由于高导热率镁碳砖炉衬在转炉上的普遍使用，转炉出现了炉壳温度升高、炉壳变形加剧的问题，导致炉壳使用寿命缩短。为了延长炉壳的使用寿命，应当采取的一个重要措施就是降低炉壳的工作温度，抑制炉壳的变形。 北京科技大学与宝钢合作，对转炉空气喷吹冷却技术进行了系统研究。根据相似性原理，对管式和板式两种空气喷吹冷却系统的传热特性进行了实验研究，测量了不同参数条件下空气喷吹系统的对流换热系数，在对实验数据进行分析处理的基础上，获得了空气喷吹冷却系统换热系数的准数方程。 综合利用计算机仿真和现代测试分析技术，建立了流固耦合的非线性有限元分析模型，从理论上分析了转炉炉壳空气喷吹系统的冷却机理，形成了空气喷吹冷却的分析方法和设计理论。同时建立了大型转炉在射流冷却条件下的温度场的有限元分析模型，对转炉稳态和瞬态温度场进行了模拟仿真，分析钢水温度波动、炉衬厚度、溅渣护炉对炉衬和炉壳温度的影响，并证实了采用空气喷吹冷却系统后能较大幅度地降低炉壳温度。 在充分吸取上述的研究成果的基础上，结合宝钢一炼钢厂的现场实际情况，在国内首次完成了转炉风冷系统设计。  该系统已经在宝钢的两座300吨转炉上投入使用，实验证明该系统投资少，运行稳定，能够较好地控制炉壳温度。该成果达到了国内首创,国际领先水平。该项技术适用于各种需要控制炉壳温度的氧气转炉，并可以向需要冷却的大型高温容器上进行推广

该项目涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。 锂空气电池正极材料的质量组成：催化剂为 5-30％，碳材料为 40-80％， 粘结剂为 5-30％。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级 的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、 钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导 炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四 氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种 或两种以上。本发明的优点是：该催化剂可促进氧的还原，降低充电 过电位，在锂空气电池中表现出优异的电催化性能；而且该催化剂工 艺简单，采用环保无毒的试剂，在锂空气电池领域有广泛的应用前景。专利号：201310524508.7 

无水坝抽水蓄能技术是一种全新原理的电能高效储存新技术，它同时具有抽水蓄能和压缩空气储能技术的优点：充放电效率高（大于 70%），相对抽水蓄能技术而言，其储能密度高，建造周期短，投资低，不受地质环境制约。该技术是西安交通大学王焕然教授团队最新发明成果，在国际上处于领跑地位，目前团队拥有 6 项发明专利，在国外发表高水平的 SCI 论文多篇，其中 ESI 高被引论文 1 篇。无水坝抽水蓄能系统已经在实验室完成了原理性验证，为加速推进该技术的工程应用进程，正在建造 MW 级的实验电站。  无水坝抽水蓄能技术同其它大规模物理储能技术一样，是解决我国日益严重的弃风、弃光及电网调峰问题的最有效方法，属于能源领域科技前沿技术。其应用前景极其广阔。

近期，大气污染呈现新特点，重金属离子、细菌的含量呈上升趋势。针对目前日益严重的环境问题，设计了一种多功能空气净化膜。该空气净化膜可通过复杂的物理、化学多重相互作用，实现对细菌和 PM2.5 粒子的捕获；并且在光照条件下，聚合物可以将氧气分子激发出活性氧，用于杀伤细菌。该空气净化膜对 PM2.5 的去除率为 83% 以上；对细菌的杀伤率超过 95% 。与市面上大多空气净化产品相比，该空气净化膜具有高效吸附有害物质、高效的抗菌效果、高效消除封闭空间 PM2.5 、不会产生二次污染等多方面优势。

1 成果简介 锌-空气燃料电池作为一种新型的燃料电池系统，用锌作能量来源，实现发电。锌-空气燃料电池具有如下特点： 与一般氢空气燃料电池比，成本低，不需要贵金属做催化剂； 与一般蓄电池比，不需要充电，可像加油一样快速补料； 与燃油内燃机比，燃料可再生，锌发电后变为氧化锌可通过电解得以还原； 环保安全，放进火里也不燃烧。 本研究组已研究开发出 200 瓦的 5 节燃料电池堆，其电流密度指标达到国际先进，证明了设计方案的可行性。利用该技术方案，依据功率需求可开发大小不等的锌-空气燃料电池系统。为产业化应用，接下来需要做的工作是设计产品构型、完善整体集成。 2013_8_1 上图 用于方案验证的锌-空气燃料电池系统 2 应用说明 锌-空气燃料电池可做军用电源，具有补充能量快、安全的优势；可配合风力发电、太阳能发电系统的大型储能-发电装置，为电网调峰补谷，具有安全、成本低优势；可作为未来电动汽车的动力电源，具有安全、价廉、不需要充电、续驶里程长等优势。 3 效益分析 量产的锌-空气燃料电池系统，制造成本与铅酸蓄电池相当，而使用寿命更长。 4 合作方式 联合开发。

热管是一种具有超导传热性能的传热元件。它通过管内工作介质的二相流变化，以潜热的形式来传递热量。因此，它传热能力大、传热效率高，是传热技术中近二十年来出现的一项高效传热成果。它具有极高的导热性，良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热，可控制温度等一系列优点。由热管元件组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、体积小、安装方便，对其它设备无影响、流体阻力小，不需维修和外加动力、有利于控制露点腐蚀等优点。其投资回收期短，用碳钢作管壳的热管换热器，一般在一年之内收回全部投资，使用寿命7年以上。所制造的用热管元件组成的热管换变器已广泛应用于电力、石化、冶金、锅炉、陶瓷、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，可提高热能利用率30%左右，节约燃料10%左右，有效的减少大气污染。取得了显著的经济效益。

北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室徐海潭研究员和耶鲁大学Jack Harris教授研究组、芝加哥大学Aashish Clerk教授合作，在光力学研究中取得重要进展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”为题发表在《自然》（Nature）上（https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2）。该工作提出了基于光力相互作用的非互易声子耦合新原理，实现了非互易的声子传递和新型光力制冷方法。 学谐振子在现代科技和生活中具有广泛的应用，大到引力波探测装置，小到我们身边的手机，涉及传感、变频、滤波等重要器件。一般的谐振子器件是互易的，即器件内部或者两个器件之间的声子传递和方向无关。而非互易的谐振子器件对于全双工声子信号收发、声子隔离等有着非常关键的作用，甚至还可以用来对热能进行单向传递，使冷的物体更冷，热的物体更热。图a，基于光力相互作用的非互易声子耦合机制。b，通过控制激光相位，声子隔离度±30分贝连续可调。 光力学是光学和力学相结合的新兴科研领域。光力相互作用可以用于光学和力学模式的精密调控和测量，有着重要的物理意义和实际应用。这个工作中的光力学系统由超高品质因子的氮化硅纳米薄膜和高精细度光学腔构成。激光将声子从纳米薄膜的一个谐振模式转化为光子，再变回另一个谐振模式中的声子。多束激光的物理效应互相干涉，使声子传递增强或者减弱。通过控制激光相位，实现了声子隔离度在±30分贝范围内连续可调（如图所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他们通过拓扑操作实现了瞬态的非互易声子传递，而在最新的工作中，他们通过光力相互作用产生了声子模式间静态的非互易耦合，从而实现了稳定的非互易声子传递。 进一步地，徐海潭等人实现了用非互易相互作用来调控并观测谐振子的热力学涨落。当声子传递是双向的时候，两个谐振模式通过交换热声子，对应的温度会互相接近。而当声子传递是单向的时候，被隔离的谐振模式把热声子传递给另一个谐振模式，这使得被隔离模式的热声子数减少，因此降低温度，而另一个模式则升高温度。从而通过非互易声子传递实现了一种新型的光力制冷技术。该研究中所包含的创新方法也可以推广应用于其他电子、力学和光学等系统。 研究工作得到北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、教育部纳光电子前沿科学中心和量子材料协同中心的支持。

1.环境工程、研究生以上；技术顾问。2.机械力学、热力学；研究生以上；技术顾问。

综合流体力学实验装置 装置功能特点介绍： 本实验装置将流体阻力实验、离心泵性能实验、流量计性能实验有机结合在一起，是一套多功能实验装置。可用于化工教学实验。通过实验，可以练习光滑直管、粗糙直管的阻力系数与雷诺准数的测量方法，并能绘制关系曲线；学习几种压差测量方法，加深对流体流动阻力概念的理解；同时可以让学生了解离心泵的结构、操作方法，掌握离心泵特性曲线测定方法，掌握离心泵管路特性曲线测定方法，并能绘制相应曲线，加深对离心泵性能的理解；了解各种流量计（孔板、文丘里、转子）的结构、性能及特点，掌握其使用方法；掌握节流式流量计标定方法，会测定并绘制文丘里流量计流量标定曲线（流量-压差关系）与流量系数和雷诺数之间的关系（关系）。

物理力学实验室成套设备（56座）   货物名称 数量 规格型号 详细技术参数说明 教师演示台 1张 2800*700*850mm （详见附图） ※ 台  面：采用25mm厚符合环保要求的耐磨、耐烟酌、防静电、防火、防腐蚀、抗污染的贴面防火板经后成型机器制作加工而成，边沿顺滑呈半圆形。配制ABS专用连接件组装，整体造型豪华大方、美观实用。 ※ 台  身：采用 铝木结构，背板及吊板采用16mm厚三聚氰胺脂刨花板，其截面由PVC 封边带利用日本进口机械高温热熔胶封边，粘力强，密封性好，经久耐用，外型美观。 ※ 结  构：演示台左侧为附属柜；中间抽屉装有教师演示电源及分组控制装置，右侧为投影仪摆放台面。 ※ 脚  垫：采用特制ABS模具注塑脚垫，高度为20mm，可有效防止桌身受潮，延长设备的使用寿命或塑钢桌脚:外形采用注塑成型，具备防潮、防酸，造型美观大方，安装方便。桌脚主架采用日本冷轧板轧弯成型，经化学防锈处理后采用静电喷塑，具备防锈、防酸防腐的技术要求，坚固耐用，永不变型。 教师主控台 1台 中国教育 行业标准 ※ T-K型教师演示台装置在教师桌中间抽屉内，参数如下： 1、低压交流电源：0-24V/3A输出，3V/挡。 2、直流大电流40A±10A，8S±2S秒输出。 3、稳压直流可调电源0-24V/3A输出。稳压精度≥99%，纹波≤5mv。 4、交流高压220V/2A插座输出。 5、分A，B，C，D四组控制学生220V电压。 6、过载保护功能。 7、控制学生低压交流电压。 8、精确控制学生低压直流电压，学生在教师控制范围内微调。 学生实验桌 28张 1200*600*780mm （详见附图） ※ 台  面：采用25mm厚符合环保要求的耐磨、耐烟酌、防静电、防火、防腐蚀、抗污染的贴面防火板经后成型机器制作加工而成，边沿顺滑呈半圆形。配制ABS专用连接件组装，整体造型豪华大方、美观实用。 ※ 材  质：采用全木/铝木/塑钢结构,背板及吊板采用16mm厚三聚氰胺脂刨花板,其截面由PVC 封边带利用日本进口机械高温热熔胶封边,粘力强,密封性好,经久耐用,外型美观。 ※ 结  构：每桌为2座，桌身装有抽屉，学生实验桌台面前部装有交直流电源及豪华多用插座。 ※ 脚  垫：采用特制ABS模具注塑脚垫，高度为20mm，可有效防止桌身受潮，延长设备的使用寿命或塑钢桌脚:外形采用注塑成型，具备防潮、防酸，造型美观大方，安装方便。桌脚主架采用日本冷轧板轧弯成型，经化学防锈处理后采用静电喷塑，具备防锈、防酸防腐的技术要求，坚固耐用，永不变型。 学生实验台 28套 中国教育 行业标准 ※ X-K0学生电源参数： 1、低压交流电源：0-24V/2A输出，2V/挡，受教师控制。 2、低压直流可调稳压电源0-24V/２A输出，稳压精度≥99%，纹波小于5mv。在教师控制范围内微调。 3、交流高压220V/2A插座输出。 4、过载保护功能。 教师实验椅 1张   ※ 豪华五轮升降转椅、仿皮海绵、钢木塑料 学生实验凳 56张   ※ 升降式、ABS塑料、钢架塑面 全室供电 系统 1套 铜芯，耐压500V ※ 采用符合标准的品牌铜芯线，过线管为PVC材料，系统按市电、低压线路分管全封闭敷设安装，线路接头紧实，免维护，有过载保护功能、漏电保护开关，附合安全标准。