卧螺离心机太极型进料分布器磨损的实验研究

针对离心机太极型进料分布器,搭建了离心机动态图像高速捕捉可视化实验平台,获取了高解析的分布器内流体流动状态,并利用Tabakoff磨损模型分析了进料流量和转速对分布器磨损的影响。研究结果表明,磨损量E_r与流量和转速成正相关,并且对转速的变化更敏感。当转速从900r/min增大到2 100r/min时,E_r增幅达到230%。此外,在太极型进料分布器内部,只有凸形区域的撞击会对颗粒进行显著加速,同时也加强了该区域的磨损,而凹形区域的撞击对颗粒加速无效。因此,设计时减少对加速无效的磨损面积,以降低总磨损量。     

浅析离心机在萃取溶液分离中的应用

青霉素发酵液通过醋酸丁酯进行萃取必须在酸性环境下进行,工艺要求进行醋酸丁酯与酸性水溶液的分离。国内某厂生产的防爆型卧式螺旋卸料沉降离心机,通过实际生产检验,成功实现了液液两相物料分离,打破了国外离心机的垄断。结合青霉素生产工艺的难点,通过对该型离心机工作原理的介绍和设备结构配置及功能的分析,展示了离心机结构性能要点。     

基于亚阈值电流阵列的低成本物理不可克隆电路设计

物理不可克隆函数(PUF)能够提取出集成电路在加工过程中的工艺误差并将其转化为安全认证的密钥。由于常用于资源及功耗都受限的场合,实用化的PUF电路需要极高的硬件利用效率及较强的抗攻击性能。该文提出一种基于亚阈值电流阵列放电方案的低成本PUF电路设计方案。亚阈值电流阵列的电流具有极高的非线性特点,通过引入栅控开关和交叉耦合的结构,能够显著提升PUF电路的唯一性和稳定性。此外,通过引入亚阈值电流的设计可以极大地提高PUF的安全性,降低传统攻击手段的建模攻击。为了提升芯片的资源利用率,通过详细紧凑的版图设计和优化,该文提出的PUF单元面积仅为377.4 μm2,使得其特别适合物联网等低功耗低成本应用场景。仿真结果表明,该文所提亚阈值电路放电阵列PUF具有良好的唯一性和稳定性,无需校准电路的标准温度电压下唯一性为48.85%;在温度范围–20～80°C,电压变动范围为0.9～1.3V情况下,其可靠性达到了99.47%。     

基于部分积概率分析的高精度低功耗近似浮点乘法器设计

浮点乘法器是高动态范围(HDR)图像处理、无线通信等系统中的关键运算单元,其相比于定点乘法器动态范围更广,但复杂度更高。近似计算作为一种新兴范式,在受限的精度损失范围内,可大幅降低硬件资源和功耗开销。该文提出一种16 bit半精度近似浮点乘法器(App-Fp-Mul),针对浮点乘法器中的尾数乘法模块,根据其部分积阵列中出现1的概率,提出一种对输入顺序不敏感的近似4-2压缩器及低位或门压缩方法,在精度损失较小的条件下有效降低了浮点乘法器资源及功耗。相较于精确设计,所提近似浮点乘法器在归一化平均错误距离(NMED)为0.0014时,面积及功耗延时积方面分别降低20%及58%;相较于现有近似设计,在近似位宽相同时具有更高的精度及更小的功耗延时积。最后将该文所提近似浮点乘法器应用于高动态范围图像处理,相比现有主流方案,峰值信噪比和结构相似性分别达到83.16 dB 和 99.9989%,取得了显著的提升。