The temperature evolution and flame traveling structure with fire growth from the fuel combustion of various source locations inside a compartment with a front opening at one end-side wall was explored in the present study. Concerning the compartment complex combustion (fire) dynamics, the temperature in a fire compartment based on the thermocouple array and the isotherm plane across the compartment center plane, flame appearance/structure obtained from the video camera and a critical heat release rate (HRR) for flame transition along the longitudinal direction of compartment were presented and discussed for a total of 329 experimental conditions. The flow dynamics conditions and combustion structures inside the compartment is presented to better interpret the experimental observation of the flame traveling/transition phenomenon. It is found that: (1) A flame traveling behavior was witnessed with increasing HRR, i.e., the flame first moves to the inner-side and then travels to the front-wall/opening of the compartment. This behavior is also reflected by the high temperature zone. (2) The temperature in a fire compartment first rises then varies little, eventually decreases with fire growth for all burner locations. Nevertheless, the temperature at the inner-side (closer to the backwall) decreases with the burner moving from the backwall to the front-wall/opening of the compartment. The temperature at the outer-side (closer to the front-wall/opening) changes little with HRR. A dimensionless correlation was raised according to the non-dimensional fire source location. (3) The flow field inside the compartment shows a significant difference for various burner locations. The flame traveling behavior from the inner-side to the outer-side of the compartment is characterized by a critical HRR, which first increases then decreases with the burner moving from the backwall to the front-wall/opening, and increases with the opening ventilation factor. A non-dimensional correlation was proposed by two non-dimensional quantities of the critical HRR and the fire source location. These novel findings facilitate the understanding of fire dynamics concerning various fire source locations in a compartment with an opening.

Wound healing is a prolonged physiological process involving a series of complicated biological responses influenced by various factors, such as bacterial infection and oxidative damage. Existing treatments, while effective, have certain limitations in terms of biocompatibility, responsiveness to the wound environment, and efficacy in promoting tissue regeneration. To address these shortcomings, bioinspired by hydration lubrication mechanism of articular cartilage, we successfully designed and developed an injectable in situ photo-cross-linkable hydrogel, which was synthesized via modifying aminated hyaluronic acid with a polymer obtained by free radical polymerization of o-nitrobenzyl alcohol derivative (NB) and 2-methoxyethyl phosphocholine (MPC). The hydrophilic hydration layer formed around the zwitterionic charges in MPC endowed the hydrogel with enhanced lubrication and antimicrobial effects, whereas the hydroxymethyl group in NB enabled the hydrogel to process ultraviolet light-induced cross-linking property. The hydrogel, doped with polydopamine nanoparticles, facilitated multifaceted wound healing by the mechanism of photothermally responsive antibacterial, anti-inflammation, and angiogenesis. Specifically, upon injection of the hydrogel precursor solution into the wound site and exposure to ultraviolet light, the hydrogel cross-linked and adhered closely to the skin tissues, achieving hemostasis and exudate absorption. Additionally, the hydrogel showed excellent reactive oxygen species scavenging property, reducing cellular oxidative stress and meanwhile promoting the bactericidal effect with near-infrared light irradiation. Furthermore, the hydrogel, with its networked porous structure, was conducive to cell adhesion and proliferation, remarkably enhancing the cellular activity and tissue regeneration. The wound-healing performances of the hydrogel were investigated in both in vitro and in vivo experiments, showcasing its potential for wound treatment applications, offering a promising improvement over the current methods by providing a photothermal responsive, biocompatible, and effective healing process.

Titanium alloys face challenges of high temperature oxidation during the service period when used as aircraft engine components. In this paper, the effect of Y2O3 addition on the oxidation behavior and the microstructural change of the Ti6Al4V alloy fabricated by selective laser melting (SLM) was comprehensively studied. The results show that the surface of the Ti6Al4V alloy is a dense oxide layer composed of TiO2 and Al2O3 compounds. The thickness of the oxide layer of the Ti6Al4V increased from 59.55 μm to 139.15 μm. In contrast, with the addition of Y2O3, the thickness of the oxide layer increased from 35.73 μm to 80.34 μm. This indicates that the thickness of the oxide layer formation was a diffusion-controlled process and, therefore, the thickness of the oxide layer increased with an increase in temperature. The Ti6Al4V-1.0 wt.% Y2O3 alloy exhibits excellent oxidation resistance, and the thickness is significantly lower than that of the Ti6Al4V alloy. The oxidation kinetics of the Ti6Al4V and Ti6Al4V-1.0 wt.% Y2O3 alloys at 600 °C and 800 °C follows a parabolic rule, whereas the oxidation of the Ti6Al4V and Ti6Al4V-1.0 wt.% Y2O3 alloys at 1000 °C follows the linear law. The average microhardness values of Ti6Al4V samples after oxidation increased to 818.9 ± 20 HV0.5 with increasing temperature, and the average microhardness values of the Ti6Al4V-1.0 wt.% Y2O3 alloy increases until 800 °C and then decreases at 1000 °C. The addition of Y2O3 shows a significant improvement in the microhardness during the different temperatures after oxidation.

GCr15 bearing steel is prone to center segregation and center crack during continuous casting, which is caused by irregular flow behavior and uneven distribution of solute. In this article, two‐stage combined magnetic fields of high‐frequency and low‐current and low‐frequency and high‐current are used to regulate the flow behavior of 30% solid phase ratio and 60% solid phase ratio in the secondary cooling zone, respectively. The distribution of solute in the final solidified structure can be homogenized by the fine control of macroscopic flow and microscopic inter‐dendrite flow under the combined magnetic field. The results show that the rotational flow of molten steel is accelerated with lower solidification rate by the first stage of electromagnetic stirring. Therefore, the solute concentration in the liquid phase increases with the increase of magnetic induction intensity. In the second stage of electromagnetic stirring, the dendrites are broken by micromagnetohydrodynamic effect and the solute segregation decreases.

This work thoroughly investigated the electrochemical corrosion behaviors of Cu-14Fe-(0, 0.05) Ce alloys. Experimental findings revealed that the addition of Ce did not change the phase constituent, but refined α-Fe phase particle from 0.30 ± 0.04 to 0.22 ± 0.03 μm and increased its content from 1.24% to 2.17%. With the increase of corrosion time, adding Ce could increase the linear polarization resistance by up to 3 times, and correspondingly the corrosion rate was reduced to half. Moreover, Ce addition contributed to the densification of corrosion products. The α-Fe phase preferentially underwent anodic dissolution reaction, generating corrosion product Fe 2 O 3 . The increase of soaking time resulted in the occurrence of anodic dissolution of Cu-matrix phase, along with the formation of Cu 2 O and Cu 2 Cl(OH) 3 .

This work thoroughly examined the microstructure evolutions of the cast Ti–45Al–2Nb–2Cr-0.3C alloy after multi-stage heat treatments, involving solid solution, cyclic quenching and isothermal annealing. The experimental findings revealed that solid solution and isothermal annealing processes decreased the lattice constants of component parameters, while the cyclic quenching resulted in the lattice expansion. The blocky (B2+γ) phases, which had been distributed along the colony boundary of the as-cast microstructure, disappeared after multi-stage heat treatment, and the lamellae showed a trend of thinning first and then thickening. In addition, the cyclic quenching process resulted in a large number of dislocations and stacking faults within γ lamellae. These crystal defects could act as heterogeneous nucleation sites, lowering the energy barrier of Ti2AlC precipitated from the lamellar matrix during the isothermal annealing stage. The dispersed Ti2AlC particles, with an average size of 45 ± 15 nm, showed the following coherent relationship with the lamellar matrix, [1‾216‾]Ti2AlC//[001]γ and (101‾0)Ti2AlC//(2‾20)γ.