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HFE-7100平行微通道流动沸腾实验

物理学报 2024年第5期73卷 178-189页

作者：解奕晨庄晓如岳思君李翔余鹏鲁春南方科技大学力学与航空航天工程系深圳518055 深圳职业技术大学机电工程学院深圳518055

微通道流动沸腾冷却技术兼具相变潜热和微尺度效应的诸多优点,是解决微电子器件热致失效问题的重要方法之一.HFE-7100是一种安全环保的电子氟化液,特别适用于微电子器件的冷却.本文在水力直径为0.5 mm的矩形平行微通道内,对HFE-7100的... 详细信息

微通道流动沸腾冷却技术兼具相变潜热和微尺度效应的诸多优点,是解决微电子器件热致失效问题的重要方法之一.HFE-7100是一种安全环保的电子氟化液,特别适用于微电子器件的冷却.本文在水力直径为0.5 mm的矩形平行微通道内,对HFE-7100的流动沸腾传热和两相流动特性进行了实验研究,测量范围为常压下质量流率88.9-277.8 kg·m^(-2)·s^(-1)、入口过冷度20.5-35.5℃和有效热流密度12-279 kW·m^(-2).本文分析了质量流率、入口过冷度、有效热流密度和干度对传热系数和压降的影响,发现在较低的入口过冷度下HFE-7100出现了沸腾迟滞现象,且增大入口过冷度和质量流率会延缓沸腾起始点的发生,且会提高传热系数和临界热流密度.两相压降受有效热流密度影响较大,且在定干度下不同质量流率的两相压降在塞状流和环状流阶段有明显差异.同时,通过观测两相流型,对流动沸腾传热现象进行了分析.本文还将两相压降实验数据与文献关联式预测值进行了对比,与Lockhart提出的关联式预测值偏差为19.6%.本文研究结果可为微电子器件散热设备的优化设计提供理论指导:以HFE-7100作为传热工质并将微通道流动沸腾冷却技术应用于微电子器件散热设备,可以提高设备的稳定性和可靠性;在不同热流密度的设备中通过控制入口过冷度和质量流率可有效地提升其散热性能;采用Lockhart提出的两相压降关联式可预测散热设备所需的泵功.

关键词：流动沸腾微通道 HFE-7100 传热电子器件

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基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化

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电工技术学报 2024年第3期39卷 758-773,923页

作者：李勇凌锋乔学博钟俊杰曹一家湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

为优化储能型智能软开关(E-SOP)、传统网侧调控设备的运行策略,提升高渗透率光伏配电网运行水平,提出了基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化模型。首先,提出了“源网荷储”下多种网侧资源协调利用的多时间尺度优化... 详细信息

为优化储能型智能软开关(E-SOP)、传统网侧调控设备的运行策略,提升高渗透率光伏配电网运行水平,提出了基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化模型。首先,提出了“源网荷储”下多种网侧资源协调利用的多时间尺度优化控制架构;其次,在日前阶段构建计及有载调压变压器、无功补偿装置、联络开关、E-SOP和柔性负荷的长时间有功-无功联合优化模型,在日内阶段建立多目标滚动优化模型,并采用线性化方法将模型转换为混合整数线性规划模型;然后,基于KL散度构建源荷不确定性模糊集,给出日前两阶段分布鲁棒优化模型转化过程和基于列与约束生成算法的求解方法;最后,算例仿真验证所提方法的有效性。

关键词：储能型智能软开关柔性互联配电系统分布鲁棒优化滚动优化日前-日内优化

基于CDIO的病房无人看护系统综合设计性实验项目研究

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物联网技术 2024年第9期14卷 99-103页

作者：李浩包本刚梁晓琳湖南科技学院智能制造学院湖南永州425199

为了训练学生的电子系统设计能力,培养学生掌握基于CDIO理念的工程设计方法,对电子技术综合课程设计的项目进行了改革和探索,引入了病房无人看护系统的综合性设计实验项目。该项目包括下位机智能输液仪、上位机软件、LED点阵显示模块的... 详细信息

为了训练学生的电子系统设计能力,培养学生掌握基于CDIO理念的工程设计方法,对电子技术综合课程设计的项目进行了改革和探索,引入了病房无人看护系统的综合性设计实验项目。该项目包括下位机智能输液仪、上位机软件、LED点阵显示模块的设计。下位机智能输液仪能在输液时实现输液自动控速、输液自动换瓶、病房温度检测、病房呼叫功能。上位机软件能实时检测各个病房的下位机信息,主要包括病房温度、点滴速度、输液瓶号、输液进度、病人呼叫、病人突发情况警报,并且能发出控制信号控制下位机智能输液仪的参数设定。LED点阵能实时显示各个病房的输液情况,更方便观察各病房的输液进度。本项目涉及本科阶段电子信息类专业的传感器技术、软件编程技术、单片机技术、通信技术等方面的课程知识,具有很强的综合性,有利于提高学生设计复杂电子系统的能力及实践创新和工程应用能力。

关键词：智能输液无人看护系统自动控速自动换瓶无线通信 CDIO

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微/纳米颗粒改性镁合金微弧氧化膜层性能研究进展

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中国有色金属学报 2024年

作者：姜炳春卢立伟林标智徐源昊袁明华侯杰文泽军李真真湖南科技大学机电工程学院广东科技学院机电工程学院

镁合金因其低密度、高比强度、优异的电磁屏蔽性能和可回收性等特点，在航空航天和3C电子产品等领域具有广泛的应用前景。然而，镁合金的高化学活性导致其受到腐蚀，并且耐磨性有限，这些问题限制了其应用。微弧氧化技术被广泛认为是解... 详细信息

镁合金因其低密度、高比强度、优异的电磁屏蔽性能和可回收性等特点，在航空航天和3C电子产品等领域具有广泛的应用前景。然而，镁合金的高化学活性导致其受到腐蚀，并且耐磨性有限，这些问题限制了其应用。微弧氧化技术被广泛认为是解决这些问题的有效途径，通过在镁合金表面生成陶瓷氧化膜，从而提高其耐磨性和耐腐蚀性。本文总结了近年来微/纳米颗粒改性镁合金微弧氧化膜层性能的研究进展，简要介绍了镁合金微弧氧化膜层的形成机理，重点关注了膜层组织演变、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能等关键指标，展望了微弧氧化技术在镁合金表面高性能开发的研究方向，为未来的研究工作提供有益的参考和借鉴，进一步促进镁合金的应用与发展。

关键词：镁合金微弧氧化腐蚀性能摩擦磨损性能

中纬度中间层顶钠原子密度高度分布的长期变化趋势研究(2010—2021)

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地球物理学报 2024年第2期67卷 429-438页

作者：陈峰磊荀宇畅王泽龙杜丽芳郑浩然徐亦萌龚少华王继红杨国韬太原理工大学物理与光电工程学院太原030024 国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 江苏科技大学理学院江苏镇江212100 海南师范大学物理与电子工程学院海口571158

中间层顶/低热层区域(the Mesosphere/Lower Thermosphere,简称MLT)的高度为70~110 km,为了研究这一区域对太阳活动的响应,本文以钠原子为示踪物,对北京延庆(116.0°E,40.5°N)钠共振荧光激光雷达2010年1月—2021年8月近一个太阳活动周... 详细信息

中间层顶/低热层区域(the Mesosphere/Lower Thermosphere,简称MLT)的高度为70~110 km,为了研究这一区域对太阳活动的响应,本文以钠原子为示踪物,对北京延庆(116.0°E,40.5°N)钠共振荧光激光雷达2010年1月—2021年8月近一个太阳活动周期的数据进行了分析,发现钠原子柱密度的长期变化显著,与太阳黑子数的变化呈现出正相关趋势.延庆钠层质心高度的线性趋势在这期间总共上升了311.4±706.6 m,长期变化趋势并不显著.自2018年开始,半高全宽对应的高度范围出现了明显的增加,但是上边沿升高的幅度不大,目前受到广泛关注的热层金属层的观测与研究更依赖于激光雷达探测灵敏度的提升.

关键词：激光雷达钠层太阳活动钠层的质心高度钠层上边界

MoS_(2)/SiO_(2)界面黏附性能的尺寸和温度效应

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物理学报 2024年第5期73卷 281-288页

作者：段聪刘俊杰陈永杰左慧玲董健生欧阳钢吉首大学物理与机电工程学院吉首416000 湖南师范大学物理与电子科学学院低维量子结构与调控教育部重点实验室长沙410006

探索二维材料与其衬底之间的黏附性能对于二维材料的制备、转移以及器件性能的优化至关重要.本文基于原子键弛豫理论和连续介质力学方法,系统研究了尺寸和温度对MoS_(2)/SiO_(2)界面黏附性能的影响.结果表明,由于表面效应引起的热膨胀... 详细信息

探索二维材料与其衬底之间的黏附性能对于二维材料的制备、转移以及器件性能的优化至关重要.本文基于原子键弛豫理论和连续介质力学方法,系统研究了尺寸和温度对MoS_(2)/SiO_(2)界面黏附性能的影响.结果表明,由于表面效应引起的热膨胀系数、晶格应变和杨氏模量的变化,MoS_(2)/SiO_(2)界面黏附能随MoS_(2)厚度的减小而增大,而热应变使MoS_(2)/SiO_(2)界面黏附能随温度的升高而逐渐降低.此外,预测了在不同尺寸和温度下MoS_(2)在SiO_(2)衬底上的“脱落”条件,系统阐述了MoS_(2)与SiO_(2)衬底之间黏附性能的物理机制,为基于二维材料电子器件的优化设计提供了理论基础.

关键词： MoS_(2) 尺寸和温度效应界面黏附性能原子键弛豫理论

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基于波束补偿的成像增强算法研究

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1229-1235页

作者：宋少秋邢世其汪俊澎李永祯庞礴国防科技大学电子科技学院电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

近场高分辨率成像的需求日益增加,传统的后向投影成像算法忽略了周围复杂电磁环境给成像带来的不良影响,在对回波进行相干积累的过程中不可避免地将周围杂波映射到目标图像网格上,导致图像质量较差。针对这一问题,提出一种基于天线方向... 详细信息

近场高分辨率成像的需求日益增加,传统的后向投影成像算法忽略了周围复杂电磁环境给成像带来的不良影响,在对回波进行相干积累的过程中不可避免地将周围杂波映射到目标图像网格上,导致图像质量较差。针对这一问题,提出一种基于天线方向图波束补偿的后向投影成像增强技术。该技术通过提前生成自适应能量衰减系数矩阵,对目标回波幅度进行衰减补偿,能有效抑制复杂电磁环境下强散射点给成像过程带来的不良影响。实测及实验结果表明,所提方法不仅在抑制杂波的前提下增强了图像质量,也能降低成像过程中相干积累的次数,提高了成像效率。

关键词：高分辨率成像后向投影算法波束补偿

2.7~3.0μm波段高反镜反射率测量研究

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强激光与粒子束 2024年第1期36卷 97-102页

作者：周文超魏千翯彭琛黄德权朱日宏南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 电子科技大学光电科学与工程学院成都610054

中红外激光领域广泛使用高性能高反射光学元件,高反射率高精度测试技术是制备高性能反射光学元件的基础。针对2.7~3.0μm波段光学元件高反射率测量的实际需求,基于量子级联激光器建立了连续光腔衰荡反射率测试实验装置,通过优选2.7~3.0... 详细信息

中红外激光领域广泛使用高性能高反射光学元件,高反射率高精度测试技术是制备高性能反射光学元件的基础。针对2.7~3.0μm波段光学元件高反射率测量的实际需求,基于量子级联激光器建立了连续光腔衰荡反射率测试实验装置,通过优选2.7~3.0μm波段反射带内水汽吸收较弱的测试波长,分析空气中水汽吸收对衰荡时间和反射率测量的影响,并比较空气和氮气环境下反射率测量结果,实现了2.7~3.0μm波段高反镜反射率的准确测量,在反射率约99.95%时绝对测量精度优于2×10-5。实验结果显示,采用测试波长2.9μm并在测量时保证初始腔和测试腔腔长相同,无需使用氮气环境,直接在实验室空气环境可实现高反射率的精确测量。

关键词：中红外高反镜反射率光腔衰荡水汽吸收

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具有薄外壁的闭孔泡沫铝棒的弯曲行为

稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 667-675页

作者：王增张赞刘楠楠夏兴川张子晨丁俭王佳成崔李鹏邱子轩王玉江刘永长河北工业大学材料科学与工程学院天津300401 邢台学院物理与电子工程学院河北邢台054001 天津大学材料科学与工程学院天津300350 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

通过熔融发泡法制备了具有薄外壁的铝泡沫棒(aluminum foam bar,AFB)。通过悬臂梁弯曲实验和有限元模拟研究了跨度、直径和孔隙率对其弯曲变形行为的影响。采用高速摄像机记录了AFB的弯曲变形行为,并得到了载荷和位移之间的关系。基于... 详细信息

通过熔融发泡法制备了具有薄外壁的铝泡沫棒(aluminum foam bar,AFB)。通过悬臂梁弯曲实验和有限元模拟研究了跨度、直径和孔隙率对其弯曲变形行为的影响。采用高速摄像机记录了AFB的弯曲变形行为,并得到了载荷和位移之间的关系。基于三维有限元的X射线微断层扫描技术(Micro-CT)重建AFB,并进行了数值模拟。结果表明,跨度对破坏行为有重要影响,跨度的增加导致了能量吸收能力下降。此外,直径和相对密度的增加也使得峰值载荷提高。有限元模拟结果与实验结果相吻合,这说明孔壁在弯曲过程中由于不同类型的应力而失效。在失效过程中,裂纹遵循孔壁最薄弱的路径传播。

关键词：泡沫铝棒悬臂梁弯曲失效机制有限元模拟