热边界层发展对微通道中纳米流体传热的影响北大核心

对加热长度为4.5 mm、水力直径为130μm的微通道芯片中纳米流体的换热情况进行了实验研究,比较了纯水和不同质量分数纳米流体在微通道中的换热性能,分析了热边界层发展对纳米流体换热性能的影响。实验发现,在热边界层发展段,纳米粒子的加入可使通道的局部换热系数得到提高,且沿着工质的流动方向,换热系数提高的幅度逐渐减小。在热边界层发展阶段,工质的进口速度越大,纳米流体换热系数提高的幅度也越大。最后通过理论分析对产生上述实验现象的原因进行了合理解释,并得出热边界层越薄,纳米流体对于局部换热系数的影响越大,对于传热的强化效果也越好。     

信号发生器的模拟通道设计与研究

信号发生器不仅仅产生模拟信号,而且要求能够调节输出信号的频率,周期,幅度等参数,这就对信号发生器中的信号调理电路提出了更高的要求,要求其可以处理更加复杂的信号,提高抑制噪声的能力,扩大信号带宽,增大输出幅度.     

凹槽型微通道传热与流动性能的数值分析

针对电子器件的散热问题,提出了四种具有对称和等距凹槽的微通道,并通过三维数值模拟,研究了不同雷诺数下凹槽形状及布局对微通道性能的影响。结果表明:在给定的雷诺数范围内,圆形凹槽的传热性能仅次于三角凹槽,而梯形和矩形凹槽的传热性能较差。三角凹槽压降最大,其次是圆形,而梯形和矩形凹槽压降差异较小;同种形状不同布局的凹槽,压降几乎一致,这表明通过改变凹槽布局来提高性能不会产生额外压降损失。综合换热和压降特性,微通道热性能系数先增后减,故三角凹槽在雷诺数为600时获得最优热性能,而在雷诺数为900时等距圆形凹槽的热性能超过三角凹槽。     

激光辅助电化学放电加工微通道的特性

玻璃材料近年来被广泛应用于微电子机械系统(MEMS),对于玻璃材料的加工,电化学放电加工(ECDM)是一种被广泛运用的手段。针对目前的电化学放电加工存在热影响区和过切现象的问题,提出了一种激光辅助电化学放电加工玻璃的加工方法,阐述了其作用机理,设计了实验装置,并与传统电化学放电加工进行了微通道加工的对比实验。通过与传统电化学放电加工对比,发现激光辅助电化学放电的加工方式能明显减少放电加工过程中的热影响区和过切现象,故激光辅助有效改善了电化学放电在玻璃材料上加工微通道的质量和精度,在MEMS领域具有良好的应用前景。     

微通道内流动沸腾强化换热研究进展

针对微通道流动沸腾换热,对润湿性和微结构强化微通道换热的最新研究进展进行了综述。总结了近年在金属和硅表面采用的表面处理技术,包括改变微通道表面润湿性、制作出非均匀润湿性的微通道表面、改变微通道尺寸与形状及制作多孔性涂层。通过把材料科学和强化流动沸腾换热关联起来并进行对比,找出适合相变换热的微通道表面。指出前人研究过程中出现的问题,为今后微通道的制作设计提供参考的理论基础,并对未来强化流动沸腾换热进行展望。     

扇形穴-梯形肋微通道散热器层流与传热特性

提出了一种新型扇形穴-梯形肋微通道散热器,采用单变量方法从速度、压降和温度方面分别对比了单一空穴或肋与组合结构的性能。基于强化传热因子和熵产最小法对微散热器进行了整体评估。结果表明:空穴和肋的组合使用,使得边界层周期性地中断和再发展,空穴和肋组合的散热效果优于单一的肋或穴。在雷诺数(Re)为1300时,强化传热因子为1.5354,远高于梯形肋的1.355和扇形空穴的1.28。熵产分析表明,组合结构的不可逆损失最小,这与强化传热因子结果相一致。     

两维DBF相控阵雷达的通道误差与通道均衡

阵元位置误差、阵元间互耦的影响、接收机通道的频率响应的差异都直接影响着雷达阵列信号处理的性能。有效地校正由上述因素产生的误差以获得良好的天线副瓣电平和信号处理能力,一直是人们着重研究的课题。本文针对两维DBF相控阵雷达,探讨窄带情况下通道误差对系统的影响和通道均衡的方法。     

基于AD9850的信号发生器的设计

直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术,具有分辨率高、频率变换快等优点,在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景.系统采用AD9850(DDS)与AT89S52单片机相结合的方法,以AD9850为频率合成器,以单片机为进程控制和任务调度的核心,设计了一个信号发生器.实现了输出频率在10Hz～1MHz范围可调,输出信号频率稳定度优于10-3的正弦波、方波和三角波信号.正弦波信号的电压峰峰值Vopp能在0～5V范围内步进调节,步进间隔达到0.1V,所有输出信号无明显失真,且带负载能力强.     

基于核酸检测的微流控芯片设计与传热分析

为了解决传统数字聚合酶链式反应(PCR)扩增过程中移液操作产生的问题以及升降温速率慢的弊端,设计了一种连续流数字PCR微流控芯片,能对包含PCR反应体系的微滴进行快速扩增,可以提升核酸检测过程中的扩增效率.用COMSOL对芯片微通道内部的温度分布和两相流体的共轭传热进行了数值模拟.结果 表明,芯片内部能产生95、55和...     

基于位置传感器的微细管道内表面无损检测

基于位置传感器(PSD)的特性,提出了一种长距离曲线型微细管道内表面形貌无损检测技术,开发了相应的管道内表面形貌检测器。激光束经过2次反射后,在管道内壁上形成细小的光斑。该光斑被二维PSD接收,产生4路电流信号。根据这些信号和检测器的结构参数,可以计算出对应光斑在局部三维坐标中的位置。反射镜在微型马达带动下旋转1周,使激光束完成1个管道截面环的扫描,从而得到该截面上所有采样点的相对坐标。最后对测量数据进行分割、拟合等处理,重构出截面环的形状,得到该截面处的管道半径以及缺陷情况。在微型管道机器人的带动下,可以对整条管道进行检测和三维重构。根据该技术开发的检测系统,可以实现内径在9.5~10.5 mm、曲率半径大于100 mm的曲线型长距离微细管道内表面的检测,对管道内壁缺陷的测量精度达到±0.1 mm。     

基于声表面波技术实现微通道内微流体的融合

提出了一种新的油相微通道内微流体融合方法.在128°YX-LiNbO3基片上光刻叉指换能器(IDT)和反射栅,模塑法制作的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微通道贴合于压电基片的声路径上,在PDMS微通道内采用微量进样器注入石蜡油和待融合微流体.经功率放大器放大后的射频(RF)电信号加到IDT上,激发声表面波(SAW),驱动微通道内的待融合微流体,实现其融合.实验结果表明,在SAW作用下,微通道内微流体的融合决定于加到IDT上RF信号功率、待融合微流体直径和待融合微流体间距.     

基于MCU和CPLD的嵌入式可调脉冲发生器设计

本文介绍了一种周期、脉宽可由上位机实时调节的嵌入式脉冲发生器,用来作为声光调制器驱动器的TTL信号输入.设计中利用了单片机AT89C52控制功能灵活,能与上位机进行简单的串行通信的特点,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,利用Altera公司强大的设计软件QUARTUSⅡ进行设计仿真并硬件实现.最终得到重复频率在800 Hz-25 MHz范围内可调,脉宽可以在一个脉冲周期范围内以20 ns步长任意调节的脉冲信号,完全满足声光调制器驱动器的工作要求,此设备已稳定工作半年.     

链式多电平静止无功发生器的研究

电力系统无功补偿装置可以改善电压质量,降低线路损失。利用静止无功补偿装置实现动态无功补偿的研究是目前电力电子学科中比较活跃的研究领域之一。首先简要介绍了链式多电平静止无功发生器的发展背景,其次介绍了SVG的基本原理,即从系统吸收无功功率或给系统提供无功功率,接着介绍了链式多电平SVG的优点并给出了它的结构,搭建基于saber的采用SVPWM算法的链式7H桥的SVG模型,并给出仿真结果和分析。     

基于FPGA和DDS技术的信号发生器设计

分析了DDS技术的基本原理和基本结构,介绍了一种基于FPGA的DDS信号发生器设计方法。以FPGA芯片EP2C35F672C8为核心器件,辅以必要的模拟电路,在Quartus II9.0平台下实现系统设计的综合与仿真。实验测试表明该信号发生器输出的波形具有平滑、稳定度高和相位连续等优点,具有一定的工程实践意义。     

扰流小通道液冷冷板流动与传热特性的数值研究

为降低常规蛇形小通道液冷冷板的热阻,提高其对流换热能力,在流道内引入了一种强化换热结构,设计了扰流蛇形小通道液冷冷板,并利用数值模拟方法对两者进行了比较分析。相比于常规蛇形小通道液冷冷板,新的流道设计能够显著降低冷板的总热阻和进、出口压降,降幅分别可达9.2%和66.7%。此外,冷板平均努赛尔数(Nusselt, Nu)提高了17.2%。对冷板内部流动和传热情况进行了详尽的数值分析,研究了扰流小通道的强化传热效果及其作用机理。     

直接数字频率合成信号发生器的设计

简要介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)及直接频率合成信号发生器(DDS)技术的信号发生器设计和实现.该设计采用CycloneⅡ系列器件EP2C8Q208C8实现DDS波形产生电路、D/A转换器控制及与ARM接口等功能,用先进精简指令单片机(ARM) STM32F103进行频率控制字、相位控制字,频率输出显示等控制.由于FPGA的晶振是50 MHz,经过增强型锁相环(PLL)后采样频率可达到250 MHz,通过14位400MSPS的高速数模转换器(DAC)和7阶椭圆低通滤波器,最终输出的正弦波最大频率可达到70 MHz.     

流道缩扩比对半波纹微通道流动和传热特性的影响

为探究流道缩扩比对半波纹微通道流动和传热特性的影响,设计了5种不同缩扩比的半波纹微通道模型,并对各通道内的层流流动(200＜Re＜1000,Re为雷诺数)和传热进行了数值模拟研究。结果表明,半波纹微通道的压降和努塞尔数随着流道缩扩比的减小而增大;与光滑微通道相比,半波纹微通道具有更优的传热性能但压降损失也更高;引入η作为综合性能指标,发现减小流道缩扩比是提高半波纹微通道综合换热能力的有效方式,且当Re＞490时,其综合换热能力均优于光滑微通道。     

基于AD9851的正弦信号发生器设计

基于直接数字频率合成(DDS)原理,采用AD9851型DDS器件设计一个正弦信号发生器.实现50 Hz～15 MHz范围内的正弦波输出,同时通过对器件的控制编程与相关的简单外部电路切换产生各种调制信号.通过自动增益控制(AGC)和功率放大,在50 Ω负载的情况下,该正弦信号发生器在100 Hz～10 MHz范围内输出稳定正弦波,电压峰峰值为0～5 V±0.3 V.     

基于代价函数的通道误差校正方法(英文)

方位多通道技术是合成孔径雷达(SAR)实现高分宽测的手段之一。在多通道系统中通道失配是不可避免的,这会导致SAR 图像模糊。已有的通道失配校正方法大多依赖于系统参数以及场景内容。参数的不确定性将会大大降低校正算法的稳定性。该文提出了一种改进的通道失配校正方法,根据失配产生的原因,将通道失配分为距离增益误差、脉冲采样时钟误差和传输相位误差3 项。前两项误差通过交替估计进行补偿,而传输相位误差则通过代价函数给予估计。该方法对成像场景的依赖较小,基于机载多通道验证平台实测数据的实验验证了该方法的有效性。