Solid Solvation Assisted Electrical Doping Conserves High-Performance in 500 nm Active Layer Organic Solar Cells

Organic solar cells (OSCs) process fascinating solution-printing capability to achieve low-cost and large-scale manufacture. However, the rapid power conversion efficiency (PCE) decay with active layer thickness enlargement inhibits the implement of OSCs’ potential advantages. To overcome the bottlenecks of PCE decay in thick active layer OSCs, the electrical doping with componential selectivity in bulk heterojunction (BHJ) film is achieved by introducing a solid solvation additive. Benefiting from the higher exciton splitting efficiency together with the longer drift (L_dr) and diffusion (L_diff) lengths, an OSC with 100 nm BHJ film demonstrates a PCE increment from 16.44% to 18.24% with prolonged dark and illuminated storage stabilities. Applying the solid solvation assisted (SSA) doping method in the OSCs with 500 nm active layer, the PCE significantly increases by 31.9%, from the original value of 11.79% to 15.55%. It further improves to 15.84% in a ternary blend thick-film device, which is the record value to the best of our knowledge. Besides, the SSA doping narrows the PCE gap between the 0.04 and 1 cm² devices. All improvements demonstrate the great potential of SSA doping for OSC commercial manufacture, since it optimizes the photovoltaic performance under all practical conditions of long-term, thick-film, and large-area.     

航空叶片打磨余量分析及轨迹生成

针对航空发动机叶片打磨加工前,叶身余量分布不均且较小的问题,提出一种基于毛坯点云配准的加工余量分析和自适应打磨轨迹生成方法。利用精确扫描测绘技术获取毛坯三维点云,形成了毛坯/零件数模二者点云配准方法;通过基准对齐、点云轮廓包含等条件约束,实现了毛坯三维加工余量分析;在余量分布点云基础上,通过截面获取加工点云轨迹,对轨迹点云进行珠链排序,将轨迹排序点有效化,计算出连续合适的打磨路径,实现自适应余量打磨。最后在Vericut软件中进行了打磨仿真,验证了提出方法的有效性。     

新型均速管涡街流量传感器的测量特性研究

本文提出了新型均速管涡街流量传感器,实现差压与频率信号的双参数测量,并根据涡街信号的不同采集方式分为压 电式和差压式两种类型。 对两种一体化流量传感器的结构、原理以及信号采集方式进行了设计和阐述,并对其测量特性进行对 比分析。 结果表明,采用差压式流量传感器与经验小波变换(EWT)相结合,能将量程比由 10:1 拓宽至 140:1。 单相气最大测 量误差绝对值由 1. 46%减小至 0. 49%,重复性由 0. 17%降至 0. 05%,水流量最大测量误差绝对值也实现了从 1. 00%下降至 0. 49%,重复性低于 0. 07%。 与压电式流量传感器相比,差压式均速管涡街流量传感器在测量精度及测量范围中具有一定的应 用优势,为湿蒸汽测量提供了一种新思路。     

多泥沙电站高水头低出力水轮机水力设计策略

在多泥沙河流运行的水轮机,经常受到严重的泥沙磨损危害,机组的检修周期及运行寿命普遍较低。特别是对于高水头低出力要求的水轮机,机组磨损情况往往更为严重。为提高机组的抗磨损性能,水力设计阶段需专门考虑降低流道流速进而提高抗磨损性能的方法。本文以木扎提河三级水电站小水轮机的设计为例,综合考虑易磨损部位的相对流速及机组水力性能,确定了适用于高水头小流量多泥沙电站的水轮机水力设计策略。研究表明常规降低转速的方法对转轮及导叶出口流速、密封间隙内流动均有显著影响,转速降低的程度应通过流场对比分析合理确定。在高水头电站导叶尾部磨损更为严重,通过采取增大分度圆、优化导叶翼型及相对位置等可有效降低导叶后相对流速。采用长短叶片转轮,可大大降低转轮内部流速,提高在高含沙条件下机组的抗磨损性能,提升水轮机的运行稳定性及安全使用寿命。本文的研究可为多泥沙电站的水轮机设计策略提供有效参考。     

轨道角动量光束非线性转换研究进展北大核心CSCD

轨道角动量(OAM)是光的一个重要的自由度。由于携带OAM的光束具有特殊的强度相位分布以及力学效应,使得此类光束在高速光通信、测量、成像、光镊和量子信息中具有广泛的应用。关于OAM光束在准相位匹配晶体(QPM)中的频率变换研究,一方面可以研究OAM光束参与非线性相互作用时与高斯光束不同的物理机制;另一方面,非线性过程提供了多种有效的光场调控手段,可以实现携带OAM光场不同自由度的精细调控,为满足不同的光学应用奠定基础。综述了近十年来OAM光束在QPM晶体中的非线性转换研究主要进展,具体包括:非线性过程中OAM光束的守恒、传输、演化和干涉行为研究,高效率的OAM激光和单光子态频率转换研究,OAM频率转换效率模式非依赖性研究,矢量光束的频率转换研究,以及无后向选择的高维OAM纠缠态的制备研究。最后讨论和展望了OAM在QPM晶体中频率转换方面的未来研究趋势。     

Study on the preparation and microstructure of a single-crystal hollow turbine blade

This paper studied the structural design of a ceramic core and a blade, ceramic core localization, shell preparation, casting process, core leaching technology, and the heat treatment process of a single-crystal hollow turbine blade. The results show that the single-crystal structure solidification sequence of the blade platform is consistent with the cooling sequence and the pulling-out direction of the blade. The primary dendrites were obviously enlarged with the increase of the blade thickness owing to the change in the local cooling rate. Besides, the γ′ phase had a high uniform size distribution ranging from 0.40 to 0.60?µm after heat treatment, and the cubic degree was more homogeneous in comparison with the as-cast microstructure, which are favorable for the superalloy structure. Moreover, γ′ phase size gradually increased and its quantity gradually reduced owing to the increase of the wall thickness in the growth direction.     

圆柱绕流气动噪声数值分析

为了快速预测刚性圆柱绕流的气动噪声,研究了一种将离散涡方法(DVM)和涡声理论结合起来计算低马赫数、高雷诺数流场气动噪声的方法。首先用Oseen粘性涡模型改进了离散涡方法并模拟了圆柱绕流,分析结果与实际情况相符。根据流场计算的结果,应用涡声理论进一步计算了远场的声压。测点的总声压级与实验值及其他数值计算结果都比较吻合。最后绘制了声场的指向性特性曲线,表明圆柱绕流声场明显的偶极子特性。     

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的研究进展

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的出现严重影响叶片的力学性能,导致叶片报废。综述了关于缘板杂晶的形成本质的研究,总结了不同影响因素对缘板杂晶形成的影响及原因并概况了几种不同杂晶的控制方法,指出了以往研究中存在的问题,展望了未来研究的方向。     

旋转状态下微波叶尖间隙传感器校准影响因素分析

主要针对应用于发动机叶尖间隙测量的微波叶尖间隙传感器的校准需求,对测量原理、传感器的校准原理等进行了详细阐述,并分析了转速和回缩值等对校准结果的影响。为微波叶尖间隙传感器的进一步优化设计及应用提供了数据依据。     

基于激光点云数据的叶片型面三维重构

在四坐标叶片型面检测基础上,提出基于激光点云数据的叶片型面三维重构方法。激光位移传感器对叶片型面进行多视角扫描采样,快速采集叶片型面海量点云数据。运用由点到线到面的数学建模原理,先基于端点一阶导矢连续法拟合出光顺NURBS曲线,再依据分片能量法构建辅助曲面拟合出光顺NURBS曲面,最后对分片NURBS曲面进行统一描述,构造出精确光滑的叶片型面,实现叶片型面的三维重构。实验结果表明：采用该方法实现对各类叶片复杂型面的三维重构,重构误差均<0.015 mm,能够满足精密零件的测量需求。