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3D打印矩形粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验方法研究

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 47-55,67页

作者：刘朝晖彭乐钦李沛奇杨宝娥王玫西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 西安航天动力研究所航天液体动力全国重点实验室西安710100

为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为11.8... 详细信息

为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为11.88、12.70、17.53μm,通过将高温电阻率法和像素法相结合获得了3D打印通道的实际内径和壁厚,修正了火箭煤油流动换热的内壁温和热流密度,建立了3D打印粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验研究方法。试验参数如下:压力处于15~20 MPa范围、质量流速在12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)之间、热流密度为5~15 MW·m^(-2)、流体温度为-150℃。研究结果表明:火箭煤油流动换热特性受到热流密度、流体温度和质量流速的影响;流体温度处于50~135℃范围内,换热系数增加约25%~33%;热流密度处于5.0~15.0 MW·m^(-2)范围内,换热系数增加了8.3%;质量流速为12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)范围内,换热系数增加了60.2%。粗糙度增加对火箭煤油流动换热起到强化作用,粗糙度从11.88μm增加到17.53μm时,换热强化幅度超过20%以上。该研究可为3D打印通道在火箭发动机推力室中的替代应用提供参考。

关键词： 3D打印矩形通道流动换热粗糙度火箭煤油

基于Marchand巴伦的超短波频段TCDA研究

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现代雷达 2025年第02期 96-102页

作者：柴舜连刘亿荣周承冕国防科技大学电子科学学院

为了满足“十二五”双超天线对超宽带、超视距、低剖面、宽角扫描的需求，设计了一款频段为110 MHz～520 MHz的紧耦合偶极子阵列天线（TCDA）。该阵列天线由8×8个单元组成，采用二阶威尔金森功分器和集成Marchand巴伦的组合实现超宽带... 详细信息

为了满足“十二五”双超天线对超宽带、超视距、低剖面、宽角扫描的需求，设计了一款频段为110 MHz～520 MHz的紧耦合偶极子阵列天线（TCDA）。该阵列天线由8×8个单元组成，采用二阶威尔金森功分器和集成Marchand巴伦的组合实现超宽带、平衡馈电、阻抗匹配功能，并共同构成了馈电网络，同时采用双振子单元结构抑制E面扫描共模谐振，且通过加载垂直频率选择表面层实现了H面扫描阻抗匹配。仿真和实测结果表明：该天线在110 MHz～520 MHz、±40°扫描角度内，电压驻波比典型值小于2.5, 520 MHz时阵列天线增益为16.2 dB,天线整体剖面高度小于λlow/8。该超短波频段TCDA具有超宽带、宽角扫描、低剖面、易于集成的优点，填补了国内外在甚高频和特高频频段内TCDA设计的空白。

关键词：紧耦合阵列超宽带天线集成巴伦宽角扫描低频段

基于GaN的高频高功率密度混合集成电源设计

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强激光与粒子束 2025年第03期 106-113页

作者：朱伟龙王鹏郑辰雅孙鹏飞华东微电子研究所模拟集成电路国家重点实验室

混合集成DC-DC变换器因其工作温度范围宽和长期可靠性高在苛刻环境及高可靠需求应用场景中得到广泛应用。基于GaN HEMT器件优异的高频低损耗特性，结合有源箝位软开关拓扑、混合集成微组装技术和高载流低热阻气密封装技术，设计了一款2... 详细信息

混合集成DC-DC变换器因其工作温度范围宽和长期可靠性高在苛刻环境及高可靠需求应用场景中得到广泛应用。基于GaN HEMT器件优异的高频低损耗特性，结合有源箝位软开关拓扑、混合集成微组装技术和高载流低热阻气密封装技术，设计了一款28 V输入、5 V/20 A输出的混合集成DC-DC变换器。该变换器开关频率800 kHz，峰值效率达92%。详细阐述了有源箝位功率电路设计、GaN HEMT驱动电路寄生参数与震荡电压控制、同步整流时序与死区时间优化、厚膜混合集成工艺及散热的设计方法和技术细节，并通过仿真与样机实验，验证和展示了GaN HEMT和混合集成电路在高功率密度和高效率方面的优势。

关键词：混合集成电路有源箝位正激氮化镓同步整流高可靠

基于多视观测优化的无人机运动目标测速方法研究

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系统仿真学报 2025年第1期37卷 40-53页

作者：吴雨欣张志龙刘奥旭邹江威李楚为国防科技大学电子科学学院湖南长沙410003 国防科技大学自动目标识别全国实验室湖南长沙410003

测量运动目标的位置和速度是无人机视频分析的重要需求。提出一种基于图像多视观测最小二乘优化的运动目标定位测速算法:利用机载光电系统获取的视频及相应的位姿参数建立多个观测时刻的视线模型,通过坐标变换统一到WGS-84坐标系,基于... 详细信息

测量运动目标的位置和速度是无人机视频分析的重要需求。提出一种基于图像多视观测最小二乘优化的运动目标定位测速算法:利用机载光电系统获取的视频及相应的位姿参数建立多个观测时刻的视线模型,通过坐标变换统一到WGS-84坐标系,基于最小二乘算法估计运动目标的位置和速度。该算法无需无人机与目标之间的激光测距信息,也不需要地形高程信息,是一种隐蔽性强的无源定位和测速算法。为了考察该算法的精度和应用条件,在实验部分模拟了3种无人机测速场景,考虑了实际测量过程中的多种误差源,利用蒙特卡罗模拟法进行了仿真实验。结果表明:该算法能够快速准确地估计目标的位置和速度,在典型应用场景中定位精度达到1.5 m、测速精度达到0.2 m/s,可以满足情报分析的准确性和可靠性要求。

关键词：侦察无人机无源定位测速多视观测蒙特卡罗法

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莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的制备与性能研究

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硅酸盐通报 2025年第1期44卷 321-331页

作者：马晓亮汪桂根张孟予赵宝军钟业盛史丽萍赫晓东哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院深圳518055 中建海龙科技有限公司深圳518110 哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室哈尔滨150001

本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温... 详细信息

本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温度条件下,分别以硅溶胶和硝酸铝为硅源和铝源,硼砂为助熔剂,分析助熔剂浓度和保温时间对晶须形貌、物相组成、密度和抗压强度的影响。结果表明,在硼砂助熔作用下,成功在硅酸铝纤维表面原位生长“细长针状”的莫来石晶须。最佳工艺条件为:热处理温度900℃,保温时间2 h,助熔剂浓度0.17 mol/L,硅溶胶浓度0.17 mol/L,硝酸铝浓度0.51 mol/L。莫来石晶须增强硅酸铝纤维压缩形变最高可达60%,在60%压缩形变时,材料的抗压强度最高可达0.462 MPa。

关键词：莫来石晶须硅酸铝纤维助熔剂原位增强力学性能热物理性能

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基于分布式穿墙雷达的多目标自动检测方法

雷达学报(中英文) 2025年第1期14卷 28-43页

作者：梁啸叶盛波宋晨阳袁玉冰张群英刘小军姜和俊李红中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 近地面探测技术重点实验室无锡214035

超宽带雷达具有抗干扰能力强、穿透性强等特点,被广泛应用于穿墙人体目标探测。单发单收雷达具有体积小、重量轻的优势,但是无法实现目标的二维定位。MIMO阵列雷达能够实现对于目标的定位,但是存在着体积与分辨率之间的相互制约,同时运... 详细信息

超宽带雷达具有抗干扰能力强、穿透性强等特点,被广泛应用于穿墙人体目标探测。单发单收雷达具有体积小、重量轻的优势,但是无法实现目标的二维定位。MIMO阵列雷达能够实现对于目标的定位,但是存在着体积与分辨率之间的相互制约,同时运算时间较长。该文基于分布式穿墙雷达,提出了一种基于分布式雷达的多目标自动检测方法。首先,对回波信号进行时域预处理、时频转换等,基于恒虚警检测的目标距离测量方法获取目标候选距离单元,使用滤波矩阵进行候选信号增强;基于生命信息对增强后信号进行关联,实现目标匹配;最后使用定位模块来实现雷达位置自确定,进而实现生命目标位置的快速、自动检测。为了避免偶发误差对最终定位结果的影响,该文使用定位场景剖分的方法实现穿墙场景下的生命目标二维定位。实验结果表明,该文所提方法可以实现穿墙场景下多目标的检测定位,在实测数据中运算时间为0.95 s,优于其他对比方法4倍以上。

关键词：穿墙雷达分布式雷达无线组网信号增强目标检测目标匹配联合定位

CFRP表面增韧氧化硅纤维隔热瓦的抗冲击性能研究

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航空制造技术 2025年第3期68卷 67-75页

作者：张俊超马晓亮钟业盛王乔史丽萍哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室哈尔滨150001

为了提高隔热瓦的抗冲击力学性能,选择碳纤维增强邻苯二甲腈树脂基复合材料作为增韧层,采用一体化成型工艺制备了表面带有防护层的隔热瓦复合结构。首先,对不同增韧层的隔热瓦进行落锤冲击试验,对比相同能量下不同增韧层对隔热瓦的防护... 详细信息

为了提高隔热瓦的抗冲击力学性能,选择碳纤维增强邻苯二甲腈树脂基复合材料作为增韧层,采用一体化成型工艺制备了表面带有防护层的隔热瓦复合结构。首先,对不同增韧层的隔热瓦进行落锤冲击试验,对比相同能量下不同增韧层对隔热瓦的防护效果。然后,对碳纤维增强复合材料(CFRP)表面增韧隔热瓦开展不同冲击能量与处理温度的低速冲击试验,研究材料的冲击损伤特性。结果表明,CFRP表面增韧隔热瓦的抗冲击性能最好,在增韧层厚度1 mm、冲击能量10 J的条件下,峰载荷可达2.034 kN,冲击深度达9.904 mm,能量吸收率为96.93%。冲击后表面增韧层出现界面分层与纤维裂纹,隔热瓦内部发生压溃型损伤而产生粉末,在冲击区域形成空腔。该表面增韧层可承受20 J的能量冲击而不会被穿透,450℃高温处理后仍具有冲击防护效果。本研究可为未来隔热瓦的冲击防护研究提供新思路。

关键词：陶瓷纤维隔热瓦增韧层低速冲击机械性能界面

黄色生长态LiInSe_(2)晶体组分调控与生长坩埚材质选择

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哈尔滨工业大学学报 2025年第2期57卷 73-77页

作者：郑植张哲人张睿朱孟花徐亚东核电安全技术与装备全国重点实验室(中广核工程有限公司) 广东深圳518172 凝固技术国家重点实验室(西北工业大学) 西安710072

LiInSe_(2)(LIS)晶体是一种可以在室温下使用的直接型热中子探测用半导体材料,为此,提出采用垂直布里奇曼法生长LiInSe_(2)晶体,通过对合料工艺及生长用坩埚材质的优化,成功制备出红色以及黄色生长态LiInSe_(2)晶体,并对晶体的结构特征... 详细信息

LiInSe_(2)(LIS)晶体是一种可以在室温下使用的直接型热中子探测用半导体材料,为此,提出采用垂直布里奇曼法生长LiInSe_(2)晶体,通过对合料工艺及生长用坩埚材质的优化,成功制备出红色以及黄色生长态LiInSe_(2)晶体,并对晶体的结构特征、元素相对摩尔分数、光学特性以及宏观夹杂相开展了研究。结果表明:通过改进的低温合料技术,并额外添加3%(质量分数)的Li以及0.0027 mol的Se可以稳定获得组分可控的黄色LiInSe_(2)多晶料;同时发现利用石墨坩埚并且引入合适的坩埚加速旋转技术(ACRT)可以得到高质量的中子探测用LiInSe_(2)晶体;利用透过光谱计算得到不同方法生长的黄色晶体的光学禁带宽度接近,约为2.8 eV;生长得到的黄色晶体中夹杂相的尺寸为5~10μm,密度约为3.50×10^(3)/cm^(2)。

关键词： LiInSe_(2) 黄色生长态组分调控晶体生长坩埚材质

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氢燃料电池高效抗毒化Pt基电催化剂研究进展

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科学通报 2025年第2期70卷 151-163页

作者：张诗琦杨虎姬峰高少杰甘雨朋周罗增丁津津李晗邓呈维马骏葛明袁小磊南通大学化学化工学院南通226019 南通大学机械工程学院南通226019 上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室上海200245 南通南京大学材料工程技术研究院南通市新型储能材料重点实验室南通226000

随着全球化石能源逐渐枯竭和温室效应加剧,人们赖以生存的自然环境遭到了严重破坏,如何开发新能源或高效的能源转换装置已经成为当前的研究热点.质子交换膜燃料电池(PEMFCs)作为高效的能源转换装置可以通过电化学反应将氢气(H2)中储存... 详细信息

随着全球化石能源逐渐枯竭和温室效应加剧,人们赖以生存的自然环境遭到了严重破坏,如何开发新能源或高效的能源转换装置已经成为当前的研究热点.质子交换膜燃料电池(PEMFCs)作为高效的能源转换装置可以通过电化学反应将氢气(H2)中储存的化学能直接转化为电能,具有零排放、零污染、转化效率高等优点,其商业化发展能够有效地缓解当前的能源与环境危机.由于工作温度差异,PEMFCs分为低温质子交换膜燃料电池(LTPEMFCs)和高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs).贵金属铂(Pt)是PEMFCs中最常用的催化剂材料之一,然而Pt的抗毒化能力相对较弱,导致其催化剂稳定性较差.此外,Pt的低利用率、高成本,进一步限制了其大规模商业化应用.PEMFCs燃料中存在微量的杂质气体(尤其是一氧化碳(CO)),CO在反应过程中会吸附在催化剂表面而不容易去除,导致Pt催化剂表面活性位点被毒化.除了CO的毒化作用,HT-PEMFCs催化层界面由于磷酸(PA)的随机分布也会引起Pt催化剂的毒化问题,进一步导致催化剂的活性降低.因此,开发高效抗毒化Pt基催化剂并探究其抗毒化机制是推动PEMFCs发展的关键.本文系统地阐述了PEMFCs中Pt基催化剂的毒化问题,重点讨论Pt基催化剂的设计、合成及其抗毒化机制;最后,对PEMFCs中Pt基催化剂的发展与挑战进行探讨和展望.

关键词：质子交换膜燃料电池催化层 Pt基催化剂 CO毒化磷酸毒化