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成果描述：本發(fā)明公開(kāi)了一種參數(shù)可調(diào)智能高性能發(fā)動(dòng)機(jī)主構(gòu)架，通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、擺桿、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)將曲軸的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為副活塞的上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，主副活塞所受側(cè)向力、阻力均較小，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲低、熱效率高；通過(guò)特定尺寸大小關(guān)系，發(fā)動(dòng)機(jī)體積和重量大幅降低；排量調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)其它輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)類型可調(diào)。本發(fā)明可以根據(jù)負(fù)載、路況的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)排量、壓縮比、熱力循環(huán)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)載、路況下都有良好的工作條件，中小負(fù)載時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排效果更明顯,四缸發(fā)動(dòng)機(jī)排量的最大調(diào)整范圍在1.2-3.5之間，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的最大調(diào)整范圍在6-6之間。市場(chǎng)前景分析：內(nèi)燃機(jī)工程技術(shù)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:摘要超音速旋流凈化技術(shù)是濕煙氣經(jīng)超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發(fā)生非均質(zhì)凝結(jié)后予以分離的一種新型氣體凈化技術(shù)，脫除效率最高可達(dá)90%，能夠高效地實(shí)現(xiàn)煙氣脫白。該技術(shù)同時(shí)借助多傳感器融合方法智能診斷和動(dòng)態(tài)測(cè)量流場(chǎng)數(shù)據(jù)，優(yōu)化煙氣“脫白”過(guò)程，必要時(shí)輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化分離凈化效果。相較于傳統(tǒng)的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的分離效率增強(qiáng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)煙氣的高效率穩(wěn)定脫白。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新成果與技術(shù)應(yīng)用展示本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術(shù)和多相流流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)與電學(xué)成像技術(shù)的研究，已分別構(gòu)建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統(tǒng)。現(xiàn)有成熟技術(shù)已為國(guó)內(nèi)多家單位，如上海交通大學(xué)、北京石油化工學(xué)院、北方工業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)、西門(mén)子（北京）研究院等，提供了相應(yīng)的電學(xué)成像系統(tǒng)。本項(xiàng)目中所采用的技術(shù)和提出的方法均為自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，對(duì)于已研制超音速旋流分離技術(shù)和流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)已申請(qǐng)了專利，具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用的所有部件和器件沒(méi)有限制級(jí)產(chǎn)品，可避免不必要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)端，以及國(guó)外技術(shù)壁壘的限制。獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)的超音速旋流凈化系統(tǒng)利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結(jié)合多源信息融合算法，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)氣體的非侵入式流場(chǎng)參數(shù)測(cè)量和狀態(tài)診斷。系統(tǒng)將檢測(cè)到的信息進(jìn)行處理和融合，分析超音速分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷系統(tǒng)狀態(tài)。可被廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業(yè)，如煙氣脫白；石油工業(yè)中油／氣／水混輸過(guò)程；冶金、電力工業(yè)中各種氣力物料輸送過(guò)程；以及化工、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域中的干燥過(guò)程、混合過(guò)程、流態(tài)化過(guò)程、擴(kuò)散過(guò)程、反應(yīng)過(guò)程等普遍涉及多相流測(cè)量問(wèn)題。相較于傳統(tǒng)的處理工藝，超音速旋流凈化技術(shù)中的設(shè)備可靠，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低。核心傳感器和技術(shù)包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術(shù)。靜電傳感器靜電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高，可以非侵入測(cè)量等特點(diǎn)，近幾十年來(lái)發(fā)展迅速，英國(guó)貿(mào)工部認(rèn)為在煤粉的流速、濃度或質(zhì)量流量測(cè)量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。在檢測(cè)機(jī)理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測(cè)可分為接觸電荷轉(zhuǎn)移法與靜電感應(yīng)法兩條路線，對(duì)于應(yīng)用最廣泛的內(nèi)壁嵌裝電極式傳感器結(jié)構(gòu)，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移電荷和感應(yīng)電荷經(jīng)電荷放大電路后，不僅體現(xiàn)出不同的信號(hào)波形特征，而且從頻域來(lái)看，轉(zhuǎn)移電荷形成的信號(hào)在整體信號(hào)中也占有重要比重。以此為基礎(chǔ)，提出了一系列的感應(yīng)電荷信息和轉(zhuǎn)移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動(dòng)參數(shù)測(cè)量精度。本團(tuán)隊(duì)建立了帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置與氣固兩相流計(jì)量實(shí)驗(yàn)裝置。帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)模擬帶靜電顆粒流動(dòng)情況以及相關(guān)測(cè)速方法標(biāo)定。氣固兩相流計(jì)量裝置為參數(shù)可調(diào)的氣力輸送系統(tǒng)，用于氣固兩相流研究以及顆粒質(zhì)量流量計(jì)量標(biāo)定。兩套裝置計(jì)量精度均經(jīng)過(guò)了天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院的測(cè)試。圖1 靜電法技術(shù)成果展示電學(xué)層析成像傳感器電學(xué)層析成像技術(shù)類似醫(yī)學(xué)的CT技術(shù)，通過(guò)外圍測(cè)量，重構(gòu)截面電學(xué)參數(shù)（電導(dǎo)率/磁導(dǎo)率/介電常數(shù)）分布信息。電學(xué)層析成像技術(shù)根據(jù)測(cè)量模態(tài)的不同，主要分為電容層析成像技術(shù)（Electrical Capacitance Tomography，簡(jiǎn)稱ECT）、電阻層析成像技術(shù)（Electrical Resistance Tomography，簡(jiǎn)稱ERT）和電磁層析成像技術(shù)（Electromagnetic Tomography，簡(jiǎn)稱EMT）。系統(tǒng)具備高速測(cè)量、多電極組合、多測(cè)量模態(tài)切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點(diǎn)。本團(tuán)隊(duì)針對(duì)重質(zhì)劣質(zhì)油的加工轉(zhuǎn)化的核心設(shè)備——三相流化床，轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)量還存在難以突破設(shè)計(jì)瓶頸的問(wèn)題，在首次提出基于TMR的磁導(dǎo)率EMT方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合ECT 和ERT 等多種模態(tài)的電學(xué)層析成像系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態(tài)化實(shí)驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)高固含率條件下，氣液固三相的識(shí)別和分相分布參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。圖2 電學(xué)層析成像技術(shù)成果展示圖3 ERT/ECT/EMT系統(tǒng)展示圖4 ECT對(duì)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中油膜厚度檢測(cè) 超音速旋流分離技術(shù)超音速旋流分離技術(shù)是結(jié)合旋流分離技術(shù)和冷凝分離技術(shù)的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、效率高、能耗低等特點(diǎn)，成為近二十年來(lái)非常有應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)前景的新分離技術(shù)。該技術(shù)集膨脹機(jī)、氣液分離器和壓縮機(jī)于一體，主要由旋流發(fā)生器、超音速噴嘴、分離段和擴(kuò)壓管組成。其工作原理如下：經(jīng)過(guò)前級(jí)處理后的含濕氣體導(dǎo)入到超音速分離器內(nèi)，經(jīng)過(guò)旋流發(fā)生器，產(chǎn)生加速度為106m/s2的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)；旋轉(zhuǎn)的氣體通過(guò)拉伐爾噴管時(shí)，會(huì)絕熱膨脹至超音速，同時(shí)降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場(chǎng)環(huán)境能夠使氣體中的水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)產(chǎn)生相變，出現(xiàn)小液滴；在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中，凝結(jié)產(chǎn)生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強(qiáng)離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動(dòng)下，從濕氣出口排出；經(jīng)過(guò)處理的干氣在管道中心流動(dòng)，經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器內(nèi)降速升壓，進(jìn)行排放。本團(tuán)隊(duì)首次采用Young經(jīng)典成核理論和C-C相平衡方程推導(dǎo)獲得了水蒸汽自發(fā)凝結(jié)Wilson位置解析式，在此基礎(chǔ)上，提出了基于液滴成核和生長(zhǎng)模型的非均質(zhì)凝結(jié)模型和跨聲速濕空氣凝結(jié)SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結(jié)現(xiàn)象“非穩(wěn)態(tài)”不同振蕩模式的流動(dòng)特性，獲得了使分離效率最大化的最優(yōu)外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場(chǎng)特性、處理效率和分離特性。圖5 超音速旋流分離器流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)圖6 凝結(jié)液滴參數(shù)測(cè)量圖7 中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)圖8 超音速分離器液相分布仿真預(yù)測(cè) 針對(duì)煙氣的智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的超音速旋流凈化工藝濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會(huì)產(chǎn)生“白色煙羽”，由于在脫硫過(guò)程中，脫硫漿液與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，發(fā)生傳熱傳質(zhì)；一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達(dá)到飽和狀態(tài)后，會(huì)攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去絕大部分液滴后，直接經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會(huì)凝結(jié)成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會(huì)造成環(huán)境污染。針對(duì)上述問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的基于智能檢測(cè)與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統(tǒng)煙氣脫白技術(shù)（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術(shù)和電磁脫白技術(shù)等）成本高，工藝流程復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)勁的問(wèn)題，具有設(shè)備可靠，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低的特點(diǎn)。該技術(shù)主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進(jìn)行凝結(jié)并旋轉(zhuǎn)分離，通過(guò)引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多相流可視化及參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)（靜電層析成像系統(tǒng)和電學(xué)層析成像系統(tǒng)），結(jié)合智能化成像算法和多元信息融合算法，對(duì)管道內(nèi)煙氣的流場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行非侵入式智能測(cè)量。系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析超音速旋流分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷脫白系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，指導(dǎo)引射器對(duì)液滴量引入的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的煙氣脫白。圖9 針對(duì)白煙氣的智能檢測(cè)與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):2018114554307，2020102445880，ZL2016106973850技術(shù)成熟度:已有樣品技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:國(guó)家自然科學(xué)基金獲得經(jīng)費(fèi):61.00萬(wàn)元

摘要 超音速旋流凈化技術(shù)是濕煙氣經(jīng)超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發(fā)生非均質(zhì)凝結(jié)后予以分離的一種新型氣體凈化技術(shù)，脫除效率最高可達(dá)90%，能夠高效地實(shí)現(xiàn)煙氣脫白。該技術(shù)同時(shí)借助多傳感器融合方法智能診斷和動(dòng)態(tài)測(cè)量流場(chǎng)數(shù)據(jù)，優(yōu)化煙氣“脫白”過(guò)程，必要時(shí)輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化分離凈化效果。相較于傳統(tǒng)的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的分離效率增強(qiáng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)煙氣的高效率穩(wěn)定脫白。 團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新成果與技術(shù)應(yīng)用展示 本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術(shù)和多相流流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)與電學(xué)成像技術(shù)的研究，已分別構(gòu)建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統(tǒng)。現(xiàn)有成熟技術(shù)已為國(guó)內(nèi)多家單位，如上海交通大學(xué)、北京石油化工學(xué)院、北方工業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)、西門(mén)子（北京）研究院等，提供了相應(yīng)的電學(xué)成像系統(tǒng)。本項(xiàng)目中所采用的技術(shù)和提出的方法均為自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，對(duì)于已研制超音速旋流分離技術(shù)和流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)已申請(qǐng)了專利，具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用的所有部件和器件沒(méi)有限制級(jí)產(chǎn)品，可避免不必要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)端，以及國(guó)外技術(shù)壁壘的限制。 獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)的超音速旋流凈化系統(tǒng)利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結(jié)合多源信息融合算法，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)氣體的非侵入式流場(chǎng)參數(shù)測(cè)量和狀態(tài)診斷。系統(tǒng)將檢測(cè)到的信息進(jìn)行處理和融合，分析超音速分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷系統(tǒng)狀態(tài)。可被廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業(yè)，如煙氣脫白；石油工業(yè)中油／氣／水混輸過(guò)程；冶金、電力工業(yè)中各種氣力物料輸送過(guò)程；以及化工、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域中的干燥過(guò)程、混合過(guò)程、流態(tài)化過(guò)程、擴(kuò)散過(guò)程、反應(yīng)過(guò)程等普遍涉及多相流測(cè)量問(wèn)題。相較于傳統(tǒng)的處理工藝，超音速旋流凈化技術(shù)中的設(shè)備可靠，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低。核心傳感器和技術(shù)包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術(shù)。 靜電傳感器 靜電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高，可以非侵入測(cè)量等特點(diǎn)，近幾十年來(lái)發(fā)展迅速，英國(guó)貿(mào)工部認(rèn)為在煤粉的流速、濃度或質(zhì)量流量測(cè)量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。 在檢測(cè)機(jī)理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測(cè)可分為接觸電荷轉(zhuǎn)移法與靜電感應(yīng)法兩條路線，對(duì)于應(yīng)用最廣泛的內(nèi)壁嵌裝電極式傳感器結(jié)構(gòu)，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移電荷和感應(yīng)電荷經(jīng)電荷放大電路后，不僅體現(xiàn)出不同的信號(hào)波形特征，而且從頻域來(lái)看，轉(zhuǎn)移電荷形成的信號(hào)在整體信號(hào)中也占有重要比重。以此為基礎(chǔ)，提出了一系列的感應(yīng)電荷信息和轉(zhuǎn)移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動(dòng)參數(shù)測(cè)量精度。 本團(tuán)隊(duì)建立了帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置與氣固兩相流計(jì)量實(shí)驗(yàn)裝置。帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)模擬帶靜電顆粒流動(dòng)情況以及相關(guān)測(cè)速方法標(biāo)定。氣固兩相流計(jì)量裝置為參數(shù)可調(diào)的氣力輸送系統(tǒng)，用于氣固兩相流研究以及顆粒質(zhì)量流量計(jì)量標(biāo)定。兩套裝置計(jì)量精度均經(jīng)過(guò)了天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院的測(cè)試。 圖1 靜電法技術(shù)成果展示 電學(xué)層析成像傳感器 電學(xué)層析成像技術(shù)類似醫(yī)學(xué)的CT技術(shù)，通過(guò)外圍測(cè)量，重構(gòu)截面電學(xué)參數(shù)（電導(dǎo)率/磁導(dǎo)率/介電常數(shù)）分布信息。電學(xué)層析成像技術(shù)根據(jù)測(cè)量模態(tài)的不同，主要分為電容層析成像技術(shù)（Electrical Capacitance Tomography，簡(jiǎn)稱ECT）、電阻層析成像技術(shù)（Electrical Resistance Tomography，簡(jiǎn)稱ERT）和電磁層析成像技術(shù)（Electromagnetic Tomography，簡(jiǎn)稱EMT）。系統(tǒng)具備高速測(cè)量、多電極組合、多測(cè)量模態(tài)切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點(diǎn)。 本團(tuán)隊(duì)針對(duì)重質(zhì)劣質(zhì)油的加工轉(zhuǎn)化的核心設(shè)備——三相流化床，轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)量還存在難以突破設(shè)計(jì)瓶頸的問(wèn)題，在首次提出基于TMR的磁導(dǎo)率EMT方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合ECT 和ERT 等多種模態(tài)的電學(xué)層析成像系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態(tài)化實(shí)驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)高固含率條件下，氣液固三相的識(shí)別和分相分布參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。 圖2 電學(xué)層析成像技術(shù)成果展示 圖3 ERT/ECT/EMT系統(tǒng)展示 圖4 ECT對(duì)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中油膜厚度檢測(cè)  超音速旋流分離技術(shù) 超音速旋流分離技術(shù)是結(jié)合旋流分離技術(shù)和冷凝分離技術(shù)的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、效率高、能耗低等特點(diǎn)，成為近二十年來(lái)非常有應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)前景的新分離技術(shù)。該技術(shù)集膨脹機(jī)、氣液分離器和壓縮機(jī)于一體，主要由旋流發(fā)生器、超音速噴嘴、分離段和擴(kuò)壓管組成。其工作原理如下： 經(jīng)過(guò)前級(jí)處理后的含濕氣體導(dǎo)入到超音速分離器內(nèi)，經(jīng)過(guò)旋流發(fā)生器，產(chǎn)生加速度為106m/s2的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)； 旋轉(zhuǎn)的氣體通過(guò)拉伐爾噴管時(shí)，會(huì)絕熱膨脹至超音速，同時(shí)降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場(chǎng)環(huán)境能夠使氣體中的水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)產(chǎn)生相變，出現(xiàn)小液滴； 在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中，凝結(jié)產(chǎn)生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強(qiáng)離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動(dòng)下，從濕氣出口排出； 經(jīng)過(guò)處理的干氣在管道中心流動(dòng)，經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器內(nèi)降速升壓，進(jìn)行排放。 本團(tuán)隊(duì)首次采用Young經(jīng)典成核理論和C-C相平衡方程推導(dǎo)獲得了水蒸汽自發(fā)凝結(jié)Wilson位置解析式，在此基礎(chǔ)上，提出了基于液滴成核和生長(zhǎng)模型的非均質(zhì)凝結(jié)模型和跨聲速濕空氣凝結(jié)SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結(jié)現(xiàn)象“非穩(wěn)態(tài)”不同振蕩模式的流動(dòng)特性，獲得了使分離效率最大化的最優(yōu)外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場(chǎng)特性、處理效率和分離特性。 圖5 超音速旋流分離器流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng) 圖6 凝結(jié)液滴參數(shù)測(cè)量 圖7 中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng) 圖8 超音速分離器液相分布仿真預(yù)測(cè)  針對(duì)煙氣的智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的超音速旋流凈化工藝 濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會(huì)產(chǎn)生“白色煙羽”，由于在脫硫過(guò)程中，脫硫漿液與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，發(fā)生傳熱傳質(zhì)；一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達(dá)到飽和狀態(tài)后，會(huì)攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去絕大部分液滴后，直接經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會(huì)凝結(jié)成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會(huì)造成環(huán)境污染。 針對(duì)上述問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的基于智能檢測(cè)與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統(tǒng)煙氣脫白技術(shù)（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術(shù)和電磁脫白技術(shù)等）成本高，工藝流程復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)勁的問(wèn)題，具有設(shè)備可靠，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低的特點(diǎn)。 該技術(shù)主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進(jìn)行凝結(jié)并旋轉(zhuǎn)分離，通過(guò)引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多相流可視化及參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)（靜電層析成像系統(tǒng)和電學(xué)層析成像系統(tǒng)），結(jié)合智能化成像算法和多元信息融合算法，對(duì)管道內(nèi)煙氣的流場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行非侵入式智能測(cè)量。系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析超音速旋流分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷脫白系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，指導(dǎo)引射器對(duì)液滴量引入的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的煙氣脫白。 圖9 針對(duì)白煙氣的智能檢測(cè)與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程

1.開(kāi)發(fā)背景 隨著去年新型冠狀病毒的爆發(fā)，全國(guó)各地各個(gè)場(chǎng)所的消毒任務(wù)顯得尤為必要，現(xiàn)在在醫(yī)院等場(chǎng)所，依舊是采用背負(fù)式噴霧機(jī)進(jìn)行噴霧消毒，人力消耗大、效率慢且很辛苦，因此需要解決噴霧的效率問(wèn)題。 2.開(kāi)發(fā)思路 立式雙筒噴霧機(jī)器人，包括底座，固定支架，兩個(gè)噴霧設(shè)備，中間裝有雙目攝像頭，底座上分離式安裝有立體式水箱，水箱頂部周邊的支架上固定安裝有水泵，電氣箱。應(yīng)用了5G通信技術(shù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)傳輸，應(yīng)用QT實(shí)現(xiàn)遙控界面的開(kāi)發(fā)，通過(guò)機(jī)器人上方的高清攝像頭采集到的視頻，然后轉(zhuǎn)換、壓縮反饋到遙控界面，由反饋得到的視頻信息，通過(guò)遙控遠(yuǎn)程控制機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)、噴霧等功能。 3.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) （1）立式機(jī)器人創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）基于雙目測(cè)距的智能噴霧設(shè)計(jì) （3）基于5G通信模塊的遠(yuǎn)程操控 4.市場(chǎng)應(yīng)用 （1）江蘇淮安賓館有限公司 （2）江蘇臻隆生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 本產(chǎn)品圍繞晶圓級(jí)、芯片級(jí)和倒裝等先進(jìn)封裝形式的大功率白光LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產(chǎn)過(guò)程品質(zhì)控制與優(yōu)化管理等核心技術(shù)，自主研發(fā)了面向晶圓級(jí)級(jí)封裝的全自動(dòng)晶圓級(jí)LED熒光粉高均勻涂覆機(jī)。本產(chǎn)品采用自動(dòng)上下料傳送機(jī)構(gòu)、自動(dòng)加熱、自動(dòng)視覺(jué)定位、涂覆厚度自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)按照設(shè)定路徑和涂覆參數(shù)進(jìn)行涂覆，是以復(fù)雜的光機(jī)電一體化精密封裝設(shè)備，主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。  應(yīng)用于LED生產(chǎn)行業(yè)，滿足了各種新型LED封裝自動(dòng)化生產(chǎn)需求，有效提升了封裝質(zhì)量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標(biāo)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體照明等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。 全自動(dòng)晶圓級(jí)LED熒光粉智能涂覆機(jī)知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

本發(fā)明涉及一種用于瀝青混凝土施工質(zhì)量的智能質(zhì)量管理方法，包括以下步驟：采集施工過(guò)程中施工材料的實(shí)時(shí)溫度；根據(jù)所述施工材料的溫度隨時(shí)間的降幅，建立溫度變化模型；利用所述溫度變化模型指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)度。

本產(chǎn)品圍繞晶圓級(jí)、芯片級(jí)和倒裝等先進(jìn)封裝形式的大功率白光LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，突破了高速高均勻度熒光粉膠霧化涂覆控制、生產(chǎn)過(guò)程品質(zhì)控制與優(yōu)化管理等核心技術(shù)，自主研發(fā)了面向晶圓級(jí)級(jí)封裝的全自動(dòng)晶圓級(jí)LED熒光粉高均勻涂覆機(jī)。本產(chǎn)品采用自動(dòng)上下料傳送機(jī)構(gòu)、自動(dòng)加熱、自動(dòng)視覺(jué)定位、涂覆厚度自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)按照設(shè)定路徑和涂覆參數(shù)進(jìn)行涂覆，是以復(fù)雜的光機(jī)電一體化精密封裝設(shè)備，主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。  應(yīng)用于LED生產(chǎn)行業(yè)，滿足了各種新型LED封裝自動(dòng)化生產(chǎn)需求，有效提升了封裝質(zhì)量、熱阻分散性、色品一致性、出光效率等性能指標(biāo)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體照明等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。   全自動(dòng)晶圓級(jí)LED熒光粉智能涂覆機(jī)

團(tuán)隊(duì)目前主要產(chǎn)品有：?（1）三維彩色測(cè)量系統(tǒng)：基于光柵投影的三維測(cè)量技術(shù)，獲取被測(cè)物體的三維彩色信息。可以用于工業(yè)級(jí)高精度測(cè)量，電影、游戲等行業(yè)中的人物、場(chǎng)景建模。（2）三維快速測(cè)量系統(tǒng)：可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量，獲取物體三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，適用于工業(yè)有限元分析、動(dòng)畫(huà)人物動(dòng)作捕捉等應(yīng)用。系統(tǒng)整體性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。（3）三維微小測(cè)量系統(tǒng)：利用遠(yuǎn)心鏡頭獲取微小物體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。可用于工業(yè)微小器件尺寸、材料形變測(cè)量、三維指紋識(shí)別、三維生物特征識(shí)別領(lǐng)域。（4）（門(mén)禁/閘機(jī)）三維安檢人臉識(shí)別系統(tǒng)：將三維快速測(cè)量系統(tǒng)與自主開(kāi)發(fā)的三維人臉識(shí)別軟件有機(jī)結(jié)合，集自動(dòng)人臉檢測(cè)、自適應(yīng)調(diào)光、三維測(cè)量與識(shí)別、身份認(rèn)證為一體，構(gòu)成可實(shí)時(shí)進(jìn)行三維人臉測(cè)量與識(shí)別的自動(dòng)化系統(tǒng)（門(mén)禁，閘機(jī)為應(yīng)用場(chǎng)景之一）。

該系統(tǒng)在安卓手機(jī)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件，通過(guò)蜂窩網(wǎng)將控制信令傳送至WEB服務(wù)器，由服務(wù)器經(jīng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)智能控制各種電器或者設(shè)備。它具有以下技術(shù)特性： ZigBee組網(wǎng)：成本低、功耗小、體積小、無(wú)線、自組織網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞忍攸c(diǎn)。 智能手機(jī)：以安卓智能手機(jī)為主，可免費(fèi)定制開(kāi)發(fā)支持其他智能手機(jī)。 節(jié)點(diǎn)功能：（1）開(kāi)關(guān)：門(mén)、窗、窗簾、燈、空調(diào)、電視、音響、熱水器等；（2）視頻監(jiān)控；（3）報(bào)警：入侵、火、煙霧等；（4）看護(hù)：老人、小孩等；（5）烹飪：煮飯、燉湯等。 嵌入式IP服務(wù)器：處理器S3C6410，ARM1176JZF-S內(nèi)核，Android操作系統(tǒng)。

成果針對(duì)煤礦帶式輸送機(jī)軟起動(dòng)控制、故障監(jiān)測(cè)和鋼絲繩芯輸送帶缺陷監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，建立了鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)智能監(jiān)控實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)，研發(fā)了集變頻控制、故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及保護(hù)和鋼絲繩芯輸送帶缺陷監(jiān)測(cè)于一體的帶式輸送機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)的變頻控制、鋼絲繩芯輸送帶鋼絲繩缺陷和接頭位移在線監(jiān)測(cè)、帶式輸送機(jī)跑偏、撕裂、超溫、打滑、堆煤等故障的綜合保護(hù)，保證了煤礦鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)高效、節(jié)能、安全運(yùn)行，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。該成果已申報(bào)發(fā)明專利 5 項(xiàng)，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文 10 余篇。