0.2 W@20.6K单级高频脉冲管制冷机研究

本文介绍一台单级高频脉冲管制冷机的实验结果,研究了充气压力、运行频率、热端温度及冷头朝向等参数对制冷机性能的影响。该制冷机采用多路旁通方案、同轴结构,联合采用双向进气和惯性管气库进行调相。长颈管穿过压缩机内部后密封在气库里,气库、压缩机与脉冲管耦合成一体,结构紧凑。在充气压力1.7 MPa,输入电功260 W时,能够在20.6 K获得0.2 W,在24.1 K获得0.5 W的制冷量;在268 W输入电功,38 Hz运行频率条件F,无负荷最低温度18.6K是单级高频脉冲管制冷机在国际上首次获得的最低温度。     

液态空气储能系统液化率影响因素研究

液态空气储能技术可将剩余或不连续的电力储存一定时间并以稳定的功率输出。相比于传统的压缩空气储能技术,该技术具有储能密度高及储存压力低等优点,受地理条件限制较小,对于改善我国发电行业的"弃风"现象、满足电网系统的"削峰填谷"需求具有重大意义。高压空气的液化是液态空气储能技术的关键过程,液化率的高低对于系统的电-电转化效率有着直接的影响。本文以液态空气储能系统为对象,分析了液化率的影响因素及其作用机理,研究结果表明,液化率随液化压力呈现非单调变化趋势,随液化温度降低而提高,随储存压力提高而升高,随复温压力提高而降低,随蓄冷效率提高而升高。     

100kV重复频率快前沿触发器

研制了一台输出电压100kV的重复频率快前沿触发器,该触发器基于内嵌Tesla变压器的单筒脉冲形成线和气体开关技术,具有抖动低、结构紧凑、运行可靠等特点。理论分析了影响Tesla型触发器输出脉冲时间抖动的因素,提出了降低抖动的措施,进行了Tesla变压器的理论设计和数值模拟,并开展了实验研究。获得的触发器输出参数为:输出电压100kV(40Ω匹配阻抗),半高宽4ns,前沿0.5ns,重复频率50Hz,抖动小于10ns。     

砷中毒商业V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的再生方法

基于商业V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂,通过将催化剂浸渍在砷标准溶液中,制备了砷中毒催化剂。用不同浓度FeCl_3溶液清洗,通过活性测试并结合X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)的表征技术对As中毒催化剂再生前后的微观结构、表面酸性变化、脱硝活性进行了对比研究,探索FeCl_3对砷中毒催化剂的再生效果与机理。结果表明,20 mg/mL的FeCl_3溶液对催化剂的再生效果较好,恢复了催化剂被砷堵塞的小孔,增加了比表面积和孔体积,降低了平均孔径,同时增强了催化剂表面的Bronsted酸和Lewis酸酸位的强度和酸量,延长了催化剂的吸附饱和时间,350-400℃时催化剂的脱硝活性恢复到80.07%以上。     

联合液化空气储能的有机朗肯循环研究

有机朗肯循环(ORC)是中低温余热资源的一种有效利用方式,但其平均吸、放热温度差值较小,使得系统的循环效率不高,经济性不够理想,从而严重制约其发展.液化空气储能(LAES)是近年兴起的一种新型储能技术,其电力恢复阶段需要热量的输入。若通过合理的设计,将液化空气储能技术与ORC技术相结合,则可降低现有ORC系统的冷凝温度,提升其发电效率.本文以基本的ORC循环系统为基础,对比分析了丙烷、R-134a及R-22三种工质在常规冷凝和结合液化空气储能技术冷凝条件下的循环性能.结果表明,联合液化空气储能的ORC循环效率大幅高于常规ORC。     

倾斜变截面管理想流体喷射模型的构建

构建了倾斜变截面管理想流体喷射模型并采用数值模拟的方法来研究不同倾角下温度、管径比、初始水量等参量的改变对最大喷射高度的影响.结果表明,升高温度、减小倾角、增大管径比、降低初始水柱高度等均可增加最大喷射高度.最后则研究了垂直状态下变截面管的管径比对最大喷射高度的影响,发现随着管径比的增大,最大喷射高度会趋于稳定.     

基于相位凝固技术的激光反馈干涉术

针对激光反馈干涉术,提出基于相位凝固技术的调制解调方法,用以提高位移测量的分辨率,并设计了利用相位调制器进行调制的位移测量系统.利用调制器进行外腔相位调制,采集调制相位相对固定的干涉光信号,通过解调重构得到被测的位移信息.进行了信号调制、采样、重构技术的研究以及误差分析,并通过仿真验证了方法的可行性.结果表明,采用5点相位凝固采样技术,测量准确度可以达到λ/20.此方法可提高激光反馈干涉术的测量分辨率,实现信号实时采集处理,可用于位移的实时测量.     

利用光电效应实验仪测量液体浓度

一定波长的光透过液体时会有部分光强被液体吸收,不同浓度的液体对光强的吸收能力不一样。经液体吸收后剩余的光强依然会使光电管产生光电流。基于光电效应的实验原理,测量同一液体不同浓度时对应的光电流大小,绘制二者的定标曲线并通过计算机拟合二者的线性方程。即最终仅需通过光电效应实验仪测得液体挡光后光电流的大小即可计算液体对应的浓度。     

谐振式光子带隙光纤陀螺一体化方案

实现了使用光子带隙光纤的一体化谐振式光纤陀螺方案,设计并制作了谐振腔中基于微光学结构的耦合器。实验测得制作的谐振腔清晰度为3.7。搭建了基于该谐振腔的陀螺系统,并对其主、次偏振态的谐振曲线进行了实际测量。实验结果测得该系统60 s零漂为2.45 ()/s,及1 h长期稳定性为7.11 ()/s。同时,实现了对应陀螺输出50 ()/s（积分时间10 s）及100 ()/s（积分时间10 s）的模拟转速实验,验证了该陀螺系统的Sagnac效应。分析得到耦合损耗是影响该陀螺系统性能的主要因素。验证了该谐振腔结构具有应用于陀螺系统的可行性,为谐振式光纤陀螺性能进一步提高提供了参考。     

活性炭吸附氦气式回热器的吸附特性研究

回热式低温制冷机在空间探测和地面实验中都有重要应用,但是在液氦温区工质氦气的体积比热容高于目前几乎所有的蓄冷材料,导致回热器效率低下.直接使用活性炭吸附一部分工质氦气作为蓄冷填料是一种潜在的解决方案.基于4～J10 K温度区间内吸附量的实验数据,建立了低温动态吸附计算模型,分析了液氦温区动态吸附特性对回热器性能参数的影...