1 成果简介 微波耦合加热移动物体的过程，在数学与物理的建模上，通常认为是极其复杂的过程，普通人员很难掌握，另外，模拟仿真计算还极其耗时。为解决此问题，我们利用运动的相对性原理和不同物理量(电磁场、温度场和流场)在不同坐标系之间转换，提出了一种计算微波耦合加热移动物体的数值计算方法。此法具有操作过程简易，计算精度高且耗时少的特点，理论上，此计算方法还适用于微波耦合电磁搅伴器时的加热过程计算。 2 关键技术 从物理场的角度而言，微波加热是一个典型的多物理场问题，主要涉及的是电磁场与温度场能量的转换与传导，以及流场（如周围空气）与加热物之间的共扼传热。 在现代工业与科研中，广泛应用微波加热。如《Science》和《nature》，分别在 2016 与 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技术。但由于微波最大的缺陷，就是加热的不均匀性，又极大地影响了微波的应用。为了改善加热的均质性，通常使加热物运动，如旋转或采用磁搅伴器。微波治疗肿瘤，被国际医学界称为绿色疗法，肿瘤细胞死亡最可能萎缩和死亡在 42.5℃～43.5℃之间，温度低了则治疗肿瘤无效，而温度高了，又会损伤周围健康器官，由于在人体上操作，故要非常谨慎的，所以又限制了微波应用。若能有一种快速预测的计算方法，能立即得到加热的温度场分布，则是一个非常有意义的事！ 针对移动物体的微波加热，传统模型计算极其复杂，只有少量专业研究人员会计算，一般人员很难掌握，同时计算又极其耗时。本方法在此方面进行了大胆的探索。 3 知识产权及项目获奖情况 发表了一篇 SCI 论文，专门论述了该方法，详见：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 项目成熟度 该方法计算工作量小，计算方便，且精度高，适合加热运动物体或电磁搅拌装置，或同时加热运动物体及有电磁搅拌的情况。现在 CAD 与 CAE 技术发展非常迅速。所以，理论上可以直接利用这些商业软件进行建模与计算。 5 投资期望及应用情况； （1） 微波治疗肿瘤方面。由于微波能够穿透到肿瘤内部，直接“杀死”肿瘤细胞，理论上，远比高能射线如γ射线效果好，且对人体副作用小。先前没有广泛使用，原因之一是不好控制加热的不均匀性。若能在治疗之前，先预先计算出加热物温度场分布，即预测出温度场的分布，则可以控制微波直接“杀死”肿瘤细胞。 （2） 石墨烯的过程制作。 （3） 食品及其他工业与科研的应用。 

1 成果简介 微波耦合加热移动物体的过程，在数学与物理的建模上，通常认为是极其复杂的过程，普通人员很难掌握，另外，模拟仿真计算还极其耗时。为解决此问题，我们利用运动的相对性原理和不同物理量(电磁场、温度场和流场)在不同坐标系之间转换，提出了一种计算微波耦合加热移动物体的数值计算方法。此法具有操作过程简易，计算精度高且耗时少的特点，理论上，此计算方法还适用于微波耦合电磁搅伴器时的加热过程计算。 2 关键技术 从物理场的角度而言，微波加热是一个典型的多物理场问题，主要涉及的是电磁场与温度场能量的转换与传导，以及流场（如周围空气）与加热物之间的共扼传热。在现代工业与科研中，广泛应用微波加热。如《Science》和《nature》，分别在 2016 与 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技术。但由于微波最大的缺陷，就是加热的不均匀性，又极大地影响了微波的应用。为了改善加热的均质性，通常使加热物运动，如旋转或采用磁搅伴器。微波治疗肿瘤，被国际医学界称为绿色疗法，肿瘤细胞死亡最可能萎缩和死亡在 42.5℃～43.5℃之间，温度低了则治疗肿瘤无效，而温度高了，又会损伤周围健康器官，由于在人体上操作，故要非常谨慎的，所以又限制了微波应用。若能有一种快速预测的计算方法，能立即得到加热的温度场分布，则是一个非常有意义的事！ 针对移动物体的微波加热，传统模型计算极其复杂，只有少量专业研究人员会计算，一般人员很难掌握，同时计算又极其耗时。本方法在此方面进行了大胆的探索。 3 知识产权及项目获奖情况 发表了一篇 SCI 论文，专门论述了该方法，详见：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 项目成熟度 该方法计算工作量小，计算方便，且精度高，适合加热运动物体或电磁搅拌装置，或同时加热运动物体及有电磁搅拌的情况。现在 CAD 与 CAE 技术发展非常迅速。所以，理论上可以直接利用这些商业软件进行建模与计算。 5 投资期望及应用情况 （1） 微波治疗肿瘤方面。由于微波能够穿透到肿瘤内部，直接“杀死”肿瘤细胞，理论上，远比高能射线如γ射线效果好，且对人体副作用小。先前没有广泛使用，原因之一是不好控制加热的不均匀性。若能在治疗之前，先预先计算出加热物温度场分布，即预测出温度场的分布，则可以控制微波直接“杀死”肿瘤细胞。 （2） 石墨烯的过程制作。 （3） 食品及其他工业与科研的应用。 

南科大生物医学工程系助理教授郭琼玉课题组在肿瘤介入栓塞领域构建透明化离体模型方面取得最新研究进展，相关成果论文以“构建透明化肝脏离体模型评估肿瘤血管栓塞治疗（Decellularized liver as a translucent ex vivo model for vascular embolization evaluation）”为题发表在生物材料领域顶级学术期刊Biomaterials。 此项研究工作为建立透明化器官模型可视化研究及评估临床治疗手段开辟了新的途径，有望为蓬勃发展的生物技术和生物材料提供更加有效的评估策略。

一.实验目的1.测定二氧化碳的P-V-T关系，观察临界现象：①临界状态附近气液两相模糊的现象。②气液整体相变现象。③测定CO2的pc、vc、tc等临界参数，并将实验所得的vc值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比教，简述其差异原因。2.测定CO2的P-V-T关系，在P-V坐标中绘出t为20℃,27℃，31.1℃,50℃四种等温曲线，与标准试验曲线及克拉贝隆方程和范德瓦尔方程的理论计算值相比较并分析差异原因。3.测定在不同压力下饱和蒸汽和饱和液体的比容（或密度）及饱和温度和饱和压力的对应关系。观察凝结和汽化过程及临界状态附近汽液两相模糊的现象。4.测定二氧化碳饱和温度和饱和压力的对应关系。二.技术指标1.承压玻璃管及设备耐压承限可达到11MPa，承压玻璃管内的二氧化碳完全呈现液化状态30分钟以上方可泄压，如未达到此标准，作不合格设备处理。2.实验压力达到3Mpa时，水银柱在承压玻璃管内清晰可见。对应温度下，当压力达到液化压力时，承压玻璃管出现二氧化碳液化现象。3.工作电源：电压AC220V、50Hz，单相三线制、功率≤2100W；安全保护：具有接地保护、漏电保护、过流保护。4.防静电台面，高品质铝合金型材框架（可移动式设计，水平调节支撑型带刹车脚轮），无焊接点，安装拆卸方便。5.装置外形尺寸：1200×500×1700mm。 三.▲与本工艺配套的3D仿真教学软件、3D虚拟仿真平台。3D仿真软件具有管理员端、教师端、学生端，可实现教学实验网络化；▲①安装于学校内服务器上的局域网版；②联网即可使用，没有地域限制的网络版；③▲学生可任意在手机端和电脑端通过此平台学习设备的操作；④▲软件以人物360°自由漫游的视角观看实验的各个角度，有场景特效和背景音乐、语音播报和切换场景功能；⑤包含实验原理、实验目的和实验步骤的实验介绍功能；⑥在该界面中，可看到具体的操作指引。⑦语音播报及文字辅助认识设备部件及用途；⑧按照实验的操作步骤模拟实验功能；⑨▲软件平台可实时记录和保存学生操作软件的情况；⑩▲学生按照实验步骤进行考试，系统能当场评分并上传到教师端。 ▲（1）3D虚拟仿真平台：登录管理员以及教师端账号后可看到个人信息、学校管理、学院管理、系别管理、年级管理、班级管理、设备列表、考试管理、试卷管理、学生试卷、签到管理、新增作业管理、未审批作业、科目管理、作业成绩、考试成绩、错题试卷、未审核作业、通知公告、最新作业、成绩查询、在线用户、和系统设置这二十三个功能菜单，包含添加部门名称、负责人、联系电话、邮箱信息、管理员用户昵称、邮箱、用户名称、岗位、学校名称、手机号码、自主设置密码、搜索查询成员，上传文件、文件类型、专业、科目以及学校ID，可以在软件平台以文档形式上传教学资料，考试题目，可设置单选题、多选题、判断题、填空题、内容、科目、答案添加，▲可以查询学生的历次考试成绩，使用3D仿真软件的情况；学生可任意在手机端和电脑端通过此平台学习实验设备3D仿真教学软件的使用操作，完成理论知识的学习，系统可立即自动批改并生成考试分数，实时上传到教师端。 ▲（2）投标文件中提供以上软件每项功能的高清截图，以及二维码形式的▲软件录频，使评委能清晰看到以上参数中的每个功能内容（静态图片视为无效提供），验证仿真平台功能和实验设备3D仿真功能，中标后采购人有权要求中标人提供软件安装包进行参数演示，如出现虚假应标、拒绝演示等，采购人有权终止合同，并由中标人承担一切后果。  

牙科陶瓷具有优良的光传播和光反射性能，可以再现自然牙半透明深度和色深度，有良好的生物相容性，磨耗性接近牙釉质、不导电、不产生CT和MRI的伪影、X射线透射，化学性能稳定、在口腔环境中不降解，抛光和上釉的瓷面光洁，菌斑不易附着，且陶瓷修复体美观，是最具发展潜力的牙科修复体材料。

项目阶段:在研

为持续推进我国高等教育领域设备升级改造，提升高校教学科研高水平成果产出，助力高校数字化建设，中国高等教育博览会现面向全社会公开征集“高校设备更新改造及数字化建设解决方案供应商名录（第二批）”。