容积效应法

容积效应法（精选六篇）

容积效应法 篇1

利用数学模型代替真实燃气轮机作为被控对象进行性能研究, 是具有一定准确性且经济性好的方法。在对燃气轮机进行仿真时, 文献[1-5]都采用模块化建模方法进行仿真。在对燃气轮机进行稳态分析计算时一般都采用流量法进行计算[6,7], 通过对每个模块的输入输出流量平衡和转子产生和消耗功率的平衡建立非线性方程组, 需要用牛顿-拉弗逊 (N-R) 等迭代算法求解。在进行动态分析时, 因为迭代算法需要反复进行迭代计算, 为了提高实时性, 采用容积效应法建立容积模块消除计算时的迭代过程, 即可以缩短计算时间, 又能保证模型的计算精度。

本研究通过对容积效应法原理进行分析, 提出运用容积效应法时更合理的容积大小的计算方法。

1 容积模块的建立

在对三轴燃气轮机动态建模中, 主要解决低高压气机之间, 高压压气机与燃烧室之间, 高、低压涡轮间, 低压与动力涡轮间4个管道间的流量不平衡问题, 故在这4个模块间加入容积模块, 通过对容积模块的计算, 实现整个系统的流量平衡, 模型示意图如图1所示。

容积模块代表的是具有一定当量容积的纯流动部分, 如图2所示。设一股总压分别为Pin, Tin, Win的流体流入容腔, 以Pout, Tout, Wout流出。在动态过程中, 容腔内有质量、能量的积聚和动量的变化, 进出口参数将不再相等。对单纯的流动连接部分, 动态计算中主要考虑因流入流出流量差而引起的压力的变化, 系统计算达到平衡, 从而消除计算的迭代过程。建模过程中, 假设容积内流体同外界的传热及进出口的压差很小可以忽略, 只考虑质量的累积而引起的压力变化。

对部件间容积环节作如下假设:

(1) 流动方向上的无传热量;

(2) 容积大小不变。

基于容积模块假设, 有Tout=Tin。则有质量守恒方程式:

式中:Rg—气体常数, J/ (kg·K) ;V—容腔体积, m3;P—容积模块内压力, Pa。T—模块内温度, K;Win, Wout—模块入口, 出口的质量流量, kg/s。

2 基于容积法的三轴燃气轮机模型的建立

基于Matlab/Simulink平台建立燃气轮机各个模块模型的方法在文献中已有详细的介绍, 这里直接给出在Matlab/Simulink平台上建立的三轴燃气轮机的最终模型, 如图3所示。

3 对容积效应法参数的讨论

3.1 真实容积大小情况下的容积效应法计算

在实际建模中, V一般认为是各个管路连接段和燃烧室的容积大小[8,9,10]。但在对三轴燃气轮机建模过程中发现, 如果采用实际容积作为容积大小的由来的话, 以某型燃气轮机高低压涡轮间的容积模块计算为例分析, 两涡轮间的体积大小为0.02 m3, 1.0工况时高压涡轮进口压力为1.9e6 Pa, 出口压力为0.74e6 Pa, 出口温度为T=1.24e3 K, 燃气气体常数为Rg=284.7 J/ (kg·K) , 则当流量差为0.01 kg/s时, 有:

从式 (2) 可以看出当流量差为0.01 kg/s时, 压强的改变量可以达到1.7个大气压左右, 从而对高压涡轮的下一步膨胀比误差ΔPR为:

这样各个模块误差的累积将对最后的计算结果的收敛性产生很大的影响。现结合Matlab/Simulink建立的模型, 将4个容积模块的体积设置为真实管道的体积大小, 容积模块模型如图4所示。计算燃机从1.0工况运行到0.6工况的过程即输入燃油量的变化。已知实际0.6工况下动力涡轮输出功率为15 126 k W, 计算得出的动力涡轮输出功率变化如图5所示。

P, T, W, PR, N, n—压力、温度、压比 (膨胀比) 、功率和转速;下标LC, HC, B, HT, LT, PT—低压压气机, 高压压气机, 燃烧室, 高压涡轮, 低压涡轮和动力涡轮;1, 2—模块的进口和出口;Wf—燃油量

从图5可以看出, 在用真实管道体积大小计算容积效应法时, 燃机输出功率的趋势是符合现实规律的, 但运行过程中计算结果上下波动很大, 大小无法确定, 误差为计算真值的±0.2/1.51即±14.3%以内, 这样的计算结果在实时预测来说是不可以接受的, 也无法为后续的计算提供稳定精确值。

3.2 虚拟容积大小的容积效应的计算

通过前面计算结果可以看出, 容积效应法计算时运用实际容积大小得到的结果是不符合规律、不理想的。一般对这种情况的处理是将气体常数定为“k J/ (kg·K) ”, 从而使计算结果振荡缩小“1e3倍”, 从而使结果达到稳定值。但笔者认为, 容积模块的加入是为了取消迭代过程, 达到各个模块间的流量平衡, 符合运行规律, 则对容积大小的选择应符合热力学方程式:

此时, 容积大小应为容积模块入口的4个变量 (P、T、m、Rg) 计算得出, 容积模块的计算条件为体积不变的情况下。如果采用实际体积的大小计算, 是不符合热力学规律的。同样, 本研究在基于Simulink平台上对容积模块进行相应的改动后的容积模块模型如图6所示。

从模型中可以看出, 每次计算时的容积大小是计算出来的结果, 是变化的。在相同的供油律下运行整体燃机系统模型后动力涡轮的输出功率变化如图7所示。

从图7可以看出, 计算结果趋势正确, 曲线光滑且收敛。两种方法的计算结果如表1所示。

从表1中可以得出, 采用虚拟容积大小计算时结果收敛度和精确度更高, 也可以为后续计算提供准确的稳定值。

4 结束语

本研究采用容积效应法建立燃气轮机实时动态模型, 并采用Simulink平台建立模型求解, 取消了为保证流量平衡条件下的计算迭代过程, 保证了算法的有效性;

针对“容积效应法运用过程中, 使用真实体积运算时计算结果振荡较大, 无法对燃气轮机动态过程进行实时有效的运算”的问题, 本研究对容积效应法的原理进行分析, 提出采用虚拟容积计算方法计算容积大小。计算结果表明, 采用虚拟容积大小计算条件下的动态仿真模型的计算结果精度更高, 结果更稳定。

摘要：针对燃气轮机动态建模容积效应法运用过程中, 使用真实体积运算时计算结果振荡较大, 无法对燃气轮机动态过程进行实时有效的运算的问题, 对容积效应法的原理进行分析, 提出了采用虚拟容积计算方法计算容积大小。采用面对对象的模块化建模方法, 基于Matlab/Simulink平台, 运用容积效应法建立了燃气轮机动态仿真模型, 解决了在常规建模时迭代次数太多的问题。分别计算了在相同工况变化条件下, 采用真实容积和虚拟容积方法建立的两种模型的仿真结果。研究结果表明, 采用虚拟容积的仿真模型更稳定, 并且计算结果更准确。

关键词：容积效应法,燃气轮机,动态建模,Simulink

参考文献

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路西法效应读后感 篇2

通过各种渠道我们也能了解到当时参与这类暴行的人们后来对于这些事件的看法，他们有的会觉得十分惭愧认为自己是个恶人；有的只是觉得我当时必须这么做，因为大家都是这么做的；有的会说我在完成我的任务，是上级指派我这么做的，我身不由己；还有的会觉的当时这么做其实是在帮助对方。

我们应该如何去认识并理解这类暴行发生的原因呢，众多人类学家，社会学家及历史学家都对此进行了各种各样的分析，他们有的说这关乎这类人群的心理健康，即他们是由一群心里变态的人组成；也有的说他们是一群被鼓动了的人群；也有的说这是历史或斗争发展所必然产生的产物。

而菲利普*津巴多教授在路西法效应这本书里给出了另外一种解释。津巴多认为这类暴行的发生的原因更多的来自于情境的力量，即当时的环境带给人的压力在很大程度上导致了这些的发生。他认为个人的性情并不像我们想像得那般重要，善恶之间并非不可逾越，环境的压力会让好人干出可怕的事情。在路西法效应这本书里，津巴多教授通过他著名的斯坦福监狱实验深刻且令人恐怖的展示了在监狱里几个通常意义上的标准好人是怎么一步步转化成让人胆寒的恶人的。津巴多教授把这一过程称之为路西法效应，路西法Lucifer，撒旦的别名。这也是这一书名的由来。

通过了解这个实验，我们可以看到在这个转化过程中，有几个重要的因素，首先是制度带来的权力，然后是制服带来的去个性化去个人化，再来是群体的归属感及认同感。这些都成为情境力量的重要部分。

我不打算重述斯坦福监狱实验，我决定从我的亲身经历说明这一过程。

如我们这一代，在上小学时都会参加少先队，佩戴红领巾。还记得我们刚戴上红领巾时的情景吗，我们佩戴上鲜艳的红领巾，在国旗下宣誓效忠祖国，然后排着队欢乐的走进教室，这里有着那么一部分还未够资格戴上红领巾的同学们，其中不乏你的好朋友，还记得我们是怎么看待他们的么，他们也许正在用羡慕的眼神盯着自己，也许正在伏案哭泣，也许装出一副无所谓的样子，而我们呢，我们可能会摆出一副同情的表情，极尽热情的安慰这些人，或者趾高气扬的走过他们身边，无论我们怎么做，其实在心底已经将这群人划归为另外一类人，一类比自己低等的人。你没有?呵呵，也许你忘记了当你还未佩戴上红领巾时那一股透入心底的沮丧还有面对红领巾时的自卑。

再回过头来回忆下老师是怎么挑选学生加入少先队的吗，学习成绩固然是一方面，另一方面在于你是否是老师心目中的好学生，当你申请成为少先队时，老师会告诉你，好好学习，积极表现，成为品德兼优的好学生，这样你才够资格申请。通过老师的话，你是否已经把红领巾和非红领巾划归为两类人群，一类是品德兼优的好学生，一类是不思进取，思想恶劣的坏学生。另外还要补充一点，如果你堕落成坏分子后，老师是有权力在任何时刻任何场合摘掉你的红领巾并撤销你的少先队身份的。

那么，我们再回忆下，为了获得红领巾或保住红领巾的身份，你是否有向老师或者班长打过某位同学的小报告，哪怕他只是做了件微不足道的违反纪律的小事，比如在上课时和同座轻声的说了那么一句悄悄话，读后感《路西法效应读后感》。做出这一类行为的背后并不只是为了保住红领巾，还有一重要原因是，你觉得做为红领巾的一员，你有权力也有必要这么做，这么做可以维护红领巾的名声，也可以显示出红领巾的优越性。

看吧，在这一环境下，你开始理所当然的向权威者出卖自己的同学自己的朋友，并认为他们是低等人群，理应受到改造，如果他们不服从，有必要对其进行惩罚。在我的小学，我的班主任，每次他觉得某个学生不听话时，他就会安排大家在课堂上举报他的任何不合乎纪律的行为，并且让大家对这个学生进行批评教育，当然，做为权威者的他会对其施以一定程度的体罚，比如罚站，打耳光之类的做为对学生们的检举行为的反馈。我还记得当时课堂上的情景，首先是少先队员开始进行检举，非少先队员则会分成几个部分，一部分会觉得这是获得表现的机会，一部分会感觉到羞耻，因为在他们的同类中有个人居然做了那么多的坏事，他们会沉默着低下头，就像是大家正在批评自己一样，还有一部分人，会以看热闹的方式面对这一切，并在他人检举的同时偷笑被检举者的表情或是别的什么。

重点在于，我清楚的记得，最初时我对这一行为感到很为难，有时被检举者会是我私底下的朋友，但是为了保住我的红领巾，我不得已对其进行所谓的检举揭发，开始我只会说些无关紧要的行为，这让老师很不满意，而事后我在被检举者面前也感到羞愧，不管怎样，我违背了我们之间的友情和义气。但是，后来，我渐渐习惯这一行为，我变得热衷于这一行为，因为这总比听课要来得有趣的多，我还可以毫无顾忌的笑，我也开始学会罗织罪状安在被检举者身上，哪怕他并没有干过这些。事后我在他面前也不再感觉到羞愧，有时被检举者会在私下反驳我们莫须有的罪状，但是，我们通常会这么说，既然你在某个时刻干过这样的事，那么你在另一个时刻也肯定这么干过，虽然我们没有亲眼看见，但是，我们相信做为非红领巾团体中的落后分子，你一定会这么做的。同时，我们还会将这一反驳行为积极上报给老师，以换取更大的信任，甚至是权力。

其实，这就是一出活生生的斯坦福监狱实验在现实生活中的折射。尽管我们并没有对非红领巾一族进行身体上的侵犯，但是，如果老师允许的话，我相信我们会这么做的。

在这一过程里，可以清晰的看到通过佩戴红领巾获得了去个人化的效果，在斯坦福监狱里，狱卒和囚犯都有各自的制服，我们还可以回想下一个标准的红卫兵的装束，绿军装，佩戴毛主席徽章，怀揣红宝书。而去个人化让我们成为一个群体，权威者即老师赋予了我们这个群体相对于另一个群体的优越性，于是，我们会认为所做的一切只是对于另一个群体的行为，而非个人，不妨想想反右运动，左派对右派的迫害，没有人会觉得那是对于一个人的恶行，左派们认为这是为了改造右派而已。还有就是课堂纪律以及学校纪律也就是制度带来的权力，做为红领巾的一员，即是认同制度的一员，我们有必要为了维护自身所认同的制度而对反抗者进行教育以及惩罚，这包括精神上的和肉体上的，这些惩罚会在维护制度这一观念下变得更为理所当然且不用背负罪恶。

但是私下的我们是怎样的一个人呢，当我们脱下红领巾，走出校园后，我们就会立马变成一个软弱的，善良的，温顺的孩子，我们和小朋友们欢乐的玩在一起，不分彼此，就算这里面有非红领巾者，我们尊重长辈，爱护动物，我们是他人眼中的乖孩子。

看吧，这就是津多巴教授在书里给我们揭示的情境的力量。它在某种程度上可以解释为什么会发生我之前提及的那些暴行，当然，它并不是唯一的解释，但是却是其中的一个重要的因素。

其实在很多时候，我们会忽视情境的力量，并小看它。比如在回看文化大革命时，很多人都会说，我才不会去批斗我的家人，我的朋友。人们不会相信自己会去做恶，但是，你恐怕忘记了你是怎么跟随大部分同事对那个私底下是个很不错的人的同事进行落井下石的，你又是怎么跟随着众人耻笑那位可怜的裸露着身体的疯子的。我们随时都有可能做恶，恶行并不总是一种直接施与受害者的行为，有时候默认也是一种恶，甚至可以说是一种更让人心寒的恶，比如围观多人殴打一人，比如围观跳楼者。默认会助长恶行的扩大化和严重化。我突然想起有很多贪官在回忆录里都会提及，起初他也是报着为民办事并恪守清廉的准则来为官的，但是，当他发现原来大多数的官员都在贪污时，他的立场变发生了动摇，最后一步步的堕落成大贪，这其中有着来自行贿者和权力的各种诱惑，同样也有着我们对走后门这类事的默认。

容积效应法 篇3

一、“分享阅读法”的基本内涵及其提出的依据

所谓“分享阅读法”是指在语文课教学过程中，学生个体在老师的指导下自主选择自己在课外收集到的优美的诗歌、散文、故事、评论、感悟等拿到课堂上展演，与同学们共同欣赏，让同学们评论，互相启迪智慧，共同进步。分享阅读法的提出是依据以下三点认识：

1.信息资源本身具有共享性特点，即同一种信息资源本身可以同时被多个主体享用参考；

2.智慧的交流具有良性倍增效应，正如一句名言所说的那样，“一个人的痛苦被分担，它将减轻人们的悲痛；一个人的快乐被分享，它将变成多个人的快乐。同样，一个人的智慧和感悟拿来与大家共享，他本身并没有失去什么，反而会让多个人的智慧在碰撞中产生新的智慧火花；

3.“自主、合作、探究”是新课程改革的基本教学理念，“分享阅读法”是该理念在学生阅读过程中的具体生动体现。

二、“分享阅读法”的基本精神

全员参与，轮流展演，资源共享，读讲并举，听思结合，评悟统一。

三、“分享阅读法”的具体操作方法

1.统筹规划，科学安排，紧扣教材，围绕中心，精选内容。每学期第一周，由科任教师根据语文科教学内容安排、确定若干个专题，然后根据所教班级人数来排班，每个专题安排若干名同学，按照教学内容顺序制作安排表，做到周周有安排，人人有任务，天天有人讲。

这样通过教师的总体设计，引导学生把课内与课外知识有机地结合起来，在某一时段重点突破某一专题教学内容，克服盲目性随意性。

2.审査展演内容，给展演者把脉。我们对每位学生在选择上台展演内容时要坚持以下几个原则：一是围绕中心，紧扣主题；二是内容健康，文采优美；三是短小精悍，以小见大；四是具有特色，不重复以前同学展演过的东西；五是演前送审，合格才演。这样就克服展演者随随便便，应付了事，浪费同学们和自己的时间，确保每一天的展示都会给同学们带来新的精品文章或故事，让同学们对每一次展演都充满期待。

3.让每一位同学珍惜每一次2分钟的展演机会，要求展演者每一次展演都要把自己认为是最好的东西奉献给大家。一般说来，每个班级每学期除去节假日，平均每位同学最多有两次展演机会。因此，每位同学展演都要以最优美的文章，最动听的话语，最率真优雅的姿态，给同学们留下美好深刻的印象，要以自己最好最优美的表演去赢得同学们最热烈的掌声。

4.每次展演教师都要掌控全局，把握主导权。主要注意以下几点：一是选好主持人，好的主持人是展演成功的一半，故要在民主推荐的基础上确定好主持人；二是控制好展演时间，见好就收，防止主次不分，宣夺宾主。一般地说，阅读展演活动是利用每一节课前4—7分钟完成，其中个人展演2—3分钟，同学点评2—3分钟，教师点评30秒—1分钟，然后直接转入正课学习，否则无法按时完成教学任务，故而教师在展演中既尊重学生的主体作用，又要发挥自己作为教师的主导作用，收放自如，使整个课堂朝着自己控制的方向发展，防止自己陷入被动的境地。

5.坚持以“说”“听”“读”“评”“悟”相结合为导向，努力实现“说、听、读、评、悟”的完美统一。高考语文考査的能力有五个面，它们是识记、理解、分析综合、表达运用、鉴赏评析，是由低到高的五个层级，识记是最基本的层级，主要要求记忆语文学习中需要记忆的知识，如字音、字形、文学常识、名句名篇等，是考生必备的语文功底。理解分析综合都是在前一能力层级基础上进一步提高的能力层级，表达应用是在前三种能力基础上在表达方面发展的能力层级，鉴赏评价是前四个方面为基础，在阅读方面发展了的层次，也就是说高一级的能力是从低层级的能力发展而来的。因此，我们在教学中，应该帮助学生掌握语文各能力层级的内涵以及他们之间的关系，有意识加强能力培养，一步一个脚印地向前发展。根据高考语文考査能力要求及语文教学要求，我们有意识地在展演中把“说、听、读、评、悟”有机结合起来，引导主持人妙语连珠地说，听众专注入神地听，演讲者声情并茂地朗读，然后鼓励大家对演讲者进行客观得体地评价，对演说内容从字音、语调到内容、文采、写作特点进行鉴赏，并说说自己的内心感悟与收获，最后由教师对大家的表现进行总结性评价，肯定优点，指出不足，明确今后努力方向。这几个环节要环环相扣，紧密相连，效果才是最好的。

6.坚持适当激励，表彰先进，树立典型，鞭策后进。同学们的展演每轮完一圈，由同学们民主评选出本轮展演最佳印象者五到十名，进行适当的物质和精神奖励。

四、“分享阅读法”的积极效应

1.“分享阅读法”培养了学生的合作分享意识，增强了学生的表现展演能力，锻炼了学生的出众胆量。它使许多原来不敢在公众面前讲话的学生突破了自己人生的第一次展示，敢于大胆地表现自我。

2.“分享阅读法”很好地把教师的主导作用与学生的主体地位统一起来，提高了教学质量。它全面提升了所教学生“听、说、读、写、赏”等语文能力，提高了学生的语文考试成绩，所教班级成绩在学校组织的历次统考中名列同类班级前茅。

3.“分享阅读法”实现了面向全体学生，调动全体学生参与资源共享。它不仅为学生积累了丰富的作文素材，而且在学生互评与教师点评中让学生学会了欣赏和尊重别人，启迪智慧，从而更好认清自我，发展自我。

4.“分享阅读法”客观上调动了学生课外阅读的积极性，拓展了学生的知识面。常言道：“台上一分钟，台下十年功。”为了更好地进行阅读展演，同学们不得不利用课外时间到图书馆去阅读大量的课外书，在茫茫书海中选出一篇自我感觉良好的优美文章来与同学们分享。

容积效应法 篇4

关键词：阴道分娩,产后出血量,血红蛋白,休克指数

产后出血是产科临床常见的严重并发症之一, 它不仅影响产妇健康, 有时甚至会危及生命[1]。 对产妇病情进行细致、认真的观察, 准确记录产后出血量, 尤其是产后2、24 h出血量, 能指导临床及时处理病情, 为治疗提供客观、真实的依据, 提高产后大出血的抢救成功率, 从而改善产科质量[2,3,4]。 临床上常用产后出血测量方法有:称重法、休克指数法、容积法、面积法以及比色法等, 前四种测量方法临床较为常用[5,6]。 产后出血量的正确测定是产妇的抢救成功的关键。特别是对那些不在本院分娩, 由外院急诊转来的产妇, 对其出血量进行准确测算更为重要。本研究抽选276例阴道分娩的产妇为研究对象, 比较称重法、休克指数法、 容积法、面积法的测量值哪种更为精确, 现报道如下:

1资料与方法

1.1一般资料

抽选2010年4月~2012年6月深圳市南山区蛇口人民医院收治的276例阴道分娩产妇, 入选标准[7]: 年龄<35岁, 均为健康孕妇, 无既往疾病史, 产前检测红细胞计数>3.5×1012/L, 血红蛋白 (HB) >100 g/L, 血细胞比容 (HCT) >0.28。 采用数字表法随机分为四组, 每组各69例, 分别为称重组、容积组、面积组以及休克指数组。称重组:年龄20~31岁, 平均 (27.5±2.7) 岁, 产妇平均体重 (62.5±4.7) kg;足月产57例, 过期产7例, 早产5例。容积组:年龄22~32岁, 平均 (27.7±2.5) 岁, 产妇平均体重 (62.3±4.5) kg;足月产58例, 过期产6例, 早产5例。面积组:年龄22~31岁, 平均 (28.1±2.6) 岁, 产妇平均体重 (62.3±4.9) kg;足月产58例, 过期产5例, 早产6例。 休克指数组: 年龄21~33岁, 平均 (27.8±2.8) 岁, 产妇平均体重 (63.2±4.9) kg, 足月产56例, 过期产6例, 早产7例。 各组一般资料比较, 差异均无统计学意义 (P > 0.05) , 具有可比性。

1.2方法

1.2.1产后出血预防方案于第一产程中开放静脉, 待胎肩娩出后于宫底注射催产素20 U, 催产素20 U加入静脉滴注, 同时在胎盘娩出后按摩子宫。

1.2.2产后出血量测定方法 ①称重法:在生产时或是产后, 一有出血情况发生, 立即采用敷料、纱布等材料压迫止血, 将整个生产过程中所使用过的纱布和敷料进行称重, 然后减去其原本重量, 差值即为出血量。 ②容积法:用量杯将留于聚血盆内的血液进行容积测量。③面积法:先予以10 mL的血液将敷料浸染, 计算出纱布的浸染面积, 再根据生产时及产后的纱布或者是敷料的浸染面积, 计算出产后出血量 (为防止因纱布、敷料中的血液成分蒸发而引起重量减轻, 使用后的纱布或者敷料等需密闭地放置于塑料袋中) 。 ④休克指数 (shock index, SI) 法:SI=脉率/收缩压 (mm Hg) (1 mm Hg=0.133 kPa) , SI=0.5为正常;SI=1时则为轻度休克;1.0<SI≤1.5时, 失血量为全身血容量的20% ~30%;1.5<SI≤2.0时, 失血量为全身血容量的>30%~ 50%;若SI>2.0, 失血量为全身血容量的50%以上, 属于重度休克。

1.3观察指标

参照乐杰《妇产科学》 (第7版) [8]:产后出血是指胎儿娩出后24 h内, 失血量超过500 mL。 比较不同测定方法计算的出血量以及产后Hb和HCT降低程度的差异。

1.4统计学方法

采用统计软件SPSS 13.0对数据进行分析, 正态分布计量资料以均数±标准差 (x±s) 表示, 两独立样本的计量资料采用t检验。 计数资料以率表示, 采用 χ2检验。 以P < 0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1四组产后出血量、发生出血及休克概率比较

称重组、容积组、面积组测定产后2、24 h出血量以及产后出血、失血性休克发生率比较, 差异均无统计学意义 (P > 0.05) 。 称重组、容积组、面积组及休克指数组测定产后2 h出血量与24 h出血量比较, 差异有统计学意义 (P < 0.05) 。 休克指数组测定产后2、 24 h出血量以及检测出产后出血概率明显高于称重组、容积组、面积组, 差异有统计学意义 (P < 0.05) ;休克指数组发生失血性休克的概率显著低于称重组、容积组、面积组, 差异有统计学意义 (P < 0.05) 。 见表1。

注:与同组产后2 h出血量比较, ▲P < 0.05;与休克指数组比较, *P < 0.05

2.2四种产后出血量测定方法产妇Hb、HCT比较

称重组、容积组、面积组以及休克指数组产前检查Hb分别为 (114.46±17.89) 、 (113.62±18.76) 、 (110.28± 15.45) 、 (113.21±16.77) g/L, HCT分别为 (0.42±0.03) % 、 (0.41±0.03) %、 (0.40±0.02) %、 (0.41±0.02) %。 各组组内比较, 产后30、60、120 min时检测HB、HCT等指标下降程度依次升高, 差异均有统计学意义 (P < 0.05) ; 组间比较, 四组产后30、60、120 min时HB、HCT比较, 差异无统计学意义 (P > 0.05) 。 见表2。

2.3四组产妇产后心率、收缩压比较

各组产妇产后30、60、120 min心率<90次/min、 ≥90次/min所占比例的比较, 收缩压<80 mm Hg、 ≥80 mm Hg所占比例的比较, 差异均无统计学意义 (P > 0.05) 。 见表3。

3讨论

随着围生医学技术地不断发展, 全球孕产妇以及新生儿死亡人数均有明显下降, 但产后出血仍然是导致产妇死亡的重要因素。产后出血量的临床评价标准以及如何正确测量产后出血量一直是防治产后出血的首要条件[9]。 我国妇产科学规定在胎儿娩出后24 h内出血大于500 mL者, 剖宫产时超过1000 mL, 即可诊断为产后出血。 孕产妇的体重大约为50 kg, 以80 mL/kg血液计算, 产妇的血液总量大约为4000 mL, 如果产妇失血量超过自身血液总量的10%, 即400 mL, 对其健康将产生一定影响[10,11]。

产后出血量的多少, 对产妇健康以及生命产生直接影响, 但临床上往往容易被医务工作者忽略。 临床报道显示, 目测法所测得的产妇出血量仅为其失血量的一半, 正常人如果失血量达自身总血量的20% (即800 mL) 时将处于一种休克代偿状态, 生命体征可无显著变化;但是孕妇随着胎儿的生长发育, 会发生相应多系统的代偿性改变, 如循环系统血容量上升30%~60%, 既对胎儿的生长有利, 又益于产妇分娩中出血的代偿作用, 产妇可有大约1000 mL的出血代偿机能[12]。 所以一过性失血, 产妇一般不会很快产生临床症状, 但是随着时间的推移, 一旦产妇出现乏力、头晕以及贫血等出血症状, 则往往提示产妇的出血量已较多, 出现后再进行抢救工作已失去最佳时机, 尤其是那些出血量不多但是出血持续时间较长的产妇, 危险性明显增加[13]。 因此, 采用正确方法测量出血量, 能及时为临床诊断提供依据, 采取有效地措施及时应对, 防患于未然, 对产科医疗质量提高作用显著。

注:与产后30 min比较, *P < 0.05;与产后60 min比较, ▲P < 0.05;Hb:血红蛋白;HCT:血细胞比容

文献报道, 测量产后出血有容积法、面积法、休克指数法、称重法以及比色法等多种方法[14]。 其中以比色法的测量最为准确, 但是其操作繁复, 并且试剂的费用昂贵, 不适合普遍推广于临床。 面积测量法在整个产妇生产及产后的过程中, 均需对所用纱布、敷料等血量进行时时监测, 方法虽然简便, 但是其计算过程误差较大, 且实施时不够方便快捷。 称量测量法有其明显测量优势:首先, 会阴垫柔软, 对产妇无刺激, 容易被接受;其次, 会阴垫具有较强的吸水性, 能通过无纺布将产妇所流所有血液吸存于纤维毛巾中;最后, 其外层为拟纸膜无蒸发和透水性, 因此不改变血液成份, 可进行准确地称重测量。 对那些正在出血或是已经出血的产妇, 采用称重法方法能够精确计算出产妇的产后出血量, 有利于及时对症处理产后出血。 虽然称重法对产后出血量测量精确, 但是称重法需要事先对生产时、产后的所有使用物进行称重, 并且需做好标记, 对天平的准确性要求也较高, 产后出血污染材料称后反复计算换算, 较为繁琐、费事、费时[15]。 况且在分娩数量较大的医院, 如果每名产妇都采取称重法则难度较大, 不能满足临床产科工作快节奏的需要。但是对于有产后出血高危因素的分娩孕妇使用此法计算产后2 h内的产妇出血量, 较为可靠。

SI是较易计算的观察出血早期的一项重要指标, 其与左心室搏动有关, 而左心室搏动又对患者的血容量以及心排出量状态存在较大依赖[16], 因此, 当产妇的血容量降低时对其SI将产生直接影响。 由于产妇是在输血、补液以及补充血容量的状态下进行体克指数评估, 所以体克指数实际值可能要大于所测值, 因此在临床护理中, 需同时对生命体征进行严密监测, 应用SI计算, 有利于对产后出血作出早期判断, 为发现临床症状不典型出血产妇的重要指标[17]。

Hb、HCT检测能够帮助评估产妇的出血程度[18], Hb<70 g/L、HCT<25%提示患者出血量大, 因此, Hb、HCT测定为判断产妇出血提供了有力依据。本研究表2显示四种检测方法组间比较, 产后30、60、120 min四组产妇的Hb、HCT下降程度比较差异无显著性 (P > 0.05) ;说明四组产妇的出血量差异不大。 但是表1显示休克指数法测定产后2、24h出血量以及检测出产后出血概率明显高于称重法、容积法、面积法三种方法 (P < 0.05) ;而后三种测定方法间各指标比较差异无显著性 (P > 0.05) ;说明休克指数测定方法与其他测定方法比较存在准确率的差异。 而随后的称重法、 容积法、面积法以及休克指数组内比较, 产后30、60、 120 min随时间的增长Hb、HCT等指标下降程度均呈显著性升高, 并且下降指标有Hb<70 g/L、HCT<25% 的例数, 说明四组患者均存在较大出血量, 再加至休克指数法发生失血性休克的概率大大低于其他三组 (P < 0.05) , 充分说明休克指数法测定产后出血量的准确率明显优于称重法、容积法、面积法。

储量计算中容积法的相关问题探析 篇5

储量计算中需要解决的核心问题是运用哪个参数更为合理, 如总孔隙度、有效孔隙度、有效含有饱和度还是原始含油饱和度。在本文中, 在单位岩石体积模型的基础上进行推导分析, 建立容积法计算的方程, 进行相关理论支撑探讨。

1 容积法计算方程

在对地质储量进行计算研究时使用最广泛的就是容积法, 根据国家标准的资源/储量分类, 结合相关部颁的标准进行储量计算, 其方程为:

其中, N'是石油地质储量;A0是含油面积;是地层有效孔隙度;Soi地层总孔隙度对应的原始含油饱和度;Boi原始原油体积系数。

2 储集岩石油体积推导

储集岩含油体积是油层有效厚度和含油面积之积, 为工业性开采价值的含油总体积;含油储集岩内由石油占据的所有孔隙体积之和为石油体积。在地面脱气状态下的原油地址储量为石油体积和原始原油体积系数的比值。对地层孔隙中的有效孔隙度、总孔隙度、相应饱和度与石油体积之间的关系方程进行推导, 结果如下:

其中V是单位岩石体积, 为1m3, Vma、VP、Vshma、Vsma、Vshwi、Vswi、Vsb、Vsf分别为单位岩石的孔隙体积、泥质顾家体积、砂岩骨架体积、黏土或泥质中的流体体积、你之外的束缚水体积、有效孔喉中的薄膜水体积、以及有效孔喉中的可动流体体积。单位均为m3。

岩石地层总孔隙度与有效孔隙度在孔隙度定义的基础上可得到:

其中φt是地层总孔隙度:

在纯油层中, 地层总孔隙度对应的束缚水饱和度Swi为:

地层有效孔隙度对应的有效原始含油饱和度Swie、有效束缚水饱和度Soie为以下表达式:

纯油层石油体积百分比通过有效孔隙度和有效原始含油饱和度可以推导得到:

地层条件下的石油体积Vf为:

对于含可动水油层, 地层总孔隙度对应的含油饱和度S0、含水饱和度Sw、可冻水饱和度Swf之间的关系如下:

其中S0=1-Sw, Sw=Swi+Swf, S0=Soi-Swf

含可动水油层石油体积百分比从含油饱和度和总孔隙度推导出:

在含可动水油层中, 相关公式为:

在上述公式中, Soe、Swe、Swfe分别为地层有效孔隙度对应的有效含油饱和度、有效含水饱和度和有效可动水饱和度。

含可动水层的含油储集岩的石油体积为:Vf=A0 hφtSo

在进行石油体积的计算中, 通过有效原始含油饱和度和有效孔隙度, 或者是通过原始含油饱和度和总孔隙度得到的结算结果是恒定值。这就说明, 在同一油藏中, 在孔隙度和饱和度想匹配的情况下, 采取地层总孔隙度和有效孔隙度计算都得到相同的结果。

3 储量计算方程的合理性分析

对于储量的计算是将喊油储集体从复杂几何体朝简单转化的过程, 得到一个高度为h, 顶底面积为0A的等厚体, 其石油体积百分比为原始含油饱和度和地层有效孔隙度之积, 所以可以得到视石油体积Vf':Vf'=A0 hφtSo i

综合之前的公式可得到:

由此可知, 对于储量的计算, 容积法得到的值是实际值的倍, 此法的公式计算中则存在一定的不合理性, 需要进行适当的修改。

如果储集岩为等大球体则可能出现为1的情况, 而实际情况是其值只存在小于1的情况, 计算得到的储量就总是低于实际储量, 越复杂的孔隙结构导致的计算误差越大。如果想消除此类系统误差, 需用地层总孔隙度来替换地层有效孔隙, 或有效原始含油饱和度替代原始含油饱和度, 在此新容积法计算下得到的方程下, 更正后得到的石油地质储量N为:

4 总结

在进行石油地质储量计算中, 提升容积法储量计算中的饱和度与孔隙度之间的匹配性能有效提升计算精度, 在本文中的相关容积法计算方程中可看出有效原始含油饱和度和地层有效孔隙度之间的配合, 原始含油饱和度和地层总孔隙度之间的匹配性都是很重要的。对于同一油藏, 其含油储集岩的石油体积保持一定, 新的系列容积法储量计算方式是在原计算方程的基础上由地层总孔隙度代替地层有效孔隙度, 也可以使用有效含油饱和度代替原始含油饱和度, 这样能有效提升储量计算的精确度, 大大的减少了原容积法计算方程自身的误差, 甚至可以降低为0.

在对石油天然气储量进行评审和预测的过程中, 对探明储量规范中的容积法储量计算方程可进行适当的修改, 对探明储量数据和动态数据进行适当的调整。在条件允许的情况下, 应加强对各种常规性参数进行系统的研究分析, 包括到地层总孔隙度、有效孔隙度以及汞饱和度等, 以此来提升对于不同特征储集岩进行储量探测过程中的调整。

参考文献

[1]孙桂敏.埕北断坡区油气藏特征与储量研究[J].天津职业院校联合学报, 2013.11

容积效应法 篇6

从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据, 历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息, 在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征, 因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。

随着科学技术的发展, 脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法。利用血液是高度不透明的液体, 光照在一般组织中的穿透性要比在血液中大几十倍的特点, 可通过传感器对脉搏信号进行检测, 这种技术具有先进性、实用性和稳定性, 同时也是生物医学工程领域的发展方向。

2 光电容积脉搏波描记法原理及应用简述

光电容积脉搏波描记法 (Photo Plethysmo Graphy, 下文简称PPG) 是借光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时, 光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器, 在此过程中由于受到检测端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用, 检测器检测到的光强度将减弱, 其中皮肤肌肉、组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的, 而皮肤内的血液容积在心脏作用下呈搏动性变化, 当心脏收缩时外周血容量最多, 光吸收量也最大检测到的光强度最小;而在心脏舒张时, 正好相反, 检测到的光强度最大, 故光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化, 将此光强度变化信号转换成电信号, 便可获得容积脉搏血流的变化。由此可见, 容积脉搏血流中包含有血液流动等诸多心血管系统的重要生理信息。同时, 容积脉搏血流主要存在于外周血管中的微动脉、毛细血管等微血管中, 所以容积脉搏血流同样包含有丰富的微循环生理病理信息, 是我们研究人体循环系统重要的信息来源。

PPG信号中包含有人体循环系统、呼吸系统等许多生理病理信息。在人体血压、血流、血氧、脑氧、肌氧、血糖、脉率、微循环、血管阻力、呼吸率、呼吸量等参数的无创检测中都有很好的应用前景。虽然由于红光、红外光与人体组织相互作用的机理十分复杂, 影响它的因素也比较多。我们对容积脉搏血流本身的机理了解和研究得还很不够。加上对血流标定工作的困难, 因而在临床上真正应用PPG开发的医疗仪器还十分有限。目前应用得最为广泛和成功的是监护仪中的血氧和脉率检测。

3 光电脉搏信号检测电路设计

由于血液中氧合血红蛋白 (Hb O2) 和脱氧血红蛋白 (Hb) 在红光和红外光区 (600~1000nm) 有独特的吸收光谱, 因而使PPG成为研究组织中血液成分尤其是血氧状态的简单而有效的方法。许多国家的研究人员对无创测量动脉血氧饱和度和组织血氧饱和度的装置进行了各自的研究。在他们所采用的无论是透射光法和反射光法中都以朗伯比尔定律 (The Lam-bert-Beer Law) 和光散射理论为基础, 利用氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的光吸收系数的差异来进行, 在红光区 (600~700nm) Hb O2和Hb的吸收差异很大, 而在红外光谱区 (800~1000nm) 其吸收差异较小。当血氧饱和度变化时, 也就Hb O2相对Hb的浓度发生变化时, 血氧饱和度应该和光检测器上的660nm和940nm两个波长的相对光强之间存在较好的线性关系。

血氧饱和度:Sp O2=A+BR其中, A、B为标定常数

由此原理设计出的无创脉搏血氧仪, 是一种快速测量血氧饱和度的有效方法, 成为当今国际上广泛采用的监护仪器。广泛用于手术室监护室急救病房运动和睡眠等各种临床应用中。

人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号, 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求, 脉搏检测电路设计框如图1所示。

3.1 信号输入、传感器选择

利用指套式光电传感器, 指套式光电传感器的换能元件用硅光电池, 由于心脏的跳动, 引起手指尖的微血管的体积发生相应的变化, 当光通过手指尖射到硅光电池时, 产生光电效应, 两极之间产生电压由于指尖的微血管内的血液随着心脏的跳动发生相应于脉搏的容积变化, 因而使光透过指尖射到硅光电池时也发生相应的强度变化, 而非血液组织 (皮肤、肌肉、骨格等) 的光吸收量是恒定不变的, 这样就把人体的脉搏 (非电学量) 转换为相应于脉博的电信号, 方便检测。

3.2 差分放大

这里选用低噪声的集成仪器放大器INA114作为放大器的核心元件。最低2.3V的工作电源电压满足电源要求, INA114的失调电压不到0.1m V, 因此取其电压增益100, 根据INA114的增益计算公式可得RG=500Ω, INA114的内部结构图, 如图2所示。

3.3 低通滤波器

利用归一化的方法设计低通滤波器。这里用四阶巴特沃斯低通滤波器, 其优点是在通带内幅频特性曲线比较平坦, 而且四阶也可以达到较陡的衰减的特性:其截止频率为20Hz时, 到频率为40Hz时其衰减幅度为9%。它的作用是滤除频率为20Hz以上的信号分量。如图3所示。

设截至频率为20Hz, 符合采样要求同时滤除工频干扰, 根据归一化公式, 取R1=R2=R3=R4=100KΩ, 可算得C1=C2=C3=C4=0.25μF。

4 结束语

相信随着PPG基础研究工作的进一步开展和人们对这项技术的更深入了解, 它必将开拓出更为广泛的应用领域。PPG方法所具有的无创性, 且检测方便、操作简单、性能稳定、重复性好、安全无交叉感染等许多优点, 使其不仅可用于医院中的临床检测、监护、急救体能测试, 还可应用于社区和家庭医疗保健, 并具备联网扩展功能, 可以组建家庭社区和医院的医疗网络, 在这些方面将都会有很好的应用前景。

摘要：本文简述了光电容积脉搏波描记法原理及其应用, 介绍了人体外周血管中光电脉搏信号检测电路设计。

关键词：光电容积脉搏波描记法,脉搏信号

参考文献

[1]杨福生.生物医学信号处理[M].北京:高等教育出版社, 1995.