多模式离子推力器输入参数设计及工作特性研究

针对我国小行星探测任务对电推进系统离子推力器设计要求,基于等离子体基本理论建立了多模式离子推力器输入参数与输出特性关系,完成各工作点下屏栅电压、束电流、阳极电流、加速电压,流率等输入参数设计,采用试验研究和理论分析的方法研究了推力器工作特性.试验结果表明:在设计输入参数下,23个工作点推力最大误差小于3%,比冲最大误差小于4%,在功率为289—3106 W下,推力为9.7—117.6 mN,比冲为1220—3517 s,效率为23.4%—67.8%,电子返流极限电压随着推力增加单调减小,最小、最大推力下分别为-79.5 V和-137 V,放电损耗随着功率增大从359.7 W/A下降到210 W/A,并在886 W时存在明显拐点,效率随功率增大而上升,在1700 W后增速变缓并趋于稳定,在轨应用可综合推力器性能、任务剖面要求、寿命,合理设计输入参数区间,制定控制策略.     

直下式LED黄疸灯的设计与制作

研制了一款可在接收面上实现平面光谱分布均匀的直下式LED黄疸灯。首先,按照LED数量从少到多的顺序,在同一基板上依次对4种单色LED进行排布,使其分别在同一出光面上形成大小相近且照度均匀的光斑,进而使出光面乃至接收面上实现平面光谱分布均匀。其次,对直下式LED黄疸灯仿真验证,结果表明其确实可在接收面上实现平面光谱分布均匀。最后,在出光面上分别放置扩散板和棱镜膜,对两款直下式LED黄疸灯样品进行实验测试。测试结果表明:相较而言,在出光面上放置增光膜的直下式LED黄疸灯样品可以使接收面具有较多的光能量。但无论出光面上放置的是棱镜膜还是扩散板,在600 mm×300 mm的接收面上,直下式LED黄疸灯都能实现99. 9%以上的平面光谱分布均匀度值以及74%以上的照度均匀度值,符合国家婴幼儿光疗设备安全标准。     

LED汽车前大灯散热器正交优化设计与分析

设计了一种LED汽车前大灯散热器结构,该结构主要由一条通风管和一台无叶风扇组成.在SolidWorks软件中建立该散热结构模型,并导入FloEFD软件进行散热仿真,得到LED结温温度为148℃.提出在通风管中填充矩形翅片和填充蜂窝结构两种改进方案.仿真结果表明,采用两种改进方案后LED汽车前大灯的结温温度分别下降至102.01℃和86.20℃.对填充蜂窝结构方案进行正交优化试验,分析得出影响该系统散热性能的因素依次为:蜂窝等效直径、蜂窝类型、填充长度、壁厚和通风管长度.按照该顺序优化参数值,得到最优散热结构.仿真结果表明,经过正交优化后,LED汽车前大灯的温度降为75.17℃,进一步提高了整体结构的散热性能.最后分析了该结构的基板温度与风速的关系,结果表明当风速低于5m/s时,温度随着风速的增大急剧降低,当风速高于5m/s时,温度下降趋势相对缓慢.     

蔗糖酶水解蔗糖的正交试验与SPSS分析

采用L_(16)(4~5)正交试验法研究蔗糖酶水解蔗糖的最优化条件,并利用SPSS17.0进行统计分析。主体间效应的检验结果表明,各因素对蔗糖酶催化活性的影响均非常显著,因素影响的顺序由大到小排列为ECABD,即时间温度底物浓度酶活力pH值。另外,直观分析结果表明,五因素A、B、C、D、E最优水平分别为1、3、3、2、4,即底物浓度0.125mol·L~(-1)、酶活力6 400U·mL~(-1)、温度50℃、pH值4.4和时间120min。同时,邓肯氏检验(duncan)法分析多组样本间差异显著性,结果表明五因素的四水平之间均具有显著性差异,且五因素的最优化水平与直观分析一致,因此可得最优水解条件为A_1B_3C_3D_2E_4。据此进行水解试验,转化率可达98.5%,验证了该最优化水平组合是合理的。研究结果为蔗糖酶水解蔗糖工艺提供最优化条件,并为甘蔗生产高值化提供参考信息。     

径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束的模拟研究

基于交叉谱密度函数以及相干偏振统一理论,导出径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束的光场表达式,研究了该光束的传输特性.通过理论分析和数值计算可知,径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束在自由空间传输时,光束以固定的螺旋半径进行螺旋传输.且在传输过程中,光束逐渐由螺旋空心光束演变为螺旋高斯光束,这一过程所需的传输距离与相干长度有关.该光束的偏振角和偏振度都会受到螺旋半径和传输距离的影响,同时,相干长度的变化也会影响偏振度的分布.而相干长度,传输距离和螺旋半径的改变并不会影响光束的偏振椭圆率的分布.     

沥滤法制备低蛋白天然橡胶的硫化动力学研究

鉴于离心法制备低蛋白天然橡胶需要繁重设备和繁琐的工艺,本研究拟采用碱性蛋白酶处理天然胶乳,然后多次沥滤配合绉片的方法制备低蛋白天然橡胶。对比沥滤法低蛋白天然橡胶与离心法低蛋白天然橡胶的交联密度、力学性能和硫化特性参数。结果表明,沥滤法低蛋白天然橡胶的交联密度高,拉伸强度大,硫化速率快,硫化反应活化能低。     

新生儿黄疸治疗仪光源的光生物安全

为了研究不同黄疸治疗仪光源的发光光谱对新生儿产生紫外辐射、热辐射等潜在的光生物安全问题,本文利用光辐射安全测定系统OST-300对传统蓝光荧光灯、普通蓝光LED灯以及经简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED灯进行了测试与对比分析。实验结果表明:传统蓝光荧光灯在315,330,365 nm的紫外光处有明显的波峰出现,且峰值波长在365 nm处较为明显;传统蓝光荧光灯在老化后其蓝光光谱光衰严重,且存在大量的红外光线;而基于简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED发光光谱与体内胆红素的吸收光谱相吻合,能避免对新生儿的光辐射危害。因此,本文提出的蓝光LED是治疗新生儿黄疸的理想光源。     

加速电压和阳极流率对离子推力器性能的影响

为了研究离子推力器输入参数对工作性能的影响,采用试验研究和理论分析的方法研究了离子推力器加速电压和阳极流率对离子推力器性能的影响.研究结果表明:一定范围内离子束流随着加速电压绝对值的减小不断减小,然后突然增大,大、小推力模式下的电子返流极限电压分别为–140 V和–115 V,放电电压、放电损耗随阳极流率减小单调增大,减速电流单调减小,通过调节阳极电流、栅间电压、工质气体流量,功率为300—4850 W下,推力为11—188 m N,比冲为1800—3567 s,效率为34%—67%,在3000 W时推力器最高效率达到67%,该转折点对推力器设计和应用有关键意义,应用要结合在轨任务剖面选择合理的工作参数区间.     

溶剂条件下苯并咪唑及其衍生物缓蚀性能的DFT研究

通过量子化学密度泛函理论中的B3LYP方法，在6-31G＊基组水平上，并考虑到溶剂的影响，应用PCM模型，对苯并咪唑及其衍生物缓蚀性能与分子结构关系进行了研究，用Fukui指数分析了分子中反应活性位点，结果表明5种分子均为存在共轭体系的平面分子，2-SH-BI易于垂直吸附在金属表面，缓蚀效率与分子最高占有轨道能量EHOMO、能隙△E、分子化学硬度η偶极距μ有良好的线性关系．     

平面冲击波压缩下氧化铝陶瓷的动态强度

 简述了一维应变压缩条件下的材料动态强度表征，指出了静水压力和高应变率效应的强度影响。基于Drucker-Prager屈服准则，提出了Hugoniot弹性极限表征的修正形式。进行了氧化铝陶瓷平板撞击实验，采用VISAR测试了氧化铝陶瓷样品的自由面质点速度历程，讨论了氧化铝陶瓷动态压缩强度的测定和存在的问题，对实验现象进行了一定的探讨。结果表明，材料动态强度的表征与实验测定之间存在相当大的差距。