孤零零的一个和尚。”另外,照应上句“鸟宿池边树”看来,“‘推’似乎比‘敲’要调和些。”他总结,“这不仅是文字上的分别同时也是意境上的分别。”因此,在这里,我们有必要对“泻”字的语境进行分析。从字词句来看,这是小语境;从全篇来看,这是大语境。小语境立足于这句话本身,一方面照应前一句的“如流水一般”,很显然,“泻”有流水的动态;一方面照应下文,“叶子和花仿佛在牛乳中洗过一样。”白色的月光流淌在叶子和花上,有种牛乳般的感觉。此外,此处运用比喻手法,将月光写的细腻柔和,兼有动感。这实际上是化静为动,动静结合,以动衬静的妙用。这里又牵涉到大语境的问题,结合整篇文章,朱自清夜游荷塘是为了摆脱“心里颇不宁静”,追求内心的安宁。作者笔下的荷塘显现出一派幽静安宁的景象,正是作者所追求的,这里通过把月光比作静静的流水,突显环境的静,用环境来衬托人的心情,由此可以看出作者当时的心情是恬淡安静的。

什么是有效教学?符合教学规律,有效果、有效益、有效率的教学活动才是有效教学。何谓语文有效教学?笔者认为,就是符合语文认知规律,能够给学生带来审美享受,感受语言之美,学会运用语言文字,感受人文之美,自觉追求美的境界。这些源自文字的魅力,来自精神的魅力,是不掺杂其他因素的纯洁的语文净土。“泻”字,写出了月光静静流淌,渐渐浸透这一片荷叶和荷花,既将月光写活了,又营造出宁静之美。学生能够品味出语言运用的匠心之美,这就是有效。曾有学生写信给笔者,说站在清华那片荷塘旁边,不由自主回想起朱自清的《荷塘月色》,仿佛看到先生踱步而出家门,缓缓在荷塘边漫步的情景。我想这就是这篇文章在学生脑海中烙下的人文之美。这才是有效教学。而这些恰恰是当今语文教学的问题所在,枯燥、乏味已经成了语文的代名词,不能给学生美的享受,怎么会吸引学生学习语文的兴趣?

流体静力学方程的应用篇6

[关键词]超声实时弹性成像;门静脉血流;肝纤维化;病理分期

[中图分类号]R575.2[文献标识码]B[文章编号]1673-9701(2017)09-0124-04

Studyontheapplicationofreal-timetissueelastographycombinedwithportalveinbloodflowinevaluatingchronichepatitisBfibrosis

HUanGYanhuaLaiXiaoweiZHoULifenCHenFanghong

LishuiCentralHospitalinZhejiangprovince,Lishui323000,China

[abstract]objectivetoapplyreal-timetissueelastography(Rte)combinedwithcolorDopplerportalveinbloodflowmeasurementtotheevaluationofliverfibrosisinthepatientswithhepatitisB,andtoanalyzetheapplicationvalueofthecombinationofthetwoinevaluatingliverfibrosis.methods150casesofhealthysubjectsweregivenRtequantitativeanalysisandportalveinbloodflowmeasurement,andtheliverelasticindex(LFindex)wascalculated,soastodeterminethestandardofnormalliverelasticindex(LFindex)andportalveinmaximumflowrate.afterwards,thedegreeofhepaticfibrosisin100patientswithchronichepatitisBwasquantitativelyanalyzedbyRtecombinedwithportalveinbloodflowmeasurement.atthesametime,theresultswerecomparedwiththeliverhistopathologicalresultsinthepatientswithchronichepatitisB.Resultsthenormalhepaticelasticindexandthemaximumflowrateofnormalportalveinweretakenasthestandard.in100patientswithchronichepatitisBvirus(hepatitisB),thesensitivityandspecificityofRteintheanalysisanddiagnosisofliverfibrosiswere92.0%and89.0%respectively.thesensitivityandspecificityofRtecombinedportalveinmaximumflowratewere97.3%and96.0%,andthediagnosticaccuracyofRtecombinedwithportalveinbloodflow(92.0%)wassignificantlyhigherthanthatofRtealone.thedifferencewasstatisticallysignificant(p

[Keywords]Real-timetissueelastography(Rte);portalveinbloodflow;Liverfibrosis;pathologicalstaging

乙型肝炎病毒引起肝损害,进而导致其肝纤维化、肝硬化,严重者威胁患者的生命健康。如果肝纤维化、甚至早期肝硬化能得到及时治疗,可发生逆转,此时,及时、准确的评估肝纤维化程度,对预防、治疗及评估慢性肝病有重要影响[1]。超声实时组织弹性成像(Rte)采用声脉冲辐射力技术依托剪力波速对肝脏组织硬化情况进行测定,成为无创性评价肝纤维化最常用的方法。本文将Rte与彩色多普勒门静脉血流指标检测联合应用于乙肝患者肝纤维化的评估,分析两者结合对评估肝纤维化的应用价值。

1资料与方法

1.1一般资料

以2014年1月~12月在我院行健康体检的150例正常人及同时期就诊的100例慢性乙肝患者为研究对象,慢性乙肝患者纳入标准:(1)年龄满18周岁;(2)患者对本组研究知情并自愿参与;(3)临床评估其生存期在3个月以上,身体条件符合本组研究需求;(3)无精神病史,能够准确表达自身感受。排除标准:(1)合并心、肝、肾等严重器官性肿瘤疾病的患者;(2)疾病进展较为严重,身体素质不能耐受本研究的患者;(3)不符合纳入标准的患者。

正常人中男80例,女70例,年龄25~70岁,平均年龄(40.5±15.7)岁,健康体检者均无乙肝病毒感染史,且肝功能等指标处于正常水平。慢性乙肝组中男72例、女28例,年龄28~66岁,平均(37.7±16.3)岁,所有患者均经肝组织病理检查确诊,符合2000年全国病毒性肝炎防治方案中乙肝的诊断标准[2],且无合并心脏、肾脏及其它重要器官疾病。

1.2仪器及检查方法

使用日立HiVisionpreirus全数字化彩色超声波诊断仪,配备有腹部凸阵探头及L-52线阵探头,设计频率分别为1~5mHz,3~7mHz。每位患者检测前先用腹部探头实施常规超声检查,后采用肋间斜切,清楚显示门静脉,测量门静脉主干内径,将多普勒取样点置于门静脉主干近左右支汇合下方约2cm处,取样容积接近并小于血管内径,取样角度18.10cm为阴性,1.8767表示阳性,

1.3评价标准[5]

本研究中采用薄层Ct图像,构建肝门静脉的三维几何模型评估门静脉血流。其中,(1)灵敏度是指在某疾病的患者中,用临床检验方法检出患者的百分率,该值=a/(a+c)。(2)特异度是指在非某疾病的患者中,用临床检验方法排除患者的百分率,该值=d/(b+d)。(3)准确度是指在用检验方法能准确划分患者和非患者的百分率,该值=(a+d)/n。a、b、c、d。

1.4统计学处理

采用SpSS16.0软件进行统计学分析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,行F检验,计数资料采用%表示,组间数据对比用χ2检验,p

2结果

2.1100例慢性乙肝患者肝组织病理分期结果

其中S0期25例,S1期22例,S2期15例,S3期20例,S4期18例。即阳性25例,阴性75例。

2.2各期肝纤维化弹性指数及门静脉最大流速比较

肝纤维化组患者弹性指数明显比非纤维化组高,且随肝纤维化程度加重有所增加(p

2.3超声弹性成像及弹性成像结合门静脉血流检测诊断肝纤维化结果

Rte与Rte联合门静脉血流诊断肝纤维化诊断患者特异度、敏感度、准确度存在@著差异,且Rte联合门静脉血流诊断阳性预测值(97.3%)、阴性预测值(92.0%)明显高于Rte(93.2%、76.9%),组间数据对比差异显著(p

3讨论

肝纤维化是机体对多种疾病导致的慢性肝损伤后发生的一种损伤修复反应,慢性肝病发展到最后会形成肝硬化,肝硬化和并发症对全球居民的生命健康造成了威胁。在过去的十几年内,人们在肝纤维化的发生机制上获得了极大的进展,HSC激活是肝纤维化发生中的一个重要事件,且各种细胞因子和其相应的受体以及各种炎症细胞都会在纤维化发展内扮演极为重要的角色[6,7]。肝纤维化是各种慢性刺激包含病毒、自身免疫疾病、药物诱导、胆汁淤积性代谢疾病的共同病理后果。另外造成肝脏受损的病因终止后肝纤维退化消化能力逐渐被重视。

传统肝活检存在取材局限、操作繁杂以及术后并发症多等缺点,在临床检测中的应用限制性较多,已经逐渐被淘汰[8,9]。随着医疗水平的不断提升,超声技术由于其诊断效果显著、操作便捷等优势得到了广泛关注。超声在典型肝硬化诊断中主要依据回声和肝实质形态图像的检测,但是在肝纤维早期诊断中的应用存在一定限制性[10]。机体由于在各种病因出现慢性肝脏损伤以后,在自我修复中大量的外基质蛋白质在肝脏中弥漫性的沉积而出现肝纤维,并且是慢性肝病向肝硬化发展的初期阶段[11-14]。现阶段,Hitachi公司已开发新的组织弥散定量分析软件,主要通过对弹性图像展开分析获取11个弹性量化参数,并依托上述弹性参数综合得到弹性指数,是一种无创、能综合反映各指标的检测方法[15]。弹性指数(LFindex)与肝纤维化程度相关性高,随着肝组织纤维化程度加重,弹性指数逐渐升高,这反映了由于随着肝纤维程度越高,肝组织硬度增加,肝组织弹性减少即表现为弹性指数逐渐增高[16-17]。也表明了随着肝纤维化的程度加重,弹性指数能判定肝纤维化的有无,并在一定程度上反映肝纤维化的程度。

众所周知,健康者的门静脉血管顺应性较高,能满足大血流量变化情况,且门静脉压力变化小。表明门静脉顺应性会受血管自身质量、肝脏柔韧性等因素的影响,正常门静脉血流频谱受呼吸和心动周期影出现波浪型改变[18]。肝纤维化的患者,会因不同因素的影响出现肝脏血管区纤维化,肝细胞炎肿胀坏死等情况,进而影响门静脉顺应性,造成门静脉血流淤滞,流速减慢。此外,也有研究学者表示[19-24],随着肝纤维化程度的加重,门静脉压力进一步增高,血流进一步减慢,本研究测量的门静脉最大血流速的变化也证实了这一点。本文研究显示肝纤维化组与非纤维化组弹性指数存在显著差异,且随着肝纤维化程度加重有所增加(p

但本研究无论是单一使用弹性指数还是弹性指数联合门静脉血流检测评估肝纤维化均有假阳性及假阴性。可能与病理取材量相对弹性成像所选取的Roi的面积要小得多,且肝纤维化的分布不均匀,受患者的体形、操作者的手法等诸多因素影响有关。

[参考文献]

[1]patelK.noninvasivetoolstoassessliverdisease[J].UrropinGastroenterol,2010,26(3):227-233.

[2]中华医学会传染病与寄生虫病学分会,肝病学分会.病毒性肝炎防治方案[J].中华肝病杂志,2000,8(11):324-329.

[3]Kawamotom,mizuguchit,Katsuramakit,etal.assess-mentofliverfibrosisbyanoninvasivemethodoftransientelas-tographyandbiochemicalmarkers[J].worldJGas-troenterol,2006,12(3):98-103.

[4]GaoS,pengY,GuoH,etal.textureanalysisandclassificationofultrasoundliverimages[J].Bio-medicalmaterialsandengineering,2014,24(1):1209-1216.

[5]曾婕,郑荣琴,苏中振,等.弹性成像定量分析与肝纤维化分期的相关性研究[J].中华超声影像学杂志,2011,20(4):311-313.

[6]申志扬,郭琦,秦志平,等.肝纤维化超声实时组织弹性成像定量分析研究[J].中国超声医学杂志,2014,30(3):235-238.

[7]年雅莉,郑瑜,王新峰,等.门静脉血流动力学和血清学纤维化指标评估肝纤维化的临床研究[J].临床超声医学杂志,2009,11(1):7-9.

[8]乔金莹,夏国园,董梁.超声弹性成像技术在肝纤维化诊断中的应用[J].临床超声医学杂志,2013,5(6):327-329.

[9]王强,秘兴峰,周林霞.超声弹性成像与磁共振成像在肝纤维化诊断中的对比研究[J].中国医药导刊,2015,1(13):13-14.

[10]赵化捷,李超.常规超声结合超声造影和弹性成像对肝硬化和小肝癌的鉴别诊断价值[J].中国现代医生,2014,52(8):83-86.

[11]孟繁坤,郑颖,徐晓鸾,等.实时组织超声弹性成像与瞬时弹性成像评价慢性乙肝感染肝纤维化程度的对比研究[J].临床超声医学杂志,2011,13(12):807-809.

[12]moriS,HirataS,HachiyaH.effectofbeamwidthonquantitativeestimationofliverfibrosisusingultrasonicimages[J].Japanesejournalofappliedphysics,2014,53(7S):7KF23.1-7KF23.5.

[13]Friedrich-Rustm,Buggischp,DeKnegtRJ,etal.acousticradiationforceimpulseimagingfornon-invasiveassess-mentofliverfibrosisinchronichepatitisB[J].Journalofviralhepatitis,2013,20(4):240-247.

[14]KovaJD,Dakovim,StanisavljeviD,etal.Diffusionwei-ghtedmRiversustransientelastographyinquantifi-cationofliverfibrosisinpatientswithchroniccholestaticliverdiseases[J].europeanJournalofRadiology,2012,81(10):2500-2506.

[15]ReiterR,FreiseC,JhrensK,etal.widebandmReandstaticmechanicalindentationofhumanliverspecimen:Sensitivityofviscoelasticconstantstothealterationoftissuestructureinhepaticfibrosis[J].JournalofBio-mechanics,2014,47(7):1665-1674.

[16]Sporeai,BotaS,Jurchisa,etal.acousticradiationforceimpulseandsupersonicshearimagingversustransientelastographyforliverfibrosisassessment[J].UltrasoundinmedicineandBiology,2013,39(11):1933-1941.

[17]⑹び拢张冬平,李学军.抗平滑肌抗体、抗核抗体与慢性乙肝肝纤维化程度相关性研究[J].中国现代医生,2008,46(3):8-9.

[18]方群,晋军,贾学明.超声实时组织弹性成像评估慢性乙型肝炎肝纤维化的临床应用价值[J].河北医学,2014,7(3):473-476.

[19]FerraioliG,parekhp,LevitovaB.etal.Shearwaveelastographyforevaluationofliverfibrosis[J].JournalofUltrasoundinmedicine:officialJournaloftheamericaninstituteofUltrasoundinmedicine,2014,33(2):197-203.

[20]丰锦春,李军,徐丽红,等.实时组织弹性成像及血清学指标评估乙型肝炎患者肝纤维化程度及门静脉压力研究[J].中国全科医学,2015,11(30):3753-3758.

[21]tosunm,inann,SarisoyHt,etal.Diagnosticperfor-manceofconventionaldiffusionweightedimaginganddiffusiontensorimagingfortheliverfibrosisandinflammation[J].europeanJournalofRadiology,2013,82(2):203-207.

[22]ariyaSaraswathy,ShaijuS,nazeer,etal.SynthesisandcharacterizationofdextranstabilizedsuperparamagneticironoxidenanoparticlesforinvivomRimagingofliverfibrosis[J].Carbohydratepolymers:Scientificandtech-nologicalaspectsofindustriallyimportantpolysacch-arides,2014,10(22):760-768.

[23]KimSJ,iseH,Kime,etal.imagingandtherapyofliverfibrosisusingbioreduciblepolyethylenimine/siRnacom-plexesconjugatedwithn-acetylglucosamineasatargetingmoiety[J].Biomaterials,2013,34(27):6504-6514.

流体静力学方程的应用篇7

关键词:建筑施工;静压预应力;管桩施工;工艺流程

建筑施工作为现代社会发展不可或缺的重要构成,是国民经济的重要基础行业,施工安装技术是推动建筑业发展的重要前提。静压预应力管桩施工,是在静压原理前提下,基于预应力技术以及高性能混凝土应用的基础上逐步发展起来的一种建筑施工技术,相对于锤击法预压力施工技术来说,静压预应力管桩技术具有突显的实用性,近年来在国内很多地区的建筑施工中发挥了较好的技术优势。

1静压预应力管桩施工的技术优势

所谓静压预应力管桩施工技术,是利用预应力技术原理采用静压方法将相关预应力混凝土等不同空心圆筒体构件沉人地下,达到设计控制标高或承载力,以此作为建筑物基础的施工技术。

静压预应力管桩在沉桩过程中,通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和相关配置提供反向作用力作用于管桩上,桩体在垂直静压作用下,克服压桩过程中的桩侧摩擦力和桩端阻力,直接导致土体沿桩身产生冲剪破坏,产生超空隙水压力,在压入过程中对周围土体进行排挤,扰动土体结构,致使土基侧向应力增加,进一步加大土体密度,使桩周围土体抗剪强度降低,根据桩截面几何形状及桩压力形成一定的挤土效应,产生严重软化或稠化形变重塑现象,在将桩身连续沉入土中的过程中增强桩基强度性能,从而达到建筑施工设计要求。

作为一种沉桩工艺技术,静压预应力管桩施工避免了锤击打桩所产生的振动噪音和污染,具有单桩承载力较大,施工质量相对稳定,低噪音无污染以及成本造价相对较低等明显的技术优势,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强,主要应用于地基土体含水量较高,孔隙率较大的软土地基进行施工。随着现代施工环保意识的不断增强,静压预应力管桩施工技术具有广阔的应用前景。

2静压预应力管桩施工的技术工艺分析

静压预压力管桩施工通常是由静压桩机械将管桩桩身压入土基来实施完成。静压预应力管桩施工的主要技术工艺流程为:现场勘测、方案设计场地平整、测量放线桩机定位、测试调整起吊首节桩、调整桩位桩端入土、初步加压沉桩施工、预留桩顶距吊桩就位、接桩处理继续沉桩、形成桩基。静压预应力管桩施工的具体操作方法如下:

2.1现场勘测、方案设计:施工前应根据工程要求加强施工现场的地质工况勘察工作,根据工程现场有关地质水文结构性能,合理分析持力层走向、深度等地质变化情况,科学检测施工土层的承载应力变化,科学预测静压管桩沉桩桩顶标高、终压力、沉桩贯人度等具体施工参数,并优化制定施工方案。

2.2场地平整、测量放线:静压预应力管桩施工对于场地的平整度要求较高,施工前要根据施工要求采取相应措施清理场地施工障碍物,根据桩基施工平面设计图,在适宜地方设置相关建筑物轴线控制点及水准基点,经量测复核后进行放线施工,确定桩位中心线,并对桩位进行标识,便于定置安装静压桩机械。

2.3桩机定位、测试调整:静压机械是实施静压预应力施工的重要设备,良好的静压性能是其施工前提,静压机械进场后应根据施工要求稳定桩机平整度,调试机械设备的夹具起吊、动力供应送桩器等设备性能,严格控制送桩器与桩身的顺直度,通过预压试验测试静压机的施工参数性能。

2.4起吊首节桩、调整桩位:静压预应力管桩施工中,对于首节管桩的桩位定置尤为重要,基于严格控制管桩材料强度性能的前提下,应根据力学原理设置起吊点,采用起吊器械将首节管桩固定于桩机上,在吊索与桩身之间加设衬垫,吊绳与管桩夹角应大于45°,调整桩端位置,保障静压桩机与桩身的顺直度。

2.5桩端入土、初步加压:管桩就位后,利用附设在静压桩机中部竖向圆形夹具的液压动力系统和弧形夹片将桩身嵌固在桩架上,将桩端中心点对准地面桩位中心标识点就位,在桩端入土后进行初步加压,至桩身基本稳定后,复检校正首节桩管管身的垂直度,以备进行正式沉桩。

2.6沉桩施工、预留桩顶距:调整好首节桩管管身与桩位的垂直度后,借助静压机械的液压联动系统及自重作用将桩身由送桩器压入土基结构层中,待桩管尖端被压入土基中大部分后,桩管顶部离施工地面表层预留50--100公分左右的管身,以备接桩施工处理。

2.7吊桩就位、接桩处理:重新起吊待接桩管,采用端板焊接或机械接头连接技术,将管桩端口对齐连接,并严格检测其顺直度,采用焊接技术进行接桩时,应按照焊接技术要求清理桩管端口污迹,保障焊接缝隙的饱满度及焊接强度,待焊缝基本冷却后,再继续施压沉桩。

2.8继续沉桩、形成桩基:根据施工需求,利用送桩器将桩管按照设计长度贯入地基结构持力层后形成桩基,缓慢匀速起拔送桩器,并采用低应变检测试验和直观法及时检测桩身完整性及桩体质量,采用静荷载试验法检测成桩竖向承载力,保障桩基的质量强度性能。

3静压预应力管桩施工的施工要点

受客观因素影响,静压预压力管桩施工中往往会出现不同程度的质量问题,为保障桩基工程性能,需要针对静压预压力管桩施工进行加强要点控制:

3.1静压预压力管桩施工场地必须具备良好的平整度和排水性能,具有一定的地压承载力,符合静压管桩施工条件,严格检测管桩质量,并严格运输堆放起吊施工方法,保障桩基质量的必要前提。

3.2针对静压预压力管桩施工的沉桩设备应合理选择,并预先检修和优化静压设备施工性能,要保障桩位的定置,避免发生游移,桩机就位后,无比使静压桩机调整平稳并垂直于地面,以保障静压管桩的有效进行。

3.3静压预压力管桩施工的沉桩顺序应结合工程地质条件、场地与周围建筑构物、地下管线的关系,根据桩管长径参数由中间到周边、先长后短、先密后疏、先大后小的方便施工原则,综合实施沉桩施工顺序。

3.4静压预压力管桩沉桩施工应探戈控制桩身垂直度,整个沉桩、接桩、送桩过程宜采用平稳、缓慢而连续的方法进行,出现沉桩困难或桩身倾斜时,应及时排查原因,不得移动桩架进行纠偏,应采取补救措施排除故障后再继续沉桩。

3.5接桩焊接处理时要保证上下两节管桩的顺直性,避免两节桩身中心发生较大程度的错位偏差,焊接应采用多层焊接对称同时进行,保持管桩端板表面清洁度,焊缝要饱满,焊接完毕自然冷却时间不宜小于8分钟。

3.6沉桩过程中要针对桩位、垂直度、入土深度、桩身径长、桩顶标高及相应压力值、贯入度等参数进行记录。成桩后要进行必要的单桩承载力及质量检测。

4结语

总之,相对于锤击沉桩法来说,静压预压力管桩施工技术的单桩承载力高,质量稳定性强,施工成本较低的桩基技术工艺,科学的分析静压预应力管桩技术施工流程,有利于保障和提高桩基工程的质量安全性能。

参考文献

流体静力学方程的应用篇8

abstract:Staticsisthefirstpartofthebasicmechanics,andintheteachingcontentofstatics,someimportantquestionsneedtobesolved,suchasthepositionofstaticsinthemechanicalsystem,thecontentsofthestaticsresearch,theresearchmethodsofstatics,thedevelopmentprocessofstaticsandthescientistswhohavemadecontributionsinthedevelopmentofstatics.thispapersummarizesandanswersthesequestions,whichwillhelpustohaveabetterunderstanding.

关键词:静力学;相关问题;发展过程

Keywords:statics;relativeproblems;developmentprocess

中图分类号:o31文献标识码:a文章编号:1006-4311(2017)01-0207-02

0引言

在基础力学课程教学中,静力学是首先接触到的一门课程。在学习静力学的过程中,会涉及到有关静力学的几个相关问题,比如静力学在力学体系中的位置、静力学的研究内容、静力学的研究方法以及静力学的研究发展过程和相关人物等。为了回答这些问题,本文进行了相关研究,查阅了一些资料。对这些问题进行了讨论和梳理。

1静力学在力学体系中的位置

静力学(Statics)是力学的一个分支,按研究对象的不同,可分为质点静力学、刚体静力学、流体静力学等。在受力状态下物体究竟会呈现出怎样的平衡状态,物体在各种力系作用下需要怎样的平衡条件,这就是我们研究静力学的根本目的。平衡作为物体在机械运动条件下所呈现的一种特殊存在形式,实质是指相对于惯性参照系而言物体处于静止或作匀速直线运动的状态(通常将地球作为参照系来分析物体所处的平衡状态)。此外,基于力系的简化分析和物体受力分析也属于静力学研究内容,所以它在工程技术领域应用比较普遍。

2静力学研究的主要内容

静力学的基本物理量有力和矩。

力作用于物体时,如果使物体(刚体除外)内各部分相互之间发生变化,我们将其称之为力的“变形效应”;如果使整个物体对外界参照系发生运动变化,我们就将其成为力的“移动效应”。矩使物体发生转动的效应。严格来讲,静力学仅仅适用于对物体平衡状态的研究,假设两力系分别作用于刚体时所产生的外效应是同等的,则两力系为“等效力系”;如果一力力系与另一力系等效,则该力系为另一力系的合力。

静力学是基于在生产实践中所形成的力学知识来推理所研究的内容,这些力学知识通常叫做公理,它是刚体受力时能够体现出力的基本属性的一个要素,目前已有许多被实验验证过的力学理论,但仍有很多理论还是要靠基本原理去验证,这是静力学未来的一个研究方向。

3静力学的研究方法

静力学的研究方法有两种:一种是几何的方法,即几何静力学或称初等静力学;另一种是分析方法,即分析静力学。几何静力学可以用解析法,即通过平衡条件式用代数的方法求解未知约束反作用力;也可以用图解法,即以力的多边形原理和伐里农──潘索提出的力多边形原理为基础,通过几何作图来解析静力学的特点。拉格朗日基于虚位移理论提出了以分析为主要研究方法的分析静力学,同时制定出配套的任意力学系统平衡的一般准则。从实际应用的角度来讲,分析静力学所提倡的分析方法应用较普遍。

4静力学的发展过程

力学的发展历程从古至今可以大致总结为四个阶段,即古代力学、经典力学、近代力学和现代力学。表1为各个发展阶段所经历的大致时间及发展特点。

4.1阿基米德是较早研究静力学的人

阿基米德(archimdesofSyracuse,287-211B.C.),古希腊哲学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。:“给我一个支点,我就能撬起整个地球”,这句出自阿基米德的学说实际蕴藏了一个著名的力学原理。由于静力学是整个力学的基础,因此也可以认为阿基米德为力学学科的创始人。虽然目前我们无法通过历史资料了解阿基米德的职业经历,但是仍有一部分资料记载着青年时期他曾求学于埃及亚历山大称。他是第一个运用数学原理研究力学理论的学者,其力学研究成果以希腊语著成,目前全集有英译本,也有汉译本。阿基米德关于刚体静力学的著作是两卷本《论平面图形的平衡》开篇提出与杠杆和重心有关的七个公设,然后证明了杠杆的性质已经大量关于图形重心的结果。从另一方面来讲,阿基米德所著《论螺线》中的部分内容确有涉及匀速运动理论,实际是对曲线运动进行的几何研究。

4.2西蒙・斯梯芬是静力学的奠基人

西蒙・斯梯芬(SimonStevin,1548-1620),荷兰数学家、工程师。斯梯芬侧重研究地面上的实际工程问题,他关于静力学的著作是《静力学原理(Staticaeelementis,1586)》,用荷兰语写成,1608年收入全集,1634年有法译本。斯梯芬在研究滑轮和滑轮组时,发现在任何这种滑轮系统中,每个被支承的重物与它由于该系统的任意给定位移所带动而移过的距离的乘积在整个系统中处处相等时,该系统仍保持平衡,“得之于力者,失之于速”,为虚位移原理的雏形。

斯梯芬从“永久运动不可能”出发,得到了斜面上物体平衡的条件与力合成的平行四边形定律,不过他没有给出证明,而是通过直觉给出的。早在古希腊时代,通过杠杆的研究已经知道力矩平衡的规律,现在又知道二力、三力合成与平衡的规律。有了这两条,我们便可以处理一切刚体的平衡问题,也可以处理一切复杂力系的简化问题。所以人们常说,西蒙・斯梯芬是静力学的奠基人。

斯梯芬著有《数学札记》(1605-1608),达芬奇把印度的十进制计数法传到了欧洲,但是还没有使用十进制小数,斯梯芬引进了十进制小数的思想是了不起的。

4.3皮埃尔・伐里农初创了静力学的理论体系

皮埃尔・伐里农(pierreVarignon,1654-1722),法国数学家、力学家。他被欧几里得和笛卡儿的著作带到数学世界。1654年生于卡昂,1722年12月22日卒于巴黎。1688年起任马扎兰学院教授、法兰西学院教授,1688年当选为法国科学院院士。

伐里农出版的《新力学纲要(projectd'unenouvellemécanique,1687)》受到学界重视,书中他第一个对力矩的概念和运算规则做出科学的说明,总结了伐里农定理Varignon'stheorem,即关于分力矩和合力矩之间的关系的一个定理,内容是:对于同一点或同一轴而言,力系的合力之矩等于力系各分力矩之和。他还试图将微积分应用于牛顿的动力学,他是法国应用微积分的先躯之一。他用莱布尼兹的微分体系,简化了牛顿有关力学的数学证明。

伐里农的静力学研究成果总结于后来出版的《新力学或静力学(nouvellemécaniqueouStatique,1725)》。在书中他提出静力学一词,并分析了绳索的平衡,这种分析方法是后来图解静力学中索多边形法的基础。

伐里农的著作还有《重力新论》(1690),1699年他应用微分来计算液体流动的问题;1702年运用微积分计算以弹簧控制的时钟;并在1704年提出了对数螺线(Logarithmicspiral)的概念;还出版了《无限小分析解释》(1725)和《数学原理》(1732)等著作。

4.4路易・潘索完成了刚体静力学的理论体系

路易・潘索(Louispoinsot,1777-1859)是法国力学家、数学家。1777年1月3日生于巴黎,1859年12月5日卒于巴黎。1794年年底,潘索从路易大帝学院转入巴黎综合工科学校,因自感代数学知识不足,但他对工程技术不感兴趣,最后转而致力于数学和力学研究。潘索是19世纪上半叶法国几何复兴学派的领导人之一,对1846年巴黎大学创立近代几何学讲座做出贡献。

潘索是G・蒙日(1746-1818)的热心追随者,他充分发展了几何静力学,对力学的贡献集中在他所写的《静力学原理(elémentsdeStatique,1803)》,他首次提出了力偶的概念并讨论力偶的合成与分解,并提出一般力系简化和平衡的系统理论,明确定义了约束并提出解除约束原理。提出了明确的静力平衡条件,即合力为零与合力矩为零。1806年,发表《动量合成和面积合成》和《系统运动和平衡的一般理论》。1809年又发表《多边形和多面体》。

潘索另一重要力学著作是《力偶转动新论(theorienouvelledelaRotationdesCorps,1834)》中,他以纯几何方法研究刚体运动,用惯性椭球来表现L・欧拉的惯性矩理论,说明不受外力矩而绕质心运动的刚体运动等价于惯性椭球在一固定平面上作无滑动的滚动,还引入本体极迹和空间极迹的概念。

5静力学对现代力学的作用

静力学课程会涉及经典力学发展阶段,也囊括了成熟力学发展阶段的一些研究成果。古代力学是文明史、科学史、哲学史、思想史和技术史的重要组成内容;大学物理力学会会涉及一些经典力学奠基理论,而成熟阶段结果的系统阐述、近代力学和现代力学。

古代自然科学经过古希腊的辉煌时代,在古代文明中,古代中国对于力学概念与规律的总结也有着很丰富的资料,它的主要特点在于综合应用,没有形成专门的力学知识体系,但是它同世界其他文明一起为力学的发展做出了卓越的贡献。

静力学是力学的基础内容,也是现代力学发展的基石。现代力学使用新的研究手段,比如运用计算机进行计算模拟,但是建立的静力学模型在本质上还是需要满足静力学的基本条件,运用静力学的基本原理。因此静力学是基础。

6总结

静力学是力学的基础,在学习静力学的过程中,本文研究了静力学所涉及到有关几个相关问题,比如静力学在力学体系中的位置、静力学的研究内容、静力学的研究方法以及静力学的研究发展过程和相关人物等。了解熟悉这些内容,对于静力学的学习是有帮助的。

参考文献:

[1]武际可.力学史[m].重庆:重庆出版社,2000.

[2]丁光宏编著.力学与现代生活[m].复旦大学出版社,2001.

流体静力学方程的应用篇9

关键词:高压静电除尘;供电技术;尘粒荷电

中图分类号:tU834.6+32文献标识码:a文章编号:

在近些年来,我国为了净化延期保护环境,进一步提高除尘工作效率,不断的采用高压静电除尘器供电的技术已经高度被重视。工业粉尘的污染和治理经常出现在供电设备当只能怪,高压静电除尘器具有阻力小、除尘工作效率高、维护管理方便以及电耗低等特点,已经在供电技术中占据了一定的意义和作用。为了进一步提高高压静电除尘器工作的人效率、降低成本和节约能源,在一定程度上对高压静电除尘粉尘荷电和电离荷电物理现象进行了更深一层的分析和研究。

高压静电除尘器供电技术基本原理

根据库伦定律可知,两个带电电体之间相互作用力的大小和所带的电量积成为正比的关系,并和电量之间的距离的平方成反比的关系,可以表示为:

F=kq1q2/r2

在公式中:f是两个带电的电体之家的相互作用力,q1和q2是两个电荷点,r是两个电荷点之间相互的距离,k是相互之家的比例关系。在电场中任意一点的电场电量强度在方向和量值上都是等于该点上正电荷所要承受的作用力,可以表示为:

e=f/q0

在公式中:e是电场的强度,q0是实验当中电荷量,f是q0在电场当中的某一个点上所要承受的作用力。

尘粒荷电的机理

在电场中确定尘粒电荷在何种情况下可以得到电荷在电场中占据重要的作用。但是实际上,在电场中可能会同时存在不同种类和形式的带电粒子,主要包括阴离子、自由离子、阳离子等形式。但是在电场中并不是所有带电粒子都可以使尘粒荷电达到可以除尘供电的作用。相对而言,当前国内外现在应用的高压静电除尘器当中,可以使尘粒荷电中带电的粒子其中一小部分,数量通常是不能达到带电粒子总数的25,进而导致电场中消耗更大的电量。

自然荷电粒子主要是指在粒子形成的过程当中,可以很自然的产生电荷。例如摩擦、火焰以及宇宙射线等都是自然产生的粒子电荷,但是实际上电荷当中中性粒子是甚少,其中这些电荷粒子中自然荷电的电量很少所以不能够实现有效的除尘和供电的作用。

粒子有几种认为荷电,紫外光线、放射性物质射线以及X射线都可以在一定程度上实现粒子荷电,但是都不能和电晕放点法先比较,电晕放点法在技术上具有经济性和可行性等特点。因此,这些年我搞高压静电除尘器供电技术采用的方法都是电晕放电法。通过利用阳离子当做高压静电放电电极可以称为阳电晕法,阴离子当做高压静电放电电极可以称为阴电晕法。然而阴性荷电和阳性荷电之间本没有本质上的区别,电视都可以在电场某种程度上达到同样效果的荷电程度,事实上针对电性有不同中种类的标准进行选择。在空气净化中,为了减少臭氧生成,一定要选择阳电晕放电法,在工业气体净化中,因为采用阴电晕放点法具有较强的稳定性,并可以获得较大的电流和操作电压,实际上采用的都是阴电晕放电法。

气体的电离主要有两种类型:意识原子和气体分子自身只能怪脱离多个或者是一个电子;二是从电极的表面可以放射出电子。不论是在电极表面或者是气体中的电离,都应该需要外部能源提供所需要的能量。这样的外部能源总体上可以划分为电磁辐射、电场以及原子状态中粒子。事实上,加上高压静电电磁场中形成的电晕放电产生的离子在技术上都具有一定的经济ing和可行性。

寻求高压静电除尘器供电新技术

常规使用的除尘器,到目前为止一直沿用到八十多年前美国人提出了使用工频交流电通过铁芯变压器将直接的一次性升压直流作为供电电流的主要来源。这种供电技术沿用了学术上观点,主要的观点是:一是脉动直流要比稳定性直流具有一定的优越性;二是供电电源工作中最佳工作点是在火花发生点上的某一点。所以,到目前为止,国内外通常使用的除尘器都是脉动电源。在这样基础之上,为供电技术又提出了供电除尘器在工作运行中最佳的火化率。后来在常规的高压静电除尘器供电技术中设立了自动抑制系统、火花自动跟踪系统把高压静电除尘器供电中的高压电源调节为最佳火化率工作运行状态。在高压静电除尘器供电领域当中,国内外目前从根本上一直沿用的观点在一定程度上进行高压静电除尘设计处理和相关的工艺上的问题。

采用高压静电除尘器供电技术这样工作运行状态下,电场中产生的电流载体工整体上全部是正电极放射出来的正离子电流占有,并且对电场中除尘完全起不到相应的作用。在对高压静电除尘器中起作用的负离子电荷数量进行比较,也是微不足道的。当前,国内外中使用使用常规的除尘器在市场中占据一定的位置,电源供电不合理,不单单表现在在宏观角度上要达到火花放电的状态,主要还包括了工频动脉看不到的超出火花点的一部分,同时还会产生一定量的正离子电流,但是正离子电流远远要比活法放电中形成的离子电流具有间断性和较弱的强度,危害主要表现为两方面的作用:一是和原有放电中电离子相互综合,在这样的情况下将会减少有效的电荷空间的浓度;二是与其中一部分粉尘颗粒和正离子相互结合之后,向电流放电极方向移动并放在电流放电电极上,导致放电电极出现严重的积灰现象进而降低除尘效果。

从静电分离粒子做需要的电量原理研究分析,其中需要的电能是极少,根据托斯克斯定律可以得知:w=6πηaws,在公式中,w是分离粒子中所需要的电能,η是气体粘度,a是尘粒的半径,w是驱进进度,s是尘粒运动中的距离。

近些年来,采用高频电路中通过几倍的整流成为高压静电除尘器供电技术中直流作为供电电流的主要来源,在全部的供电系统过程中都是处于火花始发点之下的位置上,但是接近火花放电运行,除了在一定程度上消减正离子电力进入电场中导致的损害,还可以维持较强的电流磁场的强度。因此,从这样的意义上来说,电源的工作点应该在火花始发点以下,并且稳定直流比脉动直流优越,因为只有稳定直流才能在整个周期保证处于高效状态。然而,电源工作环境不可能处于理想状态之中,市电的波动,粉尘浓度、湿度以及环境温度的变化等等,都会影响电源的工作状态。采用电源的软特性,则可以使电源适应这种多变的环境,维持它的正常运行。

总结:

综上所述,高压静电除尘器供电技术采用稳定性的直流电源代替了常规中使用的硬性的脉动直流电源来当做高压静电除尘器主要的供电来源,采用这样的供电技术是最为理想和有效的措施。

参考文献:

[1]孟祥英.电除尘高压电源改造技术探讨[J].应用能源技术,2012年02期

[2]邱益深.简析静电除尘器的几种新技术应用[J].广东科技,2013年02期

流体静力学方程的应用篇10

[关键词]iCU连续性血液净化;监测

[中图分类号]R459.5[文献标识码]C[文章编号]1673-7210(2008)08(b)-191-02

随着医学科学技术的迅速发展,血液净化技术早已超出治疗急、慢性肾功能衰竭[1],连续性肾脏替代治疗(CRRt)技术,又称连续性血液净化(CBp),成为iCU治疗抢救急性药物和毒物中毒、自身免疫性疾病、肝功能衰竭、顽固性心力衰竭、系统性炎症反应综合征和复杂的水与电解质平衡紊乱等危重患者的有效方法。

1资料与方法

1.1一般资料

2006年1月~2007年12月iCU共收32例需要做CRRt治疗的急危重患者,男20例,女12例,年龄最小13岁,最大80岁,平均65岁。严重水、电解质、酸碱失衡10例,充血性心力衰竭7例、有机磷农药中毒5例、肾功能不全7例、挤压综合征导致急性肾功能衰竭1例。最短时间为1d,最长时间为15d。

1.2方法

采用每天连续24h或接近24h的连续性血液净化疗法,以替代受损肾功能。护士须熟练掌握CRRt机器的性能及操作程序,机器所提供的各种参数及报警信息,需护理人员对其进行干预,才能最终保证体外循环的连续运转及治疗的顺利进行。一方面治疗过程中密切监视机器运转工作情况,以及动脉压、静脉压、跨膜压和血流量的变化。另一方面可防止体外循环出现压力过高而导致管路连接处崩开、脱落。再就是当体外循环压力过低,如管路破裂,连接处崩开时,报警引起血泵停止,避免进一步失血。在保证病人有效治疗的同时又能保证病人有充足的休息时间。

1.3护理要点

生命体征监护、机械通气、体外膜肺合“三大生命支持技术”并重。

1.3.1正确进行液体配置CRRt治疗时需使用大量置换液,如果液体配置不严格,容量平衡失控,则可导致严重的并发症。护士严格按医嘱进行配制,在配液和换液过程中严格无菌操作,液体现配现用,注意配伍禁忌,避免输液反应[2]。大量的超滤液和置换液的输入可能造成液体和内环境的失衡,护士准确评估单位时间内患者液体的出入量,准确设置置换液和超滤液速度。每2~4小时测定患者的电解质及血糖,直至平稳。有异常及时向医师汇报,调整置换液配方,避免医源性内环境紊乱[3]。

1.3.2中心静脉置管的护理CRRt的血管通路常选中心静脉置管。置管时严格无菌操作。局部每天换药1次,注意观察创口有无出血、红肿、分泌物,导管固定是否牢固。置管处敷料一旦潮湿或被污染,应立即更换。若选择股静脉置管,对不合作的病人应予以约束,以免血流不畅。留置导管个体化封管抗凝,大多数患者采用1∶1稀释肝素液封管,可保留24h。对于有出血倾向的患者采取1∶500的肝素液封管。治疗前,常规消毒后回抽管腔内上次封管时注入的肝素,同时可防止血栓进入血液循环。

1.3.3患者的监护CRRt所救治的病人病情多较危重。护士较强的责任心和较高的业务水平是为患者提供安全、高效的CRRt治疗的保证[4]。在CRRt期间由专人护理,密切监测患者生命体征,定时监测中心静脉压(CVp),尤其注意CVp与血压的变化。

2结果

CRRt可改善监护室中危重病人的预后,极大地提高危重病人的抢救水平。CRRt是一种体外循环技术,保证体外循环的安全及连续运转是完成此项治疗的必要条件。在CRRt治疗中,护士作为操作者,全过程参与危重病人监护和特殊护理,可帮助及早发现处理体外循环中出现的故障,以及观察治疗对病人的影响,从而保证治疗的安全性和连续性。

2.1对血流动力学的影响

与普通间断透析相比,CRRt最大的特点是治疗时血流动力学稳定。在急性肾功能衰竭的肾替代治疗中,CRRt可保持稳定的平均动脉压和有效肾灌注。

2.2对颅内压的影响

严重神经创伤、神经外科手术及急性肝功能衰竭的病人,常常在发生脑水肿的同时伴发急性肾功能衰竭,此时若行普通血液透析治疗,极易发生失衡综合征,加重脑水肿的程度;而CRRt可保持颅内压的稳定,保证良好的脑血流灌注。

2.3控制氮质血症的模式与水平

与间断透析相比,CRRt可持续而平稳地控制氮质水平。

2.4对水、电解质、酸碱平衡的控制

CRRt可有效而平稳地保持重症病人水、电解质、酸碱的平衡。例如对于心肺转流术后,急、慢性肾功能衰竭患者,CRRt可有效地消除组织水肿、增强心肌收缩力、减轻肺水肿。

3讨论

随着现代医学科学技术的发展,医院的医疗设备、护理理念与护理技能都发生了根本性的改变,连续性血液净化是一种终身治疗,血液净化专业护士应为患者提供一个安全、舒适的治疗环境,并使危重患者得到及时的抢救和治疗。有连续、缓慢清除水分和溶质的治疗,连续性动静脉、静静脉血液滤过,连续性动静脉、静静脉血液透析,连续性动静脉、静静脉血液透析滤过,连续性动静脉、静静脉血液透析,连续性动静脉、静静脉血液透析滤过等模式。在保证病人有效治疗的同时,又能保证病人有充足的休息时间。是以对流的原理清除体内大中及小分子物质、水分的电解质,根据原发病治疗的需要补充一部分置换液,通过超滤可以降低血中溶质的浓度,以及调控机体容量平衡。它能通过超滤,灌流,吸附等一系列不断发展的技术,在调节体内水电解质平衡的同时,清除各种代谢产物、毒物、药物和身体内产生的各种致病性生物分子。CRRt主要是连续缓慢的清除体内毒素及水分的治疗方式,更符合人体的生理功能。

及时清除多余的容量及有害溶质,并保持血流动力学状态稳定。有多种优点:(1)电解质及酸碱紊乱逐渐纠正。⑵代谢控制较好,血浆氮质浓度平稳。⑶炎性介质不断清除,使其对全身器官的活性作用降低,使低血压发生率降低并减轻全身炎性反应。⑷补液方便,便于营养支持可给予高蛋白全胃肠外营养。(5)可迅速纠正钠和其他电解质的紊乱,对水的摄入不受限制,由于是持续、缓慢以对流方式清除溶质,危重症病人的理想治疗措施是预防、早期干预疾病的发展,所以从临床治疗学的观点来看,应打破以往传统的专科界限,提倡多学科的互相渗透和协作。

连续肾替代治疗在iCU中,对于危重症病人来说是一个基本治疗工具,与机械通气、营养支持同样重要,它能对机体内环境的稳定起到良好的纠正与维持作用,拥有广阔的应用前景。

[参考文献]

[1]林惠凤.实用血液净化护理[m].上海科学技术出版社,2005,10(1):4.

[2]杨泽彬,吴霞君.连续性肾脏替代治疗急性肾衰的护理[J].护理杂志,2002,19(5):42.