摘要：为探究印刷电路板换热器(PCHE)Z型通道中超临界CO_(2)的换热特性,在换热面积固定的前提下指导回热器优化设计,采用数值模拟方法对CO_(2)-CO_(2)耦合换热的局部和整体特性进行了分析,通过CFD计算得到典型PCHE结构和典型工况下回热器的换热特性,与实验结果进行对比,验证计算模型。并利用此模型计算具有相同换热面积、不同通道结构的回热器的局部和整体换热性能,厘清结构参数对换热性能的影响规律。研究表明,计算结果与实验结果吻合,当通道夹角从110°增加至115°时换热系数出现最大幅度的下降,根据不同的设计需求,最佳的夹角范围为110°~120°。

摘要：多轴载人离心机是训练飞行员定向认知能力并且克服错觉的重要设备,其强度校核是结构设计的必要环节。传统准静态静力学分析方法只可直接分析不超过两轴嵌套转动的结构强度问题,而多轴载人离心机存在三轴或超过三轴的嵌套转动情况;采用柔性多体动力学方法可分析确定运动路径的多轴转动结构强度问题,但计算时间长、资源消耗大,难以充分考核结构的强度。提出一种基于多体动力学结合随机抽样与有限元计算的多轴离心机强度校核方法,考虑了多轴嵌套转动对离心机结构强度的影响,可获得最严酷的受力状态,可在较短的时间内获得计算结果,效率高,工程上切实可行,有利于提升多轴嵌套转动设备的结构强度校核准确性,为其结构设计提供重要支撑。

摘要：蒸汽相催化交换是水去氚化的一项经典技术,通常反应温度为200℃。本文开展了200℃以上的高温蒸汽相催化交换实验研究,包括填充材料对比测试、不同温度下的交换平衡常数测定以及不同工艺条件下的催化交换实验;结果表明,泡沫镍适合用作高温催化交换反应的填料,交换平衡常数在200～500℃间随着温度升高不断增大,气/水比增大会导致氢和水中氘浓度都降低,泡沫镍填料在300℃、气/水比1∶1条件下的催化交换反应的空速为380h^(-1);本研究可为蒸汽相催化交换水降氚的工程设计提供有益参考。

摘要：通过在共面波导上周期性地加载分布电容,外加驱动电压改变电容值,实现分布式MEMS移相器。首先给出了5位分布式MEMS移相器的总体结构图,分析了理论参数的设计方法。再采用HFSS建立单个微桥的三维电磁仿真模型,利用仿真得到的S参数拟合微桥的up态和down态电容值并与理论设计电容值对比,确定MEMS桥精确的结构参数。最后采用ADS建立分布式MEMS移相器整体的微波等效电路,仿真得出移相器的性能指标参数。仿真结果表明移相器在35GHz时移相精度小于0.6°,移相器的插入损耗小于0.3dB,回波损耗大于25dB。

摘要：根据变矩形截面微通道惯性微流体开关的结构和工作机理,建立了水银液滴在临界状态下的开关静态阈值模型。采用VOF模型,考虑了表面张力作用和接触角效应,模拟了水银液滴在微通道中的动态时间历程,较准确地反映了液滴形状连续变化中的关键特征。通过对水银液滴速度随时间变化的跟踪,验证了开关具有阈值特性。仿真分析了微阀门宽度、微通道深度等结构参数对加速度阈值的影响,从而验证了阈值解析公式。当接触角为130°至170°时,数值仿真结果显示开关的响应时间随着接触角的增大而减小。讨论了不同网格尺寸对开关动态过程仿真计算结果的影响,结果曲线表明在仿真设置条件下计算结果对网格尺寸依赖较小。

摘要：针对某片上集成开关线式MEMS移相器设计了一款串联接触式悬臂梁开关。该移相器要求结构紧凑,工作频段为X波段,工作电压低于27V。利用Ansoft HFSS软件仿真分析了开关关键结构参数对电磁性能的影响,包括传输线断开间距d,接触金属与传输线之间的垂直间距h,接触金属的宽度B,总结了各参数对开关电磁性能的影响趋势,确定了本设计中各结构参数的最优取值;利用MEMS CAD软件CoventorWare对初始设计的开关进行机电耦合仿真,确定了开关的详细结构参数。仿真结果表明,设计的串联接触式悬臂梁开关驱动电压约为18V;中心频率为10GHz时,开关闭合态回波损耗为0.02dB,隔离度为36dB,导通态下,插入损耗为0.028dB。

摘要：针对传统微机械"固—固"型触点开关存在触点磨损、接触不稳定、导通电阻大、抗干扰能力差等缺点,设计制作了一种利用水银液滴在变矩形截面微通道中的流动来实现通断的微流体惯性开关。利用阳极键合和DRIE技术制作了开关微通道,采用溅射沉积方式沉积了Cr金属薄膜,分别通过离心转台和加速度传感器测试了开关的准静态阈值和冲击阈值,实验测试结果分别为8.525,5.09 gn。实验结果表明:冲击阈值较准静态阈值小。

摘要：针对传统微机械开关存在信号跳变、触点易磨损等缺点,设计了一种基于MEMS技术的水银微流体惯性开关。为了更准确地反映微通道中水银液滴在惯性力作用下的动态响应历程,基于Bracke、Jiang和Seebergh动态接触角模型编写用户自定义函数(UDF),并根据VOF-CSF多相流数值计算方法,采用FLUENT软件讨论了动态接触角对开关阈值特性和响应时间的影响,模拟了水银液滴在微通道中连续变形的动态过程。仿真结果表明,分别采用Bracke、Jiang和Seebergh模型所得阈值加速度之间的偏差较小,另外与设置静态接触角相比,三种不同模型使得阈值加速度分别增大了4.3%、3.2%和5.4%。

摘要：针对深反应离子刻蚀(DRIE)工艺加工高深宽比梳齿电容存在侧壁倾斜角的情况,分析了该倾斜角对梳齿谐振器频率的影响。为了使设计的梳齿谐振器频率符合应用要求,推导出了梳齿谐振器在正负侧壁倾斜角θ下的谐振频率计算公式。利用ANSYS Workbench11.0平台,分别对侧壁倾斜角为0°,0.2°,0.35°和0.5°的情形进行了有限元建模与模态仿真。仿真结果表明:随着正倾斜角的增大,谐振频率减小;负倾斜角增大时,谐振频率增大,且一阶模态振形的平稳程度越差。比较数值仿真结果与考虑了正负倾斜角误差的梳齿谐振器谐振频率计算公式计算结果对比,吻合较好。

摘要：开通道电渗泵的结构简单,性能优越,制作工艺满足标准MEMS微加工工艺,是实现微泵片上集成应用的重要途径之一,可应用于微电子机械系统中作为液压致动元件。开通道电渗泵的压力流量性能与微通道的尺寸参数有直接关系。首先理论分析了微通道的长度、宽度和高度对开通道电渗流性能的影响,得出了各参数对电渗流性能的影响趋势。应用MEMS CAD软件Coventorware对微通道尺寸的影响进行了数值仿真分析,结果表明:数值仿真得出的结论与理论分析相一致,高深宽比微通道的电渗泵,减小宽度W和深度H有助于提高开通道电渗泵的压力,但流量也随之减小,设计时宽度和深度需折衷取值;长度L只对流量有影响,对压力无影响,通过优化设计微通道的几何尺寸可以使开通道电渗泵的压力和流量性能得以提高。