安装高度对水平轴潮流能水轮机尾流特性的影响

为探究水轮机的安装高度对水轮机尾流场的影响,本文以水平轴潮流能水轮机为研究对象,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法对水轮机尾流特性进行分析.分别设置水轮机的中心距离海底高度为1.5D、2.0D、2.5D(D为水轮机直径),对水轮机尾流场的轴向、径向上的速度亏损以及涡量结构图进行分析.研究结果表明:安装高度为1.5D时,约在下游轴向位置X/D=15(X为轴向距离)处,梢涡与海底碰撞导致涡结构发生破损,这也使得该工况在下游X/D=15后的速度亏损明显大于安装高度2.0D和2.5D,而安装高度为2.0D和2.5D工况的速度变化基本一致.同时从3种工况不同轴向位置速度亏损图可以看出,从下游X/D=10开始,最大亏损速度均出现在中心轴线的位置.因此在考虑到对下游流场的影响和安装的成本时,建议安装高度为2.0D.     

基于人体呼气检测应用的气体传感器

人体呼气中挥发性有机物浓度的变化与某些疾病密切相关，通过分析人体呼气中的挥发性有机物来诊断疾病是一种无创非侵入性、操作方便的手段，近年来在疾病诊断和早期筛查方面的应用中受到越来越多的关注。目前检测呼气中挥发性有机物的设备主要有两类：质谱类分析仪器和气敏传感器。气敏传感器具有易集成、小型化、成本低、操作简单等优势，在未来大规模人群疾病的诊断和早期筛查中具有广阔的应用前景。本综述系统地阐述了气敏传感器的工作机制、传感器性能、不同敏感材料的应用现状和不同的气体传感器类型在人体呼气检测中的应用情况，同时介绍了与部分疾病存在关联的人体呼气中挥发性有机物的种类，之后对呼气采样手段和目前常用的数据处理方法也进行了简单介绍。最后指出了目前气体传感器技术在呼气检测方面存在的问题，并展望了气体传感器技术在人体呼气检测中的未来发展前景。     

手性等离子体核壳纳米结构的设计及应用

手性描述了一个物体不能与其镜像重叠的几何性质，自19世纪以来一直是化学和生物学中的一个关键概念。随着纳米技术的发展，手性等离子体纳米材料凭借其特殊的手性光学性质和良好的生物相容性已经成为科学家们的研究重点和手性功能材料开发的热点。然而，较弱的手性响应信号限制了其应用和发展。将手性等离子体纳米材料和核壳结构结合得到的手性等离子体核壳纳米结构是一种放大手性响应信号的有效策略。核壳纳米结构整合了内外两种材料的性质，互相补充各自的不足，能够进一步改善材料的物理化学性质，提升材料在各个领域的性能。本文依据手性分子的空间分布对手性等离子体核壳纳米结构的设计策略进行了总结，并综述了其在超灵敏传感和手性催化领域的应用，分析了目前尚存在的问题和可能的解决方式，对其未来的发展作了进一步展望。