摘要：为获得压气机叶片叶根轮槽区域的物理场分布状况、降低其型线优化的时间成本,提出一种叶根轮槽物理场预测模型及快速优化设计方法。选取叶根轮槽的关键几何参数作为设计变量和状态变量,建立了参数化模型;基于深度图卷积神经网络,构建了叶根轮槽区域物理场快速预测模型,通过对比有限元分析结果验证了模型的预测精度;基于预测模型和遗传算法,进行了叶根轮槽型线的快速优化设计。结果表明:利用所提预测模型对单个设计工况的分析相比于有限元分析的加速效果达到103量级,位移和应力预测值的变化趋势与有限元分析值的变化趋势一致,最大总位移的相对预测偏差在±1%范围附近,最大等效应力相对预测偏差在±5%范围内;优化后压气机叶片叶根轮槽的最大等效应力由240.96 MPa降低至206.37 MPa,减小了14.36%,优化效果明显。

摘要：农产品的烫漂与干燥是农产品加工的关键技术。农产品蒸汽烫漂与热风干燥箱是集烫漂与干燥一体的新型农产品绿色保质低碳智能干燥技术装备。农产品蒸汽烫漂与热风干燥箱内部流场均匀性直接影响着农产品烫漂与干燥效果。为提高其内部速度均匀性与温湿度均匀性,同时减少冷凝现象发生,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建立蒸汽烫漂与热风干燥箱模型,对其送风方式和送风口数量进行研究。结果表明:侧送侧回的送风方式在速度场以及温湿度场的均匀性总体优于上送下回,能量利用系数提高约18%,箱内壁面冷凝面积小于上送下回。仿真研究表明,当送风口数量为4个时,箱内的温度场和相对湿度场均匀性更好,能量利用系数最高。试验表明,蒸汽烫漂与热风干燥箱的试验值和仿真值最大温度偏差为2.3℃,相对湿度误差不超过1.3%,误差在合理范围内,仿真结果可靠,研究结果可为农产品低碳智能干燥新技术的研究提供参考。

摘要：基于ITER气体加料的功能需求,及面临ITER超长注入管线、强磁场、高辐照及涉氙的特殊运行工况,并遵循ITER仪控系统的设计框架,完成了气体加料运行控制系统的设计和仪控器件改进。并依据CIS终期设计方案构建试验平台,对系统气体加料特性进行试验研究。获得了系统响应时间等关键技术指标,同时验证了预过充策略对长管道气体输运响应时间的优化,以及采用载气模式实现快速杂质气体注入的有效性。

摘要：国际热核聚变实验堆(ITER)气体注入系统及其控制系统是直接参与装置运行的关键部件,也是中国独立承担的14个ITER采购包之一。文中基于ITER控制系统的设计框架和GIS的功能特性,进行GIS常规控制系统和互锁系统设计。常规控制系统采用模块化和可扩展的设计方案,最大程度上满足了装置未来运行的可扩充性和功能实现的灵活性;互锁系统则采用冗余的硬件架构和容错体系结构,满足了ITER 3IL-2安全完整性等级要求。两种控制系统已于2022年11月完成了ITER组织的终期设计评审。

摘要：利用老化箱对机械电子元件进行老化筛选,能有效提高产品的可靠性。老化箱内部温湿度场的均匀性决定了其整体性能,这对老化箱功能有至关重要的影响。为了提高老化箱的性能,基于流体力学原理,利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)仿真软件对老化箱简化模型进行仿真模拟,并根据仿真结果确定老化箱内部速度场与温度场的分布情况,以优选不同送风温度、送风速度和送风角度组合下的送风方案。仿真试验采用正交试验法,以送风温度、送风速度和送风角度为试验因素,以能量利用系数、温度不均匀系数和相对湿度不均匀系数为评价指标。通过对仿真试验结果进行极差和方差分析可知,送风角度对能量利用系数的影响最显著,送风温度对温度不均匀系数和相对湿度不均匀系数的影响最显著。针对3个评价指标,得到3种最优方案:送风温度为90℃、送风速度为10 m/s、送风角度为0°,送风温度为90℃、送风速度为12 m/s、送风角度为-10°,以及送风温度为90℃、送风速度为8 m/s、送风角度为0°。最后,开展了老化箱内部温湿度测量实验,并与仿真结果进行了对比。结果表明,仿真结果与实验结果的相对误差较小,均在合理范围内,验证了仿真试验的可靠性和有效性。研究以提高老化箱性能和能量利用率为导向,可为同类老化箱的设计及其送风参数的设置提供参考。

摘要：为了满足时间调制模块的高精度幅度调控需求,本文提出差分控制方法来改进模块调制时序的产生方式。差分控制方法利用FPGA对输出方波信号的时延调节精度较高的特点,在保持方波占空比不变的情况下,通过改变两路方波控制信号的相位差,分别作用于串联关系的射频开关,从射频电路的角度使两开关导通时间相与,实现对模块导通时间的精准控制,从而对模块输出信号进行高精度幅度控制。基于该差分控制方法设计了验证模块,并进行了实物加工与测试,由于在模块设计中充分利用了不同射频开关在差分控制中的逻辑关系,因而在提高幅度调控精度的同时保持控制线数不变。实测结果表明,验证模块在工作频带内有着良好的各项性能。通过差分控制方法,在10 MHz调制频率下,模块能够实现步进0.25 dB、动态范围0~28.5 dB的幅度衰减控制,误差在±(0.1 dB+1%AS)以内。

摘要：为验证国际热核聚变实验堆计划(ITER)的气体注入系统(GIS)的设计是否能够满足装置运行的要求,以及为优化气体注入系统的气体加料控制模式提供直接而可靠的数据支撑。该研究在基于ITER GIS最终设计阶段提供的设计方案的基础上,在模拟实验平台上进行实验研究,该研究涉及燃料气体H2、D2以及杂质气体Ne、Ar、N2及其混合气体的注入特性,包括其供气压力、注入管线结构对响应时间的影响。实验结论证明,气体注入系统的设计可以满足ITER装置的运行要求,且实验数据为ITER装置的气体控制模式,尤其是实现杂质气体快速、精确的控制,从而保障ITER装置安全运行,提供有力的技术支持。

摘要：本文提出了一种无衍射光片荧光显微成像技术,可以方便地对从微米到厘米各种尺寸的多种生物样本进行多尺度三维荧光成像。提出一种双环调控方法以解决传统贝塞尔光片旁瓣过重的问题,该方法能够可调节地产生0.4~5μm之间不同厚度类型的无衍射光片,同时其旁瓣占比被压低到30%以下。基于这种新的调控手段设计搭建了一套多尺度光片荧光显微成像系统。该系统展示出适用性极强的多尺度成像能力,例如:活细胞双色三维动态成像、膨胀细胞三维超分辨成像以及介观尺度下全器官的高通量三维成像。证明该多尺度成像模式能够显著提升光片荧光显微镜的成像效率,由此可以推进细胞生物学、组织病理学、神经科学等多种生物医学相关研究的发展。

摘要：为探索固液两相离心泵在旋转失速工况下的非定常流动特性,采用Mixture多相流模型对固液两相流离心泵模型在旋转失速工况0.25Q_(d)~0.4Q_(d)进行三维数值模拟,得出离心泵的扬程-效率曲线、内部液体流速分布及固相体积分数分布,压力脉动特性。结果显示:固体颗粒含量C_(V)=1%时,随着离心泵流量下降进入旋转失速工况,扬程略有上升,效率有显著下降。旋转失速对离心泵内部流场有很大影响,离心泵各流道内液体流速下降,流道内固相颗粒集中分布在叶片背面;相较于设计流量工况,流量减小至0.25Q_(d)时压力脉动波动更加剧烈,因旋转失速而产生的失速涡对离心泵压力脉动影响较大。随着失速涡的发展,叶轮出口处压力脉动波形紊乱,压力脉动幅值增大。

摘要：目的分析不同结构的取栓支架的机械性能,为取栓支架的设计以及临床选择提供理论支持。方法通过有限元分析以及体外模拟实验对3款不同结构的取栓支架(B3、K4、X)进行评估,分析指标是径向支撑力、回撤力以及模拟取栓过程中的血栓状态。结果实验得到B3、K4、X取栓支架的径向支撑力分别为0.48、0.43、0.51 N,且压握尺寸越大,取栓支架的径向支撑力越大;当压握尺寸大于3 mm时,支架的径向支撑力显著增大。模拟取栓实验结果表明,B3、K4、X支架的回撤力峰值分别为0.410、0.451、0.501 N,实验结果与有限元分析的结果具有趋势一致性。结论实验结果与有限元结果均表明,X支架具有更好的力学性能。此方法可作为评估取栓支架性能的一种分析方法,为取栓支架的性能提高和研发提供参考。