基于同心环分簇网络模型的WSN能量空洞避免方法研究

如何避免能量空洞现象已经成为无线传感网络应用中迫切需要解决的关键问题。在分析 国内外能量空洞的避免机制和方法的基础上,考虑在同心环模型的基础上对逐层分环构思进行扩展,提出了一种基于同心环分簇网络模型的无线传感器网络能量空洞避免方法,对该方法的网络结构模型和能量消耗模型进行了描述,对簇头节点位置初始化、簇头轮转选择算法和簇间多跳路由算法进行了设计,并通过仿真实验对算法进行了对比分析。     

采用硅和PDMS的堆栈式微型直接甲醇燃料电池的设计和制作

在堆栈式微型直接甲醇燃料电池μ-DMFC(Micro-Direct Methanol Fuel Cell)中,为了避免硅基流场板因为封装压力过大而破裂,采用了硅和PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)材料分别制作阳极和阴极流场板。首先,采用微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)技术制作硅基阳极流场板。其次,通过铜箔与阴极流场板一体成型、有机清洗和PDMS表面活化等改进措施显著提升了PDMS阴极流场板金属化的能力。最后,比较和分析阳极流场板上3种不同结构的流道形式的堆栈式μ-DMFC的输出性能。实验结果表明,活化后的PDMS阴极流场板与Cr/Au的粘附性能和粘接强度显著提高,同时阳极流场板的流道一半开设为凸台,一半开设为通孔时,其堆栈式μ-DMFC的输出性能最优。最大输出电流密度为81.25 mA/cm2,最大输出功率为7.73 mW/cm2。采用硅和PDMS材料分别制作流场板,不仅简化了堆栈式μ-DMFC的结构,而且能够缓冲锁紧力,有效保护硅基阳极流场板。同时优化阳极流场板上的流道结构,能够有效提升堆栈式μ-DMFC的输出性能。     

运用研磨和化学机械抛光技术制备高品质的石英薄膜

石英薄膜的质量是决定各种石英基底的微纳器件品质高低的关键所在.阐述如何运用研磨和化学机械抛光CMP(Chemical&Mechanical Polishing)技术获得高品质石英薄膜的方法.由于石英属于高硬度材料,选用金刚石研磨液和球墨铸铁研磨盘对石英衬底进行研磨,以获得较高的研磨速率和较好的研磨后的表面粗糙度.在石英CMP中,采用特殊的“两步抛“工艺,对衬底进行抛光.第一步粗抛抛光液采用金刚石颗粒直径为0.3 μm的研磨液与SiO2颗粒直径为50 nm的抛光液相混合,第二步精抛只采用SiO2的抛光液.实验结果表明,采用上述技术,可以获得高品质的石英薄膜,厚度为(25.1±3.2)μm,表面粗糙度约为0.89 nm(RMS).     

用于微小型化铷原子钟的MEMS Rb-85滤光泡的研究

研究并提出一种分析设计Rb气泡原子钟微型Rb-85滤光泡的方法.从量子物理出发,通过为Rb灯的发射光谱引入Lorentzian线形函数,得到一个滤光泡内的光强与入射光强的关系式,其中包含了跃迁系数,频移,谱线宽度等参数,通过研究确定这些参数并最终建立一个具有高吸收效率的滤光泡的理论模型.基于这种方法,我们设计了MEMS滤光泡,Rb-87灯射出的光谱经过该滤光泡后,90%多的α线被吸收,而β线则只衰减不到3%,因此,MEMS滤光泡不仅可以大幅度减小体积与功耗,其滤光效果也更为优越.     

DTN中基于位置信息的喷射路由算法

针对容延容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)不包含持续端到端连接、高传输时延及节点资源受限的特点,提出一种新的基于位置信息的喷射路由算法.该算法通过与GPRS网络结合形成平行网络结构,将GPRS作为DTN的一个通信频道以辅助路由,利用通信频道中已知的节点位置信息弥补DTN缺乏网络拓扑知识的不足,根据节点接触时的相遇角度调整Spray策略,减少无效信息副本的产生,Spray阶段完成后根据当前节点、目标节点及目的节点的位置和速度信息进行单副本路由,从而使传输过程中的信息路由具有方向性和目的性,减少对网络资源的消耗,降低传输时延并提高传输率.仿真结果表明本文所提出的算法是有效可行的,综合性能优于典型DTN路由算法Spray and wait和MaxProp.     

基于多队列自适应的DTN传染路由算法

传染路由是DTN中一类较简单的基本路由算法.针对DTN网络环境易变的特点及传染路由的不足提出多队列自适应传染路由,采用多队列方式管理存储空间,利用效用函数对队列内信息进行排序,针对不同队列及网络情况采用相异的转发机制,从而降低网络负载率、提高传输率并降低传输时延,同时可提供简单的QoS.仿真证明本算法优于路由算法Spray andw ait和MaxProp.     

质子交换膜燃料电池表面温度分布的测量

温度分布、电流密度的分布与燃料电池的寿命有密切关系。应用红外热成像技术测量了特殊设计的质子交换膜燃料电池的阴极外表面的温度分布。燃料电池的反应面积为5 cm2。实验中采用了日本NEC公司的型号为TH 5102的热像仪。实验结果表明红外热成像技术能有效地测量质子交换膜燃料电池的外表面温度。电池阴极表面温度分布随电池温度和氧气流量变化而变化。     

热管启动性能研究进展

热管作为一种高效的被动式传热元件,以其自身独特的优势在化工、航天、能源和动力等领域中得到了广泛应用.热管启动性能既是热管的重要技术参数,也是热管瞬态特性的组成部分.对近10年来关于常规热管、温控热管、小型/微型热管、环路热管、脉动热管的启动性能研究进行了综述,并对影响热管启动性能的因素开展了分析和讨论.     

R22及其替代制冷剂的回热循环性能

对R22及其7种替代制冷剂的回热循环性能开展了研究。结果显示:R134a、R290、R407C和R507这4种替代制冷剂的回热总是对制冷循环性能有利的;制冷剂R717回热对制冷循环的性能总是有负面影响;随着冷凝温度的升高,回热对制冷剂R22和R410A的单位容积制冷量由不利逐渐变为有利。此外,还进一步讨论了制冷剂R22的7种替代工质采用回热器后性能提高幅度的大小,为在不同场合下选择R22合适的替代工质提供了依据。     

低催化剂载量直接甲醇燃料电池性能实验研究

利用自行设计的直接甲醇燃料电池实验系统研究了电池温度、阴极侧压力、甲醇溶液浓度和流量、氧气流量对低催化剂载量（阳极Pt-Ru载量为0．4mg／cm^2；阴极Pt载量为0．4mg／cm^2）直接甲醇燃料电池性能的影响。重点分析了运行参数对电池内部传质的影响。实验结果表明提高甲醇溶液浓度和流量不仅会强化甲醇向阳极催化剂层的传递，也会加剧甲醇窜流。另外，还研究了电流变化时电池电压的动态响应，结果表明甲醇窜流对电池动态响应起关键作用。