Simulations of Tapered Channel in Multilayer Graphene as Reverse Osmosis Membrane for Desalination

Pressure-driven reverse osmosis membrane has important application in seawater desalination.Inspired by the structure of aquaporin,we established and studied the mechanism of the structure of multilayer graphene with tapered channels as reverse osmosis.The water flux of multilayer graphene with tapered channels was about 20% higher than that of parallel graphene channel.The flow resistance model was established,and the relationship between flow resistance and opening angles was clarified.The rel...     

不稳定对象及非最小相位对象的自抗扰控制仿真研究

针对倒立摆、水轮机调速器、鱼雷定深、飞机高度及直升机俯仰角的控制 ,分别设计了自抗扰控制器 ( ADRC) ,给出其数值仿真结果 ,并与其它控制方案的仿真结果进行比较。仿真研究发现 ,只要对控制器的设计略加改造 ,ADRC对上述对象都具有满意的控制性能 ,从而显示出 ADRC在不稳定对象和非最小相位对象控制中的应用前景。     

利用温度敏感型水凝胶进行仿生发汗冷却

温度敏感型水凝胶能够在较低临界溶解温度附近发生体积相变,吸收或释放出大量水分。利用这一特性,可以对过热物体实现仿生发汗冷却。通过光学干涉方法,测量了水凝胶发汗冷却时的温度、湿度分布和散热特性,验证了其仿生散热数值模型;并利用该模型进一步研究了不同环境温度、环境湿度和相变释水温度对水凝胶散热能力的影响。结果表明,水凝胶发汗冷却的传热系数为经典被动散热方法（自然对流与热辐射）的15～25倍,能迅速降低试件表面温度。随着环境温度、相变释水温度的提高,传热系数进一步显著提高;随着环境湿度的提高,传热系数略有下降。由于无需风扇就能获得巨大散热能力, 水凝胶仿生散热技术对于手机等微电子设备的散热具有重要意义。     

多孔介质单相渗流的热弥散模型

根据流体在多孔介质内的渗流特性 ,提出了新的热弥散模型 ,成功地再现了多孔介质内单相流体对流换热时壁面区的温度分布。与以往的模型相比 ,该模型具有较少的可调经验参数。运用该模型预测的Nu数与Re数的关系与试验结果一致     

新型太阳能海水淡化技术研究进展

总结了微纳尺度下毛细驱动的局域热法太阳能海水淡化的相关机制,包括毛细驱动水分传输、太阳能热量传递机理。叙述了界面太阳能局域热法光蒸汽系统最近发展,并归纳了在1个太阳辐照下突破单级产水量理论极限的新型研究思路,指出了太阳能局域热法海水淡化的当前挑战,包含盐分结晶和蒸汽冷凝效率低等问题。认为界面太阳能局域热法海水淡化技术在效率和成本上都具有极大的优势,系统材料制备简单、结构紧凑、系统创新明显,特别适用于偏远山区和海岛地区电力缺乏的家庭生活淡水制备。随着研究者更多地转向保证蒸汽高效凝结和收集、水蒸汽潜热回收利用,预计这种新型海水淡化技术的未来应用范围将不断扩大。     

水轮发电机组的非线性控制器仿真研究

基于水轮发电机组刚性水击模型，分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制（ADRC）方法，设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象，进行了数值仿真实验。研究结果表明，当受控对象与其设计模型接近时，逆系统解耦控制具有优良的控制品质，但对对象模型变化的适应性较差；逆系统两通道独立控制系统具有优良的暂态稳定性，但在励碰控制中需另加调压措施，自抗扰控制对机组模型结构和参数的变化，内外扰动都具有很好的适应性和鲁棒性，控制品质优良，是一种很有前景的水轮发电机组控制策略。     

电辅助吸附法提锂电极循环稳定性试验研究

电辅助吸附法提锂是一种重要的盐湖提锂方法,其核心是吸附电极,吸附电极在多次提锂过程中的循环稳定性会显著影响其使用寿命,进而影响提锂的运行成本。然而电辅助吸附法提锂研究大多关注吸附电极单次提锂性能,忽略了电极循环稳定性的影响。基于此,开展了电辅助吸附法中的离子捕获系统试验,提出了镍钴锰三元电极在多次提锂循环过程中的电极脱落物理模型,即在多次循环过程中,三元电极初级晶粒首先出现裂纹,暴露出内部的二级晶粒,电压过高将导致二级晶粒出现裂纹而失效,通过控制吸附解离过程中的截止电压在1 V以下可以较好地维持电极材料的循环稳定性。     

天然气中硫化氢的激光吸收光谱法在线分析

硫化氢具有强烈的毒性和腐蚀性,为了贯彻实施新的国家天然气标准,增强含硫天然气生产的安全性,提高生产效益,对含硫天然气气质的在线监测,尤其是硫化氢含量的监测就显得非常重要。但现有的测量方法或者精度不高,或者操作复杂、运行维护困难。为此,提出了基于可调谐半导体激光器吸收光谱技术（TDLAS）的在线硫化氢分析方法,并采用波长调制（WMS）技术减少杂质的影响和提高测量精度,试制了测量范围为1 000～20 000 μmol/mol的在线分析系统。离线标定和在线测试结果表明该系统最快响应时间仅0.25 s,最大测量误差为1.3%。在川东北某含硫气井进行了较长时间的在线测量,结果显示该系统稳定可靠。结论认为,该系统具有维护成本低和操作方便简单等特点,它的成功运用,有望弥补现有方法的不足,为我国高含硫天然气的安全开采服务。     

多孔结构微细化的渗流气体稀薄性效应与达西渗透率

测量结果显示：对于常压下空气渗流通过微细颗粒窄筛分砂堆,渗透率并不严格地遵循与平均检径或平均孔隙直径的平方成正比的常规特征。尝试将这一结果归结为气体在微细通道中渗流时出现稀薄性效应的影响,提出了渗透率与Kundesn数的关系式。