金属复合梯级相变蓄热炕性能的实验研究

为推进我国北方农村地区冬季清洁供暖,同时针对单级相变材料导热性能较差,蓄热效果较低的问题,提出了1种以太阳能为热源,3种不同熔点石蜡为相变材料的金属梯级相变蓄热炕。在3种不同供水温度下通过实验分析炕体热性能,实验结果表明：泡沫铝复合梯级相变蓄热炕的最佳供水温度为38.0℃,在此供水温度下,其睡眠阶段睡眠平均温度为28.86℃,比蜂窝铝复合梯级相变蓄热炕提高了8%,比纯石蜡梯级相变蓄热炕提高了13%,比纯石蜡单级相变蓄热炕提高了19%;其睡眠阶段睡眠温度标准差最大值为0.53℃,而纯石蜡梯级相变蓄热炕为0.50℃,二者相差很小。在提高睡眠温度的同时,也保障了睡眠区域温度的均匀性。     

天文导航中短波红外星表交叉证认与优化

在短波红外波段进行昼夜连续测星有望实现近地空间全天时天文导航，现有的2 μm巡天计划（2MASS）、大视场红外搜寻探测器等红外星表不仅缺少天文导航所必需的恒星自行等信息，而且恒星分布极不均匀，无法直接应用于天文定位定向。在对当前主要星表特点进行分析的基础上，将2MASS红外星表与可见光Tycho-2星表进行交叉证认，得到包含恒星自行等完整信息的短波红外星表；利用似均匀星表划分法对交叉证认后的星表进行特点规律分析，并通过“角距+星等”加权筛选法对其进行优化，获得平均恒星分布密度0.5颗每平方度、全天区变异系数为0.14的短波红外星表。优化后的星表满足一等天文测量精度要求，恒星分布均匀，可为昼夜连续天文导航提供红外星表基础。     

基于空间限域强制组装法制备环氧树脂导热层压复合材料

目前,电子设备的散热方法已经不能满足日益增长的需求,严重影响了设备的稳定性和使用寿命。电子设备内部将积累大量的热元素,因此,制备具有高导热性的层压复合材料对于提高散热能力十分重要。为了解决该问题,将环氧树脂(EP)作为基体、氮化硼(BN)作为导热填料、玻璃纤维布(GFs)作为增强材料。BN被3-氨基丙基三聚硅氧烷(APTES)改性,更好地提高复合材料热导率。通过空间限域强制组装法制备EP/GFs/BN层压复合材料,作为导热复合材料应用。EP/GFs/BN-30层压复合材料的最高热导率为1.139 W/(m·K),与纯EP相比,提高了5倍。EP/GFs/BN层压复合材料还具有较好的力学、电绝缘和介电性能。     

太阳能复合相变蓄能炕的设计及热性能研究

为解决我国北方农村冬季采暖过程中能源浪费及环境污染的问题,设计了一种以太阳能为热源,石蜡为相变蓄能材料的蜂窝活性炭-石蜡复合相变蓄能炕采暖系统。在供水温度为40 ℃的条件下,通过对比试验,分析了纯石蜡蓄能炕、蜂窝活性炭孔密度分别为20,30以及40 PPI的复合蓄能炕的热性能。实验结果表明：新型蓄能炕可以满足人体对于夜间睡眠的热舒适性需求。蜂窝活性炭孔密度为20 PPI的复合蓄能炕升温及降温速度最快,分别为0.35和0.39 ℃;炕面层温度标准差最低,为0.39 ℃,比30 PPI的低18.75%,比40 PPI的低23.53%,比纯石蜡的低41.79%;睡眠层平均温度以及炕面热流密度最高,分别为28.10 ℃和11.88 W/m2。可见蜂窝活性炭的加入有助于提高蓄能炕的热性能,且蜂窝活性炭的孔密度越小,复合蓄能炕的热性能就越好。与传统火炕相比,纯石蜡蓄能炕在经济性方面也占优势。     

基于微波网络理论的可重构超表面单元设计方法与性能上限分析

在微波频段，应用在可重构超表面单元上的开关往往具有良好的通断性能，可以在单元层面实现低损耗、180°相位差的1-比特相位量化特性.随着频率提升到毫米波甚至太赫兹频段，开关性能会因为寄生效应而下降，引起可重构超表面单元的设计困难.在本工作中，将可重构超表面单元的等效为一个微波二端口网络模型，通过分析网络的阻抗参数和散射参数，指出了单元反射系数与开关反射系数的传递关系.所提的关系式，经过不同频段的不同开关与单元结构的仿真验证.本工作可以根据任意开关参数，给出1-bit的单元的性能上限，所提的设计流程可以指导太赫兹可重构超表面单元的设计与优化.