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新型煤粉旋流燃燒器
該種新型煤粉旋流燃燒器的特點如下：⑴使用“變截面中心管”和“擋塊”結合的可調煤粉濃縮器，將煤粉氣流用慣性分離為內濃外淡的兩股環狀氣流，以實現徑向濃淡燃燒。⑵有擴口的外二次風使用較高流速，以強化后期混合。⑶有擴口的內二次風為強旋轉射流，用于組織回流區和前期燃燒。⑷外一次風口和內二次風口之間有一個“雙錐形噴口”，也就是內、外兩側呈相對的兩個錐形的噴口，能輔助內二次風組織流場，形成穩定且有適當回流量的中心回流區；可延遲一、二次風的混合，以保證煤粉的著火和揮發分析出區的還原性氣氛；將外一次風中的煤粉引向中心回流區方向，可強化著火；噴口后將形成一圈小的駐渦，幫助穩燃并擠壓中心回流區使之變得狹長。⑸外一次風，即淡側一次風具有隔離濃側一次風與二次風的作用，使一次燃燒區為一個狹長的還原性區域。⑹內一次風使用了齒形穩燃環，齒后將形成一個個小駐渦，利于著火；齒狀阻塞將加強濃一次風與回流區之間的湍流混合；齒狀噴口會加大濃一次風的周界長度，也可強化混合，穩定著火。。
西安交通大學
2021-04-11
旋流輸運、抽排和凈化技術
成果創新點 通風換氣、餐飲油煙凈化、腐蝕物輸運、工業分離輸 送、河道除淤疏浚、采礦打沙及食品加工等領域。主要技 術創新路徑：龍卷風旋渦能夠產生強大抽吸力 核心優勢：風機抽吸力絲毫不減，而套筒抽排能力與 風機相當，總排風量大大高于單獨的風機的排風量；旋流 卷吸套筒獨立使用，為風機另辟進風渠道實現免污染，排 風管道暢通無阻，特別適合腐蝕性或復雜環境中工作；旋 流卷吸無需額外能耗，旋轉氣流產生離
中國科學技術大學
2021-04-14
旋流輸運、抽排和凈化技術
通風換氣、餐飲油煙凈化、腐蝕物輸運、工業分離輸送、河道除淤疏浚、采礦打沙及食品加工等領域。主要技術創新路徑：龍卷風旋渦能夠產生強大抽吸力
核心優勢：風機抽吸力絲毫不減，而套筒抽排能力與風機相當，總排風量大大高于單獨的風機的排風量；旋流卷吸套筒獨立使用，為風機另辟進風渠道實現免污染，排風管道暢通無阻，特別適合腐蝕性或復雜環境中工作；旋流卷吸無需額外能耗，旋轉氣流產生離心力還可以實現分選截留，實現凈化功能。
中國科學技術大學
2023-05-16
柱塞配流軸向柱塞液壓泵
柱塞配流軸向柱塞液壓泵，屬于容積式泵類，針對現有技術缺點，減少在海淡水中工作的磨擦副及其 PV 值，降低對磨擦副材料要求，提高效率，降低噪聲和體積。本發明缸體分度圓上設置柱塞孔，各柱塞孔連通缸體的吸水、出水口，柱塞與柱塞孔滑動配合，曲軸通過軸承安裝在端蓋上，安裝在曲軸的曲拐上的斜盤通過球頭連桿與柱塞活動連接，所述柱塞為階梯軸式滑閥；柱塞孔有 4×N 個；各柱塞孔鄰近開有輔助孔，輔助孔與對應的柱塞孔在腰部通過工藝孔連通；各柱塞孔的端部與相鄰 90°的柱塞孔所對應的輔助孔端部通過螺旋槽連通。本發明結構緊
華中科技大學
2021-04-14
超高分辨柔性流場感知系統
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
螺旋折流板換熱器熱力設計技術
管殼式換熱器在現代工業中占有十分重要的地位，特別是在動力、能源、化工、空調制冷、石油、冶金、核能等工業領域中應用極為廣泛，它是工藝流程中的一種主要設備。傳統的弓形折流板換熱器存在流動死區，易結垢，無法充分利用傳熱面積從而導致傳熱系數低，壓降大，管束易產生流體誘導振動等缺點。高效的管殼式換熱設備能從多方面節省能源的消耗：一方面可以節省驅使換熱器中冷熱兩種流體的運動所需的功耗，同時換熱面積的縮小可以減少生產換熱設備所需的能耗以及原材料，有效的結構形式還可以減少換熱面結垢的可能性，延長運行周期。因此換熱設備的高效強化是實現我國過程工業節能的關鍵因素之一。據統計，管殼式換熱器大約占世界換熱器市場總份額的35–40%，且在石油、化工領域管殼式換熱器能占到高達70％的份額。因此對螺旋折流板管殼式換熱器進行推廣應用對于節能具有重要的意義，可以創造巨大的社會效益和經濟效益。
上世紀末提出使用螺螺旋折流板支撐結構代替傳統的弓形折流板支撐結構可以顯著降低殼側壓降，也有利于強化換熱，具有良好的綜合性能，雖然近十余年中國內外對于螺旋折流板管殼式換熱器開展了較多的研究，但現有的公開發表的資料中未見到有關螺旋折流板換熱器的完整的設計方法介紹。本技術基于本課題組大量的試驗與數值模擬研究并參考相關公開發表的文獻，開發一套完整的熱力設計方法和軟件。
該項目是在教育部重點課題和“973”項目的大力支持下，經過多年的努力完成的。針對單殼程多管程單相介質流動換熱的螺旋折流板管殼式換熱器所開發的熱力設計軟件，該軟件擁有完全的自主知識產權。本軟件采用VB6.0、EXCEL2003和FORTRAN混合編程。VB形成可視化操作界面，可視化數據輸入輸出，實現數據傳遞功能；調用FROTRAN語言編制的可執行程序讀取所需數據完成核心計算；調用EXCEL軟件進行相關數據的保存和輸入輸出管理。
西安交通大學
2021-04-11
量子相干控制超分辨熒光寬場顯微成像
傳統的光學顯微系統受到阿貝衍射極限原理的限制，無法分辨尺度小于~200nm的事物，為了突破衍射極限，超分辨熒光顯微技術應運而生，在生物成像等領域得到廣泛應用。根據成像采集過程，超分辨方法主要可分為兩類。一種是單分子定位顯微方法（SMLM），通過熒光分子的光開關特性，孤立每個發光分子進行單獨定位。此類方法具有不受衍射極限限制的特點，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循環步驟使得采集速度和成像時間較慢。另一種是如結構光照明等寬場成像的超分辨顯微技術，可以通過獲得相鄰區域/熒光分子間一定程度的響應差異來實現分辨率的提升。寬場成像的方法具有較高的時間采集效率，但由于同時激發視野內的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前還缺乏一種方法在理論上可以有效的兼顧寬場成像的時間采集效率和單分子定位方法的空間分辨率，因此亟需提出一種基于寬場成像對熒光分子高效調制的技術方案。 超分辨方法其本質都是通過識別單個熒光分子的獨立的發射特性獲得該分子的空間定位。如果可以對寬場成像中衍射極限以內各個發光分子熒光發射差異實現主動控制，則有可能獲得更好的超分辨顯微結果。近期，物理學院介觀物理國家重點實驗室極端光學研究團隊提出了基于量子相干控制原理主動調制分子熒光發射而獲得超分辨熒光顯微的方法（SNAC），在寬場成像下實現了分辨率的提升。課題組在ZnCdS量子點體系下獲得衍射極限范圍內各個量子點的差異化激發。通過設計多個整形脈沖，單個ZnCdS量子點的熒光差異性會得到增強。課題組通過周期性改變整形脈沖和傅立葉增強提取熒光響應的差異。同時，主動控制的圖像采集方案可以有效的抑制系統中不隨調制周期變化的泊松隨機噪聲和CMOS工藝導致的固定噪聲，極大的提升了信噪比。接著，利用獨立開發的混合周期（Combination-FFT）和多高斯擬合定位算法獲得最終的超分辨重建結果。研究模擬了鄰近雙點熒光發射的超分辨定位，其結果可以很好的分辨出低至50nm的相鄰熒光分子。對于密集標記的線性結構，SNAC的分辨能力同樣有顯著性的提高，獲得了30nm左右的徑向定位精度。在量子點標記的COS7細胞樣品的維管結構區域清晰的觀測到了維管的平行取向和姿態排布以及纖維交叉區域的95.3nm的鄰近雙峰，顯示出了比已有多種寬場超分辨方法更好的重建結果。這個研究將脈沖整形作為新的控制維度引入熒光超分辨，并將寬場超分辨成像技術的分辨率提升到了與單分子定位方法接近的50nm的水平。
北京大學
2021-04-11
高穩定量子點熒光粉的研發
上海交通大學
2021-04-13
高性能量子照明雷達的設計與仿真
量子照明雷達是新興的研究方向，是量子信息技術與雷達技術相結合的新興產物。而量子信息技術又是古老的量子力學與信息技術相結合的交叉學科，不少研究者因晦澀的量子力學而望而卻步。為了降低量子照明雷達的神秘感，打破抽象壁壘，我們創造性地發展了量子照明雷達的高效仿真技術，對于未來實現量子雷達的普及與推廣具有重要意義。
截止目前，尚未見到關于量子照明雷達仿真平臺的相關報道。而該成果基于MATLAB這一易于上手的計算機數值平臺，溝通了抽象的量子力學與具體的量子目標探測之間的橋梁，具有創新性和國內領先的技術先進性。
經過近五年的研究和近兩年教學實踐的檢驗，該成果不斷豐富和完善，通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。鑒于量子雷達技術是未來新體制雷達的重要技術途徑之一，本成果將有望在空間、水下目標探測方面取得應用，市場應前景廣闊。截止到目前，該成果已經應用于高年級本科生的培養與實訓和北京某研究所的新體制目標探測項目研發中。
北京理工大學
2021-12-07
化學反應量子幾何相位效應研究重要進展
在化學反應中，量子干涉現象普遍存在。但是，想要準確理解這些干涉產生的根源非常困難，因為這些干涉圖樣復雜，且在實驗上也難以精確分辨這些干涉圖樣的特征。H+H2及其同位素的反應，是所有化學反應中最簡單的。該體系只涉及三個電子，因此比較容易精確計算出這三個原子在不同構型時的相互作用力。在此基礎上，通過求解相應的描述化學反應過程的薛定諤方程，就能夠實現分子反應動力學過程的計算機模擬，從而做到在微觀層次上深入理解化學反應過程。研究團隊在2019年先期理論研究
南方科技大學
2021-04-14