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復雜巖體多場廣義耦合理論及工程應用
本研究成果包括巖體初始地應力場計算仿真、巖體參數選取及反分析、巖體多場耦合機理及多場耦合數值模擬、復雜巖體開挖與錨固支護計算仿真、施工爆破效應計算仿真等諸多方面,形成了較為獨特的巖體多場廣義耦合分析的科學研究體系
武漢大學
2021-04-10
多場耦合能質傳遞強化及調控理論與方法
能源、環境及化工等領域廣泛存在具有相變和反應的能質傳遞和轉化問題， 具有多區域、多場、傳遞與轉化等相互耦合的特點，是影響裝備性能的關鍵熱物 理問題，對提升性能至關重要。本項目針對上述領域中共性的多場耦合能質傳遞 機理反其強化和調控方法的前沿科學問題開展研究工作，取得了系列原創性研究 成果。主要發現點有： 一、 分區耦合多相傳遞可視化實驗方法及其機理與特性：創新了滯止流和通 流槽道內逸出速率及位點可控的液滴和氣泡動力學行為、變孔隙率網絡流道及其 與外部流場耦合的兩相流動、毛細阻力可調的多孔層內相變傳熱及含反應邊界的 兩相流及傳遞等可視化實驗方法。獲得了逸出液滴聚合衰減震蕩機理及規律；發 現了微孔逸出氣泡脫離后涌入和界面震蕩現象；揭示了具有壁面逸出氣泡的槽道 內兩相流規律；闡明了具有微孔層和結構缺陷的氣體擴散層內兩相分布特征；厘 清了反向式毛細蒸發器多孔層內相分布規律反其對相變傳熱的影響機理；揭示了 燃料電池內兩相流動和傳輸以及電化學反應的相互作用規律，獲得了流道水淹與 壓降之間的定量關系及膜電極表面溫度分布特性。 二、 多元多相分區耦合能質傳遞及轉化理論模型：建立了多場耦合固體基質 表面細胞吸附成膜理論模型，揭示了生物膜結構與能質傳遞及產氫/產電性能的 相互關系；建立了含生化反應的多孔填料床內多相能質傳遞的毛細管模型和多相 混合模型，闡明了流動和傳輸與生化反應的耦合特性，為固定化細胞生物反應器 性能預測提供了方法；建立了毛細結構材料內分區耦合相變傳熱理論模型，為反 向式毛細蒸發器和微槽膜狀凝結換熱提供了理論計算方法；提出燃料電池兩相傳 輸三維孔隙網絡模型和氣體有效擴散系數的分形模型，首次利用V0F方法模擬 了邊壁具有逸出液滴的燃料電池流道內細觀兩相流行為，揭示了多孔擴散層與流 場板流道內兩相流的耦合關系以及流道結構和工況參數對兩相流特性的影響規 律。 三、多場耦合能質傳遞強化及調控方法：基于分區耦合強化傳熱思想，提出 了三維肋表面和螺旋扭帶組合強化傳熱新方法；通過分區流動和傳遞強化與調控, 發展了三維柱狀陣列結構陽極微流體燃料電池，顯著提升了電池性能；利用石墨 烯表面修飾，實現了多孔電極內微生物產電菌電子轉移速率和活性生物量調控和 強化；創新性利用流場/濃度場/溫度場/光場的強化和調控，結合表面修飾和彌 散光導體技術，實現微生物生化轉化全過程強化；提出了通過外接電阻控制陽極 電勢誘導和調控生物膜結構，強化了質子傳輸，大幅提升了微生物燃料電池性能。
重慶大學
2021-04-11
一種中溫太陽能-空氣能耦合系統
本發明公開了一種中溫太陽能?空氣能耦合系統，包括中溫太陽能集熱裝置、空氣源熱泵機組、中溫水箱、低溫水箱、吸收式制冷機組、燃氣爐，通過三進一出換向閥和一進三出換向閥，可以切換太陽能供暖、太陽能制冷、太陽能供熱水、燃氣供暖、燃氣制冷、燃氣供熱水、空氣源熱泵制冷、空氣源熱泵供暖、空氣源熱泵供熱水等運行模式，系統結構簡單，運行成本低，穩定可靠，節能效益顯著。
東南大學
2021-04-11
一種高速電主軸力-熱耦合建模方法
本發明公開了一種高速電主軸力-熱耦合建模方法，包括：分別 獲取軸承與主軸待結合的表面、以及主軸與軸承待結合的表面的工程 參數，并利用分形接觸理論以及赫茲接觸理論計算軸承與主軸之間結 合面的剛度和熱傳遞系數與接觸壓力和接觸間隙的映射模型，根據軸 承的結構參數和材料參數并使用軸承力學模型和軸承熱學模型獲得軸 承負載和溫度與剛度、軸承外圈接觸熱阻、軸承內圈接觸熱阻和發熱 功率之間的映射模型，計算主軸的電機熱源，計算主軸各表面散熱系 數，根據主軸的結構和上述結果構建有限元模型，讀取主軸的運行參 數，用有限元模型對運行參數進行處理。本方法能降低現有方法中結 合面所引起誤差、模型結合面及軸承力學和熱學參數不更新導致的誤 差。
華中科技大學
2021-04-11
力-熱-化多場耦合理論與數值模擬技術
隨著人類對自然科學認識的不斷深入以及現代工業技術的不斷進步，特別是凝膠等軟物質的應用、鋰電池、燃料電池等技術的發展，人們逐漸認識到力熱與化學作用之間也存在著不可忽略的耦合作用。本成果完成人通過引入化學反應進度，基于非平衡態熱力學建立了一套適用于描述可變形固體材料質量傳遞、熱傳導以及化學反應耦合問題的力-熱-化連續介質理論框架，該理論適用范圍寬廣，針對包含化學反應的各演化過程有相應的耦合動力學控制方程。針對所建立力-熱-化多
哈爾濱工業大學
2021-04-14
一種高速電主軸力-熱耦合建模方法
本發明公開了一種高速電主軸力-熱耦合建模方法，包括：分別獲取軸承與主軸待結合的表面、以及主軸與軸承待結合的表面的工程參數，并利用分形接觸理論以及赫茲接觸理論計算軸承與主軸之間結合面的剛度和熱傳遞系數與接觸壓力和接觸間隙的映射模型，根據軸承的結構參數和材料參數并使用軸承力學模型和軸承熱學模型獲得軸承負載和溫度與剛度、軸承外圈接觸熱阻、軸承內圈接觸熱阻和發熱功率之間的映射模型，計算主軸的電機熱源，計算主軸各表面散熱系數，根據主軸的結構和上述結果構建有限元模型，讀取主軸的運行參數，用有限元模型對運行參數進
華中科技大學
2021-04-14
含水層人工補給過程非飽和-飽和水流耦合模擬
通過非飽和帶入滲井（注水井）進行人工補給，是含水層人工補給的重要方法之一。該方法主要適用于潛水面埋藏較深或地表覆蓋不利于人工補給的場地。預測人工補給過程中非飽和-飽和帶水流的響應、計算含水層的補給量是評價及設計人工補給方案的重要指標，傳統定量評價模型僅適用于飽和帶注水井流問題，缺少非飽和帶井流模型。因此，采用傳統模型評估考慮非飽和帶入滲井方式的人工補給方案時會引起較大誤差。 這項研究利用解析方法，開發了非飽和-飽和水流耦合的解析模型，用于評價非飽和帶入滲井引起的非飽和-飽和水流過程，計算含水層的補給量。研究結果發現，非飽和帶的儲水性對人工補給的效率有較大影響：儲水性小的非飽和帶在補給過程中水流可以很快達到穩定，注入井中的水流可以很快到達飽和帶，且大部分都可以存儲于飽和帶中，有利于人工補給；反之，則不利于采用非飽和帶入滲井的方式進行人工補給。同時，揭示井的結構和含水介質的各向異性僅會影響初期的飽和帶補給量，不影響后期穩定的補給量。傳統模型由于未考慮非飽和帶的儲水性質，會過高估計飽和帶的補給量。該解析模型為人工補給定量評價提供了重要的工具。
南方科技大學
2021-04-13
論壇觀點聚焦 | 平行論壇：教育家精神的時代內涵與實踐探索
5月23-25日，建設教育強國·高等教育改革發展論壇在長春舉行。高水平大學書記校長、頂尖專家學者、創新型企業家等，齊聚一堂，共同開展教育領域重點難點問題大討論，促進最活躍、最前沿思想的“交流碰撞”，實現“同題共答”、經驗共享。
中國高等教育學會
2025-06-05
關于舉辦第十四屆中國創新創業大賽的通知
關于舉辦第十四屆中國創新創業大賽的通知
工業和信息化部
2025-06-05
一種生物電化學系統與UASB耦合的廢水處理裝置
本實用新型公開了一種基于陰極電勢調控的生物電化學耦合上流式厭氧生物反應裝置。該裝置中，上流式厭氧生物反應器污泥層中設置環形電極，生物電極系統為所述的上流式厭氧生物反應器筒體內陰極附近的微生物提供能量較高的電子用于污染物的降解。參比電極通過緊固螺栓固定于生物陰極附近，并通過導線與在線檢測儀和計算機連接，用于實時監測耦合反應器生物陰極的陰極電勢。可根據不同污染物降解所需的吉布斯自由能通過能斯特方程計算反應所需的電勢差，并通過調節生物電化學系統的外加電壓將陰極電勢控制在略低于所需電勢差的范圍內，達到低能耗，高效率地降解氯代硝基苯等難降解有機污染物的目的。
浙江大學
2021-04-13