阵列纳米通道对微纳复合管道耗散作用的强化

微纳复合管道是目前微流控应用中的热点之一.该文分别模拟了单根纳米通道和纳米通道阵列对微纳管道结合部的离子耗散作用的影响,计算了两种管道系统内的离子浓度场、电势场、速度场及压力分布.计算结果表明:阵列纳米通道比单纳米通道的离子耗散强度提高了5倍;由Nernst-Planck方程分析得出电场梯度引起的电迁移在耗散过程中其主导作用;采用Navier-Stokes方程引入电场体积力模拟得出,阵列纳米通道连接的微纳管道耗散区存在多对涡漩.这增强了耗散区扩展的速度,使耗散区浓度值更低且扩展空间更大,从而解释了阵列纳米管道连接的微纳复合管道相比单纳米通道具有更强的耗散效应的原因.     

Heat transfer characteristics in micro-fin tube equipped with double twisted tapes： Effect of twisted tape and micro-fin tube arrangements

An experimental study was carried out to investigate the influence of double twisted-tape inserts (DTs) in micro-fin tubes (MFs) on heat transfer, friction factor and thermal performance factor characteristics of the compound devices in the following configurations: (1) twisted tapes acted in the same direction (for co-swirl) while MF and twisted tapes acted in the same (parallel) direction (MF-CoDTs:P), (2) twisted tapes acted in the same direction (for co-swirl) while micro-fin tube and twisted tapes acted in opposite directions (MF-CoDTs:O) and (3) twisted tapes acted in opposite directions for counter swirl (MF-CDTs). The MF alone and the MF equipped with a single twisted tape in parallel/opposite arrangement were also considered for comparison. The experiments were conducted for the flows with the Reynolds numbers between 5 650 and 17 000, under uniform heat flux condition. The experimental results indicate that MF-CDTs induce stronger swirl/turbulence flow, resulting in higher heat transfer rate, friction factor and thermal performance factor than other combined devices. The thermal performance factors associated with the use of MF-CDTs were found to be higher than those associated with the uses of MF-CoDTs:P, MF-CoDTs:O and MF alone up to 9.3%, 6.5% and 56.4%, respectively. The empirical correlations developed using the present experimental data for the Nusselt number, friction factor and thermal performance factor are also reported.     

微纳光纤偏振分束器特性研究

采用3维全矢量光束传输法研究两相邻微纳光纤的偏振耦合特性,证实利用微纳光纤偏振耦合特性能很好地实现偏振分束,构成光纤偏振分束器.在保证偏振分束性能的条件下,通过研究微纳光纤偏振分束器的几何特性对偏振分束性能的影响,优化设计了微纳光纤耦合型偏振分束器,得到耦合区的最优参数为直径0.9μm、间隙0.5μm及耦合长度218μm.结果表明,在1.55μm工作波长处分束器可实现偏振分束输出,其带宽约为10 nm,耦合区长度容差为±2μm,直径与间距容差均为-3～2 nm,偏振消光比大于15 dB.     

纳米微球深部调驱技术在河流相稠油油田中的应用及效果评价

结合纳米微球深部调驱油藏应用条件,在河流相稠油油田中进行了技术应用可行性评价,同时通过矿场实践后,用注水井压力指数和充满度、油井净增油量法对其进行了效果评价.纳米微球深部调驱技术在该油田中的成功应用,为同类注水开发油田的增产探索出一条新途径.     

天津大港歧口凹陷及邻区奥陶纪岩相古地理特征

寒武-奥陶纪时期华北地台是一个广阔的陆表海,位于南半球低纬度区,气候炎热,蒸发作用强.歧口凹陷区是华北地台内部的一个小地块,奥陶纪歧口凹陷区总体上以开阔台地相沉积为主,大致构成4个自下而上由蒸发-局限到开阔台地相的旋回沉积.旋回上部为高海平面沉积,以发育开阔台地灰坪微相为主;下部为低海平面沉积,在开阔台地相的背景下间或发育局限台地云坪微相,甚至蒸发台地膏云坪与膏质洼地微相.     

改进BP算法在微悬臂梁力学特性研究中的应用

针对BP神经网络算法自身存在的一些限制与不足,提出了一种改进的BP神经网络算法,并将此算法应用于单晶硅(100)微悬臂梁加载后载荷与挠度间关系拟合的实验中(实验在MATLAB7.0环境中实现).实验拟合结果表明:在相同载荷的作用下,挠度随微悬臂梁长度的增大而增大,随其宽度的增大而减小,且在有效载荷-挠度数据中理论计算结果与实验拟合结果是相一致的.并利用有效载荷与挠度之间的关系,评价了微悬臂梁材料的弹性模量,得到其弹性模量近似为153GPa,与实际情况符合较好.     

Al-Si合金的等离子电解氧化及膜层组织性能研究

为提高铝合金材料在高温下的使用性能,采用等离子电解法在锆盐体系和锆盐-钇盐复合体系中于铝硅合金表面制备了陶瓷层.分析了电解液浓度及成分对起弧电压、膜层厚度、组织及隔热温度的影响.研究结果表明:两种电解液体系中随电解液浓度的增大,起弧电压降低,陶瓷层厚度和隔热温度先增大后减小.与锆盐体系相比,锆盐-钇盐体系中起弧电压显著降低,膜层厚度与隔热温度提高.锆盐体系陶瓷层中生成了常温下稳定的t-ZrO2,锆盐-钇盐体系涂层中则生成了立方相的c-Y0.15Zr0.85O1.93.制备的两种陶瓷膜层与传统的硅酸盐膜层相比,其表面孔洞较少,锆盐-钇盐体系相对于锆盐体系其陶瓷层更加均匀、致密.     

基于光伏微网的PI-dP&O高性能MPPT控制器的设计

通过采用PI-dP&O模块、Buck-Boost电路与具有电流闭环控制的抑制积分饱和的PI控制器相结合的策略,设计出一种具有高性能的MPPT控制器。此控制器具有软件实现简单、适应性好、成本低廉等优点。在Matlab实验平台上将此高性能的MPPT控制器与传统的MPPT控制器进行对比,并应用到光伏微网中,充分显示其优越性和可行性。     

应用于停车棚的光伏—储能微网发电系统研究

提出了应用于停车棚的分布式发电光伏储能微网发电系统设计方案,进行了并网光伏发电系统、储能系统和微网控制管理系统设计重点介绍了光伏电池阵列、并网逆变器、储能装置充放电系统、储能系统容量规划、微网电网结构、光储微网系统整合运行等设计内容。