明渠完全掺气水流水力特性数值模拟研究北大核心CSCD

明渠自掺气现象常见于水利工程,当水流流速较高时,空气在较大的紊动作用下会扩散至水槽底部形成明渠完全掺气水流,水流掺气对水力特性有较大影响。目前对掺气的研究大多通过模型试验,而模型试验又存在难以忽略的缩尺效应。本文采用混合模型、紊流模型和浓度方程建立了一套水气二相流数值模型,利用有限差分方法进行离散求解。采用明渠自掺气试验对该数值模型进行验证,掺气浓度和水流流速的数值模拟结果与试验数据吻合良好,说明本文建立的数值模型能有效地模拟明渠完全掺气水流水力特性。进一步研究发现,对于明渠完全掺气水流,掺入水体的空气受强烈紊动作用可以到达水槽底部,使得壁面对掺气水流阻力作用减小,造成掺气水流流速明显大于相应非掺气水流流速。     

鱼腥草黄酮对运动疲劳大鼠骨骼肌能量代谢的影响

目的 探究鱼腥草黄酮(Houttuynia cordata Flavonoids,HCF)的抗疲劳作用以及对运动疲劳大鼠骨骼肌线粒体能量代谢的影响。方法 采用超声波辅助乙醇提取HCF,建立大鼠运动疲劳模型,检测大鼠体内抗疲劳和血清生化指标,并对骨骼肌氧化应激水平和参与线粒体能量代谢酶活性和相关基因表达量进行检测。结果 HCF提取率为2.96%,其显著延长了大鼠的力竭游泳时间(P＜0.05),提高了肝糖原(hepatic glycogen,HG)和肌糖原(muscle glycogen,MG)含量并降低了血清中血乳酸(Blood lactic acid,BLA)、血尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)含量和肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase ,LDH)活性,另外还提高了骨骼肌线粒体中ATP含量以及钙离子ATP水解酶(Ca₂₊^-ATPase)、氢ATP酶(H₊^-ATPase)活性,降低了骨骼肌的氧化应激作用,同时激活了AMPK/PGC-1α信号通路,提高了腺苷酸活化蛋白激酶(amp-activated protein kinase,AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxlsome proliferator-activated receptor-γ coactlvator-1α,PGC-1α)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferator-activated receptorα,PPARα)、葡萄糖转运蛋白(recombinant glucose transporter 4,GLUT4)的mRNA的表达量。结论 HCF可以显著提高大鼠的运动耐力,且呈剂量依赖关系,其作用机制可能与骨骼肌线粒体的能量代谢和AMPK/PGC-1α信号通路有关。     

基于混合-浓度模型的泄洪洞内水流掺气数值模拟研究

掺气可以减免泄水建筑物发生空蚀破坏,对水利工程的安全运行至关重要。数值模拟方法具有低成本、无模型缩尺效应和可获得较全面的流场信息等优点,是目前研究掺气问题的有效方法。基于自主开发的NEWTANK数值模型,构建了混合-浓度数值模型用于研究掺气水流,通过对洞内掺气水流进行数值模拟研究发现,计算所得水流流速和掺气浓度与试验数据吻合良好,从而验证了该数值模型研究洞内掺气问题的可行性,此外还发现洞内形成了一个大的气流循环,上方逆向气流速度沿水流方向由2 m/s增大至5 m/s。研究表明：当闸门开度一定,来流水头由5 m增大至15 m时,水体掺气程度进一步加强,造成出口位置近底掺气浓度由0.006增大至0.060,掺气层厚度由0.08 m增大至0.12 m。