变压吸附制氧制氮技术是近来发展起来的高心技术。它利用取之不尽的空气作原料，在有电能的条件下，可以源源不断地制取氧气和氮气。具有投资少、成本低、规模灵活、自动化程度高等显著优势，可以广泛用于冶金、化工、医疗、环保等广大领域，市场前景极好。 变压吸附制氧技术作为具有实用价值的技术概念，是70年代提出的。当时开发这一技术是满足对氧气纯度要求不高，用深冷装置气量偏小，而用低温槽车运输气量又不方便的这一类用户的要求。国外真正进入工业应用是80年代初期。我国在70年代末也开始研究，80年代末期进入工业应用。经过近30年的研究开发，进入90年代后，变压吸附装置在降低能耗，降低投资、工艺流程简化、提高可靠性方面，都有了很大的进步，使之成为成熟的高新技术。 北京科技大学热能工程系长期开展变压吸附气体分离技术研究，具有相当的研究条件和科研队伍。开发的微型变压吸附医用制氧机已由国家计委中国高新投资集团投资组织批量生产，形成了一定的市场分额。为国家西部开发重大工程——青铁路藏的世界第一隧道——海拔高达5000米风火山隧道，研制了世界上第一套5000米海拔地区制氧供氧系统。该系统为风火山隧道工程的顺利进行提供了有利保障。

压铸是一种近终成形方法，可生产形状复杂的薄壁件，但存在较难消除的气孔和缩松等缺陷，半固态压铸技术被认为是消除这些缺陷最有效的方法之一。具有短流程特征的流变半固态压铸技术被国内外压铸业界公认为是今后压铸业发展的主流方向，但由于存在某些技术难点，产业化进程一直滞后。本技术将冷却斜槽制浆法与传统压铸技术结合起来，通过在斜槽上以特定方式涂刷新型混合涂料，成功解决了冷却斜槽法的凝壳难题，实现了低成本、短流程流变压铸。与传统全液态压铸技术相比，该技术在节能增效、改善压铸件内外质量、提高压铸件性能、

成果与项目的背景及主要用途： 内燃机是应用范围最广的动力装置，消耗我国石油总量的 60%，并且是城市 大气主要污染源，内燃机节能减排是国家的重大需要。燃烧技术是内燃机的核心 技术，包含“油”和“气”两大要素，气道作为内燃机的“咽喉”，是控制“气”的关键， 良好的气道性能是实现内燃机节能减排的前提。 长期以来，气道开发和生产质量在线控制始终是世界难题。由于气道性能的优劣 直接影响着内燃机的动力性、经济性以及其他特性，气道的测试十分重要。欧美 传统气道测试采用定压差方法，测试中需反复调节气道压差至定值，单次测试超 过 15 分钟，而内燃机生产节拍约为 5 分钟/台，因此仅能用于实验室研发，根本 无法满足生产线在线检测的效率要求。本发明使气道测试效率提高5倍以上，攻 克了气道生产质量在线控制的世界难题，应用于玉柴、潍柴等企业多条生产线， 高排放标准内燃机合格率大幅提升。 技术原理与工艺流程简介： 内燃机气道及缸内流动属于复杂壁面条件下的剪切湍流，同时伴随有活塞、 气门等周期性运动边界，整体流动特性直接受近壁流动影响。研究发现，随着外 流场雷诺数的增大，达到充分发展湍流，近壁雷诺应力增大，动量交换加剧，粘 性底层厚度明显变薄，壁面阻力系数趋于恒定，流量系数、涡流/滚流强度等无 量纲参数不再随雷诺数发生变化。 研究进一步发现，进气过程中若对应最低气门升程的雷诺数达到其临界值， 则在相同条件下随着气门升程的增大，气流将始终保持充分发展湍流状态，即后 续气门升程下雷诺数将始终高于相应气门升程的临界值。基于以上发现，提出了 48天津大学科技成果选编 变压差气道测试方法：测试过程以气流达到充分发展湍流状态为控制条件，即保 证雷诺数始终高于临界值，仅需设定最低气门升程的气道压差，从而免去了后续 过程中压差的反复调节。 技术水平及专利与获奖情况： 2012 年，气道试验台变压差稳流测试技术通过中国机械工业联合会组织的 专家鉴定，以郭孔辉院士为主任的鉴定委员会一致认为“该项目取得了重大的理 论突破和技术创新，拥有多项自主知识产权，综合性能达到国际同类产品的领先 水平，具有重大的综合效益，应用前景广泛”。 专利情况：目前发明专利授权 7 项，其中核心发明专利 “快速检测内燃机气 道流动性能参数的试验装置”于 2012 年获第十四届中国专利优秀奖，核心发明专 利“用于气体测量的高灵敏涡流动量计” 2014 获第十六届中国专利优秀奖。 获奖情况：2012 年获中国机械工业科学技术一等奖。2013 年获天津市技术发明 一等奖。 应用前景分析及效益预测： 本项目已广泛应用于内燃机企业如潍柴、玉柴，汽车企业如东风、上汽，摩 托车企业如隆鑫、建设，科研院所如中汽研、七一一所等 56 家单位，气道试验 台累计销售 60 余台套（国内仅 4 台套进口产品），国内市场占有率近 95%，从 根本上改变了国内企业长期依赖国外气道技术的局面，十年来协助企业攀登了国 一至国五排放法规的 5 个技术台阶，有力地推进了内燃机节能减排和行业技术进 步，国际同行始终试图打破本项目的垄断地位未果。随着汽车、内燃机工业的飞 速发展以及排放法规的不断严格，企业自主开发气道并在线检测气道将成为必然， 本成果应用前景十分广阔。 应用领域：内燃机测试及研究 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 厂房面积 500 平方米，投资规模 3000 万 合作方式及条件：技术合作或专利转让，转让费 2000 万元人民币 

项目的简单概述 通过自行研制开发的轻金属半固态制备与流变成形设备及工艺控制技术，将熔融的镁合金、铝合金液体制备成半固态浆料并直接进行流变压铸成形。采用半固态制备与直接成形技术可使成形件的组织得到改善，明显降低成形件的表面及内部缺陷，并提高成形件的强度和塑性。 项目来源 本项目来源于国家973项目“先进镁合金半固态制备与成形基础研究”和国家863项目“半固态轻合金设计、制备与成形技术开发与应用”项目。 项目的最新进展、所达到的水平 该技术的特点：半固态浆料制备与直接成形一体化；效率高；浆料制备体积及成形件尺寸范围宽；适合于镁合金、铝合金及其复合材料半固态制备及直接成形。 项目的关键数据，如性能、各项指标等该设备及技术包括：轻金属合金（镁合金、铝合金等）熔炼炉、半固态浆料制备系统；浆料流量控制装置以及电控系统、压铸机和相关工艺控制软件等。半固态制备的剪切速率最高可达10000/s；可以连续制备镁合金、铝合金即其复合材料的半固态浆料，同压铸机连接可直接将半固态浆料进行压铸成形；成形件的重量在几十g～1000g左右；配备压铸机的能力在180～600吨

在乙烯及炼油工业生产过程中通常要排放部分循环气体，从而造成大量乙烯损失，比如全国乙烯氧化生产环氧乙烷排放损失的乙烯总量就达到1.5万吨左右，FCC装置集中的地区排放造成的乙烯损失数量更是相当可观，而且排放气组分复杂，典型的环氧乙烷排放气组成为C2H429.16%、CH453.6%、C2H60.19%、O25%、Ar3.24%、N21.3%、CO27.

本发明公开了一种低浓度瓦斯变压吸附分级浓缩的方法，其步骤是：(1)瓦斯气的预处理：A、对瓦斯气进行除尘；B、除水，在进变压吸附塔前设一干燥器，除去瓦斯气中的水分；C、除 CO 2 ，在干燥器与变压吸附装置之间实施预过滤，CO 2 的动力学直径为 0.33nm，相对比较小，以细孔碳分子筛为 CO 2 吸附剂，CO 2 以高选择性从甲烷和链烃中排出；(2)干燥瓦斯气的变压吸附分级浓缩：低浓度甲烷分 2～6 级，避开瓦斯爆炸极限 5～16％，交换 2～4 吸-脱塔连续浓缩至高浓度甲烷，吸-脱塔内填充 1～2 种高效的 CH 4 气吸附剂。甲烷回收率超过 90％、甲烷浓度超过 95％，具有高热值，减少了高温室效应甲烷气体的排放，节能、减排。

本实用新型公开了一种变压双向弯曲模块、S型弯曲前行模块及软体机器人，其中变压双向弯曲模块，包括两个变压腔，所述变压腔由柔性平面和柔性波纹面连接围成，两个所述变压腔的柔性平面相互贴合；所述变压腔的一端设有流体入口，另一端设有流体出口。S型弯曲前行模块及软体机器人至少包括两个变压双向弯曲模块，相邻两变压双向弯曲模块的异侧的变压腔相互连通。本实用新型的变压双向弯曲模块可以实现双向弯曲变形，通过将变压双向弯曲模块依次连接可实现周期性的S行弯曲摆动，本实用新型的水中软体机器人结构简单，可高相似度地模仿水下生物的运动方式。

微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。 为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。 该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。 静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。 电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。 在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。