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基于微纳米气泡技术的绿色清洗装置和成套设备
微纳米气泡具有尺寸小,比表面积巨大,在水中停留时间长,表面带有负电荷等特征,微纳米气泡的界面性质使得其可以高效吸附并去除水中杂质,尤其是固体界面上的油类污染物。基于微纳米气泡的清洗技术清洗效果优异,且不使用传统的化学药剂,可以大大降低运行费用,是一项革命性的绿色清洗技术,可应用于半导体和液晶面板清洗、蔬菜残留农药清洗、空间杀菌消毒、皮肤清洁等领域。
同济大学 2021-02-01
新一代空气冷却器的研发
冷却器是换热设备的一类,用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。主要可以分为列管式冷却器、板式冷却器和风冷式冷却器。冷却器是冶金、化工、能源、交通、轻工、食品等工业部门普遍采用的热交换装置 。 空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,横掠翅片管外,使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备, 简称“空冷器”,也称“空气冷却式换热器”。
北京大学 2021-02-01
水产品活体运输设备与技术的研究与开发
常见海产动物耗氧率的研究 1.1黑鲷耗氧率昼夜变化及与体重、水温的关系研究 研究了黑鲷(Sparusmacrocephalus)耗氧率的昼夜变化规律及其与体重、水温的关系,结果表明,黑鲷氧率随水温的升高而升高,随个体的增大而降低;23:00耗氧率最高,为3.16±0.26μg·(g·min)~(-1),07:00左耗氧率最低,为0.74±0.59μg·(g·min)~(-1)。黑鲷白天的平均耗氧率为1.98±0.84μg·(g·min)~(-1),夜间的平均氧率为1.96±0.63μg·(g·min)~(-1),其代谢水平的昼夜变化不明显(n=10,t=0.034t0.05)。 1.2褐菖鲉耗氧率及窒息点的初步研究 实验应用测定流水中溶氧量的方法,对褐菖鲉耗氧率、窒息点及耗氧率昼夜变化进行研究。结果表明,在pH8.0、盐度24.5、水温17℃的水质条件下耗氧率昼夜变化不明显(P=0.422),平均值晚上略高于白天,凌晨05:00耗氧率最高,为233.04±25.36mg/kg·h;耗氧率、耗氧量与体重的关系分别为Q0.7077R=1433.9W-(R2=0.992,P0.001)、QC=1.4298W0.2926(R2=0.956,P0.001);水温对褐菖鲉的耗氧率有极显著影响(P0.01);pH值在8.0时耗氧率最低。窒息点随着个体的增大而降低,相同体重的鱼窒息点随着水温的升高而升高。 1.3温度和盐度对美国红鱼耗氧率和排氨率的影响 实验测试了体重460~550g的美国红鱼在不同水温(13、16、19、22、25、28℃)和不同盐度(16、18、21、24、27、30、34)下的耗氧率和排氨率,结果:美国红鱼的耗氧率和排氨率均随温度的增加而增加;不同温度的耗氧率和排氨率差异极显著(P0.001);在16~34℃范围内,盐度变化对美国红鱼的耗氧率无显著影响(P=0.479)。 2几种重要水产品活体运输技术研究 实验对几种重要的贝虾鱼的几种运输方法进行了研究,结果:南美白对虾在17℃时,经7h干法运输实验成活达78.6%,脊尾白虾在10℃时经6h干法运输实验成活达85.4%,雾化干法运输适宜二种虾的短途运输;淋浴法实验表明:南美白虾在17℃时水温控制较合适,经44h实验成活率达93.3%,脊尾白虾在10℃时运输水温较适宜,经44h实验成活率达92.5%;活水车运输时南美白虾在15℃时水温控制较合适,经48h实验成活率达93.7%,脊尾白虾在10℃时运输水温较适宜,经48h实验成活率达92.1%;梭子蟹采用雾化干法和活水车运输,5℃时温控较合适,成活率分别为93.3%和98.6%;大黄鱼、美国红鱼、鲈鱼、黑鲷用活水车运输在10℃时,经24h运输成活率均在90%以上。结论:降低水体变质是有效提高运输成活率的重要方法。 3水产品活体运输设备的研究 研究设计了活体运输车,集成装备箱体、环境控制、自动净化、高效增氧、雾化技术、智能控制系统等关键设备技术,运输过程中不需对虾蟹类进行药物麻醉,有效降低运输过程中的死亡率,可进行远距离长时间运输。研究开发了水产品活体短途分送包装容器等,保活时间长并且操作简便、成本低廉、适于大规模推广。 4水产品活体运输技术规范和标准 研究了水产品运输过程工艺,确定了相关的生产技术操作指标,制定了海水鱼类活鱼船运技术规范、海水鱼类活鱼车运技术规范、虾类活体运输技术规范、梭子蟹活体运输技术规范。
浙江海洋大学 2021-04-30
基于超声振动理论的金刚石线切割技术与装备
这项新技术的研究与应用涉及到声学、机械学、电子技术和超硬磨料工具制造、精密加工和加工过程控制等工艺技术,是多学科交叉的研究课题。本项目已经获得国家发明专利,研究结果表明:金刚石线锯上的磨粒周期性直线往复运动和超声波振动的合成运动去除工件材料。由于在加工中其切割速度的大小和方向产生周期性的变化,使磨粒在去除材料时切削刃与工件之间在微观上有瞬间接触和脱离过程,加工过程总的平均力仅为一般线锯的1/3-1/5,切削温度一般不超过40℃,同时切削刃与工件之间的脱离过程使其瞬间产生的应力有足够的时间释放,冷却液又可以直接进入到加工区域。因此材料在高频振动下发生疲劳破坏,加速材料的去除。该切割技术不同于传统的加工技术,具有切割效率高,表面质量好、出材率高、经济性好等特点。
沈阳理工大学 2021-05-04
我国肉牛养殖户纵向协作形式选择的影响因素分析
本文以吉林省和河北省部分肉牛养殖户为例,对影响农户纵向协作形式选择的影响因素进行了实证分析.研究表明,交易成本是养殖户肉牛销售渠道选择行为的主要影响因素.价格有保证程度,市场能否及时销售的风险程度对有一定饲养规模的农户(年出栏10头以上)选择销售渠道具有不同程度的正面影响;运输成本及风险程度,销售中的损失具有负影响;而农户饲养规模(在达到一定程度后)对销售形式选择的影响并不显著.这在一定程度上表明交易成本较农户自身特征和农户生产经营特征对农户纵向协作形式选择的影响更显著.
吉林农业大学 2021-05-04
一种高含L-乳酸的酸奶及其制备工艺
本发明提供的是一种高含L-乳酸的酸奶及其制备工艺.它是先向杀菌后的脱脂乳或鲜牛奶中接种1~5%的干酪乳杆菌菌种,添加1.5%的番茄汁和1%的麦芽汁,经28~35℃发酵3~5小时后,再按1~3%的量接入嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌1:1的混合菌种,38~42℃发酵2~4小时,凝固所得到的产物,其中的百分比均为重量百分比.本发明以干酪乳杆菌,嗜酸乳杆菌,嗜热链球菌为发酵菌种,采用分步发酵法来制备高含L-乳酸的酸奶.本发明不仅使酸奶含L-乳酸量高,而且使酸奶中乳酸菌得到有效增殖并在冷藏过程中且保持较高的活菌数量.使用本发明的产品可以提高酸奶的质量,保证产品的质量均一,稳定.
哈尔滨商业大学 2021-05-04
一种基于GPRS的互动教学学生手持终端
本实用新型涉及一种基于GPRS的互动教学学生手持终端,它由处理器、射频模块、移动通信模块、USB接口电路、闪存、显示电路、键盘、耳机、麦克风和RFID电子标签组成。所述射频模块和移动通信模块分别与处理器双向连接,所述射频模块与教师终端无线连接,所述移动通信模块与移动通信网相连接,移动通信模块的相应端口分别接耳机和麦克风,所述USB接口电路和闪存分别与处理器双向连接,USB接口电路与PC机双向连接,所述处理器的相应端口分别接键盘和显示电路,所述RFID电子标签贴于所述学生手持终端的外壳上。本实用新型的优点是将学生考勤管理、教学管理和日常通信有机结合起来,实现了课堂教学师生互动、学生考勤、网络资源的访问、内容存储和通信的功能。
河北师范大学 2021-05-03
基于智能状态检测的超音速旋流净化系统
摘要 超音速旋流净化技术是湿烟气经超音速分离器绝热膨胀至超音速,降温50-100℃后,其中夹带的水蒸汽、SOx与溶解性盐、凝胶粉尘、微尘等成分发生非均质凝结后予以分离的一种新型气体净化技术,脱除效率最高可达90%,能够高效地实现烟气脱白。该技术同时借助多传感器融合方法智能诊断和动态测量流场数据,优化烟气“脱白”过程,必要时辅以高压微雾增强技术,强化分离净化效果。相较于传统的电磁法、烟气加热法、烟气喷淋法等脱白工艺,独创的基于智能状态检测与诊断控制的分离效率增强技术能实现烟气的高效率稳定脱白。 团队创新成果与技术应用展示 本项目团队,近十几年一直从事超音速旋流分离技术和多相流流场参数检测与电学成像技术的研究,已分别构建了超音速分离装置和电阻成像(ERT)、电容成像(ECT)及电磁(EMT)等多套系统。现有成熟技术已为国内多家单位,如上海交通大学、北京石油化工学院、北方工业大学、太原理工大学、西门子(北京)研究院等,提供了相应的电学成像系统。本项目中所采用的技术和提出的方法均为自主设计和开发,对于已研制超音速旋流分离技术和流场参数检测系统中的一些关键技术已申请了专利,具有完全的知识产权。同时开发过程中使用的所有部件和器件没有限制级产品,可避免不必要的知识产权争端,以及国外技术壁垒的限制。 独创的基于智能状态检测的超音速旋流净化系统利用静电(Electrical Tomography,ES)传感器和电学层析成像(Electrical Tomography,ET)传感器,结合多源信息融合算法,实现管道内气体的非侵入式流场参数测量和状态诊断。系统将检测到的信息进行处理和融合,分析超音速分离器内的流场情况和湿气出口的成分变化,并建立异常状态检测与诊断方法,诊断系统状态。可被广泛应用于石油、化工、电力、冶金、建材、食品等工业,如烟气脱白;石油工业中油/气/水混输过程;冶金、电力工业中各种气力物料输送过程;以及化工、医药、能源等领域中的干燥过程、混合过程、流态化过程、扩散过程、反应过程等普遍涉及多相流测量问题。相较于传统的处理工艺,超音速旋流净化技术中的设备可靠,工艺过程简单,投资成本和维护成本很低。核心传感器和技术包括静电(Electrical Tomography,ES)传感器、电学层析成像(Electrical Tomography,ET)传感器和超音速旋流分离技术。 静电传感器 静电传感器具有结构简单、灵敏度高,可以非侵入测量等特点,近几十年来发展迅速,英国贸工部认为在煤粉的流速、浓度或质量流量测量手段中,静电法是最有前途的方法之一。 在检测机理方面,目前静电法气固两相流检测可分为接触电荷转移法与静电感应法两条路线,对于应用最广泛的内壁嵌装电极式传感器结构,本团队发现转移电荷和感应电荷经电荷放大电路后,不仅体现出不同的信号波形特征,而且从频域来看,转移电荷形成的信号在整体信号中也占有重要比重。以此为基础,提出了一系列的感应电荷信息和转移电荷信息的解耦方法,提高了颗粒流动参数测量精度。 本团队建立了带式静电感应实验装置与气固两相流计量实验装置。带式静电感应实验装置用来模拟带静电颗粒流动情况以及相关测速方法标定。气固两相流计量装置为参数可调的气力输送系统,用于气固两相流研究以及颗粒质量流量计量标定。两套装置计量精度均经过了天津市计量监督检测科学研究院的测试。 图1 静电法技术成果展示 电学层析成像传感器 电学层析成像技术类似医学的CT技术,通过外围测量,重构截面电学参数(电导率/磁导率/介电常数)分布信息。电学层析成像技术根据测量模态的不同,主要分为电容层析成像技术(Electrical Capacitance Tomography,简称ECT)、电阻层析成像技术(Electrical Resistance Tomography,简称ERT)和电磁层析成像技术(Electromagnetic Tomography,简称EMT)。系统具备高速测量、多电极组合、多测量模态切换、可视化、高信噪比和可定制化等特点。 本团队针对重质劣质油的加工转化的核心设备——三相流化床,转化效率和产量还存在难以突破设计瓶颈的问题,在首次提出基于TMR的磁导率EMT方法的基础上,结合ECT 和ERT 等多种模态的电学层析成像系统,设计了基于电/磁双模层析成像的高固含率气液固三相流态化实验装置,可实现高固含率条件下,气液固三相的识别和分相分布参数的实时测量。 图2 电学层析成像技术成果展示 图3 ERT/ECT/EMT系统展示 图4 ECT对油气润滑系统中油膜厚度检测  超音速旋流分离技术 超音速旋流分离技术是结合旋流分离技术和冷凝分离技术的多组分气体冷凝分离法,具有工艺流程简单、稳定性好、效率高、能耗低等特点,成为近二十年来非常有应用价值和商业前景的新分离技术。该技术集膨胀机、气液分离器和压缩机于一体,主要由旋流发生器、超音速喷嘴、分离段和扩压管组成。其工作原理如下: 经过前级处理后的含湿气体导入到超音速分离器内,经过旋流发生器,产生加速度为106m/s2的旋转流场; 旋转的气体通过拉伐尔喷管时,会绝热膨胀至超音速,同时降温降压,温度最大可降低50-100℃,低温的流场环境能够使气体中的水蒸气开始凝结产生相变,出现小液滴; 在旋转流场中,凝结产生的小液滴不断碰撞、聚并,在强离心力的作用下,被甩至壁面,并在气体的带动下,从湿气出口排出; 经过处理的干气在管道中心流动,经过扩压器内降速升压,进行排放。 本团队首次采用Young经典成核理论和C-C相平衡方程推导获得了水蒸汽自发凝结Wilson位置解析式,在此基础上,提出了基于液滴成核和生长模型的非均质凝结模型和跨声速湿空气凝结SST湍流模型,揭示了跨音速两相凝结现象“非稳态”不同振荡模式的流动特性,获得了使分离效率最大化的最优外界核心半径,深入研究了超音速分离器的流场特性、处理效率和分离特性。 图5 超音速旋流分离器流场测量系统 图6 凝结液滴参数测量 图7 中国计量测试学会科学技术进步奖 图8 超音速分离器液相分布仿真预测  针对烟气的智能状态检测与诊断控制的超音速旋流净化工艺 湿法脱硫后的湿烟气直接排放会产生“白色烟羽”,由于在脱硫过程中,脱硫浆液与高温烟气直接接触,发生传热传质;一方面水分蒸发,增加烟气的含湿量;另一方面,烟气温度降低,烟气携带水蒸汽的能力降低。烟气达到饱和状态后,会携带部分小液滴,这些携带小液滴的饱和湿烟气经除雾器除去绝大部分液滴后,直接经烟囱排入大气,由于环境温度比烟气温度低,饱和湿烟气中的水分就会凝结成小液滴形成“白色烟羽”。白烟中含有较多的溶解性盐、SO3、凝胶粉尘和微尘等成分,会造成环境污染。 针对上述问题,本团队首创的基于智能检测与诊断的超音速旋流净化工艺解决了传统烟气脱白技术(如烟气加热方法、烟气冷凝再加热技术和电磁脱白技术等)成本高,工艺流程复杂,维护费劲的问题,具有设备可靠,工艺过程简单,投资成本和维护成本很低的特点。 该技术主要是利用超音速旋流分离器的增速降温原理,将烟气中的水蒸气进行凝结并旋转分离,通过引射器将液滴引至超音速分离器入口,辅以高压微雾增强技术,强化脱白效果。在超音速分离器分离段和湿气出口处安装本团队自主研发的多相流可视化及参数测量系统(静电层析成像系统和电学层析成像系统),结合智能化成像算法和多元信息融合算法,对管道内烟气的流场参数进行非侵入式智能测量。系统可根据测量结果,分析超音速旋流分离器内的流场情况和湿气出口的成分变化,建立异常状态检测与诊断方法,诊断脱白系统的运行状态,同时,指导引射器对液滴量引入的精确控制,进而实现高效稳定的烟气脱白。 图9 针对白烟气的智能检测与诊断控制超音速旋流净化工艺流程
天津大学 2021-05-12
基于5G通信控制的智能喷雾机器人
1.开发背景 随着去年新型冠状病毒的爆发,全国各地各个场所的消毒任务显得尤为必要,现在在医院等场所,依旧是采用背负式喷雾机进行喷雾消毒,人力消耗大、效率慢且很辛苦,因此需要解决喷雾的效率问题。 2.开发思路 立式双筒喷雾机器人,包括底座,固定支架,两个喷雾设备,中间装有双目摄像头,底座上分离式安装有立体式水箱,水箱顶部周边的支架上固定安装有水泵,电气箱。应用了5G通信技术进行硬件设计、网络传输,应用QT实现遥控界面的开发,通过机器人上方的高清摄像头采集到的视频,然后转换、压缩反馈到遥控界面,由反馈得到的视频信息,通过遥控远程控制机器人的驱动、喷雾等功能。 3.主要创新点 (1)立式机器人创新结构设计 (2)基于双目测距的智能喷雾设计 (3)基于5G通信模块的远程操控 4.市场应用 (1)江苏淮安宾馆有限公司 (2)江苏臻隆生态农业科技有限公司
淮阴工学院 2021-05-11
新型纳米晶种材料及其在轻合金中的应用
轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段,铝合金是其轻量化首选,但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求,制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题,突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。 本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口,发明系列纳米晶种材料,提出纳米晶种技术,已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。 传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布,但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶,但是因Si“中毒”及Zr “中毒”,对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题,山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。 Al-P系纳米晶种:①节能减排:与传统工艺相比,避免了P2O5有毒气体排放,简化工序,节能降耗。②产品质量提升:实现了初晶硅尺度及构型高效调控,铝活塞铸件抗拉强度提升0%,体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化:可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。 AlTiC-B系纳米晶种:①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题,有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性,解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能:与传统Al-Ti-B相比,使A356合金屈服强度提高15%,延伸率提高37%;使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa,延伸率由9.8%提升至15.5%。 获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖,纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖,硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖,富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖,高效Al-P中间合金及其变质处理
山东大学 2021-05-11
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