摘要：工程中发现叶片与导叶之间的间隙对混流泵的运行性能有较大的影响。该文以某一单圆弧空间导叶混流泵为研究对象,详细研究叶片与导叶间隙大小变化对其非稳态流场特性的影响。首先,建立混流泵原型机的物理模型和网格模型,参照试验设置边界条件,模拟获得不同流量下的外特性结果,与试验结果吻合较好,证明计算方法的有效性。然后,在原型机模型的基础上,将原有的叶片-导叶间隙分别增大14 mm,减小7 mm、35 mm,获得不同间隙大小的四组对比模型,在设计工况下进行非定常模拟计算。对比研究结果发现,随着叶片-导叶间隙尺寸的减小,泵的扬程和效率值随之减小,无叶区的压力脉动幅值随之增大,导叶入口流动分离现象愈发严重。可知在研究的间隙范围内,间隙越小,导叶进口安放角与来流入口角相差越大,从而导致流动的不稳定性。

摘要：对单侧矩形内肋阵微通道复合热沉建立了热-流耦合模型,在约束肋片体积占比和相对位置的条件下,分别以热沉的进出口流动压降最小化、最高温度最小化和综合性能评价因子最大化为目标,对肋片高宽比和肋片间距进行了构形设计。为减小热沉流动压降,应采用矮宽型肋片,以减小离散肋片与流体的接触面积、改善通道内流速场的均匀性、削弱绕流效应和流动阻滞导致的流动损失,且发现离散肋片等差间距分布比肋片高宽比对流动压降的影响要小。为降低热沉的最高温度,应采用细长型肋片,并使离散肋片沿流向由疏到密等差布置,以使散热需求和肋片布置相匹配、增大离散肋片与流体的换热面积、增强离散肋片四周的绕流效应。为提高热沉的综合性能,应采用细长型肋片,并使离散肋片沿流向由密到疏等差布置,其最优构形的综合性能明显优于无肋微通道热沉,且综合性能评价因子最大值会随着雷诺数的增大而减小。

摘要：为实现机载红外光学系统大口径、长焦距、轻量化、高像质、非热敏化的技术要求,通过对反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选取卡赛格林光学结构型式,提出一种基于折/衍混合的机载大口径长焦距非球面红外光学系统。经过初始结构计算,并利用ZEMAX软件进行优化,设计出一款焦距1200 mm、口径260 mm的折/衍混合红外光学系统,遮拦比18%,在空间频率10 lp/mm处,调制传递函数(MTF)达到0.45,接近衍射极限,全视场弥散斑控制在20μm以内,在-50^+70℃温度范围内实现非热敏化。该系统结构简单,由两个反射镜和一组透镜组成,设计结果满足各项任务指标,对机载红外光学系统的进一步研制具有重要意义。

摘要：为了使电压测量精度进一步提高,设计以单片机为主体测量三路电压的简易电压表。该设计采用AT89C51为主电路,以ADC0809进行模拟量到数字量的转换,运用LCD1602液晶屏对所测电压实现实时的准确显示。主要介绍了系统硬件电路及软件部分的设计,该电压表测量速度快,误差范围小,它可以分析5 V的电压,再通过电位器分压,检测直流12 V或24 V电压。结果显示,在5 V档位时误差范围可精确到0.01 V甚至0,具有很大的实用性。

摘要：在激光雷达的光机设计中,由于各项参数需要满足实际项目的指标需求,会导致激光雷达的光源中心与机械旋转中心不重合,进而造成点云图像产生弯曲,严重影响激光雷达的性能。因此,结合三维雷达的实际扫描情况,首先分析了激光雷达点云图像产生弯曲的原因并推导出每一条扫描线的误差计算公式。其次,通过修正参数的方式,将相对坐标系下的像素点转化成世界坐标系下的深度值,从而完成坐标系的转换,最终修正点云图像的弯曲,同时结合五幅点云图像详细分析了修正后算法的可靠性。实验结果证明,在进行算法修正之后,点云图像表现为处处是平面,几乎没有弯曲,所有测试障碍物的外形轮廓没有明显变形,像素点的排列整齐有序,测距误差由原来的10.2 cm减小到2 cm以内。且雷达在监测区域内最近处[坐标为(0,1.8 m)]的横向距离分辨率达到7.5 cm,纵向距离分辨率达到4.8 cm;最远处[坐标为(25 m,4.5 m)]的横向距离分辨率达到20 cm,纵向距离分辨率达到6.1 cm。通过与传统的数据匹配和拼接模型相比,证实了坐标系转换的算法可以从根本上解决坐标中心不重合和振镜旋转引起的两种非线性误差,而且通过下雪和复杂环境下的测试实验进一步证明了算法具有很高的稳定性。

摘要：几十至几百瓦级便携式发电设备在离网应用和应急救灾等场景发挥着重要作用。自由活塞斯特林热机因其外燃属性带来的燃料适应性好、高效、可靠和静音等突出优点而有望成为便携式电源系统的重要发电技术。本文首次提出柴油气化燃烧驱动超高频自由活塞斯特林发电机的便携式发电系统。基于热声学的阻抗匹配和燃烧–交变流动热耦合,设计并研制了一套实验系统,实验中系统考察了不同燃烧功率下的输出特性,并开展了损失分析。初步实验结果表明,该发电系统在加热温度约为600℃时的最大输出电功为320 W,以柴油热值计算的最高热电效率为11.28%。受益于130 Hz的超高工作频率,发电机本体的比功率为90 W/kg,展现出良好的应用潜力。

摘要：针对人体脉搏信号的特点和远程监控的需要,设计一款基于nRF24L01模块的WIFI方式实时传输脉搏信号的红外探测系统。首先利用ST188红外传感器在PPG(Photo-Plethysmography)技术的基础上采集脉搏信号,然后对其进行放大、整形、滤波,接着通过主控芯片进行信号处理,最后经WIFI方式与终端设备进行实时传输。实验结果表明:脉搏数测量误差小于每分钟3次,当脉搏数超过手动设定的上、下限时具有自动报警功能,同时可以实现远程实时显示。为远程医疗诊断数字化和智能化以及日常健康监测提供有效的手段。

摘要：设计并采用MEMS工艺制造了一种特征尺寸10μm并能产生单一稳定微米气泡的Pt薄膜加热摄像头和MATLAB程序定量研究了在乙醇、除气水和纳米流体中微气泡的动力学过程。研究发现:不同流体中,随着脉冲宽度的增加气泡直径增大,所需的起始功率减小。乙醇中气泡成核所需的功率最小,气泡直径最小;而纳米流体中所需功率最大,气泡直径也最大。通过表面张力与成核的理论模型对此进行了初步的理论分析。

摘要：以光透过率作为纳米流体稳定性指标,同时采用L^(9)(3^(4))正交试验设计,分析超声振荡时间、分散剂种类和浓度等3个因素对羟基碳纳米管/乙二醇稳定性的影响,并对其黏度以及导热系数进行了测量。结果表明:3个因素对纳米流体稳定性的影响程度分别为:分散剂>超声振动时间>浓度。在纳米流体的质量浓度为0.07%、加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和振荡时间为90min的条件下,得到的纳米流体稳定性最好。与基液相比,纳米流体的导热系数可提高1.34%,在-5~20℃时黏度随着温度的升高而显著降低。

摘要：新工科背景下,如何培养具有较强创新能力的光电专业人才,是高校工作者需要思考的重要问题。学科竞赛能够引导学生学以致用,将所学知识应用到实际场景,从而提升学生的专业素养。文章以全国大学生光电设计竞赛为切入点,结合学校的竞赛开展形式和学生的参与现状,分析基于光电设计竞赛培养光电专业学生创新能力的积极效果和现有实施方式的不足之处,探讨有效培养理工科学生创新能力的行动策略。