|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
泥沙、核素、溫排水耦合輸移關鍵技術及在沿海核電工程中應用
近年來我國核電發展迅速，已有大亞灣、嶺澳、秦山、田灣、福清、陽江、寧德、方家山、紅沿河、防城港和昌江等 11 個濱海核電廠的 34 臺機組投入商運，還有海陽、石島灣、三門、臺山等濱海核電廠的 22 臺機組在建，核電濱海式布局已經形成。我國濱海地區泥沙構成在世界上最復雜，泥沙運動強度又大，占世界 5%的水量輸運了 30%的泥沙，泥沙與核素的耦合關系復雜難解，影響到泥沙、核素、溫排水的準確分布和核電工程的安全與環境安全。因此研究泥沙、核素、溫排水耦合輸移是確保核電工程安全和環境安全的關鍵技術，決定了核電工程立項和設計的可行性。該項目組在國家自然科學基金和核電企業的資助下，經多年研究和實踐，取得如下創新成果：一是構建了全三維水沙兩相流變密度湍流模型，解決了螺旋流輸沙等真實三維水沙計算難題；提出了工程泥沙計算的斜對角笛卡爾坐標方法，克服了河口及海岸工程大尺度泥沙計算中復雜邊界的困難。該技術全面提升了水沙模擬的準確性和可靠性，是解決核電工程取、排水口頭部、取水泵房內部泥沙沖淤的關鍵，為核電工程的安全運行提供了保障。二是首次提出了包含泥沙顆粒表面形貌信息的數學泥沙概念，基于數學泥沙確定了泥沙顆粒表面非均勻電荷分布規律，量化了核素與泥沙表面形貌之間微觀作用機制，建立了泥沙輸移和床面變形過程中核素遷移轉化的物理‐化學過程模式，使水‐沙‐核素‐床面之間的靜態模型變為動態模型，該技術大幅提升了核素在海域分布和積累模擬結果極值包絡范圍的合理性，給出了保護環境敏感區域和生態紅線的設定方法。為核電工程環境安全設定閾值和條件提供了保障。三是提出了采用比尺模型分析物理模型試驗比尺和變態率的研究方法，使物理模型試驗比尺和變態率的取值更加合理且具有可操作性；揭示出模型試驗中水動力垂向和橫向速度誤差遠大于縱向速度誤差的規律；提出基于不同海域岸線、地形、潮動力特性及環境保護目標要求等綜合因素的遠排差位式、交錯分列式和混合式等核電工程取排水工程布置原則，保證了核電工程的取排水安全和環境安全，且大幅度降低了工程投資及運行成本。
清華大學
2021-04-10
超精萘高端試劑的研制及應用
目前精萘的工業生產法，一般采用箱式分步結晶、似精餾原理的區域熔融結晶方法，工 藝包括工業萘的溶解、冷卻、發汗、結晶等重復性的五級或七級分步結晶。在“萘”的結晶 過程中，由于雜質硫茚與萘會形成共熔體，也會在結晶中析出，降低純化能力。為達到所需 的純度，需多次重復這樣的結晶操作。但受分離推動力的限制，獲得的產品精萘仍含有硫茚 0.2～0.5%，甚至0.9%，它是影響“萘”制四氫化萘、十氫化萘 (萘滿) 催化劑壽命以及碳纖維 質量的關鍵因素之一。 本項目通過加入化學添加劑增加分離推動力，研制的無硫超精萘、,其結晶點、灰分、不 揮發物、比色等達到高端化學試劑的程度，可有效應用于萘加氫產品四氫化萘、十氫化萘及碳 纖維等新能源及新材料領域。
華東理工大學
2021-04-11
關于在超強超快物理領域的研究
隨著激光技術的不斷發展，超快超強激光可以在飛秒的時間尺度（1飛秒=10-15 秒）內作用于電子使電子產生約0.1納米（1納米=10-9米）量級的空間位移。利用超短超強激光脈沖，人們將可以實現分子尺度下的電子位置的超快及超高精度的位置控制。然而現有的探測技術，卻無法實現對電子如此微小位移的精確測量。隧道掃描顯微鏡（STM）利用的電子量子隧穿信號能以0.1納米的橫向和0.01納米的縱向分辨率對靜止的原子進行成像，卻無法對運動中的電子進行成像。光電子顯微鏡（PEEM）成像系統雖然可以測量運動電子的位置，但是其最好的分辨率僅能達到約3納米，無法在0.1納米的尺度進行位移測量。日前，該團隊利用強場電離中的時間雙縫干涉圖樣，提出對電子在激光脈沖下的微小位移進行了測量的新方案，該方案的分辨率可達0.01納米。為了測量電子在超短脈沖作用下的位移，他們把導致電子位移的超短脈沖置于兩束較長反向旋轉的圓偏振光之間。兩束反旋向的圓偏振光先后分別電離電子，構成時間上的電子波包雙縫干涉，這在電子動量譜中產生渦旋結構。在沒有中間的超短脈沖時，該渦旋結構角向是均勻分布的。當中間加入了一束任意的被測超短脈沖，它將作用于前一圓偏光電離的電子使之產生微小位移，這個微小位移使得電子波包獲得一個額外相位，從而導致先后兩個電子波包的干涉結構在角方向產生了非均勻性。他們提出通過測量這個非均勻的角向分布，可以準確地提取出電子在超短脈沖作用下產生的亞納米量級的微小位移。他們的方案對激光的焦斑效應以及兩束圓偏振光的相位抖動具有很好的抗干擾能力。左圖：新方案示意圖；右圖：測量方案給出的理論預測結果。 理論提出并在實驗上實現了對橢圓偏振強激光橢偏率的原位測量新方案。他們利用兩束其它參數相同而旋向相反的橢偏光來電離惰性氣體氙（Xe）原子，強場電離得到的電子閾上電離譜和單電離離子總產率譜敏感地依賴于兩束光脈沖之間的延時。這些能譜和產率隨延時的周期性調制，能夠準確反映一個光學周期之中橢圓偏振光的電場強度的最小和最大值間的比值，因此可以用來準確提取每一束橢偏光的橢偏率。研究表明，這一橢偏率測量方案在很大的激光參數范圍內普遍適用，這一工作在準確表征超快強激光場的性質方面邁出了重要一步，將對強場物理研究中精細操控原子分子內的超快過程起到重要推動作用。
北京大學
2021-04-11
單層釬焊超硬磨料砂輪高效磨削技術
針對鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復合材料等航天裝備用難加工材料及其復雜構件磨削加工效率低、質量穩定性差、工具壽命短、加工成本高的技術瓶頸難題，長期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術研究。
創新成果
單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過釬焊方法實現砂輪對超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強度高、有序排布、鋒利度高、壽命長、綠色環保等優勢，突破了常規超硬磨料砂輪主要通過電鍍、燒結等機械界面作用把持磨粒、強度低，導致重負荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過開發釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術，實現了航天裝備難加工材料及構件的高效高品質加工。
南京航空航天大學
2021-05-11
單層釬焊超硬磨料砂輪高效磨削技術
針對鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復合材料等航天裝備用難加工材料及其復雜構件磨削加工效率低、質量穩定性差、工具壽命短、加工成本高的技術瓶頸難題，長期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術研究。創新成果單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過釬焊方法實現砂輪對超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強度高、有序排布、鋒利度高、壽命長、綠色環保等優勢，突破了常規超硬磨料砂輪主要通過電鍍、燒結等機械界面作用把持磨粒、強度低，導致重負荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過開發釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術，實現了航天裝備難加工材料及構件的高效高品質加工。應用范圍:成果已成功應用于航天科工南京晨光導彈液壓伺服系統鈦合金作動筒殼體與高溫合金閥體、航天三院鈦合金彈翼、航天八院樹脂基復材構件的高效精密加工。后續擬向航天系統進一步擴大應用推廣。
南京航空航天大學
2021-04-10
油相中超細金屬粉分散劑
潤滑油是四大石油產品之一，是關系國計民生的重要商品，被稱為機械運轉的血液。各種潤滑油添加劑在潤滑油生產中起到非常重要的作用，潤滑油性能的好壞直接取決于添加劑的選用，兩者有著密不可分的關系。近幾年來納米微粒作為潤滑油添加劑的研究進入到一個比較活躍的階段。納米微粒作為潤滑油添加劑和傳統潤滑油添加劑相比有許多優勢。納米金屬微粒粒徑小，在油中分散穩定，因此在
南京工業大學
2021-01-12
工業污水廠超凈排放深度處理研究
該技術是利用西安交通大學開發的新型吸附環保材料——鈦基吸附劑，進行工業污水深度處理的新技術。目前已擁有多項發明專利，屬國內外首創的工業污水深度處理核心技術。現已相繼完成小試、中試放大和應用工程示范。鈦基吸附劑是主要用于污水深度處理的新型吸附環保材料，可廣泛用于印染、焦化、化工、養殖、發酵等難處理廢水的脫色、脫COD、脫磷及除重金屬工藝，也可用于河湖水快速提標。 該技術特別適用于污水處理廠提標改造以及焦化、印染等企業廢水達標排放與中水回用的要求。可以高效低成本的將已經經過前期處理后的工業污水的COD由100~200mg/L降至50mg/L以下，或進一步降低至30mg/L；色度由100倍降至10倍以下，TP降至0.5mg/L以下，經過深度處理后的出水水質達到國家一級A乃至更高排放標準 。噸水設備投資及處理成本比現有常用處理技術低20%~40%。
西安交通大學
2021-04-11
熱軋板帶鋼超密集快冷技術
項目背景：板帶鋼控制冷卻技術是現代軋鋼生產過程中節約能源、控制鋼材組織性能、降低生產成本提高產品競爭能力的重要環節。在中厚板和熱連軋帶鋼領域，隨著鋼材品種越來越多，規格范圍越來越大，對于軋后控冷裝置的冷卻能力和冷卻均勻性功能提出了更高的需求，傳統的板帶鋼控冷裝置主要采用 U 型集管形式，由于其固有的結構特點冷卻效率較低，冷卻能力受限，冷卻精度差，鋼板和熱軋卷板冷卻板形控制手段欠缺，對板帶材而言，熱軋板帶鋼產品質量的穩定性和進一步提升受到很大的限制。確保熱軋板帶鋼在高速冷卻條件下的平直度，是一個關鍵性、瓶頸性的問題，對新一代的板帶鋼控制冷卻裝置的需求越來越迫切。關鍵工藝技術：板帶鋼控冷裝置的核心設備是板帶鋼上下表面的冷卻器，高冷速、高冷卻均勻性是關鍵性、核心性問題。北京科技大學基于對板帶鋼冷卻過程的換熱機理及內部組織演變機理的研究，通過實驗室研究與工程實踐成功開發出具有自主知識產權的超密集冷卻器，20mm 帶鋼冷速可達 50℃/S，冷卻能力可達到常規 U 型集 管的 2 倍以上、冷卻均勻性可控制在 10℃以內，可實現板帶鋼長寬厚三個方向上高速、高均勻化的冷卻，因而可以得到平直度與性能極佳的板帶鋼產品。
北京科技大學
2021-04-13
超遠距離星間高速通信技術
星間鏈路技術主要用于跟蹤與數據中繼衛星系統、軍事通信系統以及海洋和地面觀測衛星系統等，使衛星具有互通能力，不但可以減小信號傳輸延遲、而且提高系統的抗毀性和機動性。如目前的北斗全球組網首要解決的問題便是遠距離、實時星間通信的問題。
星間通信鏈路技術
天津大學微波太赫茲微電子系統實驗室結合微波空間通信和激光空間通信的優點，提出了一種介于紅外激光和毫米波的中間頻段，兼顧微波通信和激光通信優點又能克服二者的缺點，可同時滿足大于1Gbps高速傳輸要求和萬公里距離以上遠距離傳輸要求的新型光電子學太赫茲星間通信系統。利用標準商用工藝、通過自主研發解決小型化的片上太赫茲信號源、巨量太赫茲天線陣列以及太赫茲空間功率合成等技術難題。該工作目前得到了航天五院衛星事業部的支持。
太赫茲泄漏波天線單元結構
世界上首個泄露模天線，天線的工作頻率為410GHz
28.3THz遠紅外探測器芯片
天津大學
2023-05-12
超精密銑削加工表面形貌紋理控制方法
本發明公開了一種超精密銑削加工中的表面形貌紋理控制方法，包括：設定加工表面形貌紋理方向角δ；根據紋理方向角δ確定相鄰刀路的刀具初始相位角差<img file="DDA00002548708200011.GIF"wi="82" he="43" /> 根 據 刀 具 初 始 相 位 角 差 <imgfile="DDA00002548708200012.GIF" wi="83" he="43" />進行切削區域和非切削的刀路規劃，生成刀位軌跡文件；利用刀位軌跡文件即可實現超精密銑削
華中科技大學
2021-04-14