Methylglyoxal: A newly detected and potentially harmful metabolite in the blood of ketotic dairy cows

Ketosis causes serious economic losses for the modern dairy industry because it is a highly prevalent metabolic disease among cows in high-producing herds during the transition period. Due to some striking similarities between diabetes in humans and ketosis in dairy cows, there is potential for the use of methylglyoxal (MGO)—commonly used in human diabetics—as a biomarker in dairy cattle. However, currently no data are available about the presence of MGO in the serum of dairy cattle or about the characteristics of its production or its potential contribution in the pathogenesis of ketosis. To determine the potential origin and pathway of formation of MGO, cows in different metabolic conditions [i.e., non-subclinically ketotic dairy cows in early lactation (n = 7), subclinically ketotic dairy cows in early lactation (n = 8), overconditioned dry cows (BCS >4.25, n = 6), and nonlactating heifers (n = 6)] were selected. Serum MGO concentrations were determined and correlated with indicators of the glucose and lipid metabolism and with haptoglobin (Hp) as an inflammatory marker. The serum MGO concentrations in subclinically ketotic cows (712.60 ± 278.77 nmol/L) were significantly greater than in nonlactating heifers (113.35 ± 38.90 nmol/L), overconditioned dry cows (259.71 ± 117.97 nmol/L), and non-subclinically ketotic cows (347.83 ± 63.56 nmol/L). In serum of lactating cows, concentrations of glucose and fructosamine were lower than in heifers and were negatively correlated with MGO concentrations. Even so, concentrations of metabolic and inflammatory markers such as dihydroxyacetone phosphate, nonesterified fatty acids, β-hydroxybutyrate, acetone, and Hp were remarkably higher in subclinically ketotic cows compared with nonlactating heifers; these metabolites were also positively correlated with MGO. In human diabetics elevated MGO concentrations are stated to originate from both hyperglycemia and the enhanced lipid metabolism, whereas higher MGO concentrations in subclinically ketotic cows were not associated with hyperglycemia. Therefore, our data suggest MGO in dairy cows to be a metabolite produced from the metabolization of acetone within the lipid metabolization pathway and from the metabolization of dihydroxyacetone phosphate. Furthermore, the highly positive correlation between MGO and Hp suggests that this reactive compound might be involved in the proinflammatory state of subclinical ketosis in dairy cows. However, more research is needed to determine the potential use of MGO as a biomarker for metabolic failure in dairy cows.     

复合固体推进剂中固体填料的安息角测试与仿真

复合固体推进剂含有固体颗粒较多，离散单元法是一种适合固体推进剂生产过程数值仿真的有效方法，颗粒物料的接触参数是保证离散单元法仿真精度的关键。本文以复合固体推进剂的主要组分铝粉和高氯酸铵固体颗粒为研究对象，通过实验测试获得了相关物料的安息角，利用专业离散元软件EDEM仿真模拟了安息角测试实验过程，建立了物料安息角与接触参数之间的联系。研究表明，滚动摩擦系数和滑动摩擦系数越大，安息角越大，物料流动性越差。对比仿真与实验结果，通过逆向反推法确定了物料的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数两个关键接触参数。铝粉与高氯酸铵1∶2混合颗粒的滑动摩擦系数为0.2，滚动摩擦系数为0.05。为固体推进剂加工生产过程离散元数值仿真提供了关键基础数据。     

柱淋滤模式下生活垃圾焚烧炉渣中Cu2+和Zn2+浸出规律

垃圾焚烧炉渣是一种活性材料，在其储存、预处理及应用等过程与雨水频繁接触时，炉渣中重金属随着水域环境发生迁移和浸出现象。本研究采用连续柱淋滤试验装置模拟自然降雨，开展了0～5mm和5～10mm焚烧炉渣的动态淋滤毒性浸出分析，重点研究了pH和降雨强度对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出影响。结果表明，动态淋滤过程中，淋滤液pH变化对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出水平影响显著，且在酸性较强淋滤液作用下Cu²⁺浸出水平比Zn²⁺更强，与Ⅴ类地表水环境浓度限值对比，在整个淋滤时间内Cu²⁺浸出浓度严重超标，在炉渣工程应用时需预防相关的环境风险；原生炉渣粒径大小与重金属浸出水平无直接相关性，但是0～5mm细炉渣中可浸出Zn²⁺含量更高，这与细颗粒物中Zn赋存形态和可溶出态含量较高有关；淋滤强度对重金属浸出水平影响主要反应了动态淋滤过程液固比和水分运移速率情况，当较低淋滤强度时具有低液固比，溶出液中重金属含量较高。     

在线超低温预浓缩-全二维气相色谱-飞行时间质谱联用系统在大气挥发性有机物监测中的应用

采用自主研制的在线超低温预浓缩设备，连续在线采集大气样品或者连续采集苏玛罐离线样品，对样品进行超低温捕集浓缩和二次超低温冷冻聚焦，采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术分离检测浓缩后的挥发性有机物，实现对大气中C2~C12共100多种挥发性有机物的浓缩富集和定性定量分析。本研究对该方法的线性、重复性、加标回收率、检出限等性能进行表征，并与常规一维气相色谱-四极杆质谱联用系统的定性定量结果进行比较。结果表明，该方法不仅满足大气中挥发性有机物检测的性能指标要求，且组分定性定量的准确性、灵敏度等指标均优于一维气相色谱-四极杆质谱联用技术，在挥发性有机物成分较复杂的大气样品检测中具有明显优势。     

复杂地形下风力机尾流数值模拟研究和激光雷达实验对比

以CFD数值计算和实验相结合的方法,对处于中国西南某多山地区陆上风电场的尾流特性进行研究,验证不同数值方法在复杂地形的适用性。首先采用2台激光雷达,测量目标风力机一个月内的自由来流风速和尾流廓线,在地形上坡加速效应下,不同大气稳定度下目标风力机的自由来流风速廓线均呈负梯度。然后分别采用经典致动盘和改进致动盘法,模拟目标风力机在主风向下的尾流发展。不同于只有风速与压降关系的经典致动盘法,改进致动盘法更考虑了叶片几何和气动参数(尺寸信息、攻角、桨距角、升阻力系数等)。通过与后置激光雷达尾流测试结果对比,这2种基于CFD技术的数值模拟方法,计算网格相同,计算时间相当,且均能较好地模拟因为复杂地形而引起的尾流偏转;其中改进致动盘的尾流形状与激光雷达相似,速度亏损也更接近激光雷达结果。因此,改进致动盘法更适合于复杂地形条件下风场模拟,较好平衡了计算的效率与精度。     

永磁直线电机扰动估计与补偿的位置反步控制

由于永磁直线同步电机直接驱动负载,负载突变、摩擦力和推力波动等各种干扰也将无缓冲地直接作用于电机动子上,如果不加以考虑,将会严重影响伺服系统的精度.为了克服不确定性扰动给永磁直线同步电机位置伺服系统带来的不良影响,提出一种鲁棒反步控制策略.首先,对永磁直线同步电机的数学模型进行分析,将负载阻力、推力波动和摩擦力等作为总干扰;然后,设计一种观测器对总干扰进行估计,将干扰的估计值引入到反步控制律中,起到对扰动进行补偿的作用,并利用Lyapunov函数分析系统的稳定性;最后,通过与不带扰动补偿的反步控制进行仿真比较,结果表明所提出的控制策略能够有效消除不确定性扰动对系统的影响,增强伺服系统的鲁棒性,提高电机位置的跟踪精度.     

中美典型高压页岩气藏钻井提速技术对比与启示

美国Haynesville高压页岩气气藏与中国长宁—威远国家级页岩气示范区下志留统龙马溪组高压页岩气藏的地质、钻井条件最为类似,前者的钻井提速技术思路对于我国页岩气快速钻井也具有重要的参考借鉴意义。为了实现我国页岩气藏的钻井提速,通过对比中国和美国典型高压页岩气藏钻井提速技术,分析探讨了上述两个气藏在钻井提速技术方面的异同点。研究结果表明:①目前美国Haynesville等页岩气藏已将水平段井眼尺寸从215.9 mm缩小到171.5 mm或161.1 mm,单井钻井投资降低超过25%,节能减排优势明显;②美国同行采用的"高效钻头+配套井下提速工具+钻井参数优化软件/装备"的硬研磨性难钻地层系统化钻井提速技术,值得国内重视、借鉴、攻关、应用;③"控压钻井+降密度"钻井技术能够在高压页岩层段钻井提速中起到至关重要的提速应用效果。结论认为,应积极在国内国家级页岩气示范区开展缩小井身结构尺寸及其相关的钻井配套装备、工具、软件的应用探索试验;在目的层段值得持续探索、优化、应用控压钻井技术。     

钕系顺丁橡胶在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究钕系顺丁橡胶（NdBR）在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明：通过配方优化，即NdBR用量不超过40份，同时添加适量白炭黑，轮胎具有较大的磨耗里程和较好的路况适应性；当NdBR用量为40份时，配合炭黑用量为42～49份、白炭黑用量为10～15份，随着炭黑或白炭黑用量的增大，胶料的硬度增大，当硬度大于68度时，轮胎的路况适应性下降，且胎面存在啃伤、掉块的风险。     

FDM用PETG系列耗材的改性研究

对市售聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯（PETG）丝材及原材料进行研究，选用PETG 2012作为制备熔融堆积成型技术（FDM）用PETG丝材的基体树脂。选用聚碳酸酯（PC）对基体PETG进行增韧增强改性，并制成3D打印高分子丝材进行打印测试，探讨了PC含量对PETG耗材及制件性能的影响。结果表明，在低PC含量下，PETG与PC的相容性较好，PETG与PC制件未出现明显的分层，分布比较均匀；共混物的流动性随着PC含量的增加而降低，且打印件的维卡软化温度和热变形温度随着PC用量的增加而增加；此外，PC材料的加入使得PETG打印件的力学性能得到较大改善：打印件的拉伸强度随着PC用量的增加而增大，缺口冲击强度却随着PC用量的增加呈现先增加后减小的趋势； PETG/PC的配比为1∶1时，可制得力学性能优异的3D打印耗材。