摘要：水是自然界大多数生物生存的必要条件,而动植物界存在着诸多奇妙的浸润现象。仿生微纳米复合材料浸润性相关研究是近年来国内外发展迅速的前沿热点,涉及跨领域、交叉领域。本文对仿生工程领域拥有集水性能的类蜘蛛丝微纳米复合材料的研究进展进行了评述,简要分析了材料的微纳米复合结构及其控制浸润性/液滴行为的机制,总结了类蜘蛛丝微纳米复合材料及集成蜘蛛网的制备技术发展(包括提拉法、静电纺丝法、微流体技术、三维编织技术、3D打印技术等),展示了不同微纳米复合材料及相应集水性能。本文重点分析并对比了仿生蜘蛛丝微纳米复合材料的仿生结构设计、材料制备技术、集水性能等,并展望了拥有集水性能的微纳米复合材料在微流体芯片、天气预报、海水淡化、药物缓释、微反应器、能量储运与转换等多领域的进一步新兴、多功能化应用。

摘要：大型炉排炉被广泛应用于生物质及生活垃圾的能源化转化,但由于其设计和运行仍处于工程经验探索阶段,实际运行过程中,存在过量空气系数大、气固相燃尽差、NO_(x)原始排放高等问题。针对炉排炉复杂的层燃反应过程,构建了大颗粒转化模型和多成分并行颗粒层燃模型,实现对炉排炉燃烧过程的精细化数值模拟。并通过与实验结果进行对比,验证模型的精度。利用数值模拟方法,分别针对生活垃圾和农业秸秆的大型炉排炉进行了实炉分析与优化,并根据表面着火和底部着火2种层燃模式,进行了现场运行调整。结果表明:某中拱型垃圾焚烧炉的炉膛局部高温和NO_(x)排放较高的问题,源自于前后侧烟道的组分分布、燃烧和还原反应与设计预期的偏离,运行优化后消除了实炉的局部高温,NO_(x)排放亦显著下降,所提出的结构改进方案可使NO_(x)原始排放降低至26.8 mg/m^(3);某秸秆振动炉排发电锅炉的床层和气相燃烧效率低的问题,源自于大一次风的对流冷却作用和炉膛内的“烟囱流”现象,运行优化后实炉CO排放大幅减少,发电负荷显著上升。

摘要：基于三轴并联机构原理为汽车自适应前照明系统(Adaptive Front-lighting System,AFS)设计了一个空间三自由度的仿真实验平台,并通过建立实验平台的运动学逆解数学模型解决了实验平台的运动控制问题。仿真实验平台实现了对汽车底盘的俯仰和侧倾等运动变化的模拟,可用于验证AFS系统的原理和控制算法等。通过对实验平台的XYZ轴施加特定驱动方程的实验表明,实验平台的实际运动轨迹基本上与理论值相吻合,从而验证了实验平台设计的有效性。

摘要：考虑具有不确定动态和航行中负载变化与海况干扰的船舶吊舱SSP推进电机控制问题,提出了一种无模型自适应矢量控制方法,推导了SSP推进电机的动态线性方程,设计了基于速度跟踪误差无模型自适应矢量控制器和进行了收敛性证明,在线调整伪偏导数,保证了推进电机控制系统跟踪误差一致有界,并对比了无模型自适应矢量控制器与自整定PI矢量控制器的控制性能。计算结果表明:基于复合无模型自适应矢量控制的SSP推进系统在恶劣海况下转速平均振荡小于6r·min-1,转矩平均振荡小于8.20×104 N·m,机动航行时对应的值分别小于7r·min-1与1.08×105 N·m,而采用自整定PI矢量控制时,在恶劣海况下转速平均振荡达到13r·min-1,转矩平均振荡达到2.13×105 N·m,机动航行时对应的值分别达到12r·min-1与2.81×105 N·m,因此,复合无模型自适应矢量控制下的转速与转矩抖动和稳态运行静差较小,具有良好的动态响应。