基于辐射光谱法的高温颗粒辐射传热参数在线测量方法研究（英文）

针对在高温燃烧环境中的颗粒辐射传热问题,基于普朗克辐射定律,提出了用于高温颗粒辐射传热参数在线测量的辐射光谱法,根据高温颗粒可见波段辐射光谱随波长变化情况,通过参数拟合方法直接获得颗粒温度及辐射强度等辐射传热参数。为验证该方法测量准确性,搭建了高温黑体炉辐射测量系统,实验测量结果显示:温度测量值与设定温度相对偏差小于3%;辐射强度测量值与理论计算值相对偏差小于5%。以此为基础,设计了应用于高温燃烧环境下的颗粒辐射传热参数测量的水冷结构探针,并利用该探针开展了高温燃烧环境气固两相流200～1 100nm波段辐射光谱测量,基于上述方法,直接获得了高温颗粒温度、辐射强度等辐射传热参数沿截面分布情况,有效剥离了高温气体对流传热的影响,为高温颗粒辐射传热研究提供数据支撑。     

钠基-海水电池的发展：“关键部件及挑战”

钠基-海水电池因具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势,有望成为新一代储能器件。其原理是以海水为电解液,通过氧化还原反应实现化学能与电能的转换。本文概述了钠基-海水电池的电化学原理、电池结构设计及优化策略;回顾了钠基-海水电池的最新研究进展;最后,讨论了钠基-海水电池性能提升和商业化需要克服的挑战,并展望了该电池未来的发展方向。该论文为钠基-海水电池的发展提供理论指导,进而促进钠基-海水电池为深海能源供应和极端环境能源保障等国家重大需求提供支撑。     

全固态钠离子电池及界面改性

全固态钠离子电池具有原料成本低、安全性高以及能量密度高等特点,在移动电源、电动汽车和大规模储能系统领域表现出巨大的应用潜力。然而全固态钠离子电池的发展和规模化应用亟需解决固体电解质室温离子电导率低、界面电荷转移阻抗大、固体电解质与电极界面兼容性和接触差等问题。本文结合近年来全固态钠离子电池相关报道和本课题组研究成果,概述了β-Al₂O₃型固体电解质、NASICON型固体电解质、硫化物固体电解质、聚合物固体电解质、复合固体电解质的研究进展及发展趋势;综述了全固态钠离子电池界面特性、固体电解质表面修饰、电极/固体电解质界面改性最新研究成果;最后对全固态钠离子电池界面改性策略发展方向进行了展望。本综述有助于加深对全固态钠离子电池界面科学问题的认识,并对固态钠离子电池的发展应用形成理论指导。     

冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析

冷冻靶是实现惯性约束聚变高能量增益的重要靶型。冷却臂是冷冻靶的重要部件之一,通过它将冷源与铝套筒相连接,用于获得靶丸内均匀氘氚冰层时所需的精确温度,同时冷却臂也用于均匀夹持铝套筒。首先测试分析了硅材料在深低温下的热传导系数,表明硅材料在该温区具有优异的热传导能力。研究了硅冷却臂结构参数对冷却臂温度场分布的影响。分析不同晶向硅冷却臂周向均匀夹持铝套筒的特性,提出基于(111)晶向硅片研制冷却臂。研究了冷却臂力臂夹持力和共振频率,并对硅冷却臂的热-结构耦合进行分析。最后设计具有16个夹持力臂的二级分叉结构的冷却臂。基于微电子机械系统技术研制了硅冷却臂样机,并测试了冷却臂的侧壁垂直度和力学特性。将研制的硅冷却臂与铝套筒进行装配,表明冷却臂中力臂的力学特性能够实现对套筒的夹持。     

风沙两相流测量技术研究进展

围绕风沙两相流的测量, 归纳了过去几十年来在风沙动力学研究中所使用的风速测量 技术和输沙率测量装置.着重讨论了高频测量在目前风沙动力学研究中的必要性, 分析了传统 风速和输沙率测量装置的优缺点.对新一代光学测量技术------PIV在风沙两相流测量中的 应用进行了较为详细的探讨.指出PIV测速技术在风沙两相流研究中具有广泛的应用前景, 使 用PIV测速技术可以得到风沙流结构、两相速度场等宏观信息, 同时也可以进行单个颗粒运 动状态的研究.     

基于辐射光谱法的高温颗粒辐射传热参数在线测量方法研究

针对在高温燃烧环境中的颗粒辐射传热问题，基于普朗克辐射定律，提出了用于高温颗粒辐射传热参数在线测量的辐射光谱法，根据高温颗粒可见波段辐射光谱随波长变化情况，通过参数拟合方法直接获得颗粒温度及辐射强度等辐射传热参数。为验证该方法测量准确性，搭建了高温黑体炉辐射测量系统，实验测量结果显示：温度测量值与设定温度相对偏差小于3%；辐射强度测量值与理论计算值相对偏差小于5%。以此为基础，设计了应用于高温燃烧环境下的颗粒辐射传热参数测量的水冷结构探针，并利用该探针开展了高温燃烧环境气固两相流200～1 100 nm波段辐射光谱测量，基于上述方法，直接获得了高温颗粒温度、辐射强度等辐射传热参数沿截面分布情况，有效剥离了高温气体对流传热的影响，为高温颗粒辐射传热研究提供数据支撑。     

结合吸收光谱与互相关法的燃气速度测量方法研究

针对可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)基于多普勒效应测速方法在燃气流速测量中频移量小、误差较大的问题,提出了结合固定波长吸收光谱法与互相关法的燃气速度测量方法。考虑碳氢燃料燃烧产物特点,选取H2O分子7 185.597cm~(-1)吸收谱线,通过布置上下游两束固定波长吸收光谱测点,分析两信号的互相关特性来计算得到燃气速度。利用平面火焰炉实验系统对该方法测量燃气速度开展实验研究,获得了变工况下燃气速度随时间的变化情况。在相同工况下开展数值计算,将测量结果与数值模拟计算结果进行对比,相对偏差不超过8%。同时将该方法初步应用于煤油燃料火箭基组合循环发动机(RBCC)的高速羽流速度测量,获得了上下游探测器脉动信号,通过互相关分析计算得到了羽流速度,验证了该方法的可行性。实验结果表明,该燃气速度测量方法具有测量范围宽、测量精度高,环境干扰小等优点。提出的方法为发动机燃气速度测量提供一种简单可靠的测量方法。     

银促进的磷自由基与异腈的加成环化反应

以银盐为氧化剂,简单高效地实现了磷自由基对2-异氰基-1,1'-联苯类底物的加成环化反应.该反应原子经济性高、反应体系温和、底物适用范围广、产率高.为C—P键的构筑提供了一种新方法,并且合成了一系列6位磷酰化菲啶类的N-P配体化合物.     

傅里叶红外光谱仪测定地表水中的石油类

傅里叶红外光谱仪测定地表水中石油类,用一次定量萃取代替两次萃取定容,用无水硫酸钠过滤吸水代替经过硅酸镁柱.方法的精密度和准确度均达到国家标准要求,减轻了工作量,提高了分析速度,可用于日常样品地表水中石油类的监测.     

Molecular Dynamics Study of Stability of Solid Solutions and Amorphous Phase in the Cu-Al System

The relative stability of fee and bcc solid solutions and amorphous phase with different compositions in the Cu-Al system is studied by molecular dynamics simulations with n-body potentials. For CU1-xAlx alloys, the calculations show that the fee solid solution has the lowest energies in the composition region with x 〈 0.32 or x 〉 0.72, while the bcc solid solution has the lowest energies in the central composition range, in agreement with the ball-milling experiments that a single bcc solid solution with 0.30 〈 x 〈 0.70 is obtained. The evolution of structures in solid solutions and amorphous phase is studied by the coordination number （CN） and bond-length analysis so as to unveil the underlying physics. It is found that the energy sequence among three phases is determined by the competition in energy change originating from the bond length and CNs （or the number of bonds）.