培养温度（精选十篇）
培养温度 篇1
1 仪器与试药
电子天平:型号PB602-N, 厂家:梅特勒公司。
恒温培养箱:型号DH500AB, 厂家:天津市泰斯特仪器有限公司。
营养琼脂:厂家:奥博星生物技术有限公司。
2 测试方法与统计
2.1 培养基平皿的制备。
2.1.1 将已清洁的∮90×15mm的硅硼酸玻璃培养皿置于121℃湿热灭菌0.5h。
2.1.2 将培养基加热熔化, 冷至45℃, 在净化超净台下将培养基注入培养皿, 每皿约15ml。
2.1.3 待琼脂凝固后, 将培养基平皿倒置于30~35℃恒温培养箱, 培养48小时, 若培养基平皿上确无菌落生长, 即可供采样用。
2.2 采样。
2.2.1选取级别为100000级六个区域作为采样点, 每个点取10个样品。
2.2.2测试前, 将准备好的培养基平皿装入密闭容器内, 传入洁净区。
2.2.3测试人员铺培养基平皿, 标记采样位置, 打开皿盖, 使培养基表面暴露放置30分钟, 盖好皿盖倒置, 装入密闭容器内, 传出洁净区。
2.3 培养。
2.3.1 阴性对照:同时取空白平皿做阴性对照, 检验培养基本身是否污染。每次阴性对照不得少于3个培养皿。
2.3.2 培养:每个点取10个样品, 分别置于30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃的恒温箱中培养48小时, 取出后观察分析。
2.4 菌落计数。
2.4.1 用肉眼直接计数, 点计每个培养基平皿内的菌落数。
2.4.2 若培养皿上有2个或2个以上的菌落重叠, 可分辨时仍以2个或2个以上的菌落计数。
2.5 记录与计算。
2.5.1 对培养基、培养条件及其它参数做详细记录。
2.5.2 平均菌落的计算。
式中: 平均菌落数;M1-1号培养皿菌落数;M2-2号培养皿菌落数;Mn-n号培养皿菌落数;n-培养皿总数
2.6 结果与判定。
2.6.1 用平均菌落数判断洁净空气中的微生物。
2.6.2 洁净室内的平均菌落数必须低于所选定的评定标准。
3 结果与讨论
3.1 结果。
3.2 讨论。
注意事项
3.2.1 测试用具要做灭菌处理, 以确保测试可靠性、正确性。
3.2.2 采取一切措施防止人为对样本的污染。
3.2.3 由于细菌种类繁多, 差别甚大, 计数时一般用透射光于培养皿背面或正面仔细观察, 不要漏计培养皿边缘生长的菌落, 并须注意细菌菌落于培养基沉淀物的区别, 必要时用显微镜鉴别。
3.2.4 采样前应仔细检查每个培养皿质量, 如发现变质、破损或污染的应剔除。
3.3 结论。
通过对六组60个平皿中沉降菌的培养、观察, 得出结论:在33℃的条件下, 菌落生长最为完好, 32℃、34℃的条件下菌落生长较好。因此, 在生产中, 我们把恒温培养箱控制在33±1℃, 使菌落完全生长, 有利于洁净区环境监测沉降菌的检测, 从而控制洁净区洁净度。使产品达到无菌要求。
摘要：目的:通过对温度监控的具体研究, 达到培养沉降菌的最佳温度。方法:以水为溶剂, 将培养基制成后, 置于恒温箱中, 培养观察。结果:经一系列的实验中证明, 在33±1℃条件下, 菌落生长最为良好。结论:在33±1℃下培养, 菌落能完全生长, 有利于观察。
《温度和温度计》教学设计 篇2
《温度和温度计》是教科版三年级下册修订版第三单元第一课时的内容。本课由三个活动构成：活动一：观察温度计；活动二：摄氏温度的读和写；活动三：正确读出自己手中温度计的温度。本课学习目标得以展开和落实的切入点是常用液体温度计的主要构造。
【教学目标】
1.知道温度表示物体的冷热程度，物体的温度可以用温度计测量。
2.能认识温度计的构造并能正确读写温度计刻度上的数字，并把刻度上的数字与更热或更冷的温度联系起来。
3.理解测量工具使用规定的意义，并愿意遵守这些规定。
【教学准备】
1.学生准备：实验用温度计每小组两支；装不同温度水的水杯四只。
2.教师准备：相关课件。
【教学过程】
一、创设情境，导入新课
1.谈话：生活中我们用哪些词来形容物体的冷热程度？
2.生：冷、热、温、凉、烫。那么，怎样更准确地描述物体的冷热程度呢？物体的冷热程度怎样来测量呢？今天我们将一起来学习温度和温度计。（板书：温度和温度计）
二、动手实践，感悟发现（分组实验）
1.在同学们的桌子上有四杯水，按从左到右的顺序依次为1号杯、2号杯、3号杯、4号杯，你有什么方法区分四杯水的冷热？
2.体验一：体验的要求是：先把左手、右手分别同时伸入1号杯、4号杯，再分别同时伸入2号杯、3号杯，谁来体验？你发现什么？师演示。
3.体验二：体验要求是：先把左手、右手同时分别伸入2号杯、3号杯，谁来体验？你有什么发现？
4.同样的四杯水，由于实验的顺序不同，感到的冷热程度也不同，我们把物体的冷热程度用什么来表示？板书：温度。温度的单位是摄氏度。那我们靠感觉得来的物体的冷热程度可靠吗？怎样能准确地测出物体的冷热程度呢？（板书：温度计）
三、观察温度计
1.那么温度计是怎样测出温度的呢？我们先来了解一下温度计的构造。观察时要注意什么？温度计要小心拿放，谨防破裂。
2.学生观察汇报发现。
3.课件：温度计由玻璃管、液泡、刻度、液柱组成。有℃这个符号，说明这是一支摄氏温度计，最大数字100，最小数字0，中间分为100小格，每一小格是1摄氏度。
4.用手捂住液泡，又有什么发现？说明了什么？
（教师小结：温度计就是利用液柱的上升或下降来测量物体的温度的。）
四、温度计的读写
1.教师先指导读写
出示表示25℃的温度计图片。问：这表示多少摄氏度？怎么读？怎么写？（学生读，教师板演）
出示-8℃的温度计图片。问：这表示多少摄氏度？怎么读？怎么写？（学生读，教师板演）
2.液柱在零摄氏度以上较好认读，那在零摄氏度以下怎样认读？老师给同学们一首认读温度计的儿歌，看看有什么窍门。（课件：认读温度计儿歌）
3.认读温度计比赛。课件出示：每支温度计的读数是多少？怎么读？怎么写？
4.学生把认读的温度计计数写在题板上，提示学生写清两项内容：一是读作什么，二是写作什么。
5.学生举题板。教师统计结果，都做对小组奖励小星。
6.现在同学们都能熟练认读温度计上的温度了，我们来看一下你桌子上的温度计的读数。
7.提问：同样一个屋里的温度，为什么读的数不一样呢？
8.学生自由发言。
9.课件：读温度计的方法有仰视、俯视、平视。正确的方法是视线与液柱平视。有的同学朝着温度计用嘴呼气，呼出的热气也会一定程度影响温度计的读数。人们对正确认读温度计做了哪些规定呢？
10.课件出示：（1）手不要触摸温度计的玻璃泡；（2）呼出的热气不要对着温度计；（3）液面静止后，平视液面读数。
五、系统回顾，小结整理
1.提问：通过以上学习，用一句话总结一下你有什么收获？
2.探究在继续：我们学习了用温度计来测温度的方法，那怎么精确地知道这四杯水的温度呢？课下请同学们继续探究，怎样用温度计来测一杯水的温度。
婴儿培养箱温度监测差异分析和研究 篇3
2002年01月至2011年10月,国家药品不良反应监测中心共收到有关婴儿培养箱的可疑不良事件报告332份,主要为婴儿培养箱温度失控、通风系统故障、导致婴儿皮疹及划伤等,其中婴儿培养箱温度失控为167起,主要高发于国产婴儿培养箱[3]。由于婴儿培养箱是为无语言能力和自我保护能力的新生儿这一特殊群体提供治疗,因此其使用中的安全性越来越引起业界高度关注。本研究对目前市场应用最为广泛的几种婴儿培养箱在使用过程中进行实时安全监测,主要对影响诊治的婴儿培养箱温度参数进行监测,利用第三方检测设备,对临床常用的婴儿培养箱进行分类对比,发现不同婴儿培养箱在温度控制、设置与安全检测和报警等方面存在较大差异,有必要加强婴儿培养箱使用中的实时安全监测,以避免相关医疗事故的发生。
1 监测对象与方法
1.1 检测对象
本研究将拟实时监测的婴儿培养箱, 按照监测仓内长、 宽、 高规格( c m ) 将其分为A类(83×39×37)cm3、B类(73×47×39)cm3,每类按照完全随机抽样法(选择未放置患儿的在用设备)各抽取10台进行测试。监测设备为四川省环宇众冠科技有限公司生产,可定期校准溯源,可实时监测婴儿培养箱内温度变化并实现无线远程传输数据和集中监控,其用于温度检测的半导体数字传感器的温度测量范围为-80~100oC,测量精度为-0.5~+0.5oC[4]。该系统设置的监测报警温度上、下限分别为27.0oC和37.5oC。
1.2 方法
1.2.1 监测依据
按照国家质量监督检验检疫总局发布《中华人民共和国国家计量技术规范》(JJF 1260-2010)中《婴儿培养箱校准规范》(以下简称为《规范》)制定的婴儿培养箱温、湿度计量特性要求进行检测,包括温度偏差:不得超过-0.8~+0.8oC;温度均匀度:不得超过-0.8~+0.8oC,床垫倾斜时,温度均匀度不超过-1.0~+ 1.0oC;温度波动度:不得超过-0.5~+0.5oC。
1.2.2 监测方法
① 对10台A类婴儿培养箱温度在两周内分五个不同时间段进行实时监测:将监控系统的温度监测探头,分别安装在10台A类婴儿培养箱内,与培养箱自身温度传感器探头在同一位置,相距不超过2 cm。同时,在箱体外壁挂置一个监控显示报警器。在护士工作站安装中央显示监控系统,可同时显示所有受监控婴儿培养箱的实时温度。② 同理,对10台B类婴儿培养箱也如①的方法进行。
1.2.3 温度差异验证实验方法
对被监测婴儿培养箱的自显温度与监控设备监测温度差异性进行实验验证:采用4种温度监控传感探头,对被监测婴儿培养箱内同一点位温度进行同时监测。4种温度传感探头分别为:1) 培养箱自显箱温探头;2) 培养箱自带的肤温探头;3) 第三方监控系统半导体温度探头;4) 标准温度检测器(经中国测试技术研究院校准合格,证书为校准字第201403000316号)。
1.3 统计学分析方法
运用SPSS13.0软件进行统计分析。对于完全随机设计的两组计量资料运用t检验进行分析。
2 结果
2.1 温度对比监测结果
对温度监控设备的温度探头和标准温度检测器监测温度进行对比检测,两者的检测数据一致(见表1)。
对温度监控设备和A、B类婴儿培养箱自测温度进行对比检测:A类婴儿培养箱自身显示温度值比温度监控设备的温度值低2.4~3.1oC,二者数据统计分析差异见表2,不符合《规范》要求;B类婴儿培养箱自身显示温度值与温度监控设备显示温度值基本一致,低0.0~0.5oC,二者数据统计分析差异见表3,符合《规范》要求。
A类婴儿培养箱显示温度值与温度监控设备的监测温差为2.48±0.69oC,B类婴儿培养箱显示温度值与第三方温湿度监控系统的温度值温差为0.25±0.23oC,二者数据统计分析差异见表4。
2.2 监测结果差异性分析研究
温度监测设备监测结果与B类婴儿培养箱温差为0.25±0.23oC,该温差符合《规范》对婴儿培养箱温度偏差不超过±0.8oC的要求,但与A类婴儿培养箱自身显示的箱温温差达到2.48±0.69oC,进而通过温度差异验证实验,证明A类婴儿培养箱自身显示温度值确实比实际测得的温度低3oC左右。
根据《规范》对婴儿培养箱上述指标的定义分别为:温度偏差是指在温度稳定状态下,显示温度平均值与培养箱平均温度的差值;平均温度是指在温度稳定状态时,均匀间隔读取的婴儿培养箱温度的平均值;婴儿培养箱温度是指婴儿舱内垫子表面中心上方10 cm处(图1监测图A点)的空气实测温度;温度均匀度是指在四周方向及中央的5个点位的温度与平均培养温度的差值;温度波动值是指在稳定温度状态下,婴儿培养箱温度和培养箱平均温度之差。
婴儿舱内垫子表面中心上方10 cm处的空气实测温度为婴儿培养箱的要求温度,其温度偏差不应超过±0.8oC,温度均匀度不应超过±0.8oC[5],因此适合婴儿放置治疗的婴儿培养箱的空间任何点之间的温度差在无倾斜时是不应超过±0.8oC的。监测点位置示意图如下:
由图1可见,A类婴儿培养箱的舱内尺寸(长宽高)为83 cm×39 cm×37 cm(婴儿床为63 cm×35 cm),暖箱探头和第三方监控探头监测点到A点监测位置的直线距离为31.5 cm。在该婴儿培养箱使用说明书中描述:实时温度显示窗(即箱温显示)显示的是培养箱所选定工作模式下的传感器所处位置的温度。实验证明,该类婴儿培养箱所显示的温度差异超出了《规范》要求的安全数据。该类婴儿培养箱设置的报警温度上下限为25oC~37oC,其监测到的温度直接影响到设备报警系统的启动和运行,假设舱内实际温度升到38oC及以上时,本应该报警的系统却因为箱温监测和显示只有±35oC而不报警,此时对于培养箱内的婴儿存在安全隐患。
从监测实验数据中可以看到,B类箱温显示与第三方监测数据非常接近,数据的差值都在监测传感器的测量精度范围内(检测传感器探头的测量精度均在±0.3oC~±0.5oC)。研究分析认为,A类婴儿培养箱无论从制作工艺、温湿度控制原理、保温原理、监测报警,还是功能的稳定性、人性化等各方面与B类设备相比都有一定差距,应在研发过程中不断提升设备的制造关键技术和产品质量。
3 讨论
随着婴儿培养箱使用的普及,因婴儿培养箱使用不当而发生的医疗事件屡有发生,国家要求各医疗单位对在用医疗设备实行有效可行的安全管理,建立安全使用的监管[6]。目前护理部门常用的婴儿培养箱温度观察和记录方法是在箱内放置温度计,定时观察和记录内置温度计显示的温度[7],此传统方法的缺陷是:内置温度计不利于护理人员远距离观察记录;观察期是定时、间断的;对不在观察时间段的温度无法确定,不可能做到实时监控;观察记录的温度数据的准确性和真实性无法追溯等。近年来对婴儿培养箱安全使用的要求不断提高,随着信息化管理的深入,用信息化手段来监管医疗设备使用安全的需求日益强烈[8]。我们认为,用信息化技术来实现婴儿培养箱温度监测应满足以下要求:①实时、真实监测和记录婴儿培养箱使用过程中的全程数据;②能够远距离、直观地观察到温度值;③可对多个或全部在用的婴儿培养箱同时监测、记录;④数据可回溯和追溯,为处理医疗纠纷提供依据;⑤在异常下及时报警,且报警方式多样,易发现;⑥数据可统计分析,利于循证研究;⑦满足婴儿培养箱随时移动的特点。
由于婴儿培养箱是非常特殊的高风险医疗设备,依据其服务的群体和自身工作特点,无论是国产还是进口婴儿培养箱都存在如何在使用中监控设备的安全性问题,建议对诊治患儿有重大影响的婴儿培养箱温度进行使用中的实时监测。最好有独立于婴儿培养箱自身温度监测和报警系统之外的第三方温度监控报警系统,这样,在婴儿培养箱自身监测报警系统出现故障或意外失灵的情况下能起到辅助报警的作用,是加强婴儿培养箱安全使用的有效手段,可提高医疗质量,减少相关医疗事故的发生。
摘要：目的 探讨为婴儿救治提供重要保障的婴儿培养箱的温度差异性,以保障其运行安全。方法 采用完全独立于婴儿培养箱自身温度监测与报警系统之外的监测及报警系统,实时监测和自动记录20台不同品牌婴儿培养箱温度变化数据,与婴儿培养箱自身箱体显示温度进行对比、分析。结果 20台不同品牌婴儿培养箱中,10台(50%)在设备面板显示数据与监控设备测得的数据差异较大,临床存在安全隐患。结论 提倡对使用中的婴儿培养箱温度实时监测,采用独立的监测系统进行额外辅助监测和报警,可提升婴儿培养箱临床应用的安全性,降低相关医疗事故发生率,提高医疗质量。
关键词：婴儿培养箱,温度,温度监控,温度偏差
参考文献
[1]周丹.急救医学装备工程导论[M].北京:人民军医出版社,2006.
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[4]张辉宜,孙倩文,袁志祥,等.基于无线传感器网络的温湿度监控系统设计[J].计算机技术与发展,2014,11:246-249.
[5]GB 11243-2000医用电器设备第2部分:婴儿培养箱安全专用要求[S].
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[7]国家卫计委.卫医政发[2009]18号关于印发《医疗技术临床应用管理办法》的通知[R].
培养温度 篇4
有感于幸福的暖人温度，周大生于七夕之际倾情推出“微幸福?温度计”系列，将温度元素融入设计，以温度计的变形延伸形态，传达“感知幸福温度”的概念，伴随着心中有爱的人们透过温度感受身边的点滴幸福。
周大生邀您“幸福感知”
很多时候
我们缺少的不是幸福
而是感知
微幸福温度计
让温度化身为甜蜜的度量
于最细微处
感知最醇美的幸福
周大生邀您“幸福相知”
带上幸福温度计
从此
冷暖相知于
爱的征途
当生活磨钝了感知，我们开始浮躁地追求着100℃沸腾的刺激，开始对身边37℃的温暖幸福视而不见。或许我们都已太习惯于这种贴心的舒适，甚至于埋怨它的波澜不惊，更毋言去感知、体会它带给我们的感动与美好。熙熙攘攘的世界里，我们缺少的不再是幸福，而是感知幸福的能力。“微幸福温度计”系列吊坠，以小钻和紫晶镶嵌起每个微小却珍贵的幸福，唤醒我们对幸福的感知。它贴心而佩，与我们一起感知和铭记幸福温度，见证幸福温暖在心中催生出如宝石般璀璨的花朵。
培养温度 篇5
关键词：培养箱,温度,测量,不确定度,评定
1 概述
1)测量依据:GB/T 5170.2-1996电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法 温度试验设备。2)环境条件:温度0 ℃～35 ℃,电源220 V±10%RH,50 Hz。3)测量标准:数字多点温度计,量程0 ℃～50 ℃,精度优于±0.1 ℃。4)测量对象:恒温培养箱(有效范围温度10 ℃～70 ℃)。5)测量方法:利用数字多点温度计对恒温培养箱的温度进行测量。6)评定结果的使用:符合上述实验条件的恒温培养箱,其测量结果均可直接使用本标准不确定度的评定结果。
2 数学模型
温度示值误差测量数学模型式为:
其中,ΔTi为第i点的温度误差;ti为i点温度控制仪表温度三次读数平均值;ti上为第i点数字多点温度计上层温度三次读数平均值,℃;ti中为第i点数字多点温度计中层温度三次读数平均值,℃;ti下为第i点数字多点温度计下层温度三次读数平均值,℃;Δt为计量仪器本身不确定度因素。
3 温度示值标准不确定度的评定(设定温度为22 ℃)
3.1 输入量ti标准不确定度的评定
输入量ti标准不确定度主要来源于测量方法带来的误差,属于A类评定,通过记录得测量数据22.1,22.3,19.9。
单次实验标准差
根据测量连续重复性的要求,得到9组三次测量列:22.2,22.3,22.1;22.2,22.4,22.3;22.3,22.1,22.2;22.2,22.3,22.1;22.0,22.1,22.1;22.4,22.4,22.3;22.4,22.6,22.4;22.0,22.3,22.2;22.3,22.4,22.6。合并样本标准差Sp为:
实际情况下,每次测量为一次,则可得到:
自由度:
3.2 输入量ti上的标准不确定度评定
输入量ti上的标准不确定度利用A类方法评定。
输入量ti上的标准不确定度主要来源于测量方法带来的不确定度,用A类方法评定。
通过记录得测量数据22.5,22.3,19.4。
单次实验标准差:
根据测量连续重复性的要求,得到9组三次测量列:22.3,22.4,22.2;22.4,22.5,22.4;22.4,22.4,22.3;22.3,22.4,22.3;22.0,22.4,22.1;22.3,22.2,22.4;22.3,22.1,22.4;22.0,22.3,22.4;22.5,22.4,22.4。
合并样本标准差Sp为:
实际情况下,每次测量为一次,则可得到:
自由度:
3.3 输入量ti中标准不确定度的评定
输入量ti中的标准不确定度利用A类方法评定。
输入量ti中的标准不确定度主要来源于测量方法带来的不确定度,用A类方法评定。通过记录得测量数据22.4,22.2,19.2。
单次实验标准差:
根据测量连续重复性的要求,得到9组三次测量列:22.2,22.2,22.3;22.2,22.3,22.3;22.3,22.4,22.0;22.2,22.3,22.1;22.0,22.2,22.3;22.3,22.2,22.3;22.3,22.1,22.0;22.0,22.3,22.2;22.2,22.1,22.2。
合并样本标准差Sp为:
实际情况下,每次测量为一次,则可得到:
自由度:
3.4 输入量ti下的标准不确定度评定
输入量ti下的标准不确定度利用A类方法评定。
输入量ti下的标准不确定度主要来源于测量方法带来的不确定度,用A类方法评定。通过记录得测量数据22.0,22.1,19.9。
单次实验标准差:
根据测量连续重复性的要求,得到9组三次测量列: 22.0,22.1,22.0;22.1,22.0,22.0;22.1,22.2,19.9;22.2,22.1,22.0;22.1,22.1,22.2;22.2,22.0,22.0;22.1,22.2,19.9;22.0,19.9,19.8;22.0,19.9,20.2。
合并样本标准差Sp为:
实际情况下,每次测量为一次,则可得到:
自由度:
3.5 输入量Δt标准不确定度的评定
输入量Δt不确定度主要由仪器本身引起,根据仪器说明书得到数字温度计最大扩展不确定度为0.1 ℃,设定其包含因子k=3,则:
估计:
3.6 合成标准不确定度的评定
灵敏系数为:
根据JJF 1059得:
因此: uc(ΔT)=0.108 ℃。
根据JJF 1059得合成标准有效自由度为:
3.7 扩展不确定度的评定
取置信概率P=95%RH,按有效自由度γeff=7,查t分布表得到:
扩展不确定度为:
培养温度 篇6
关键词：马拉硫磷,光合细菌,正交实验,降解
马拉硫磷是一种重要的速效广谱性磷酸酯类杀虫杀螨剂, 其用途极为广泛, 在农业、牧业、粮仓及一般商品仓库, 以及环境卫生中都有应用。虽然马拉硫磷与有机氯农药相比, 毒性小, 残留低, 但由于其大量使用, 很多地区的粮食、蔬菜和土壤中均有其残留的存在, 因此马拉硫磷对农业环境的影响不容忽视[1]。
作为生物修复方法之一, 微生物对有机污染物的降解具有广泛的应用前景。国内外学者的研究表明, 微生物在农药转化中起着重要作用, 他们已分离出许多农药降解菌, 并对农药的降解途径进行了研究[2,3]。王兴祖[4]等人通过厌氧移动床生物膜反应器处理印染废水得到了沼泽红假单胞菌 (Rhodop seudomonas palustris) , 证明其具有高效脱色活性, 并研究了其脱色的适宜条件。蔡慧农等[5]对沼泽红假单胞菌的培养基进行了优化, 对其降解氨氮的效果进行了研究。很多学者从自然界中分离出可以降解有机磷农药的降解菌, 并对其降解特性进行了研究, Bello Ramirez等[6]证实氯代过氧化物酶可以切断有机磷农药中的P-0S键。阮少江等[7]推测甲胺磷的微生物降解是从甲胺脱氢酶打断P-N键开始的。然而, 利用光合细菌来降解马拉硫磷的报道较少。
沼泽红假单胞菌是光合细菌紫色非硫菌群的红螺菌属, 它不仅能在厌氧光照的条件下进行光能异养生长, 而且能在好氧黑暗条件下进行好氧异养生长;它几乎遍布于土壤、泥潭、沼泽、淡水、海水、水生植物根系, 因此, 与其他微生物材料比较具有优越性[8]。本研究选取沼泽红假单胞菌作为微生物材料, 用正交实验对马拉硫磷的降解条件进行了优化。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 菌种
沼泽红假单胞菌菌株由山西大学光合细菌研究室提供。
1.1.2 培养基
基础培养基采用光合细菌液体培养基。
1.1.3 试剂
乙腈、丙酮、马拉硫磷, 所用试剂均为分析纯;水为二次去离子水。
1.1.4 仪器
Agilent 6890气相色谱仪 (美国安捷伦公司) ;p HS-2型精密酸度计 (上海雷磁仪器厂) ;UV-2102PC紫外可见光分光光度计 (美国尤尼柯公司) ;FSH-2可调高速匀浆机 (金坛市杰瑞尔电器有限公司) ;LXJ-IIB型低速大容量多管离心机 (上海安亭科学仪器厂) ;TGL-16G高速冷冻离心机 (上海安亭科学仪器厂) ;GXZ-260A光照培养箱 (宁波江南仪器厂) 。
1.2 设计正交试验
拟在不同温度、p H值、接种量的情况下, 设计正交试验, 利用气相色谱测被菌株降解农药的浓度。比较结果得出菌株降解农药的最佳降解条件。
实验选取250 m L的透明小三角瓶, 培养液含量均相同。瓶口用棉花和纱布封口以防污染物落入。为了保证空气流通, 放入恒温振荡培养箱中培养。在不同温度, 180 r min-1摇床培养120 h, 取3 m L样品, 10 000 rmin-1离心5 min, 取上清, 加入等量的去离子水混匀, 稀释适当浓度后用紫外分光光度计在600 nm处测其OD值。参照环境中马拉硫磷残留的最大浓度, 实验所用的马拉硫磷质量浓度为10 mg/L。每组实验设置3个对照组, 分别为不加细菌的含农药培养液, 加细菌而且含农药培养液, 不加农药的细菌培养液。每个处理设2个平行。
1.3 溶液中马拉硫磷的提取
首先准确称取离心后的上清液25 g, 加入200 m L的烧杯中, 再加入50 m L乙腈;将混合液在匀浆机中高速匀浆2 min后, 用直径15 cm的定性滤纸过滤;将滤液收集到装有5～7 g氯化钠的200 m L具塞量筒中 (或具塞锥形瓶) 剧烈震荡1 min, 然后室温下静置30 min, 使其分层。吸取量筒中10 m L乙腈相溶液, 放入150 m L烧杯中, 将烧杯放入电热板 (60℃～80℃) 蒸至近干, 加入5m L丙酮用来溶解杯中提取到的马拉硫磷, 用0.2μm滤膜过滤待测。
1.4 有机磷农药浓度的测定方法
1.4.1 单个农药标准溶液
配制一个质量浓度为2 mg/L的马拉硫磷溶液, 作为气相色谱进样的标准液。
1.4.2 样品中马拉硫磷农药残留测定
在气相色谱仪上进行, 测定条件及过程参照中国人民共和国农业行业标准NY/T761—2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》。采用丙酮作为溶剂, 外标法按峰面积定量。
1.4.3 气相色谱法测定条件
检测器FPD;色谱柱DB-1701 30 m×0.53 mm×1.0μm;进样口温度220℃, 检测器温度250℃, 柱温为220℃;载气为高纯氮气, 10m L/min;燃烧气为氢气75 m L/min, 空气100 m L/min;进样量1μL, 保留时间11.2 min。
2 结果与分析
控制温度、p H值和接种量三个变量, 做三因素三水平实验, 结果见表1。将实验结果进行极差分析, 结果见表2。
由表2中极差分析结果可知, 在光合细菌降解马拉硫磷的影响因素中, p H为主要影响因素, 其次为温度, 菌株接种量对于降解率的影响最小。由第66页图1可知, 在所测区间内, 温度低于30℃时, 光合细菌对马拉硫磷的降解率随温度升高而增大, 当温度高于30℃时光合细菌对马拉硫磷的降解率随温度升高而减小;在所测区间内, 光合细菌对马拉硫磷的降解率随p H增大而提高;在所测区间内, 接种量低于108个/m L时, 光合细菌对马拉硫磷的降解率随接种量增大而提高, 接种量高于108个/m L时, 光合细菌对马拉硫磷的降解率随接种量增大而减小。
综合分析表2和图1可知, 影响马拉硫磷降解率的最优水平分别为:温度T=30℃, p H=7, 接种量为108个/m L。
3 结论与讨论
3.1 结论
通过设计正交试验, 分析各影响因素的极差结果发现, 光合细菌降解马拉硫磷的影响因素中, p H为主要影响因素, 温度为次要影响因素, 菌株的接种量对于降解率的影响最小, 即p H>温度>接种量。对比正交试验各因素降解率水平均值可以得出, 各因素的优化水平分别为:p H=7, 温度T=30℃, 接种量为108个/m L。
3.2 讨论
目前, 农药降解微生物的研究正方兴未艾, 且已不再局限于降解特性、降解机理的研究上, 但由于以下几方面原因, 大部分工作还只限于实验阶段, 还不能完全使农药降解菌从实验室走向实际应用。
一是多数所获得的农药降解微生物是在实验室的强选择压力下从土壤、水体或污泥等受污染的环境介质中直接分离筛选或经富集培养获得的, 且常用纯培养方式进行实验[9], 但自然界的土壤或水体中存在多种微生物共生, 其环境远比纯培养环境复杂, 分离所获得的农药降解微生物有可能受到原有菌群的拮抗作用而不能长期生存;二是农药污染化合物的组成很不稳定, 温度、湿度、p H值的波动也较大, 这对于农药降解微生物的生长很不利, 甚至会抑制其生长;三是直接从环境中筛选的农药降解菌降解速度慢, 无法满足实际需要, 或经常发生变异而导致降解能力丧失, 不能继续降解农药。
SLS预热温度场温度补偿研究 篇7
选区激光烧结 (SLS) 技术是采用红外激光作为热源烧结粉末材料成型的一种快速成型技术。采用SLS技术可迅速地将设计思想转化为实物模型, 在产品设计的最初阶段, 设计者就能拿到实实在在的样品, 可以及早地进行观感评价、结构分析、装配校核、性能和功能测试, 及时修改、优化设计, 还可以大大减少失误和返工, 能以最快的速度、最低的成本和最好的品质将新产品投入市场[1,2]。SLS分层烧结的原理决定了它可以加工任意复杂的零件, 特别适用于叶轮、电动工具外壳等复杂产品的初期设计验证。在SLS成型过程中, 预热是一个重要的环节, 没有预热, 或者预热温度不均匀, 会增加成型时间, 降低成型件的性能和精度, 甚至烧结过程完全不能进行[3]。一般来说, 结晶材料预热温度在材料熔融温度以下12℃时, 精度在±1℃[4]。对粉床表面温度的均匀性应有一定的要求, 而且在新的一层粉末铺好后, 应尽快将温度升到设定温度。但由于加热装置和散热环境等因素影响, 使得粉床表面预热温度不均匀, 中间高两边低, 进而影响烧结件性能[5,6]。
因此, 本研究基于有限元模拟和试验, 通过温度补偿改善预热温度场, 对提高烧结件性能、减少翘曲变形具有重要意义, 同时对提高加热的均匀性和零件的成型精度也具有重要意义。
1 预热温度场的有限元模拟
SLS成型预热温度场的有限元模拟结果如图1所示, 从图中可以看出, 粉床的中心区域温度梯度很小。该域的温度约为175 ℃, 所以在该区域烧结零件最理想, 零件成型性能较容易控制。在靠近成型缸壁的区域, 温度变化剧烈, 从内到外温度明显呈减小趋势。在接近缸壁处的粉末温度约为140 ℃, 与缸壁设置温度140 ℃接近。温度场相对X轴和Y轴对称分布。
边缘区域加框型热源温度补偿后, SLS预热温度场有限元模拟结果如图2所示。从图中可以看出随着热源的增加, 原本温度只有160 ℃的区域被170 ℃替代, 明显扩大了粉床的有效烧结区域。粉床周围区域的温度升高也会使中间理想加工区域的面积扩大。
模拟结果表明, 采用在粉床上增加热源的方式可以扩大粉床的有效烧结区域, 这对于提高粉床的利用率, 提高加工效率和制件的稳定性有重要作用。在此基础上, 笔者在选择性激光烧结成型机等试验平台上进行温度补偿试验, 来确定最佳的温度补偿方案。
2 温度补偿试验
2.1 试验设备及材料
本研究采用美国3D Systems公司生产的Sinterstation HiQ+HS型选择性激光烧结成型机为试验平台。该机的主要参数有:激光器功率为100 W;扫描速度为10 m/s;最大成型空间为330 mm×380 mm×450 m;精度为±0.1 mm。材料则采用日本AMS公司生产的Precimid•1160型尼龙为试验材料。
2.2 试验方案设计
文献[7,8,9]中的研究表明, 影响SLS烧结件密度的因素有激光功率、扫描间距、扫描速度、铺粉层厚和预热温度等。当其它参数一定时, 试件的重量仅受预热温度影响, 两者之间呈现一定的关系。当所有的加工参数一定时, 由于预热温度场的不均匀, 在成型缸同一加工层面上的不同点, 将得到不同的试件重量[10]。但由于温度检测困难, 笔者用试件重量来衡量热源温度补偿的效果。
本研究采用密度试验的方法, 由同一层面的密度分布规律, 以及烧结密度和预热温度的经验关系式, 反推出了粉床表面的预热稳态温度场, 并且得出成型缸内部粉床的温度分布基于xoz平面和yoz平面对称。因为X轴与Y轴方向具有相同的温度变化趋势, 并且边缘区域温度基本一致, 所以对X方向进行温度补偿研究。
该实验的试件尺寸为10 mm×10 mm×10 mm的方块, 定位在 (160, 0) 。加工参数:选用常用的一组参数, 预热温度为175 ℃, 激光功率为20 W, 扫描间距为0.15 mm, 烧结层厚为0.1 mm, 各加工参数全部固定不变。烧结完成后本研究在英恒电子衡量器上对各组试件进行重量测量, 比较在不同温度补偿方案下的试件重量, 以确定最优补偿方案。
影响温度补偿效果的因素主要有:热源激光烧结功率 (简称补偿功率) 、热源厚度 (简称厚度) 、热源与试件之间的距离 (简称间距) 。
为获得最佳的温度补偿效果, 笔者在试件的底面和四周建立了厚度1 mm～3 mm的热源, 热源到试件底面和四周均有相等的间距。温度补偿的实际形状如图3所示, 热源分布图如图4所示。
成型缸中央区域温度均为175 ℃, 零件强度和精度较高, 可以满足工业用途。摆放在中央区域烧结成型, 零件平均重量约为0.97 g。研究结果表明, 在边缘区域进行温度补偿试验, 当试件的重量达到0.97 g时为最佳温度补偿方案。
本试验采用正交试验法来进行温度补偿研究, 正交试验的基础是正交表, 用信噪比衡量质量, 并用其作为目标函数以进行最优化设计 (信噪比是测量质量的一种尺度) 。
为了获得最佳的温度补偿效果, 对热源工艺参数包括补偿功率、厚度、间距进行优化。设计正交试验表为三因素、三水平正交试验表, 3个主要因素分别为激光功率、温度补偿体的厚度、试件外壁与温度补偿体内壁间距。3个因素水平表如表1所示, 正交试验方案如表2所示。
2.3 试验结果和分析
在每个温度补偿试验中, 为准确衡量该次试验效果以减少试验误差, 每组试验做3次。从表2中可以看出, 在第1, 2, 3组试验的时候激光功率的水平是不变的, 而其他因子则在这3次试验中水平各变动了一次。同样在第4, 5, 6组试验和第7, 8, 9组试验的情况下所对应的激光功率水平也是不变的, 而其他因子的水平各变动一次。由此可以得到厚度、间距水平的变动对激光功率所产生的影响。笔者根据信噪比平均值可以得到在激光功率的3个不同水平下的最优值, 同理可以分别得到厚度、间距在3个不同水平下的信噪比平均值。
根据正交试验理论, 信噪比越大, 产品受噪声因素干扰就越小, 所生产出来的产品的质量就越好。根据所得到的各因子信噪比平均值, 可以得到最优的温度补偿的参数组合为:激光功率30 W、厚度2 mm、间距1 mm。
3 温度补偿对烧结件性能改进分析
3.1 试验安排
在前面分析得到的最优级温度补偿参数组合基础上进行强度试验。试件根据塑料拉伸试样标准1040-92确定, 采用标准型Ⅰ型样件, 试件在成型缸中竖直放置, 安排在高度相同的两个典型位置A (0, 0) 、B (160, 0) 上, 竖直放置时试件截面较小, 按中心定位, 每组制备3个试件, 测试结果取平均值。
试件加工参数:选用常用的一组参数, 预热温度为175 ℃, 激光功率为20 W, 扫描间距为0.15 mm, 烧结层厚为0.1 mm, 各加工参数全部固定不变。
本研究在拉伸试样的底面和四周建立了厚度为2 mm的热源, 热源到试件底面和四周均为1 mm间距, 热源激光功率为30 W。
3.2 试验结果分析
试验结果数据如表3所示。
由试验结果可见, 在同一加工参数下, 不同位置的烧结件拉伸强度相差很大。其中预热温度良好区域A处的试件强度达到了67.3 MPa, 拉伸断口平整, 如图5 (a) 所示, 说明烧结良好, 接近实体尼龙产品;在靠近成型缸壁的B处试件强度相对要小很多, 只有20.38 MPa, 拉伸断口凹凸不平, 中间呈白色, 表明烧结不充分, 如图5 (b) 所示。
对B处试件进行温度补偿后, 试件烧结充分, 拉伸强度得到了较大提升, 均超过了65.5 MPa, 拉伸断口平整, 如图5 (c) 所示, 可以满足机械性能要求。试验结果说明, 在边缘区域进行温度补偿可以提高试件的机械性能。
4 结束语
针对SLS预热粉床温度场分布不均匀, 从中心到周围区域的过程中, 粉床预热温度呈下降趋势, 导致边缘区域零件机械性能不佳;本研究通过有限元模拟, 说明在边缘区域增加温度补偿能够改善预热温度场分布, 提高了产品机械性能;结合试验研究, 以及获得的温度补偿的最佳工艺组合都证明, 温度补偿后, 烧结件的机械性能有较大改善。
参考文献
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做有温度的教育,建有温度的校园 篇8
众所周知, 影响植物生长的外部条件很多, 如土壤、水分、阳光等等, 这些都算作物质条件, 而适合的温度这一非物质条件往往被人们所忽略。正如雅斯贝尔斯所言:“教育是一棵树摇动另一棵树, 一朵云去推动另一朵云, 一个灵魂唤醒另一个灵魂。”形象的揭示了教育的本质:心灵的对话。而心灵是在意温度的, 教育是用人格塑造人格, 用情操陶冶情操, 用个性濡化个性, 所以, 作为一校之长, 应使校园、教育充满温度。
一、学校要营造有温度的环境
教育应该是有温度的, 校园应该是有温度的。首先要体现在育人环境上, 校长要定位当下, 规划未来, 把“三风一训”和学校的发展目标展示在学校显著的位置, 使之深入师生心田, 如我校的校训是:博学、厚爱、崇真、弘毅。确定的办学方向是三园一区:书香校园、大爱家园、缤纷花园、都市中的精神特区。办学方向和校训紧密呼应, 尤以“厚爱”和“大爱家园”都强调要跳出“小我”, 构建六高中和谐大家庭, 走出校门要为构建和谐社会而努力。学校的环境做到四时有景、三季有花。每一株植物下都佩戴着名签, 上面写着名称、习性、生长特点、寓意等等。草坛上充满温情的警示语:小草含羞笑, 同学莫打扰。各卫生间张贴着不同内容的文明警示语。
我到六高中不久发现一个令人略感奇怪的现象, 经常有女生从教学楼通过空中连廊到办公楼的女教工厕所方便, 女老师指出了原因:女生为了美, 是在女教工厕所可以有镜子照!堵不如疏, 干脆在每个女生洗手间外安装了大镜子, 此事就此解决!
学生阅览室座位不够用, 配合建设书香校园在各楼层正厅建设了四个书橱, 把师生赠书和外单位赠送书籍摆满, 学生可随时阅读。
二、学校要打造有温度的管理
教育应该是有温度的, 校园应该是有温度的, 更要体现在日常管理和教学上。学校管理, 既要管, 更重在理。教育的温度隐藏在校园管理的每个细节中, 既要精心设计, 又要不留痕迹, 做到春风化雨, 润物无声。缺少温度, 非雪即冰。
“不以规矩, 不成方圆”。学校除了《中学生日常行为规范》之外, 有各自的校规校纪。教育离不开惩戒, 但制度又不能缺温情。教育不是冷漠的正确, 不是冰冷的规训。学校不是生产车间。有人说今天的教育有点冷, 而六高的校规校纪不搞一刀切。如犯错误允许申诉解释, 但绝不允许说谎。我们开设了道德银行, 做好事、做善事可以积累起来, 可以抵销偶尔犯错误而扣的分。特殊的雨雪天气, 迟到可以不作记载。
“以生为本”的育人理念贯穿教育过程始终。作为校长, 每月至少和同学们有一次共餐, 每月至少一次到宿舍与同学们谈心。教工和学生食堂每到特殊节日都能吃到与传统节日相搭的饭菜。高考期间, 所有住宿生一律免费, 让师生感觉到家的温暖。每次大型活动, 如艺术节、成人仪式、开学典礼都有学生家长代表参加。
三、有温度的教育的本质是人性关爱
教育应该是有温度的, 校园应该是有温度的。“教育即生长”, “教育即生活”, 离开人的成长, 离开人的生活就等于离开教育的本真, 教育就失去了根本, 所以教育的温度的本质是人性关爱。
办学理念是办学的顶层设计, 先进的办学理念对内是凝聚力、向心力, 对外则是竞争力和品牌, 我校的办学理念是:培养人才, 成就教师, 为师生的终身发展奠基。
我把在教育部中学校长培训中心高研班学习时上海七宝中学仇忠海校长的“人之为人”的教育追求移植到我校:视人为“人”, 不仅要从身体、心理层面理解为人, 更重要的是从精神层面认识、看待人。我已年至半百但每学期都坚持和学生们踢几次球, 是我很开心的事。最主要是和孩子们没有距离感, 当学生踢到我后, 我会让学生体会到什么是平等与宽容。
与住宿生座谈时学生说看不到电视, 我就在两个餐厅安装了四个大屏幕彩电, 学生可边吃饭边欣赏NBA直播和新闻30分。学生们把心理咨询室称之为“温馨小屋”。晚自习结束时公交车停的早, 学校出面联系公交公司, 破例把车开进校园作为新区孩子们的专车。教师家有大事小情, 校长要率领导班子亲自到场。即便是远在华东师大脱产学习期间, 也要向新婚教师致电祝贺。三年四班学生刘芷伊同学不幸患糖尿病并发症引起肾衰竭, 全校师生及社会各界共捐款近12万元, 刘芷伊同学得救了, 并参加当年的高考, 真正体现了大爱家园的温暖。
四、教育的温度和校园的温度来自教育者的情怀
教育应该是有温度的, 校园应该是有温度的, 这温度来自于教育者内心的温度, 来自于教育者的育人情怀。
教育的情怀应该是一种激情、一种热爱、一种对教育的执着与投入, 乃至一种狂热与追求。
爱是教育的基础, 没有爱就没有投入、没有坚守、没有奉献, 更谈不上创新。
有人把教师常比作蜡烛, 蜡炬成灰泪始干, 这种自我牺牲精神点燃之后奉献的是光明、方向、温暖, 很形象地诠释了教育的温度。
苏霍姆林斯基说:“我热爱教育工作, 因为它的主要任务是认识人……, 教育的艺术就在于能够看到取之不尽的人类精神世界的各个方面。”孔子之所以伟大, 之所以是大教育家, 是因为他有教无类。素质教育, 首先是充满感情的教育, 离开了情感, 一切教育都无从谈起。”这是更高层次的教育情怀。
当下之所以少有教育家, 其实理论不缺, 实践也不缺, 我认为缺的是理论与实践相结合, 更缺少的是这一份教育的情怀。
教育者可以平凡, 但不可以平庸;可以有穷气, 但不可以有俗气。
我想, 能拥有温度的教育是快乐的, 能拥有温度的校园也是幸福的。
一所真正的学校, 其实就是一个温情的校长带着一群有温度的人, 干着一件既普通又伟大的温暖的事。
摘要：教育即生长, 教育是心灵的对话, 教育要回归本真, 以人为本, 立德树人。所以, 在一些政策法规之外, 施教者应有温情, 校园要有温暖。因此, 学校要营造有温度的育人环境, 要打造有温度的管理。而人性关爱和教育者的情怀则是做有温度的教育, 建有温度的校园的关键。
贪恋手心的温度 篇9
真的，你有一双多么温柔的手，你知道它对我的意义吗？恋爱时你手里总是藏了鲜花和巧克力，出其不意地甜蜜轰炸我；冬天你把我的手捂进你手套里，再用手掌紧握住它们，即使风雪迷途，也不让我感到寒冷。看电影时我靠在你的肩头睡着了，你用手拨开挡在我眼前的碎发，我便醒了，却假装不知，心里认定了要跟这双温厚手掌的主人，一辈子做最浪漫的事。
就这样嫁给你。新婚之夜我是太可笑了，竟然面对你的温存大惊失色，我以为夫妻之间的抚触，只是耳鬓厮磨，只是甜言蜜语，我对一个外来身体的纠缠惶恐不已，我本能地缩到了墙角，脊背靠在冰凉的墙面上。是冬天，房间里忘了开暖气，我打了好几个喷嚏。你见了，心疼地拉过我，用你的厚毛衣把我裹紧，我闻到你身体的气息层层温暖地侵入，你又给我讲故事，讲一个果实和乐园的故事，你的手指沿着我的身体探索，你热情赞美我浓黑的秀发，你细心轻吻我低垂的眼睑，我慢慢放松下来。你笑了，要我闭上眼，你用一条丝巾把我的长发包起，然后手指落下来时，那种轻柔让我像被渐渐张开的琴弦，感到必要接受些什么，得到些什么，我情不自禁回应了你的手，用嘴唇轻拂你的臂膀，体内的热流奔涌上来，我在你欣喜地拥抱中渐渐融化，缩小，直到融合成为你身体的某个部分。那一晚，窗外是飘飞的雪，而卧室里春意融融，你做了件更让我感动的事：当彼此从激情渐渐转入平静，你依旧没有松开我，而是用胳膊环住我单薄的背，它们瘦削，可你并不介意。这一点，我至今心存感激。
我们的生活常常是这样，我不是个善于温柔的妻子，而你却是最懂得怜惜的爱人，你永远能明察我的喜怒，我心情不好时，会拿枕头摔你，会任性地在你手背上留下齿痕，你毫不避让，甚至看着我笑，这世界只有你一个人了解我的全部，你当然了解我舍不得真咬，只是做个样子，要你注意我，要你叫我宝贝。只要你在我最激动时，用手掌将我身体游遍，我便会放松，像一滴水，流动得轻盈无比。
可这一次我知道你是生气了，三天前你满身疲惫地出差归来，正想小睡一会，我却不管不顾，一定要拉着你陪我去逛街，去买那条我想了一个秋天的长裙。它终于打折了，而我希望从你眼中看到我穿上它时的惊艳。你说宝贝我累了想要休息，我说你不陪我就说明你不爱我，你生气地甩开我，头也不回地就走了，连梳洗用具都没带，就在办公室窝了三天。这三天是多么漫长啊，我在吃饭时，想到你为我盛过饭的手，看电视时，想到你曾为我关遥控器的手，想起了我身体不适时，你开小火为我慢熬出来的姜汤，它们辛辣浓烈，却好像爱情的味道。
我还在胡思乱想，你已经进了卧室，黑暗中有水珠滴落在地板上，我忍住没有问你，这三天你去过哪里？你想过我吗？亲爱的，我听到你叹了口气，挨着床沿躺下，开始时我们的身体毫无纠葛，渐渐地你手腕就滑进我颈窝下，这是你习惯的姿势，因为我睡觉时落枕，你的手就一路跟随着我，只为了让我的头枕着你的手安然入梦。这一刻，我想我不应再漠然，破天荒第一次去解你的衣扣，数着从上到下一、二、三、四，听着你的心跳，正如我的每一步每一点激情，因你而跳跃。
培养温度 篇10
1 数学模型及网格划分
以往的研究, 在建立埋地管道周围土壤的物理模型时, 认为温度分布是关于管道中心对称的, 因此只考虑对称的一侧, 这就是说温度场的研究只进行了一维的数值计算。本文将土壤温度场数学模型定为无内热源的二维问题, 它不仅受输油管道内油品的影响, 而且受大气温度变化的影响[2]。土壤温度场是随时间变化的非周期性非稳态温度场。
数学模型的建立基于如下假设[4]:
(1) 由于管道的轴向温降与径向和切向温度相比要小得多, 忽略轴向温降;
(2) 在管道周围存在热影响区域, 热影响区域为一矩形区域;
(3) 在热影响区域内土壤温度受热油管道的影响, 在热影响区域下边界处土壤温度为自然地温, 满足第一类边界条件;
(4) 左右边界的温度分布不受管道的影响, 即;
(5) 钢管的导热系数相对较大, 忽略管壁的热阻;
(6) 计算区域内, 土质相同、各向同性。
如图1所示, 某热油管道半径R1=3 6 0 m m, 埋地深度H=1.4 7 8 m, 土壤的导热系数λ1=1.5 1 2 W/ (m 2·℃) , ℃) , 土壤比热容为Ct=1900J/ (kg.℃) , 土壤密度ρt=1 800kg/m3, 土壤表面对大气的放热系数αk=1 7.4 W/ (m 2·℃) , 管内油品与管外壁土壤间的当量换热系数αh=116.3W/ (m2·℃) , 初始油温Tw=65℃, 辽宁抚顺9月份平均地面温度为2 1℃, 土壤初始温度T0=12℃, 深5米的土壤中平均温度为8℃, 计算输送热油一定时间后的土壤温度场分布。
其数学模型为:
传热方程:
热流密度方程:
边界条件:
初始条件:
设定x、y方向的计算区域分别为Lx=5 m, Ly=5 m。用三节点单元对管道周围土壤进行单元划分, 单元网格划分见图2。
2 输油温度对管道径向温度场的对比
图3~图8分别为管道输油10小时、100小时、300小时后周围土壤的温度场分布, 其中括号内表示油在管道圆周上的温度且为定值。
从图3~图8中可以看到, 管道周围等温线大致呈椭圆形并接近圆形, 稍远处呈偏心环状分布于管道周围, 离管心越远, 偏心环半径越大。离管道距离越近的地方, 受管内油温的影响越大, 土壤温度越高, 离管道越远处, 受管内油温的影响越小, 但埋深方向超过一定深度, 热油管道对下方土壤温度场的影响弱到可以忽略不计, 温度分布接近于自然温度分布。沿管道正下方的管外土壤温度梯度比管道正上方的管外土壤温度梯度大, 这主要因为给定的热油输送过程为65℃和45℃, 而地面温度的21℃比下边界8℃高许多, 管路往下散失的热流密度大。输油10小时后, 由于输油时间短, 土壤温度场受热油管道的影响半径较小。随着输送时间的增加, 土壤温度场受热油管道的影响半径明显增大, 由于输油管对土壤的加热作用影响的扩大, 土壤1 2℃温度线逐渐向下边界移动, 300小时后, 土壤中的12℃温度线渐渐趋于稳定, 这些结果符合实际。
从图3~图8中对比可以看到, 在两种不同温度输油情况下, 从12℃和10℃等温线移动的速率可以看出管内油温对管道竖直方向的热力影响范围影响差别不大, 大约在深度4.5m以下温度线基本就按线形分布, 等温线基本水平, 在其他条件相同时, 从15℃和21℃等温线移动速率可以看出油温越高则管道水平方向热力影响范围越大, 这为以后数值模拟不同油温的热影响控制区域与现场实测结果对比提供一定依据;相同径向距离情况下, 高温输油时在管道中心周围土壤热流温度梯度大, 所以散热量也大, 但稍远处温度梯度不明显;随着时间推移相同温度差跨越的径向距离逐渐稳定。还可以看出在顺序输送中过多提高加热站出口油温, 以图提高管路末端的油温, 往往是收效不大。
摘要：以往, 计算埋地管道周围的非稳态温度场, 大多是在简化条件下得到的, 如采用线热源法、当量环法、克拉索维茨基所得到的解析式。由于这几种方法都假设输油管道在常输过程中的传热为稳定过程, 假设条件与实际情况不符, 所以计算结果与实际有较大误差, 具有一定的局限性。因此本文采用有限单元法, 对不同原油温度情况下径向温度场进行了精确数值计算, 结果表明原油温度对散热损失的影响较大:65℃时比45℃时散热量大60%左右, 为以后预测土壤传热规律, 制定合理输油工艺提供一定的理论基础。
关键词：埋地管道,土壤温度场,非稳态,数值模拟
参考文献
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