上海交通大学学报

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黄彬1, 邰能灵1, 傅晓红2, 王鹏2, 倪明杰2, 卫卫2

2011,45 (06): 787-792.

摘要 ( 4016 )

设计了一种新的混合型滤波系统，该系统由大容量无源滤波器和较小容量的有源滤波器共同组成.针对船舶的多工况运行方式导致电力系统拓扑结构及参数发生改变这一状况，提出了在电力系统的特定位置安装混合型滤波器，利用较大容量无源滤波器滤除系统特定次谐波，较小容量有源滤波器用于补偿及系统微调的方案.对某大型船舶电力系统的测试结果表明，新型滤波器具有较高的性价比，能适应大型船舶的多工况运行方式.

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低成本选择性发射区太阳电池的制备和特性

张松1, 孟凡英1, 汪建强1, 刘峰2, 李翔2, 黄建华2

2011,45 (06): 793-797.

摘要 ( 3130 )

运用Matlab软件，在电池能量损耗最小前提下，对选择性发射极（Slective Emitter，SE）电池的栅线间距和宽度进行了模拟计算.在理论计算指导下，在国产化设备的太阳电池生产线上，采用印刷技术实现选择性磷源涂覆和扩散，并制成电池，通过电化学测试、伏安曲线、量子效率（Quantum Efficiency，QE）等检测分析，初步发现，印刷涂覆的SE太阳电池输出特性优于常规工艺制备的电池，转化效率提高约1%.

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非晶硅/晶体硅(a-Si/c-Si)异质结

汪建强1, 2, 高华2, 张剑2, 张松1, 李晨1, 叶庆好1, 孟凡英1

2011,45 (06): 798-803.

摘要 ( 6423 )

通过对非晶硅/晶体硅(a-Si/c-Si)异质结能带不连续、发射结掺杂以及界面态密度进行分析，研究它们对a-Si/c-Si异质结的界面特性，以及a-Si(N+)/c-Si(P)结构电池性能的影响.研究发现，能带不连续以及a-Si发射结高掺杂有利于实现界面复合机制由以悬挂键复合主导的复合机制向由少数载流子复合占主导的SRH(ShocklyRead-Hall)复合机制转变，有效降低界面复合速率.AFORS-HET软件模拟显示：在c-Si(P)衬底掺杂浓度为1.6×1016 cm-3时，a-Si(N+)发射结掺杂浓度大于1.5×1020 cm-3是获得高电池效率的必要条件；与短路电流密度相比，开路电压受a-Si/c-Si界面态密度影响更明显.

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基于混合校正内点法的最优潮流

谢亮1, 江晓东2, 李少华1

2011,45 (06): 804-808.

摘要 ( 3800 )

提出了一种混合校正的内点法.该方法有效结合了预测校正和中心校正方式，在预测校正过程中通过动态选择校正方向在总的牛顿方向中的比例来优化搜索方向，以改善中心校正的效果，进而加快了整个算法的收敛速度.通过IEEE 57、IEEE 118、IEEE 300和3个实际系统的仿真计算表明，与多中心校正内点法相比，此算法能以更少的迭代次数和计算时间快速收敛.此外，计算结果还表明，该算法比传统的预测校正内点法及其衍生的内点法更具有鲁棒性.

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基于粒子群改进神经网络的舰艇磁场推算模型

连丽婷, 肖昌汉, 杨明明, 周国华

2011,45 (06): 809-813.

摘要 ( 4626 )

针对目前线性建模解决舰艇内外磁场推算问题时存在的困难，从非线性优化的角度出发，建立了内外磁场之间的误差反向传播神经网络预报模型.为了改善网络的固有缺陷，利用粒子群算法优化网络的初始权值与阈值，使其能够逃离局部最优点，增强了网络的鲁棒性.该方法避免了利用线性化方法存在的诸多困难，可实现舰艇内外磁场推算.利用船模实验对网络预测的准确性进行了验证，结果表明其换算精度较线性方法有所提高，满足工程实际需求.

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基于故障全量的输电线路纵联阻抗算法

夏经德, 索南加乐, 何世恩, 王莉, 刘凯, 许立强

2011,45 (06): 814-820.

摘要 ( 3567 )

提出了一种基于线路两端故障全量的输电线路纵联阻抗算法，在准确地总结基于故障分量纵联阻抗特性的基础上，充分地描述了在各种运行条件下负荷分量对计算结果的影响，确立了合理的保护动作定值.该算法不需专设保护启动元件，在系统运行的任何时刻，一旦计算结果小于保护动作定值，就可确定为区内故障，线路两端保护可协同动作；否则不论是否发生故障，保护都可靠不动.在电磁暂态程序（EMTP）中建立1 MV 500 km线路模型，使用兰州东至咸阳750 kV动模数据，进行了各种故障下的仿真.仿真结果表明，所提出的算法稳定可靠，抗过渡电阻能力较强，动作灵敏，具有自选相能力，能正确判断出上述各故障状态.

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基于电压源换流器型直流输电分区联络线的黑启动方案

李胜1, 杨琦2, 李春叶3

2011,45 (06): 821-825.

摘要 ( 3726 )

提出了基于电压源换流器型直流输电(High Voltage Direct Current Based on Voltage Source Converters,VSC-HVDC)线路作为分区联络线的黑启动方案，对区域电网实施软启动和恢复过程进行了研究.VSC-HVDC良好的电压、频率控制特性使得黑启动过程快速且平稳，不发生涌流和暂态过电压.通过PSCAD软件进行了仿真试验及数据分析，验证了所提出的基于VSC-HVDC分区联络线黑启动方案的可行性.

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海底布放磁传感器的磁定位方法的模拟实验研究

张朝阳, 肖昌汉

2011,45 (06): 826-830.

摘要 ( 3354 )

对基于磁场分量的定位方法和磁梯度定位方法进行了模拟实验研究.结果表明，磁定位方法为海底布放磁传感器定位是可行的，在测量条件一般的情况下，基于磁场分量的定位方法精度较高.分析了应用磁定位方法为海底磁传感器定位的工程实现条件，为实际中海底布放磁传感器的定位工作提供了一种思路.

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基于横向磁通的包装机横封感应加热建模及仿真

李雷, 王石刚, 莫锦秋, 韦晓晖

2011,45 (06): 831-836.

摘要 ( 3781 )

针对包装机横封时的温度分布问题，对横封感应加热的温度场进行了数值建模和计算.在横向磁通原理的基础上，结合横封过程和所用铝塑复合包材的特点，研究了横封感应加热的电磁场和温度场描述方程和边界条件，建立了适用于包装机横封感应加热的电磁场和温度场的数学模型.利用大型通用有限元分析软件ANSYS对感应加热的涡流场和温度场进行了仿真.通过分析包材封合截面的各向温度分布情况，证明模拟实际工况下的温度分布满足封合要求.仿真结果为工程应用提供了参考.

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不同燃烧模式下正庚烷燃烧发动机排气超细颗粒特性

刘炜1, 2, 黄震1

2011,45 (06): 837-841.

摘要 ( 4379 )

在改造的发动机上研究了正庚烷缸内直喷压燃（CIDI）、进气道喷射均质压燃（HCCI）以及进气道气缸喷射复合燃烧（CCCI）3种燃烧模式的发动机排气超细颗粒特性.结果表明，排气超细颗粒数浓度-粒径分布曲线随预混合率变化显著；CIDI燃烧时，排气超细颗粒以积聚模态微粒为主.随着预混合率的增大，排气积聚模态微粒数浓度明显降低,而核模态数浓度则显著增大;正庚烷HCCI燃烧时发动机排气超细颗粒以核模态微粒为主，积聚模态微粒数浓度很低;正庚烷CCCI和HCCI燃烧时发动机排气总颗粒数浓度明显较CIDI燃烧时高.排气核模态数浓度与HC排放明显相关.

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汽车尾气余热热电转换装置设计与初期试验

全睿a, 全书海a, b, 黄亮b, 邓亚东a, 唐新峰c

2011,45 (06): 842-846.

摘要 ( 5233 )

为有效利用汽车尾气中的废热以提高其燃油经济性，构建了汽车尾气余热热电转换台架试验装置,通过初期试验分析了在汽车发动机不同转速下分流器对出口尾气温度的影响因素，并测试了不同气体流场结构下的集热器表面温度分布情况和热电转换模块的输出性能.结果表明，分流器在尾气热传输方面构成了很大的热阻，延长尾气在集热器内部的流动时间和路径可以有效提高其表面温度和热电转换装置的输出能力，采用蛇形流道结构的集热器表面温度分布比空腔结构更加均匀.结合初期试验结果和实际经验提出了系统设计与集成的改进措施，对今后的进一步研究工作有一定指导意义.

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船用燃气轮机红外抑制器的实验研究

谈立成, 张会生, 陆振华, 苏明

2011,45 (06): 847-850.

摘要 ( 3331 )

采用可调节高度的支架，针对船用燃气轮机红外抑制器的喷管与混合管间距对抑制器引射性能的影响进行了热态实验.同时，实验了不同收缩比的喷管对其引射性能的影响，测量了抑制器出口截面直径方向上的压力和温度分布以及主流入口静压.结果表明:热态情况下喷管和混合管间距与混合管直径的比值a/D=0.875左右时，抑制器出口中心区排气温度最低.减小波瓣喷管出口与入口截面积比值（收缩比）Aout/Ain，有利于降低抑制器排气温度，但也将增大抑制器的阻力.

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Ag/Al₂O₃催化二甲醚选择性还原NOx的试验研究

刘佳, 陈晓玲, 吴娇, 周相满, 张武高

2011,45 (06): 851-855.

摘要 ( 3276 )

为了拓展二甲醚（DME）在低温条件下选择性催化还原NOx的效果，采用浸渍法制备了Ag/γ-Al₂O₃催化剂，试验研究了反应温度、Ag/γ-Al₂O₃质量分数、氧含量、NOx源、DME/NO摩尔比对NOx转化率的影响.结果表明，Ag/γ-Al₂O₃催化剂在低温条件下具有良好的脱氮性能，在200 °C时就显示较高的活性，随着温度的升高，NOx转化率先增大后减小；Ag/γ-Al₂O₃的催化活性随氧含量的增加先增大后减小，氧含量约为8%时催化效果最佳；最佳Ag质量分数约为3%；DME/NO最佳摩尔比为2；催化活性基本不受NOx源的影响.

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基于节点群整合方法的航天器热网络模型修正技术

秦文波, 程惠尔

2011,45 (06): 856-860.

摘要 ( 3685 )

根据航天器节点热网络方程的组成，结合实际机构的工程特点，建立了节点群参数化热网络整合方程，提出以此为基础的航天器热网络模型修正技术.基于原型热试验数据和导热基本原理的温度外推计算公式，可用来确定无测点的节点温度，解决航天器热试验温度测点不足，致模型修正工作无法付诸实施的难题.利用热网络修正模型，可以得到误差在工程许可范围的计算结果.

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含油金刚石纳米制冷剂的核态池沸腾换热特性

庄大伟1, 彭浩2, 胡海涛1, 丁国良1, 朱禹1

2011,45 (06): 861-865.

摘要 ( 5948 )

研究了含油金刚石纳米制冷剂（即由制冷剂R113、润滑油VG68和金刚石纳米颗粒组成的纳米流体）的核态池沸腾换热特性，分析了金刚石纳米颗粒对含油制冷剂核态池沸腾换热的影响.实验中饱和压力为101.3 kPa；热流密度为10~80 kW/m2；纳米油(纳米颗粒和润滑油的混合物)的质量分数为0~5%；在纳米油中金刚石纳米颗粒的质量分数为0~15%.实验结果表明：金刚石纳米颗粒增强了含油制冷剂的池沸腾换热，在测试工况下换热系数最大可增加63.4%，并且增加幅度随纳米油中纳米颗粒质量分数的增加而增加，随纳米油质量分数的降低而增加.开发了含油纳米制冷剂池沸腾换热关联式，关联式预测值与94%的实验数据偏差在±20%以内.

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活性炭/膨胀石墨固化混合吸附剂导热和渗透性能测试

金哲权, 田波, 王丽伟, 王如竹

2011,45 (06): 866-869.

摘要 ( 4821 )

为了提高活性炭吸附剂的传热性能，同时不影响其传质特性，选择6种不同粒径的活性炭吸附剂，并按5种比例制备了活性炭/膨胀石墨固化混合吸附剂，采用稳态法，对样品进行了导热系数、渗透率的性能测试.研究表明：在600 kg/m3的密度下，不同粒径活性炭吸附剂导热系数基本维持在0.36 W/(m·K)的恒定值，渗透率随着粒径的增大而增大；活性炭/膨胀石墨固化混合吸附剂的导热系数最高可达2.61 W/(m·K)；随着活性炭比例的升高，导热系数逐渐减小，渗透率逐渐增大；当活性炭比例达到最大的71.4 %(2.5∶1.0)时，导热系数为2.08 W/(m·K)、渗透率为51.6 μm2，相比颗粒状活性炭，其导热系数提高了5.6倍.

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扰流板型太阳能平板空气集热器集热性能

夏佰林, 赵东亮, 代彦军, 李勇

2011,45 (06): 870-874.

摘要 ( 4953 )

对一种扰流板型太阳能平板空气集热器的集热性能进行了研究，并对各种影响集热器热性能的因素进行了分析，揭示了总热损失系数、扰流板肋片效率、流道内空气流速和扰流板的间距对效率因子和热迁移因子的影响机理.获得了扰流板型太阳能平板空气集热器的集热效率理论表达式，为此类太阳能空气集热器的设计及应用提供了参考.

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BOOST发动机建模及其在混合动力仿真中的应用

王存磊, 殷承良, 王磊

2011,45 (06): 875-879.

摘要 ( 4869 )

基于发动机仿真软件BOOST开发了发动机模型，通过调整节气门流量系数和燃烧模型参数，标定了发动机万有特性.分析了BOOST发动机相对于简单发动机模型的优势，并基于国IV(I)型循环工况，将BOOST发动机在CRUISE环境中进行了应用，给出了发动机和集成式起动机-发电机（ISG）在城区和城郊路况下的动力性参数及油耗.结果表明，相对于简单发动机模型，BOOST发动机较好地仿真了发动机瞬态过程,可以有效地指导控制策略优化.

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受限空间内射流影响下气固两相流动非定常数值模拟

陈锦成, 王彤, 谷传纲, 傅耀

2011,45 (06): 880-884.

摘要 ( 3290 )

就射流对受限空间内气固两相流动的影响进行了三维非定常数值模拟.分析计算结果发现，在射流结构下游尾迹附近区域出现局部回流；在射流结构背风侧存在不对称的连续涡结构发生、脱落与破裂过程，并且涡结构的脱落具有周期性.另外，通过分析射流对不同粒径颗粒尺度的影响，发现射流对10 μm量级颗粒能够在流道内形成持续稳定的低浓度区域，计算结果与试验吻合较好.通过分析试验中未测量的位置和参数的计算数据，加强了对该流场内流动特征和颗粒分布的理解，为壁面射流控制手段在流体机械工程上的应用提供参考.

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主-从电子控制单元柴油机控制系统的开发

宋雪桦1, 翁乙文1, 袁银南1, 吴迪2, 王洪2, 张育华2

2011,45 (06): 885-889.

摘要 ( 4027 )

提出一种基于2个6缸柴油机电控单元构成主-从电子控制单元( Electronic Control Unit, ECU)的控制系统，实现对12缸电控单体泵机车柴油机控制.主、从ECU具有完全相同的软、硬件结构，由ECU所在控制系统中的物理位置决定其主、从身份，两者具有完全可互换性.阐述了主、从ECU的硬件结构、身份识别逻辑、通信协议以及发动机控制策略，并将设计的系统应用于12V280机车柴油机.实验证明，所提出的控制系统设计合理，各实验工况转速稳定，误差可以控制在0.5%以内.

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纳米流体在回路型重力热管中的沸腾传热特性

刘振华, 杨雪飞

2011,45 (06): 890-894.

摘要 ( 10382 )

对回路型重力热管蒸发段中氧化铜-水纳米流体的沸腾传热特性进行了试验，分别讨论了纳米颗粒的质量分数wCuO，工作压力p等参数对沸腾换热系数和临界热流密度的影响.结果表明：母液中添加适当浓度的纳米颗粒可以同时强化沸腾换热系数和临界热流密度；工作压力对沸腾换热系数有显著影响，而对临界热流密度的影响十分微弱;热管蒸发段的临界热流密度随wCuO的增加而增加，在wCuO>1.0%后保持稳定；而沸腾换热系数也随wCuO的增加而增加，在wCuO>1.0%后反而逐渐降低.临界热流密度强化机理主要来自于纳米颗粒在加热表面形成的吸附层；而沸腾换热系数强化与吸附层和纳米流体自身物性变化均有关系.

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基于动态阈值的模糊自适应控制高硬度球面磨削方法

李冬冬, 许明明, 胡德金, 许黎明

2011,45 (06): 895-900.

摘要 ( 3177 )

为避免高硬度球面磨削过程中工件表面被拉毛，测量电主轴电流而间接获得磨削力，以电主轴电流作为反馈量来控制高硬度球面磨削过程中的磨削力.针对高硬度球面磨削过程中磨削力的特点，采用基于动态阈值的模糊自适应控制策略（DTFACO），自动获取并实时调整电流阈值，对影响磨削力的磨削深度和摆动角速度在线模糊调整，以适应磨削过程并保持磨削过程稳定.实验结果表明，与定进给磨削方式（FFSG）磨削高硬度球面相比，在不降低磨削效率的情况下，DTFACO可以减小磨削后工件表面粗糙度，避免了高硬度球面磨削过程中工件表面被拉毛的现象.

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改进型BP 神经网络对球面磨削最高温度的模拟与预测

蒋天一, 胡德金, 许开州, 许黎明

2011,45 (06): 901-906.

摘要 ( 3784 )

基于人工神经网络良好的非线性逼近特性，利用正交试验结果作为神经网络的训练样本，建立基于批训练的改进型误差反向传播(BP)神经网络，并通过Levenberg-Marquardt算法使网络误差最小化，配合Bayesian正则化使网络的误差平方和、网络权重以及阈值平方和实现最优化组合.结果表明，改进型BP神经网络具有较快的收敛速度、较好的泛化性和较强的稳定性，能够准确模拟和预测球面磨削中的最高温度.

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空气介质中非金属基金刚石砂轮的修整效果

许明明, 李冬冬, 胡德金

2011,45 (06): 907-910.

摘要 ( 4038 )

为了克服非金属基材料的非导电性和弱导电性,提出了在表面涂抹导电介质的电火花放电修整非金属基金刚石砂轮方法. 利用电火花成型机床在空气介质中进行电火花修整树脂基金刚石砂轮实验，研究了修整过程中的不同放电参数对修整效率的影响，用三维数字显微镜观察电火花修整前后金刚石砂轮表面的微观形貌，比较了放电参数作用下不同的修整效果．

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7085铝合金固溶温度预热后的大应变变形强化

许晓静, 吴桂潮, 王彬, 张福豹, 罗勇等

2011,45 (06): 911-914.

摘要 ( 4253 )

提出了一种工艺性能好并能将位错强化和其他强化机制有机结合的超高强7085铝合金制备技术路线，即先在固溶处理温度对7085铝合金进行预热，然后，进行铝合金冷却速度较快的大应变变形等通道转角挤压(ECAP）加工.结果表明，ECAP加工对7085铝合金产生的强化与所用模具的温度密切相关，与模具温度为400 °C的ECAP加工相比，模具温度为室温的ECAP加工对7085铝合金的强化效果显著.基于Taylor公式的定量计算结果表明，该显著的强化主要不是来自于位错强化的增加，而是来自于其他强化机制（沉淀强化、晶界/亚晶界强化等）的作用.

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基于可编程多轴控制器的电火花铣削伺服轨迹生成及控制方法

黄河, 白基成, 卢泽生

2011,45 (06): 915-919.

摘要 ( 4109 )

针对电火花铣削（EDM）加工过程中，要求控制系统具有能够根据加工间隙状态实时调整轨迹运动速度的功能以及特有的短路时按照原轨迹快速回退的功能，基于PC上位机和可编程多轴控制器（PMAC）构建了EDM数控系统，并按照实时性要求分配任务的执行. 提出使用正、反向2个运动程序结合后台PLC （Programmable Logic Controller）程序进行加工的方法，实现了加工过程中高效、精确的短路回退运动.利用PMAC时基功能，使工具电极的运动速度随加工间隙状态的变化而调整.轨迹运动方向和运动速度的改变完全由PMAC完成，减轻了上位PC机的运算负担，提高了加工的实时性.给出了三维型腔的加工实例.

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树脂复合减振钢板法向黏结强度与扩孔性能的试验研究

陈劼实, 陈军, 黄元辰, 王勇

2011,45 (06): 920-923.

摘要 ( 4048 )

为数值模拟分析时有效地预测树脂复合减振钢板成形过程中的失效形式，设计了测量两表层钢板之间法向黏结强度的试验方法，获得了树脂复合减振钢板的法向黏结强度；并设计了测试树脂复合减振钢板扩孔成形性能的试验模具，获得了极限扩孔率.试验结果表明：树脂复合减振钢板和单层钢板的差异在于成形性能参数和工艺参数不同；要将复合减振钢板成功地应用于工业生产中，必须针对复合减振钢板的变形特点而设定新的失效评判标准，并开发新的检验手段.

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基于径向基神经网络的薄板平整轧制力预报模型

段雪厚, 王石刚, 徐威, 唐成龙

2011,45 (06): 924-928.

摘要 ( 3610 )

冷轧薄板在平整轧制时具有轧件厚度薄、压下率小的特点，其平整轧制力往往计算困难，精度难以保证.针对上述情况，提出一种基于参数修正的轧制力数学模型来计算其平整轧制力.同时，为进一步提高计算精度，运用RBF(Radial Basis Function)神经网络来预测该平整轧制力数学模型的计算误差，并将该误差与数学模型的计算值相结合，完成对其的修正.离线仿真结果表明，薄板平整轧制力数学模型在经过自身修正参数及RBF神经网络的2次修正后，计算精度可达到6%以内，具有较高的工程应用价值.

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纳米级5-FU变形脂质体的体外透瘢痕试验

张振1, 沃雁1, 章一新1, 毛小慧2, 钱云良1, 王丹茹1, 贺蓉3, 崔大祥3

2011,45 (06): 929-934.

摘要 ( 3789 )

为了研究变形脂质体在增生性瘢痕中的渗透作用，制备载抗瘢痕药物5-氟尿嘧啶（5-FU）的纳米级变形脂质体，用荧光剂罗丹明6GO标记，进行体外透皮、透瘢痕试验，通过高效液相色谱分析检测不同作用时间后皮肤和增生性瘢痕的累积药物透过量以及24 h后皮肤和瘢痕组织内的药物滞留量，并采用激光共聚焦显微镜分析荧光强度.各组24 h药物累积透过量由大至小的排序为：5-FU变形脂质体透瘢痕组（T-scar）、5FU水溶液透瘢痕组（C-scar）、5-FU变形脂质体透皮肤组（T-skin）、5-FU水溶液透皮肤组（C-skin）；24 h后皮肤和瘢痕组织内的药物滞留量以及荧光强度由大至小的排序为：T-scar、T-skin、C-scar、C-skin.结果表明：变形脂质体在增生性瘢痕中的渗透能力最强，对于增生性瘢痕来说，变形脂质体是一种高效的载药渗透材料.

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变工况下周向弯曲风扇叶顶涡声特性

金光远1, 2, 欧阳华1, 胡彬彬1, 吴亚东1, 杜朝辉1

2011,45 (06): 935-939.

摘要 ( 4496 )

采用计算流体力学数值方法研究变工况下周向弯曲低压轴流风扇的叶顶泄漏流动特性，结合涡声理论分析泄漏涡与声源的协同特性，分析叶片不同周向弯曲方向对协同性的影响，并通过近场机匣壁面动态压力测量和远场声学测量，验证叶片周向弯曲方向对近远场声学特性的控制规律.研究表明，泄漏涡声源是周向弯曲叶轮小流量工况下的重要声源，速度矢量与涡矢量的夹角值控制叶顶区域声源强度和分布.近远场实验结果表明，泄漏涡声源与远场声学关系密切.

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n次幂变厚度环形超声聚能器径向振动特性

刘世清1, 苏超1, 姚晔2

2011,45 (06): 940-944.

摘要 ( 3055 )

对剖面厚度按n次幂函数变化的环形超声聚能器的径向振动特性进行研究.基于机电类比原理，推导出环形聚能器的径向振动机电等效电路及其径向共振频率方程，给出了聚能器的位移振幅放大系数表达式，探讨了第1、2阶共振聚能器位移振幅放大系数及共振频率与其半径比的关系.计算表明，聚能器基频随半径比增大而降低，而第2阶共振频率随半径比变化存在1个极小值.此外，振幅放大系数随幂次n增高而增大，第2阶共振具有更高的振幅放大系数.有限元仿真结果与理论相吻合.

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