双自由度海浪发电实验机

通过对海浪的研究,设计出一种二维的海浪发电装置,并使用经典波浪模型对装置的发电效率进行计算以及探索如何提高发电效率.此装置可用于研究浮子结构对发电效率的影响,并可作为实验教学仪器供学生探索研究,弥补了海浪发电教学环节的空白,对提高教学质量和激发学生创新能力有着重要的意义.     

以太阳能为动力的全自动养鱼种植系统研究

本文设计了一套完整的水质检测系统和种植系统,利用多类传感器对养殖水池的水质进行生化监测,该系统需要用到的所有能量先来自太阳能,同时太阳能发电可以和市电相互连通,实现能量的损耗最小,实现收益的最大化。     

磁流体发电演示装置

本文介绍一种简易可行且能多次使用的磁流体发电演示实验装置。一、磁流体发电原理简介图1为磁流体发电的原理图。其中四面体所占空间区域为发电通道,通道的上、下两面各为阳极和阴极,其余两面均为绝缘壁。通道可以是扩展形或喇叭形的,也可以是等截面的或其它形状的,在此取为等截面的发     

Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材在交流过电流冲击下的失超及恢复特性研究

采用交流冲击实验装置测量了在不同交流过电流、持续交流工作电流及冲击时间情况下,不同散热条件下Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材的电压、电流和温度随时间变化曲线,分析了冲击期间和冲击后带材各参数变化及失超恢复时间与散热条件和冲击参数的关系。研究结果表明:带材在交流过电流冲击下的失超和恢复过程主要取决于冲击能量和冲击过后带材内发热与散热的竞争效应。     

水流冲不走乒乓球现象的研究

对水流冲不走乒乓球现象中水流流量、漏斗开口角度、乒乓球质量对实验成功率的影响进行理论和实验研究.利用伯努利方程建模分析表明:乒乓球上下表面水流速度差引起压力差是产生此现象的主要因素.理论分析和实验测量均表明:水流量越大、漏斗的开口角度越小水流托起的乒乓球质量越大,实验成功率越高.保证实验成功率的实验最佳条件为:水流量大于40L/h,漏斗的开口角度在30°~45°,采用正常轻质的乒乓球.     

水下爆炸毁伤水下目标的能量分布特征

 针对某水下目标的抗水下爆炸实验数据,利用小波包良好的时频局部化性质,对被监测水下目标内部装置的冲击加速度信号进行了能量分析,得到了冲击信号的时频分布和不同频带上的能量分布。冲击信号的频带能量分布与目标毁伤的关系密切,选用冲击信号峰值、冲击信号主振频带能量、水下目标内部装置自振频率所在频带能量作为判别因子,建立距离判别模型,对水下目标毁伤情况进行了预测;利用回代估计法对模型的合理性进行了检验。研究结果表明,预测结果与实际结果相符,证明将频带能量作为水下爆炸毁伤水下目标的特征指标是合理的。     

基于单片机的自供电供暖温度智能调控装置

设计了一种自供电的供暖调控装置,其主要包括温差供电模块、电路控制模块、水流控制模块。本装置工作时,温差供电模块可利用暖气管道与室温的温差发电,以STC89C52单片机为核心的电路控制模块可实时监测室内温度,并能根据用户设定温度和室内实际温度驱动水流控制模块,以调控供暖管道水流量,从而达到调节室内温度的目的。     

一个演示角动量守恒的装置

用一个漏斗和一些砂子能简单地说明角动量守恒这一重要的定律.用白铁皮做一个漏斗,上口半径大约15厘米,在漏斗上口边缘上焊几根粗铜线.使漏斗能通过自轴线自由悬挂,悬点处采用一个摩擦很小的旋转接头连接. 在漏斗中装满砂子,然后旋转漏斗,给它一个初始的转动速度.可看到随着砂子流出漏嘴,漏斗转动得越来越快,这就定性地说明了角动量守恒.一个演示角动量守恒的装置@罗新凯$湖南新邵一中     

神光II装置上速度干涉仪的研制及应用

任意反射面速度干涉仪(VISAR)具有很高的测试精度, 能实现冲击波速度、粒子速度的连续测量, 是目前冲击波传播相关物理实验的主要诊断设备. 神光II高功率激光装置上的速度干涉仪其空间分辨率优于7 μm, 靶面视场约为1 mm, 探针光脉冲宽度约为 60 ns, 能满足各类冲击波相关实验的诊断. 该VISAR系统用偏振分光镜和波片系统组成了能量调节系统, 极大地方便了探针光能量和条纹相机匹配的调节; 利用新颖的探针光引入系统, 极大地提高了探针激光的能量利用率 (相对其他方法, 能量利用率提高了3倍). 该速度干涉仪已成功应用于状态方程实验、等熵压缩实验和冲击波追赶实验. 本文利用激光脉冲整形技术获得了无冲击压缩实验图像, 利用石英作为标准材料获得了聚苯乙烯 (CH)的Hugoniot数据, 利用双脉冲激光获得了石英材料中冲击波追赶 的实验图像并与理论模拟进行了对比, 实验和模拟符合得比较好. 实验结果表明, 神光II装置上的速度干涉仪能满足不同时间尺度(亚ns---几十ns) 冲击波传播相关物理实验的诊断, 为进一步开展CH的高精度Hugoniot参数测量、 高压无冲击压缩实验和冲击波时空整形实验奠定了基础.     

激光原型装置预放能量的精密控制

 基于原型装置的光路设计,确定了采用半波片和偏振片实现对预放系统输出能量的精密控制的方案,并对该方案进行了流程设计和系统集成。通过实验验证了该方案的可靠性,实验结果显示：该方案可对预放系统的静态能量和发射输出能量进行有效的控制;可在30 s内将系统静态能量控制在3%以内,可在1~2发内使预放发射的输出能量的偏差迅速降到5%以内,且能量输出的结果有较好的重复性。     

缺陷对金属蜂窝材料面内冲击性能的影响

 利用显式动力有限元ANSYS/LS-DYNA,数值研究了缺陷（胞元缺失）的分布位置及其尺寸对金属蜂窝材料面内冲击性能的影响。考虑到理想六边形蜂窝材料在不同冲击速度下的变形特征,将试件划分成9个子区域,讨论了缺陷集中位置、缺陷尺寸和冲击速度对蜂窝材料面内冲击变形模式和能量吸收性能的影响。研究发现,蜂窝材料的面内冲击性能依赖于缺陷的分布位置和缺陷尺寸,且在中低速时表现出较高的敏感性,但冲击速度的增加将弱化缺陷分布不均匀性的影响。由于缺陷的存在,蜂窝材料的能量吸收能力明显降低,但与缺陷分布位置相比,蜂窝材料单位体积所吸收的能量更敏感于缺陷尺寸。研究结果将为多胞材料的安全性评估及能量吸收设计提供理论指导和依据。     

薄膜电致发光器件电子能量的空间分布

在对ZnS导带结构进行多项式拟合的基础上,利用解析方法,对ZnS型薄膜电致发光器件中的电子输运过程进行了Monte Carlo模拟.研究了夹层结构和分层优化结构薄膜电致发光器件发光层中电子能量的空间分布,得出了两种不同空间分布曲线,即夹层结构中的n形分布和分层优化结构中的U形分布,并分析了导致这种不同分布的原因是由于电子在发光层中输运过程的初始能量不同. 关键词： Monte Carlo模拟 电子能量 空间分布 分层优化结构     

单极转轮驱动与脉冲发电演示仪

为了更好的演示电磁相互转换现象,设计了一种新型单极转轮驱动与脉冲发电演示仪。该实验装置的工作过程分为转轮驱动和脉冲发电两个部分,能够同时演示电生磁和磁生电两个物理过程。同时,通过引导学生分析转轮驱动力来源、测量发电的电流波形以及计算装置能量利用率,能够加深他们对这两个物理过程的认识和理解。     

毛细驱动纳米通道双电层发电的风能转换特性

提出了一种毛细力驱动的新型纳米通道双电层发电系统,可以同时收集利用环境中的各种品位能量进行发电。从理论和实验两方面对该系统的风能利用特性进行了研究,实验结果与理论分析吻合。直径1.5 cm的发电装置,在0~15 m/s的风速下,实验最高发电功率达到了30 nW;通过进一步减小发电流道尺寸,理论最高功率可达0.39 mW。     

聚光光伏与温差联合发电装置的研究

针对太阳能量利用率较低的现状,设计了基于砷化镓多结太阳能电池、半导体温差发电片的聚光光伏与温差联合发电装置.通过测量得出单独聚光光伏发电模块在几何聚光比为75时光电转换效率最大,达31.87%;而在加了半导体温差发电模块之后在几何聚光比为112时系统光电转换效率达32.81%,提高了整体光能量转化电能效率.     

纳秒激光在铜靶材中诱导冲击波的实验研究

基于聚偏二氟乙烯压电传感器, 对铜靶材中纳秒激光脉冲诱导的冲击波传播过程进行了实验研究, 给出了铜靶材内冲击压强随激光脉冲能量和靶材厚度的变化规律. 实验结果表明: 500 mJ激光脉冲能量作用到2 mm厚的铜靶材产生的冲击压强达到2.1 MPa; 激光脉冲能量从200 mJ 增加到500 mJ, 在铜靶材厚度为2和4 mm条件下, 冲击压强分别增加了162%和231%; 而当铜靶材厚度从2 mm增加到6 mm时, 在400和500 mJ激光脉冲能量作用下, 铜靶材内冲击压强分别降低了32%和49%.     

SWIP—RFP装置反场箍缩等离子体约束改善实验

在ＳＷＩＰ－ＲＦＰ装置上改善真空和预电离条件后，提高了等离子体温度，增加了等离子体的维持时间和反场箍缩磁场位形约束的维持时间，增长了等离子体的能量约束时间，从而表明了ＲＦＰ等离子体的能量约束和ＲＦＰ磁场位形的约束均得到了改善。     

HL-2Aװ�õ�Լ�����ƺͱ߽羻���빦�ʷ���

在HL-2A装置孔栏位形放电的等离子体实验中,电子回旋辅助加热期间观察到了等离子体约束改善的现象,并对等离子体从低约束模式(L模)向约束改善模式转换时的等离子体线平均电子密度、等离子体储能、分界面内辐射功率、能量约束时间、Hα辐射等进行了研究。同时,分析了电子密度和等离子体辐射功率的空间分布随时间的演化。对改善约束的相关功率(辅助加热、欧姆加热功率和损失功率)进行了分析,并研究了等离子体约束改善转换时的边界净输入功率(阈值)与电子线平均密度和环向磁场的关系。     

基于微纳光纤的气溶胶探测应用技术

为获得激光装置密闭空间内部气溶胶分布变化情况,提出了一种基于微纳光纤传感的密闭空间气溶胶检测方法。首先通过理论计算微纳光纤表面吸附气溶胶后传输能量的变化情况,得到能量损耗与气溶胶折射率、尺度之间的关系。利用火焰熔融扫描拉锥法拉制微纳光纤,并放置在激光装置中实验验证。实验结果表明:利用直径为1.5μm的微纳光纤可以有效检测密闭空间内直径为1μm和2μm尺度的颗粒污染物,并可以通过微纳光纤的附加损耗评估颗粒污染物的数量及尺寸,得到附加损耗与空间环境洁净度之间的关系,且理论与实验结果符合较好。     

地球能量之源──太阳能

 地球上的所有生物都离不开能量．没有能量,地球将是一片死寂;没有植物,没有生命,没有四季,也没有风雨雷电……．人类的生存是一刻也离不开能量的．从古至今,人类生存所必需的能量几乎全部都间接或直接地取自于太阳．太阳能为人类生存提供了各种植物的化学能．太阳能使地表水蒸发而形成雨和雪,它们的一部分汇合在一起形成河流,利用河流,农业可灌溉良田,工业可水利发电．太阳能加热空气,热气流上升形成风,风能过去用于行船,当今用于发电．就连当今最重要的能源──煤炭、石油、天然气等化石燃料,都是各种古代生物把太阳能转化为化学能固定下来后,又经过漫长的年代沉积在地下演变而成的．