有机朗肯循环发电系统多目标优化及变工况下的性能分析

血栓动物模型的建立

血栓动物模型的建立 首都医科大学病理解剖学教研室　刘　瑜3　董小黎 正常情况下,血液之所以能在血循环内呈 液体状态,是由于机体存在着相互拮抗的凝血和抗凝血系统。由于物理、化学、创伤、感染、免疫和代谢等因素造成凝血和抗凝血系统的功能紊乱,可导致血栓形成。 血栓形成涉及心血管内皮、血流状态和凝血反应3方面的改变[1]。首先,血管内皮受损是血栓形成最重要的因素,内皮细胞损伤后,内皮下胶原纤维暴露,与血小板膜相互作用使得血小板活化。各种不同的黏附蛋白分子如血管性血友病因子(vWF)和纤黏蛋白(FN)可富集在损伤区域。其中vWF主要由血管内皮细胞合成,是血小板在基质或血管基底膜的主要黏附蛋白。vWF可与血小板膜糖蛋白G p Ib/Ⅸ复合物结合,也可与活化血小板膜上的整和素αⅡbβ3结合。它也含有与胶原和内膜下基质内糖胺聚糖的结构域,因此它通过架桥作用,促进血小板黏附,启动凝血过程,导致血栓形成。 其次,血流缓慢或有涡流时,血小板进入边流,黏附于内膜的可能性大为增加,同时凝血因子也容易在局部堆积和活化而启动凝血过程。涡流产生的离心力和血流缓慢,都会损伤内皮细胞,使其产生的内皮细胞合成前列腺环素(P GI2)和组织型血浆素原活化因子(t PA)等物质减少,从而抗血小板凝集、抗凝血和降解纤维蛋白的能力降低,也是导致血栓形成的原因。 另外,血液的高凝状态如DIC、手术、创伤、妊娠等引起的血液凝固性增高是血栓形成的又一原因。这3种条件往往合并存在,但常以某一条件为主。 由于血栓性疾病的巨大危害性,对于血栓形成机制、血栓的诊断和抗血栓药的研究便显得尤为重要,因此建立简单、快速、价格低廉而实用的动物血栓模型对于血栓性疾病的研究是十分必要的。本文对近年来较为常用的一些血栓动物模型加以介绍。1　物理损伤法 1.1　机械损伤法[2] 原理:刮匙搔刮损伤血管内膜,使内皮下细胞外基质(ECM)裸露,促使血小板与ECM(主要是胶原纤维)接触而被激活和黏附。同时裸露的胶原纤维激活Ⅻ因子以及损伤的内皮细胞释放出组织因子,启动了内源性和外源性凝血过程,导致血栓形成。 步骤:麻醉家兔后,分离其股深动脉,选择直径为1mm的股深动脉血管段,用微型血管夹夹住上下两端,使其中间留有1.5cm长的血管段为手术部位。在实体镜下,用7号针头从血管段上端沿血管向下刺入血管段内并顺势注入生理盐水冲净血管内的血液,后抽出针头,再用6号微型刮匙沿刺破孔送入血管内,反复搔刮血管内膜。搔刮深度以0.5～0.7cm为宜。搔刮面积尽可能大些,以刮出少量血管内膜为宜。稍等片刻,轻轻松动血管段远端血管夹,使血液充盈血管。待刺孔不渗血时,取下血管段两端血管夹(不能自行止血时可用0号无损伤线缝合刺破孔一针)。触摸家兔膝内侧皮下支动脉搏动示血管已通畅。然后逐层缝合,关闭皮肤切口。 评价:此法依据血栓形成基本原理,在动物体内形成血栓,方法简便、易行,成功率100%,术后24h即开始有血栓形成,也可用于制备静脉血栓模型。 主要适用于:1)动态观察血栓形成过程中血栓形态及血栓变化规律的研究。2)评价药物溶栓作用的实验研究。3)与形成和溶解血栓有关的其他实验研究。 1.2　股动脉异物法[3] 原理:股动脉内放置螺旋钢丝线圈,造成动脉内膜损伤,局部血流动力学改变,激活凝血系 2002年　9月第23卷　第3期 首都医科大学学报 Journal of Capital University of Medical Sciences Sep.2002 Vol.23　No.3 收稿日期:2001211214 北京市卫生局基金资助课题 3首都医科大学2000级硕士研究生

心血管循环系统的建模仿真

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心血管循环系统的建模仿真 作者：陈丽琳， 吴效明， 杨艳， 陈静， CHEN Lilin， WU Xiaoming， YANG Yan， CHEN Jing 作者单位：陈丽琳,吴效明,杨艳,CHEN Lilin,WU Xiaoming,YANG Yan(华南理工大学生物力学研究所,广州,510640)， 陈静,CHEN Jing(郑州大学信息工程学院,郑州,450001) 刊名： 北京生物医学工程 英文刊名：BEIJING BIOMEDICAL ENGINEERING 年，卷(期)：2006,25(3) 被引用次数：3次 参考文献(20条) 1.郝卫亚;李为慧;白净左心室心肌局部缺血的生物力学模型及计算机仿真研究[期刊论文]-航天医学与医学工程2001(05) 2.National Instrument Company 3.Mathworks Company 4.杨承志;张长胜系统辨识与自适应控制 2003 5.Research Cardiovascular Simulator (RCVSIM) of Harvard-MIT 6.Goldberger AL;Amaral LAN;Glass L Hausdorff JM PhysioBank,PhysioToolkit,and PhysioNet:Components of a New Research Resource for Complex Physiologic Signals 2000(23) 7.National Space Biomedical Research Institute web site 8.Simo A;Cavazza M Visualising Pathosphysiological Simulation with a Virtual Patient 2003 9.Cavazza M;Simo A A Virtual Patient Based on Qualitative Simulation 2002 10.Asami K;Kitamura T Development of a Diagnostic Supporting Tool for a Circulatory System Model of Living Body 2000(12) 11.Kitamura T A Computer-Aided Approach to the Structural Analysis and Modification of a Large Circulatory System Model[外文期刊] 1999(03) 12.李新胜;白净;崔树起心肺交互作用的心血管系统模型及仿真研究[期刊论文]-中国生物医学工程学报 2003(03) 13.王怀阳;郑振声;吴效明灌注压对左心室壁心肌层间血流影响的建模与仿真研究[期刊论文]-医用生物力学 2000(03) 14.樊瑜波;陈君楷;康振黄含动脉分支的体循环模拟实验系统 1995(01) 15.郑泰胜冠状与系统循环血液动力学关系的模型研究 1997(02) 16.Charles F Babbs Distributed Biomedical Simulations:a comprehensive evidence based review[外文期刊] 2003(1) 17.Rafael Bayer;Henry R Circulation Assistance by Intrathoracic Pressure Variations:Optimization and Mechanisms Studied by a Mathematical Model in Relation to Experimental Data 1989(04) 18.郑筱祥;戴品忠;白净生理系统仿真建模 2003 19.白净血液循环系统的数字仿真 1994(02) 20.克兰;徐振耀生物医学工程手册 1993 引证文献(3条) 1.李虹磊.杨明.李世阳用于评估心室辅助装置的人体循环系统半实物仿真模型[期刊论文]-中国医疗器械杂志2010(1)

二十种常见实验动物模型

二十种常见实验动物模型 一、缺铁性贫血动物模型 缺铁性贫血（iron deficiency anemia，IDA）是体内用来合成血红蛋白（HGB）的贮存铁缺乏，HGB合成减少而导致的小细胞低色素性贫血，主要发生于以下情况：（1）铁需求增加而摄入不足，见于饮食中缺铁的婴幼儿、青少年、孕妇和哺乳期妇女。（2）铁吸收不良，见于胃酸缺乏、小肠粘膜病变、肠道功能紊乱、胃空肠吻合术后以及服用抗酸和H2受体及抗剂等药物等情况。（3）铁丢失过多，见于反复多次小量失血，如钩虫病、月经量过多等。 IDA是一种多发性疾病，据报道，在多数发展中国家，约2/3的儿童和育龄妇女缺铁，其中1/3患IDA，因此，研究IDA的预防和治疗具有重要的意义。在这些研究中，缺铁性贫血的动物模型（Animal model of IDA），又是实施研究的基础工具。常见的IDA动物模型的构建技术如下： 实验动物：一般选用SD大鼠，4周龄，雌雄不拘，体重65g左右，HGB≥130g/L。 建模方法：低铁饲料加多次少量放血法。低铁饲料一般参照AOAC 配方配制，采用EDTA浸泡处理以去除饲料中的铁，饲料中的含铁量是诱导SD大鼠形成缺铁性贫血模型的关键，现有研究表明，饲喂含铁量<15.63mg/Kg的饲料35天，SD大鼠出现典型IDA表现，而饲喂

含铁40.30mg/Kg的饲料SD大鼠出现缺铁，但并不表现贫血症状。建模时一般采用去离子水作为动物饮水，以排除饮水中铁离子的影响。少量多次放血主要用于模拟反复多次小量失血导致的铁丢失，还可以加速贫血的形成。放血一般在低铁饲料饲喂2周后进行，常用尾静脉放血法，1～1.5ml/次，2次/周。 模型指标：（1）HGB≤100g/L；（2）血象：红细胞体积较正常红细胞偏小，大小不一，中心淡染区扩大，MCV减小、MCHC降低；（3）血清铁（SI）降低，常小于10μmol/L，血清总铁结合力（TIBC）增高，常大于60μmol/L。 需要指出的是，以上模型不能用于铁吸收不良相关IDA的防治研究。根据具体的研究需要，也可以适当调整建模方法。 二、白血病动物模型 用免疫耐受性强的人类胎儿骨片植入重症联合免疫缺陷病(SCID)小鼠皮下，出于人类造血细胞与造血微环境均植入小鼠，建立具有人类造血功能的SCID小鼠模型称为SCID－hu小鼠。再将髓系白血病患者的骨髓细胞植入SCID－hu小鼠皮下的人类胎儿骨片内，植入的髓系白血病细胞选择性生长在SCID－hu小鼠体内的人类造血微环境中，即为人类髓系白血病的小鼠模型。SCID小鼠是由于其scid所致。T、B淋巴细胞功能联合缺陷，这种小鼠能接受人类器官移植物。 造模方法：

ORC有机朗肯循环试验台架技术方案

ORC有机朗肯循环试验台技术方案 一、简介 本技术方案目的为建设一套ORC有机朗肯循环发电实验机组，以导热油为导热介质。将实现以下实验功能： 1）系统完善稳定，利用热源，稳定发电，发电效率5～8%，约1000～1600W； 2）对冷媒的特性进行实验，测量不同温度下冷媒的饱和蒸汽压力； 3）不同工况下的发电效率，余热温度区域、冷媒流量、冷媒蒸汽温度、压力、过热程度。 4）不同冷端工况的发电效率，包括冷端温度、压力。 5）结合试验结果，探索ORC发电机组优化及工业化的方向。包括过热、再热、温度、压力等参数，效率估算，是否多级膨胀机等。 二、方案 本项目ORC发电实验机组系统主要包括： 1）冷媒泵； 2）导热油换热器； 3）膨胀机； 4）带储液功能冷却器； 5）发电机； 6）润滑油系统； 7）冷却系统； 8）管路系统； 9）测量系统； 10）控制系统； 2.1冷媒泵 冷媒泵采用隔膜计量。泵出口加脉动阻尼器，保证流量的稳定性。选配四氟隔膜，可防止冷媒对密封隔膜的润胀作用，造成泄露。 2.2导热油换热器 导热油换热器采用不锈钢板式换热器，换热效率高，占地面积小。 2.3膨胀机 膨胀机采用车用空调涡旋压缩机改装而成。该膨胀机配有电动离合器。

该膨胀机具有简易、稳定的特点。但是由于本身密封件的耐温限制，冷媒蒸汽温度不得超过140℃，稳定运行约110℃。这就限制了充分利用热源品质，提高发电效率的能力。 2.4壳管式冷却器（带储液功能） 冷却器采用壳管式换热器。 冷媒走壳程，采用垂直纵列管，保证冷媒汽液分离，以及液态冷媒能进行过冷，确保膨胀机出口冷端真空度等到保证。 冷却水走铜管内，法兰连接，气密性保证。与冷媒采用循环水换热，保证冷却。 2.5发电机 发电机采用市场上常用的发电机，与涡旋膨胀机的离合器转盘连接，采用皮带连接。 发电机产生的电负荷，采用红外线石英加热灯泡进行负载。通过功率计可以在线测量系统发电功率。 2.6润滑油系统 润滑油系统包括：储油罐、隔膜泵、油气分离器。 2.7管路系统 管路系统包括：冷媒主循环管路、润滑油管路。

有机朗肯循环低温余热发电系统的分析与优化

有机朗肯循环低温余热发电系统的分析与优化 马新灵，魏新利，孟祥睿 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001） 摘要：应用热力学第一定律和第二定律对有机朗肯循环低温余热发电系统进行了热力计算、能量分析和火用分析。 为了提高系统的性能，以R245fa为工质，针对120℃左右的热源，在给定工况下用Aspen Plus软件对系统流程进行模拟和优化。研究结果表明：降低膨胀机入口工质的过热度，提高膨胀机入口工质的压力，改进设备在膨胀机后加装回热器都能提高系统的热效率和火用效率，同时降低系统的不可逆性。 关键词：有机朗肯循环；余热回收；分析；优化 Analysis and Optimization of ORC for Low-temperature Waste Heat Power Generation Abstract:This paper presents energy analysis, thermodynamic calculation and exergy analysis for waste heat power generation system of Organic Rankine Cycle based on the first and second laws of thermodynamics. In order to improve system performance, for low-temperature waste heat of 120℃and R245fa organic working fluid, using Aspen Plus software conducted simulation, optimization and improvement. Results from these analyses show that decreasing the expander inlet temperature, increasing inlet pressure of the expander, and adding regenerative heater can increase thermal and exergy efficiencies , at the same time reduce system irreversibility. Key words: Organic Rankine Cycle, waste heat recovery ,Analysis, Optimization 1.引言 大量工业过程产生的低温余热资源不能被有效地回收利用，不仅浪费了能源，还使得热污染成为了严重的环境问题。用有机朗肯循环可以很好地解决这一问题，它可以用有机工质将低温余热回收后进行发电。 有机朗肯循环的基本原理与常规的朗肯循环类似。两者最大的区别是有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质，而不是水。有机朗肯循环系统由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成，如图1所示。工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气，进而推动膨胀机旋转，带动发电机发电，在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体，由工质泵打入蒸发器，完成一个循环。 主要可以用于有机朗肯循环发电的热源有工 业废热、地热能、太阳热能、生物质能等。有机朗肯循环主要的优势在于它能很好地回收低温到中温废热。一些典型的工业废热源包括：钢铁工业的高炉热温气体，燃气轮机的排气和柴油发动机的尾气，陶瓷工业窑炉排出的高温气体，造纸和纸浆工业的高温液体。这些低品位的工业废热占整个工业生产热量的50%以上[1,2]。 图1 有机朗肯循环余热发电系统原理图 Figure 1. A simple schematic of a Organic Rankine Cycle 2.热力过程和分析 本研究利用的热源是120℃左右的工业废热，根据前人的研究[3~7]使用R245fa（五氟丙烷， CF3CH2CHF2）这种干性有机物质做工质。热力学模型的假定如下：1）稳定状态条件，2）蒸发器、冷凝器以及管道中没有压降，3）膨胀机和泵中按等熵效率。 有机朗肯循环的温熵图如图2所示的 1-2-3-4-5-6-1，由四个热力过程组成，各部件的热力过程及能量分析如下（以单位质量工质为基准）：

朗肯循环循环的探究

朗肯循环性能计算的EES探究 艾超康方圆刘威葳 天津商业大学机械工程学院天津邮编300134 摘要：本文旨在利用EES方程求解器对朗肯循环的性能及热力计算过程进行模拟以及探究。根据对已学知识的巩固和改进，利用控制变量法来探究朗肯循环的工作参数之间的联系，并计算出数据，做出图像。 关键词：EES 朗肯循环热力过程以及计算 1前言 热力学第二定律指出在相同温限内，卡诺循环的热效率最高。以气体为工质的卡诺循环中，由于定温加热与放热过程难以实现，而且在p-v图上气体的定温线和绝热线的斜率相差不多，以致卡诺循环净功并不大，故在实际中难以采用。 在采用蒸汽作为工质时，压力不变时液体的汽化和蒸汽的凝结的温度也不变，因而也就有了定温加热和放热的可能。尽管如此，实际的蒸汽动力循环装置中也并不采用卡诺循环，其原因有三。其一，也是最主要的原因，就是压缩机中绝热压缩过程难以实现，因为此时工质为气液混合物会导致压缩机工作不稳定，同时对压缩机的体积要求也很高。其二，循环限于饱和区，上限温度受制于临界温度，故即使实现卡诺循环，其热效率也不高。其三，膨胀末期，湿蒸汽干度过小，不利于动力机安全。故实际动力循环均以朗肯循环为基础。 朗肯循环的进行过程为：水在锅炉中定压吸热，汽化成饱和蒸汽，饱和蒸汽在过热器中吸热成为过热蒸汽；高温高压的新蒸汽在汽轮机内绝热膨胀做功，从汽轮机排出的做过功的乏汽在冷凝器内等压向冷却水放热，冷凝为饱和水，此为定压也是定温过程，凝结水在水泵内绝热压缩后产生的未饱和水在进入锅炉完成循环。朗肯循环与水蒸气额卡诺循环主要不同之处在于乏汽的凝结是完全的。完全凝结减小了循环的平均温差，因而对热效率不利。但是对简化设备确实很有利的。现今各种复杂的蒸汽动力循环都是在朗肯循环的基础上予以改进得到的。本文将根据朗肯循环过程计算，将简单蒸汽动力循环清晰化。给定相关参数T1，T3，P1，P2，利用EES软件建立热力过程，最终求出循环的热效率，并利用图像及控制变量法探究相关参数与热效率的影响，以此来优化循环。 2 EES 软件模拟和结果分析 2.1所需参数计算 根据朗肯循环原理，已知参数T1、T3、P1、P2，则可确定整个热力过程。在EES界面中编程，计算所需参数。 1）计算k：

有机朗肯循环综述_伍淼

? 5 ? 有机朗肯循环综述 贵州大学 伍 淼 陈湘萍 【摘要】因能源问题与环境问题日益突出，能源与生产之间的矛盾加剧，已经制约了生产力的发展。为解决这一矛盾，有机朗肯循环 （Organic Rankine Cycle, ORC）技术越来越受到人们的重视，学者从各个方面对有机朗肯循环进行了大量的研究。文中简介了ORC系统的主要组成，工质的优选，膨胀机、工质泵、冷凝器的研究进展。【关键词】ORC系统简介；部件优选；工质；膨胀机 0 引言 随着社会的发展，人类对能源的依赖日益严重，煤、石油、天然气等不可再生能源的储备有限。我国也是能源消耗大国，为了达到节能减排减少环境污染和提高能源的利用率，加强对这些能源二次利用，多使用新型能源如（地热，太阳能，潮汐能等）来替代这些传统能源。在此背景下，有机朗肯循环技术回收中低品位能源越来越得到人们的关注。有机朗肯循环主要由膨胀机、冷凝管、工质泵、蒸发器、发电机等组成。首先液态的有机工质进入蒸发器，在蒸发器中进行热交换，工质由液态变为气态，再在膨胀机中膨胀做功带动发动机发电，膨胀做功后的乏气运送到冷凝管中进行冷却，使其由气态变为液态，由工质泵加压再次运输到蒸发器中，这样完 成一个循环，从而实现对余热的回收。基本的ORC 系统如图1。 图1 有机朗肯循环系统图 1 有机工质的优选研究 作为ORC 系统的能量载体，有机工质的选择是否与热源相匹配，和运行时的工况等都可能对系统的热回收的效率造成重大影响。有机工质的选择[1]应考虑如下因素：工质应尽量选择是无毒，不易燃，不易爆，其化学性质要稳定，在高温环境下不易分解，而且工质要求具有一定环保性，对大气臭氧层无破坏。在T-s 图中的饱和蒸汽线上，ds/dT 应接近零或大于零（等熵流体或干流体）湿流体不适合做工质，因为在不过热或者过热度很小的情况下，湿流体在膨胀做功后容易进入汽液两相去，产生冷凝液滴，等熵流体最适合作为ORC 工质。如图2。1.1 纯工质的研究 对单一工质的研究，国内外学者对工质的物性和不同热源环境下工质的选取做了大量研究。刘健等[2]以R123，R245fa 做为工 质，基于蒸发参数法进行优选，发现工质R123的热循环效率高于工质R245fa 。戴晓业等[3]对工质的热稳定性进行研究，总结归纳出了ORC 工质热稳定性在试验和理论两方面的研究成果。刘伟等[4]对余热资源的能级及其与ORC 工质的匹配进行了研究，用势分析法更能反映资源与工质的匹配特性，可作为选择工质的一种参考。李惟毅等[5]采用一种结合经济性和火用效率的综合评价指标对有机朗肯循环工质进行多目标优化。陈奇成等[6]针对573.15K 和523.15K 这两种中温热源的有机朗肯循环，选取八种有机工质分析，寻找系统最大的输出功率和最佳的运行参数。 图2 工质T-S图 1.2 混合工质的研究 ORC 系统除了使用单一的纯工质以外，还可以使用混合工质，在某一条件下混合工质相比纯工质有更优的系统性能，系统效率更高。王羽平等[7]把工质R601a/R600a 分别按照0.8/0.2,0.6/0.4,0.4/0.6的比例进行混合，获得了相应部件运行参数与系统的性能。倪渊等[8]研究了把R245fa 、R601a 以不同质量配比进行混合作为亚临界ORC 工质，利用热力学和经济学分析其性能。以地热能的深度利用[9]作为目标，采用窄点分析法，使用不同质量配比的二元非共沸的12种混合物做为亚临界ORC 工质，分析其系统性能。杨新乐等[10]以二元非共沸混合物R245fa 、R152a 为工质，分析比较不同热源温度下，在有/无分流闪蒸的两个系统中，工质配比对系统热性能的影响。 2 膨胀机 膨胀机是有机朗肯循环的核心部件，直接影响到性能和效率。膨胀机分为两种，速度型和容积型。速度型膨胀机根据工质在工作轮中的流向又可分为径流式，径-轴流式，轴流式。容积式膨胀机包括螺杆膨胀机，涡轮膨胀机，转子膨胀机，活塞膨胀机等。由于速度型膨胀机的结构特点，当功率越低时，它的转速会越高，每分钟甚至会达到十几万转，这一特性迫使速度型膨胀机不适合小型的ORC 系统，通常用于大型的有机朗肯循环系统。容积式膨胀机是通过改变容积从而得到膨胀比和焓降，适用于一些流量较小和大膨胀 基金项目资助：贵州省自然科学基金（中低品位热源梯级能源利用关键技术研究，黔科合J字【2015】2034号）。 DOI:10.19353/https://www.wendangku.net/doc/e613750239.html,ki.dzsj.2017.17.001

烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍

烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍 烟气余热有机朗肯循环发电系统中期完成了对有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计，ORC系统有机工质的选择及模拟计算、高效蒸发器和冷凝器的设计和模拟计算以及高效一次表面换热器冷凝器的模具加工。 1、有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计 本方案针对工业烟气的余热回收进行研究。目前国内对烟气余热回收的方式有热热回收和热电回收。由于热热回收后的中低温热能不易储存，经常被丢弃，本方案采用余热发电技术对工业烟气进行热电回收。 有些工业烟气余热温度较低（小于250℃），难以采用常规的发电技术进行余热回收发电。低沸点循环发电技术是解决这一问题的一条途径。 烟气余热ORC发电系统，其工艺装配示意图如图1所示。 图1ORC发电系统工艺装配示意图 系统包括烟气循环、有机朗肯循环和冷却水循环系统，其工艺流程图如图2所示（工艺图上包含了温度计、压力计等传感器）：

图2烟气余热发电系统工艺流程图 1）烟气循环中。烟气经蒸发器换热，然后经风机回到烟气混合器中。 2）低沸点ORC系统。低沸点有机工质通过蒸发器与烟气进行换热，吸收热量后，由液体变成高温高压的气体，经汽轮机绝热膨胀，对外做功变成低温低压的气体，再经冷凝器放热变成饱和的液体，然后通过有机工质泵等熵压缩到高压并流到蒸发换器中进行换热。 3）冷却水循环。冷却水经冷凝器吸热后，通过循环水泵加压，进入冷却塔，经冷却塔冷却后，再回到冷凝器中。 2、ORC系统有机工质的选择 在余热发电过程中，工质对系统的性能起着关键作用。在选择工质时，力求工质在热源条件下吸热多，并能把吸收的热量有效地转化成功。 理想的有机朗肯循环工质应该具备有如下的特征： 1)临界温度应该略高于循环中的最高温度，以避免跨临界循环可能带来的诸 多问题； 2)工质的压力水平适宜。循环中蒸发温度所对应的饱和压力不应过高，冷凝 温度对应饱和压力不宜过低，最好能保持正压，以防止外界空气的渗入而影响循环性能； 3)在T—S图中饱和蒸气线上ds／dT应接近零或大于零； 4)比热容小，粘度低，传热系数高，热稳定性好；

实验动物模型

第章实验动物模型 第一节实验动物选择的原则 第二节生物科学研究中的动物模型

实验动物模型 选择什么样的实验动物作实验是生物医学研究工作中一个重要环节，不能随便选用一种实验动物来作科学研究，因为在不适当的动物身上进行实验，常可导致实验结果的不可靠，甚至使整个实验徒劳无功，直接关系到科学研究的成败和质量。事实上，每一项科学实验都有其最适宜的实验动物。

第一节实验动物选择的原则 ?科学研究工作中实验动物的选择，首先应根据实验目的和要求来选择，其次再参考是否容易获得、是否经济，是否容易饲养和管理等情况。 ?在实验动物选择上必须注意三点，即实验动物的种类（Species）；品种（Breed）或品系（Strain）；质量和实验动物的健康状态。

尽量选择与研究对象的机能、代谢、结构及疾病特点相似的实验动物； ?生物医学研究的根本目的是要解决人类疾病的预防和治疗问题。因此，在选择实验动物时应优先考虑的问题是动物的种系发展阶段。在可能的条件下，尽量选择那些机能、代谢、结构和人类相似的实验动物作实验。一般来说，实验动物愈高等，进化愈高，其机能、代谢、结构愈复杂，反应就愈接近人类，猴、狒狒、猩猩、长臂猿等灵长类动物是最近似于人类的理想动物。

第二节生物科学研究中的动物模型 一、动物模型的意义和优越性 ?生物科学研究的进展常常依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说二者的试验基础。人类各种疾病的发生发展是十分复杂的，要深入探讨其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在病人身上进行。可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究，进而推用到人类，探索人类生命的奥秘，以控制人类的疾病的衰老，延长人类的寿命。

有机朗肯循环实验

动力工程学院本科生创新实验报告 题目：有机朗肯循环：废热余热利用 关于有机朗肯循环系统性能测试实验 学 号：2009XXXX 班 级：热能与动力工程X 班 姓 名：XX 教 师：XXX 动力工程学院中心实验室 2013年1月 实验名称： 试实验

注意： 1.实验成绩按照百分制给出。 2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。 3.本页由指导教师填写。

报告内容 1.实验背景 能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。 因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。 2.研究进展 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。 1997-2001 年期间台湾义守大学Hung T C等人进行了深入的研究，采用苯、甲苯、对二甲苯、R113和R123等五种工质的有机朗肯循环分析表明：采用对二甲苯工质的循环热效率最高，而以苯为工质的热效率最低。 2001年意大利巴里理工大学Maizza等人报道了l1种常见的氟利昂类单质及9种混合制冷剂的热物理性质，并在蒸发温度为80～110℃，冷凝温度为35～60℃时，对它们在有机朗肯循环系统中的效率进行计算，计算结果显示单质中R123、R12g，混合物中R401C效率最优。 2007年波兰学者Borsukiewicz—Gozdur等人对地热水温在35～110℃的地热有机朗肯循环机组也进行了研究，得出以下结论：当工质的临界温度与最高水温接近时，使用该工质的系统效率较高；使用丙烯和R245fa作为工质时系统效率较高，在水温为100℃时分别为14．6％和14．1％。

太阳能有机朗肯循环发电系统设计

太阳能有机朗肯循环发电系统设计 1背景： 太阳能是可再生的绿色能源。白天，在标准太阳光照下，即大气质量AM1.5、温度为25℃的条件下，辐射强度为1000W/m2，如果可以把这些能量用来发电，我们的能源紧张的问题肯定能得到缓解。若发电效率达到一定值，肯定能解决能源紧张和现有的化石燃料污染环境的问题 近年来，有机朗肯循环的研究工作正在大力进行，它是利用低温热源的热量输出机械能或发电的理想方式。可利用的热源种类包括：太阳能、生物质能、地热能以及工厂发热等。与朗肯蒸汽动力循环相似，不同的是有机朗肯循环使用的工质是有机物，因此相对于蒸汽循环，工质的蒸发温度可以减低。Fenton 等介绍了利用以R113 为循环工质，利用太阳能发电灌溉的系统[1]。有机朗肯循环的经济性直接决定于循环工质的热力学性质。因此应该选择合适的循环工质，评价标准包括循环效率高、排气比容小、工作压力正常及环境友好等。有些学者针对循环工质的评价标准，做出了相关的探讨。不同的循环工质需要单独的设计循环设备，从而决定循环设备投资大于运行费用。对于实际运行而言，有机工质的性质如环境友好性、化学稳定性等对有机朗肯循环也具有重要的影响。 在有机朗肯循环发电中，有机工质的选择是很重要的一点。有机朗肯循环工质的选择应尽量满足以下要求: (1) 工质的安全性( 包括毒性、易燃易爆性及对设备管道的腐蚀性等) . 为了防止操作不当等原因导致工质泄漏, 致使工作人员中毒, 应尽量选择毒性低的流体. (2) 环保性能. 很多有机工质都具有不同程度的大气臭氧破坏能力和温室效应, 要尽量选用没有破坏臭氧能力和温室效应低的工质, 如HFC 类、HC 类、FC 类碳氢化合物或其卤代烃. (3) 化学稳定性. 有机流体在高温高压下会发生分解, 对设备材料产生腐蚀, 甚至容易爆炸和燃烧, 所以要根据热源温度等条件来选择合适的工质. ( 4) 工质的临界参数及正常沸点. 因为冷凝温度受环境温度的限制, 可调节范围有限, 工质的临界温度不能太低, 要选择具有合适临界参数的工质. ( 5) 工质廉价、易购买. 2工作原理： 有机朗肯循环系统包括泵、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器等。集热器吸收太阳辐照，集热器内换热介质温度升高，换热介质通过蒸发器把热量传给有机工质。有机工质在蒸发器中定压加热，高压的气态有机工质进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电；膨胀机尾部排出的有机工质进入冷凝器中定压冷凝，冷凝器出口的有机工质经过泵加压后进入蒸发器完成一次发电循环。

缺血性脑卒中的动物模型完整版

缺血性脑卒中的动物模 型 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

缺血性脑卒中研究中的动物模型 想要进行一项基础研究，动物模型必不可少。缺血性脑卒中研究如火如荼，动物模型也多种多样，有哪些常用的动物模型，以及它们各自的特点就成了研究人员在选择模型时十分关注的问题。 在缺血性卒中过程中，最终的梗死体积和神经功能预后受到多种因素的影响，例如缺血的持续时间、缺血的严重程度、侧枝循环、系统的血压以及梗死产生的原因和位置。此外，年龄、性别和相对复杂的药物遗传背景也会对其产生影响。因为卒中是如此复杂的一个疾病，因而动物模型也往往只能覆盖其中个别方面的特点。 虽然中风是一种复杂的疾病，但其存在一些共同的特点，这使得我们有机会用实验来模拟卒中的发生。缺血性脑卒中的一个重要特点是进展，这也解释了缺血半暗带的存在。当血流量降至基线值的15-20%以下时，只要几分钟就会产生不可逆的脑损伤核心，并且迅速相周围发展。其周围的脑组织血流减少得相对较轻，所以此时神经功能缺失而组织结构却是完整的。但如果脑血流不能恢复，那么这些所谓的半暗带组织就会被纳入梗死核心区。 最常用的一种模型是啮齿动物的线拴法大脑中动脉闭塞模型（MCA），方法是将普通的血管内缝线或特制的线拴放入大脑中动脉开口处，从而达到阻塞血管造成血流量减少的目的。这种方法的优点是：不需要开颅的手术，并且通过拔出线拴的方法还可以达到在特定时间再通血管的目的，虽然瞬间的血管开通与人体一般的病理生理过程相去甚远，但与近来应用越来越广泛的机械取栓治疗的病理过程不谋而合。因此，虽然在模型的制作上存在一些问题，但仍是目前最广受认可的一种脑卒中动物模型。 另一种常用的方法是用各种方式直接地闭塞血管，分为永久地闭塞血管（如凝断）和暂时闭塞血管（如结扎），但大多都需要开颅的手术操作。 使用内皮素－1（一种强血管收缩剂）可以诱导短暂的局灶性脑缺血，其产生的病灶可以分布于脑组织任何位置，常常被用于制作腔隙性梗死的模型制作。 光化学法是在系统给予荧光物质后，用可穿透颅骨的光线，激活特定脑区的荧光剂，从而达到局部梗死的目的。这种方法可以做到高度的可重复性，并且病灶可以相当局限。但缺点是这种方法制作的模型缺乏缺血半暗带，因而不能很好地模拟某些病理生理变化。 另外还有血栓栓子模型和栓塞微球模型，这两种方式与实际临床病理生理过程更为相近，但同时也有梗死位置变异性大，并且有不可预知的血管再通等问题。 尽管有如此众多的动物模型，但由于模式动物本身和人有诸多差异，在许多结构和功能上都不能完全模拟。随着对脑功能研究的进一步深入，这些简单的动物模型将不适用于许多高级神经功能的研究。诸如卒中后认知功能损伤、神经精神症状、抑郁、睡眠呼吸暂停等常见的卒中后并发症的研究均在不同程度上因为缺少有效的动物模型而受到阻碍。而这也将是卒中动物模型进一步发展所要解决的问题。 1. Sommer, . Ischemic stroke: experimental models and reality. Acta Neuropathol133, 245-261 (2017).

6-1 低温发电：关于有机朗肯循环发电_ORC发电_技术介绍-2

科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保 ORC技术简介 ( 科普 ) ZhangXB 2017 一、有机朗肯循环概念 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。 因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。 二、发电机组技术原理 ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀——发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。ORC机组详细原理如下： （1）高温流体吸收工业余热后，进入蒸发器加热有机工质，有机工质在蒸发器中被加热为高压蒸气（状态点1）； （2）高压蒸气进入透平膨胀做功，成为低压蒸汽（状态点2），带动发电机产生电能； （3）膨胀后的低压蒸气进入冷凝器，被冷却为低温低压工质流体（状态点3）； （4）工质流体通过增压泵升压后（状态点4）再次进入蒸发器，经加热达到饱和液态、饱和气态、过热气态（状态点1），从而完成整个循环。 图1 有机朗肯循环ORC发电机组原理图

科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保 有机朗肯循环发电机组工作的关键过程是：中低温余热加热有机工质成为蒸汽→有机工质蒸汽驱动涡轮透平做功→发电机向外输出高品质电能。因此，涡轮透平---发机一体机是ORC发电机组的核心设备。 其中透平最主要的部件是叶轮，具有沿圆周均 匀排列的叶片，被安装在透平轴上。 流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成 动能，流过转子时流体冲击叶片，推动转子转动， 从而驱动透平轴旋转。透平轴经齿轮传动带动发电 机工作，输出电能。 图2 涡轮透平结构图整机发电机组图示如下所示：

动物模型

动物模型的设计原则和注意事项 一、设计原则 生物医学科研专业设计中常要考虑如何建立动物模型的问题，因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不可能或不应该在病人身上进行。常要依赖于复制动物模型，但一定要进行周密设计，设计时要遵循下列一些原则。 （一）相似性 在动物身上复制人类疾病模型。目的在于从中找出可以推广（外推）应用于病人的有关规律。外推法（Extrapolation）要冒风险，因为动物与人到底不是一种生物。例如在动物身上无效的药物不等于临床无效，反之也然。因此，设计动物疾病模型的一个重要原则是，所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况。 能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病当然最好。例如日本人找到的大白鼠原发性高血压就是研究人类原发性高血压的理想模型，老母猪自发性冠状动脉粥样硬化是研究人类冠心病的理想模型；自发性狗类风湿性关节炎与人类幼年型类风湿性关节炎十分相似，也是一种理想模型，等等。 与人类完全相同的动物自发性疾病模型毕竟不可多得，往往需要人工加以复制。为了尽量做到与人类疾病相似，首先要注意动物的选择。例如，小鸡最适宜做高脂血症的模型，因它它的血浆甘油三酯、胆固醇以及游离脂肪酸水平与人十分相似，低密度和极低密度脂蛋白的脂质构成也与人相似。其次，为了尽可能做到模型与人类相似，还要在实践中对方法不断加以改进。例如结扎兔阑尾血管，固然可能使阑尾坏死穿孔并导致腹膜炎，但这与人类急性梗阻性阑尾炎合并穿孔和腹膜不一样，如果给兔结扎阑尾基部而保留原来的血液供应，由此而引起的阑尾穿孔及腹膜炎就与人的情况相似，因而是一种比较理想的方法。 如果动物型与临床情况不相似，在动物身上有效的治疗方案就不一定能用于临床，反之也然。例如，动物内毒性性休克（Endotoxin Shock，单纯给动物静脉输入细菌及其毒素所致的休克）与临床感染性（脓毒性）休克（Septic Shock）就不完全一样，因此对动物内毒素性休克有效的疗法长期以来不能被临床医生所采用。现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入细菌，复制人类感染性休克的模型，认为这样动物既有感染又有内毒素中毒，就与临床感染性休克相似。 为了判定所复制的模型是否与人相似，需要进行一系列的检查。例如有人检查了动物压、脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血pH、动脉氧分压和二氧化碳分压、静脉血乳酸盐浓度以及血容量等指标，发现一次定量放血法造成的休克模型与临床出血性休克十分相似，因此认为些法复制的模型是一种较理想的模型。同理，按中医理论用大黄喂小鼠使其出现类似人的“脾虚症”，如果又按中医理论用四君子汤把它治好，那么就有理由把它看成人类“脾虚症”的动物模型。 （二）重复性 理想的动物模型应该是可重复的，甚至是可以标准化的。例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克，百分之百死亡，这就符合可重复性和达到了标准化要求。又如用狗做心肌梗死模型照理很合适，因为它的冠状动脉循环与人相似，而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏的剖胸手术，但狗结扎冠状动脉的后果差异太大，不同狗同一动脉同一部位的结扎，其后果很不一致，无法预测，无法标准化。相反，大小白鼠、地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致，可以预测，因而可以标准化。 为了增强动物模型复制时的重复性，必须在动物品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理；实验及环境条件，季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌；实验方法步骤；药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法；麻醉、镇静、镇痛等用药情况；仪器型号、灵敏度、精确度；实验者操作技术熟练程度等等方面保持一致，因为一致性是重现性的可靠保证。 （三）可靠性 复制的动物模型来应该力求可靠地反映人类疾病，即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化，应具备该种疾病的主要症状和体征，经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实。若易自发地出现某些相应病变的动物，就不应加以选用，易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用。例如铅中

朗肯循环

朗肯循环 简单蒸汽动力装置主要设备有蒸汽锅炉、汽轮机、给水泵和冷凝器等。 水首先在锅炉中吸收热量汽化和过热，形成高温、高压的过热蒸汽。过热蒸汽被送至汽轮机，在其中绝热膨胀作功。在汽轮机出口，工质达到低压湿蒸汽状态，称为乏汽。乏汽被送至冷凝器内定压冷却，重新凝结成水。最后，由给水泵加压后送回锅炉加热而完成一个循环。 朗肯循环： 蒸汽动力装置的实际工作循环可以理想化为由两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程组成的理想循环，即朗肯循环，也称为简单蒸汽动力装置循环。如图所示： 如左图所示，0-1为工质在锅炉内定压吸热过程，过程中工质吸热q 1=h 1 -h ，可 用h-s图上的线段长度a来表示；1-2为汽轮机内绝热膨胀过程，过程中汽轮机 中作出轴功 (W s,T ) 1-2 =h 1 -h 2 ，可用h-s图上的线段长度b来表示；2-3为定压放热 过程，工质放热 |q 2|=h 2 -h 1 ，可用h-s图上的线段c来表示；3-4为工质在水泵 内的绝热加压过程，过程中给水泵消耗轴功 (W s,p ) 3-1 =h -h 3 ，可用h-s图上的线段 长度d来表示。 过程的循环净功为：

朗肯循环的热效率可表示为： 若忽略给水泵消耗的轴功，则朗肯循环的热效率公式可近似地表示为： 朗肯循环热效率的分析： 提高循环的平均加热温度及降低循环的平均放热温度，均可提高朗肯循环的热效 率。具体措施是提高蒸汽的初温t 1、初压p 1 ，降低乏汽的压力p 2 。 ①提高蒸汽初温对热效率的影响： 当蒸汽的初压p 1及乏汽的压力p 2 不变时，而蒸汽的初温由t1提高到，则如右图 所示，平均加热温度要升高，即 T' m1>T m1 ，而放热温度T 2 不变，则朗肯循环的热 效率得到提高。 此外，蒸汽的初压不变而蒸汽的初温提高时，如右图所示，则绝热膨胀终了状态2'比原状态2有较大的干度。这有利于减少汽轮机内部的功耗散，也有利于改善汽轮机叶片的工作条件。但另一方面，为提高蒸汽的初温，则要求锅炉过热器所用材料具有较好的耐热性。 ②提高蒸汽初压对热效率的影响： 当蒸汽的初温T 1及乏汽的压力p 2 不变时，而蒸汽的初压由p 1 提高到，则如左图