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多孔介质结构单元的设计与流动
传热
优化
研究
能源和环境问题是社会健康和谐发展的永恒主题,多孔结构结构单元在这些领域的广泛应用将产生不可估量的经济和社会效益。与传统连续介质材料而言,多孔介质结构单元一般具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点。由于其本身具有的独特性能,多孔介质结构单元已经在我们的日常生活和现代工业生产中得到广泛的应用,包括燃料电池材料、气体传感器、气体隔离器、粒子吸附材料、隔热材料、隔音材料、热交换器、生物反应器等等。 多孔介质结构单元内的单相/两相流动与传热现象在许多工程和科学领域中都有着广泛的研究,涉及包括农业技术,水利工程,生物工程,机械工程,石油化工工程及核动力安全等多个领域。本项目通过对多孔介质结构单元内的流动与传热效应及其特性进行实验和数值理论分析,研究多孔介质结构单元对其内流动传热的影响,改进和提高不同条件下特殊结构的多孔介质单元的使用效能;在此基础上,研发设计新型多孔介质结构单元,并分析其内流动和换热强化/弱化机理。本项目研究一方面是适应当前国内外工程热物理学科前沿研究需要,另一方面也为多孔介质结构单元的实际工程应用提供多种选择和优化设计。
西安交通大学
2021-04-11
传热
风洞
发动机热管理是汽车及发动机行业炙手可热的研究方向,是研发低能耗、低排放发动机的主要手段,而传热风洞又是最为重要的研究手段。我们研究团队从 80 年代起,就开始为该行业服务,提供传热风洞。积累了几十年的经验。先后为国内多家企业和科研单位设计制造了各种传热风洞数十套。2009 年又起草了传热风洞的标准,并且于 2014 年正式发布:《JBT 11798—2014131内燃机 换热器 风洞试验装置》。 按照标准,传热风洞可以有两种基本形式,风筒式和风室式。可以有五种基本
上海理工大学
2021-01-12
量子几何相位及其相关
问题
研究
项目成果/简介:1)提出冷原子实现和探测相对论狄拉克粒子的理论,并预言可观测相应的拓扑相变,被斯坦福、ETH和Nice大学的实验观察到。2)揭示了几何相位和量子相变的内在定量联系。3)是国际上最早研究冷原子几何相位诱导规范势的少数理论组之一,提出实现原子自旋霍尔效应理论,并被NIST实验实现。冷原子相对论效应和诱导规范势已逐步成为当前量子模拟的新热点研究。4)提出了非绝热和非常规几何量子计算理论,解决了原绝热理论不易在实际体系中实现的困难,已被7个独立实验验证。发表的20 篇核心论文中,PRL10 篇,被Nature、Science、PRL等SCI 论文他引1137次,8篇代表论文他引602次。
华南师范大学
2021-04-10
量子几何相位及其相关
问题
研究
1)提出冷原子实现和探测相对论狄拉克粒子的理论,并预言可观测相应的拓扑相变,被斯坦福、ETH和Nice大学的实验观察到。2)揭示了几何相位和量子相变的内在定量联系。3)是国际上最早研究冷原子几何相位诱导规范势的少数理论组之一,提出实现原子自旋霍尔效应理论,并被NIST实验实现。冷原子相对论效应和诱导规范势已逐步成为当前量子模拟的新热点研究。4)提出了非绝热和非常规几何量子计算理论,解决了原绝热理论不易在实际体系中实现的困难,已被7个独立实验验证。发表的20 篇核心论文中,PRL10 篇,被Nature、Science、PRL等SCI 论文他引1137次,8篇代表论文他引602次。
华南师范大学
2021-02-01
大型汽轮发电机出线套管特性
传热
研究
对不同运行工况下出线套管的内冷却介质温升以及导电杆温度分布进行了计算与分析。结果表明,对于相同的冷却水流量,三相短路工况冷却水温升最大,暂态短路工况冷却水温升最小;为防止冷却水在导电杆内发生过冷沸腾而影响冷却效果,不同短路工况下冷却水流量应大于相应的最小流量。为出线套管的合理设计与可靠运行提供了依据。
上海理工大学
2021-01-12
高温超导磁浮系统的关键
问题
研究
自西南交通大学在2000年底成功开发出世界首辆高温超导磁浮试验车以来,国际上有关高温超导磁浮车的研究取得了显著的进展。继我们之后,俄罗斯莫斯科航天研究所在2003年底开发出可以乘载两人的高温超导磁浮车。尽管该车没有装备驱动系统,但其高度的稳定悬浮、较大的悬浮气隙(-40cm)、简洁的轨道设计展示了人们在高温超导磁浮技术的应用开发上又取得了显著的进步。2004年中期,德国的德累斯顿固体物理研究所开发出低速高温超导磁浮车。该车采用短定异步感应电机驱动、实现了车载控制驱动一体化,展示了便捷的、个性化的超导磁浮交通系统的美好前景。尽管如此,西南交通大学的高温超导磁浮车的研究仍然在整体上处于领先地位。为了不断推进和深化高温超导磁浮车的基础研究和技术开发,西南交通大学超导研究开发中心将在近期开展以下几个方面研究,为其工程化奠定基础:1)超导磁浮车的岔道技术研究 高温超导磁浮车要走向应用,岔道技术是关键技术之一。由于高温超导车将主要用于高速交通,安全、高效的岔道和转轨技术不仅显得尤为重要,并有着高温超导磁浮系统的独特性。我们将采用水磁、电磁相结合的方法,探索和开发出新型的、经济的、高效率的高温超导磁浮车的岔道技术。2)高温超导磁浮车的导向纠偏技术 高温超导磁浮车与常民电磁悬浮车的一大区别是高温超导磁浮车具有自稳定和自导向性,从而有可能省略复杂的控制系统。然而,在某些运行条件下,磁浮车的导向一旦出现偏离自稳定的范围,将产生严重后果。开发出适合高温超导磁浮车的导向纠偏技术,实现高温超导磁浮车工程应用的重要技术。3) 导磁浮系统动力学 在过去的三年多时间里,高温超导磁浮车在低速下的稳定运行已经得到了充分的检验。然而,在高速和超高速状态下的运行稳定性却缺乏充分的理论基础和实验依据。为此,我们将采用理论研究和实验模拟相结合的方法,研究高温超导磁浮系统在高速运动和强冲击下动力学稳定性,为开展高温超导磁浮车的中试试验提供理论和技术指导。4) 导磁浮系统中超导材料的电磁动力学特性 高温超导磁浮车的性能主要取决于高温超导大块材料的性能,提高超导材料的性能是提高高温超导磁浮车的安全性、降低制造和运行成本、提高其效能最为关键的问是。此外,研究在高速运动、高强度冲击下高温超导磁浮系统中超导材料的电磁稳定性也是实现其工程化的关键头号是。在改善材料性能的同时,我们将研究高温超导磁浮材料的交流损耗、钉扎稳定性和热稳定性,为高温超导磁浮车的工程设计提供可靠依据。
西南交通大学
2021-04-13
关于自旋超
流
基态的
研究
研究小组首先利用激光分子束外延技术生长了具有原子级别平整度的反铁磁Cr2O3薄膜,是电荷的绝缘体。采用非局域自旋输运的技术,用热方法在铂电极和Cr2O3薄膜界面注入自旋流、产生自旋压,在另外一个铂电极处利用铂的自旋霍尔效应测量自旋流的输运(图A)。实验数据显示在低温下自旋输信号出现饱和现象,对应着自旋导的饱和,也就是零自旋阻效应;即自旋超流基态的最重要基本性质之一(图B)。在此基础上,该研究小组又系统研究了不同自旋输运距离下自旋超流的输运现象,证明了自旋在该自旋超流基态可以进行长距离的输运,并且其随输运距离的关系与自旋超流态输运理论预言一致(图C)。该工作是是自旋超导态领域研究的一项重大突破,势必推动自旋超导态的快速发展,为研究基于自旋玻色子的玻色爱因斯坦凝聚的基础物理研究提供了实验平台,并为新型量子自旋器件,如自旋流约瑟夫森结等,奠定了实验基础。图:自旋超流基态的重要实验证据。(A)非局域自旋输运测量示意图。用热方法在左边铂电极和Cr2O3薄膜界面注入自旋流,在右边铂电极处利用铂的自旋霍尔效应测量自旋流的输运。(B)自低温下自旋输信号出现饱和现象,反映出自旋超流基态的零自旋阻效应。(C)自旋信号随其随输运距离的关系与自旋超流态输运理论预言一致。
北京大学
2021-04-11
新型高效
传热
管的研制
本产品主要应用于换热器中(如压缩机中冷器),可应用于能源、动力、石油、化工、制冷和空调等国民经济支柱产业。本成果基于传热学基本原理,并结合传热与流动的数值模拟方法,对提高换热器效率进行了深入研究,从强化换热的机理出发,提出了新型结构的高效传热管。所提出的传热管在强化传热时,可以实现传热增加的倍数大于阻力增加的倍数。 该成果已于2004年12月通过教育部组织的专家鉴定,鉴定委员会一致认为,该成果发展了强化传热的原理,在管内强化传热的设计原理和准则上有所突破,已形成的具有完全自主知识产权的新型换热技术。该项成果总体上达到了国际领先水平。
西安交通大学
2021-04-11
反应堆压力容器安注热冲击瞬态
传热
与流动规律的
研究
反应堆压力容器是核电站最关键的设备,而且是不可更换的设备,因此必须保证其在核电站60年的寿期内绝对安全可靠。当反应堆系统发生失水事故时,必须立即启动紧急安注系统向反应堆注水。在我国新的百万千瓦大型核电站反应堆设计中采用了直接安注的方式,即将安注管直接连接到压力容器,与原先采用的在循环水主管道上间接安注的方式相比,可将三回路系统改为二回路系统,既可保证安注流
西安交通大学
2021-01-12
大数据交易应当重视和
研究
的几个
问题
《大数据交易应当重视和研究的几个问题》指出,为了保证交易数据来源的正当性和交易主体的合法性,为了有效克服大数据交易中的问题和风险,对于数据这种新型特殊财产的权属、开发利用及流转的特殊规律应当抓紧研究,相关制度建设要及时跟进。该报告建议从两方面入手:一是从私法角度明确数据的财产性质及其权属分配规则。在充分保护人格权和商业秘密的基础上,将数据产权按价值贡献在被采集者、采集者以及数据加工者等相关主体之间进行合理分配。二是从公法角度明确关于数据采集、加工,大数据产品的开发、流转等的监管规范。要明确数据的采集和利用不得违背公认的社会道德和善良风俗;在不损害相关主体的合法权益和公共利益的前提下,推动政府数据公开共享;禁止有可能威胁国家安全的跨境数据流动。
中央财经大学
2021-02-01
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