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能源、環(huán)境及化工等領(lǐng)域廣泛存在具有相變和反應(yīng)的能質(zhì)傳遞和轉(zhuǎn)化問(wèn)題， 具有多區(qū)域、多場(chǎng)、傳遞與轉(zhuǎn)化等相互耦合的特點(diǎn)，是影響裝備性能的關(guān)鍵熱物 理問(wèn)題，對(duì)提升性能至關(guān)重要。本項(xiàng)目針對(duì)上述領(lǐng)域中共性的多場(chǎng)耦合能質(zhì)傳遞 機(jī)理反其強(qiáng)化和調(diào)控方法的前沿科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究工作，取得了系列原創(chuàng)性研究 成果。主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)有： 一、 分區(qū)耦合多相傳遞可視化實(shí)驗(yàn)方法及其機(jī)理與特性：創(chuàng)新了滯止流和通 流槽道內(nèi)逸出速率及位點(diǎn)可控的液滴和氣泡動(dòng)力學(xué)行為、變孔隙率網(wǎng)絡(luò)流道及其 與外部流場(chǎng)耦合的兩相流動(dòng)、毛細(xì)阻力可調(diào)的多孔層內(nèi)相變傳熱及含反應(yīng)邊界的 兩相流及傳遞等可視化實(shí)驗(yàn)方法。獲得了逸出液滴聚合衰減震蕩機(jī)理及規(guī)律；發(fā) 現(xiàn)了微孔逸出氣泡脫離后涌入和界面震蕩現(xiàn)象；揭示了具有壁面逸出氣泡的槽道 內(nèi)兩相流規(guī)律；闡明了具有微孔層和結(jié)構(gòu)缺陷的氣體擴(kuò)散層內(nèi)兩相分布特征；厘 清了反向式毛細(xì)蒸發(fā)器多孔層內(nèi)相分布規(guī)律反其對(duì)相變傳熱的影響機(jī)理；揭示了 燃料電池內(nèi)兩相流動(dòng)和傳輸以及電化學(xué)反應(yīng)的相互作用規(guī)律，獲得了流道水淹與 壓降之間的定量關(guān)系及膜電極表面溫度分布特性。 二、 多元多相分區(qū)耦合能質(zhì)傳遞及轉(zhuǎn)化理論模型：建立了多場(chǎng)耦合固體基質(zhì) 表面細(xì)胞吸附成膜理論模型，揭示了生物膜結(jié)構(gòu)與能質(zhì)傳遞及產(chǎn)氫/產(chǎn)電性能的 相互關(guān)系；建立了含生化反應(yīng)的多孔填料床內(nèi)多相能質(zhì)傳遞的毛細(xì)管模型和多相 混合模型，闡明了流動(dòng)和傳輸與生化反應(yīng)的耦合特性，為固定化細(xì)胞生物反應(yīng)器 性能預(yù)測(cè)提供了方法；建立了毛細(xì)結(jié)構(gòu)材料內(nèi)分區(qū)耦合相變傳熱理論模型，為反 向式毛細(xì)蒸發(fā)器和微槽膜狀凝結(jié)換熱提供了理論計(jì)算方法；提出燃料電池兩相傳 輸三維孔隙網(wǎng)絡(luò)模型和氣體有效擴(kuò)散系數(shù)的分形模型，首次利用V0F方法模擬 了邊壁具有逸出液滴的燃料電池流道內(nèi)細(xì)觀兩相流行為，揭示了多孔擴(kuò)散層與流 場(chǎng)板流道內(nèi)兩相流的耦合關(guān)系以及流道結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)對(duì)兩相流特性的影響規(guī) 律。 三、多場(chǎng)耦合能質(zhì)傳遞強(qiáng)化及調(diào)控方法：基于分區(qū)耦合強(qiáng)化傳熱思想，提出 了三維肋表面和螺旋扭帶組合強(qiáng)化傳熱新方法；通過(guò)分區(qū)流動(dòng)和傳遞強(qiáng)化與調(diào)控, 發(fā)展了三維柱狀陣列結(jié)構(gòu)陽(yáng)極微流體燃料電池，顯著提升了電池性能；利用石墨 烯表面修飾，實(shí)現(xiàn)了多孔電極內(nèi)微生物產(chǎn)電菌電子轉(zhuǎn)移速率和活性生物量調(diào)控和 強(qiáng)化；創(chuàng)新性利用流場(chǎng)/濃度場(chǎng)/溫度場(chǎng)/光場(chǎng)的強(qiáng)化和調(diào)控，結(jié)合表面修飾和彌 散光導(dǎo)體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微生物生化轉(zhuǎn)化全過(guò)程強(qiáng)化；提出了通過(guò)外接電阻控制陽(yáng)極 電勢(shì)誘導(dǎo)和調(diào)控生物膜結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化了質(zhì)子傳輸，大幅提升了微生物燃料電池性能。

本發(fā)明公開(kāi)了一種中溫太陽(yáng)能?空氣能耦合系統(tǒng)，包括中溫太陽(yáng)能集熱裝置、空氣源熱泵機(jī)組、中溫水箱、低溫水箱、吸收式制冷機(jī)組、燃?xì)鉅t，通過(guò)三進(jìn)一出換向閥和一進(jìn)三出換向閥，可以切換太陽(yáng)能供暖、太陽(yáng)能制冷、太陽(yáng)能供熱水、燃?xì)夤┡⑷細(xì)庵评洹⑷細(xì)夤崴⒖諝庠礋岜弥评洹⒖諝庠礋岜霉┡⒖諝庠礋岜霉崴冗\(yùn)行模式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，穩(wěn)定可靠，節(jié)能效益顯著。

本發(fā)明公開(kāi)了一種高速電主軸力-熱耦合建模方法，包括：分別 獲取軸承與主軸待結(jié)合的表面、以及主軸與軸承待結(jié)合的表面的工程 參數(shù)，并利用分形接觸理論以及赫茲接觸理論計(jì)算軸承與主軸之間結(jié) 合面的剛度和熱傳遞系數(shù)與接觸壓力和接觸間隙的映射模型，根據(jù)軸 承的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)并使用軸承力學(xué)模型和軸承熱學(xué)模型獲得軸 承負(fù)載和溫度與剛度、軸承外圈接觸熱阻、軸承內(nèi)圈接觸熱阻和發(fā)熱 功率之間的映射模型，計(jì)算主軸的電機(jī)熱源，計(jì)算主軸各表面散熱系 數(shù)，根據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)和上述結(jié)果構(gòu)建有限元模型，讀取主軸的運(yùn)行參 數(shù)，用有限元模型對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行處理。本方法能降低現(xiàn)有方法中結(jié) 合面所引起誤差、模型結(jié)合面及軸承力學(xué)和熱學(xué)參數(shù)不更新導(dǎo)致的誤 差。 

歐Ⅳ、歐Ⅴ汽油標(biāo)準(zhǔn)要求硫含量大幅降至<50-10ppm，并嚴(yán)格控制烯烴和芳烴含量，而中國(guó)汽油池中催化裂化（FCC）汽油占70%以上，是汽油池中硫和烯烴的主要來(lái)源，高清潔/辛烷值的催化重整（20%左右）、烷基化、異構(gòu)化、醚化汽油組分較少，面臨巨大的投資、成本壓力，催化重整還存在與乙烯爭(zhēng)石腦油原料及芳烴含量限制等問(wèn)題。目前中國(guó)燃料乙醇的生產(chǎn)成本居高不下，其中乙醇脫水的高能耗是制約其發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸之一，同時(shí)，添加燃料乙醇也并不能從根本上解決煉油/汽油池中的這些關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題，并且乙醇汽油還存在雷德蒸汽壓升高、夏季對(duì)輕烴的部分?jǐn)D出效應(yīng)、對(duì)橡膠、塑料、金屬件有一定的溶脹、腐蝕作用，以及易產(chǎn)生相分離、保存期不長(zhǎng)、需單獨(dú)的儲(chǔ)運(yùn)配送系統(tǒng)等問(wèn)題。因此迫切需要尋求能夠破解“汽油升級(jí)”、“乙醇汽油”等發(fā)展困局之良策。而由乙醇制備ETBE/TAEE/THEE（乙基叔烷基醚），更是要面對(duì)多個(gè)難分離共沸物系的高能耗，并且還與異烯烴的高轉(zhuǎn)化率/選擇性/反應(yīng)速率要求形成矛盾/制約，特別是可能影響到后繼化工過(guò)程如1-丁烯分離、烯烴異構(gòu)化等對(duì)C4/C5的進(jìn)一步深加工處理。通常分離過(guò)程占整個(gè)叔烷基醚制備投資的50%及能耗的90%以上，因此其較為高昂的能耗/成本是制約其推廣應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸本技術(shù)運(yùn)用價(jià)值工程原理，巧妙地將ETBE制備過(guò)程中的多重矛盾/制約，通過(guò)組合成一個(gè)具有杠桿作用的多重耦合/集成功能模塊：·耦合分離純化ETBE/乙醇和含水乙醇，并可聯(lián)產(chǎn)無(wú)水乙醇（如1～3摩爾/摩爾ETBE）；·可與現(xiàn)有主要ETBE生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行組合/可利用現(xiàn)有主要裝置設(shè)備；·可提高/保證異丁烯的轉(zhuǎn)化率/選擇性/反應(yīng)速率，有利于后繼化工過(guò)程；·可提高/保證ETBE的純度（乙醇<0.1～1%），便于直接加入汽油池；·可顯著降低能耗/成本（比現(xiàn)有ETBE/乙醇分離技術(shù)降30～50%并省去脫水能耗）；·特別有利于優(yōu)化集成ETBE/TAEE/THEE制備過(guò)程（可比現(xiàn)有醇醚和/或乙醇脫水技術(shù)降低能耗/成本50～80%甚至以上）；·撬動(dòng)/提升煉油/汽油池系統(tǒng)的價(jià)值——FCC汽油可在深度加氫脫硫、降烯烴的同時(shí)提高辛烷值、降低雷德蒸汽壓，可大大減輕煉油系統(tǒng)的巨額投資壓力/降低汽油加工成本；·煉油/汽油池杠桿效應(yīng)：總量增加、價(jià)值提升、節(jié)省投資、使用方便；·可增加輕烴——每百加侖汽油池以ETBE形式加入?加侖的乙醇可新增4.7：1的C4～C6輕烴，比乙醇直接加入的結(jié)果實(shí)際增加15倍體積，增加了ETBE的使用價(jià)值；E10雷德蒸汽壓比乙醇汽油組分油升高7KPa，而制備TAEE/THEE可直接降低雷德蒸汽壓～7Kpa；·可減少芳烴、降低烷基化、異構(gòu)化油用量——降低巨額投資壓力及加工成本；·減少CO 2排放——以ETBE形式加入汽油比乙醇可多減排24kgCO 2 /MJ乙醇；·便于直接在汽油池調(diào)和——不必改變現(xiàn)有儲(chǔ)運(yùn)配送系統(tǒng)，可降低使用成本。該技術(shù)已申請(qǐng)多項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利并已進(jìn)入國(guó)際（PCT）階段。

本發(fā)明公開(kāi)了一種關(guān)節(jié)間柔性耦合的欠驅(qū)動(dòng)手指，其中手指以滑輪為主要部件，手指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用張緊繩和防松繩依次纏繞于手指的各滑輪上，以及指節(jié)間的兩個(gè)耦合彈簧及拉繩，由此實(shí)現(xiàn)一個(gè)輸入完成手指多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)本發(fā)明，手指本體以及手指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合形成一個(gè)欠驅(qū)動(dòng)手指，能夠精確實(shí)現(xiàn)抓取時(shí)的自適應(yīng)能力，同時(shí)其內(nèi)嵌入式的柔順性使該手指適用于在各類(lèi)復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的假肢手器械。

隨著人類(lèi)對(duì)自然科學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入以及現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是凝膠等軟物質(zhì)的應(yīng)用、鋰電池、燃料電池等技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到力熱與化學(xué)作用之間也存在著不可忽略的耦合作用。本成果完成人通過(guò)引入化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度，基于非平衡態(tài)熱力學(xué)建立了一套適用于描述可變形固體材料質(zhì)量傳遞、熱傳導(dǎo)以及化學(xué)反應(yīng)耦合問(wèn)題的力-熱-化連續(xù)介質(zhì)理論框架，該理論適用范圍寬廣，針對(duì)包含化學(xué)反應(yīng)的各演化過(guò)程有相應(yīng)的耦合動(dòng)力學(xué)控制方程。針對(duì)所建立力-熱-化多

本發(fā)明公開(kāi)了一種高速電主軸力-熱耦合建模方法，包括：分別獲取軸承與主軸待結(jié)合的表面、以及主軸與軸承待結(jié)合的表面的工程參數(shù)，并利用分形接觸理論以及赫茲接觸理論計(jì)算軸承與主軸之間結(jié)合面的剛度和熱傳遞系數(shù)與接觸壓力和接觸間隙的映射模型，根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)并使用軸承力學(xué)模型和軸承熱學(xué)模型獲得軸承負(fù)載和溫度與剛度、軸承外圈接觸熱阻、軸承內(nèi)圈接觸熱阻和發(fā)熱功率之間的映射模型，計(jì)算主軸的電機(jī)熱源，計(jì)算主軸各表面散熱系數(shù)，根據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)和上述結(jié)果構(gòu)建有限元模型，讀取主軸的運(yùn)行參數(shù)，用有限元模型對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有耦合電感的多電平級(jí)聯(lián)逆變器，其中， 有 N 個(gè)逆變單元并聯(lián)，每個(gè)單相 H 橋?qū)?yīng)一個(gè)耦合電感，N≥2，且 N 為自然數(shù)；同一個(gè)單相 H 橋逆變單元的左橋臂側(cè)的上橋臂是第一功率開(kāi)關(guān)管，同一個(gè)逆變單元的左橋臂側(cè)的下橋臂是第二功率開(kāi)關(guān)管，同 一個(gè)單相 H 橋單元的右橋臂側(cè)的上橋臂是第三功率開(kāi)關(guān)管，同一個(gè)單 相 H 橋單元的右橋臂的下橋臂是第四功率開(kāi)關(guān)管，第一功率管、第二 功率管、第三功率管和第四功率管均為絕緣柵雙極性晶體管 IGBT；N 個(gè)耦合電感以循環(huán)對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)連接。本發(fā)明在無(wú)需復(fù)雜

通過(guò)非飽和帶入滲井（注水井）進(jìn)行人工補(bǔ)給，是含水層人工補(bǔ)給的重要方法之一。該方法主要適用于潛水面埋藏較深或地表覆蓋不利于人工補(bǔ)給的場(chǎng)地。預(yù)測(cè)人工補(bǔ)給過(guò)程中非飽和-飽和帶水流的響應(yīng)、計(jì)算含水層的補(bǔ)給量是評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)人工補(bǔ)給方案的重要指標(biāo)，傳統(tǒng)定量評(píng)價(jià)模型僅適用于飽和帶注水井流問(wèn)題，缺少非飽和帶井流模型。因此，采用傳統(tǒng)模型評(píng)估考慮非飽和帶入滲井方式的人工補(bǔ)給方案時(shí)會(huì)引起較大誤差。 這項(xiàng)研究利用解析方法，開(kāi)發(fā)了非飽和-飽和水流耦合的解析模型，用于評(píng)價(jià)非飽和帶入滲井引起的非飽和-飽和水流過(guò)程，計(jì)算含水層的補(bǔ)給量。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，非飽和帶的儲(chǔ)水性對(duì)人工補(bǔ)給的效率有較大影響：儲(chǔ)水性小的非飽和帶在補(bǔ)給過(guò)程中水流可以很快達(dá)到穩(wěn)定，注入井中的水流可以很快到達(dá)飽和帶，且大部分都可以存儲(chǔ)于飽和帶中，有利于人工補(bǔ)給；反之，則不利于采用非飽和帶入滲井的方式進(jìn)行人工補(bǔ)給。同時(shí)，揭示井的結(jié)構(gòu)和含水介質(zhì)的各向異性?xún)H會(huì)影響初期的飽和帶補(bǔ)給量，不影響后期穩(wěn)定的補(bǔ)給量。傳統(tǒng)模型由于未考慮非飽和帶的儲(chǔ)水性質(zhì)，會(huì)過(guò)高估計(jì)飽和帶的補(bǔ)給量。該解析模型為人工補(bǔ)給定量評(píng)價(jià)提供了重要的工具。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于體感技術(shù)的機(jī)器人離線示教系統(tǒng)，其包 括空間點(diǎn)位采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和離線編程模塊，其中，空間點(diǎn) 位采集模塊用于完成機(jī)器人的示教過(guò)程，其通過(guò)體感設(shè)備識(shí)別和捕捉 人體肢體動(dòng)作，獲得肢體運(yùn)動(dòng)軌跡中的空間點(diǎn)位，以提供給數(shù)據(jù)處理模塊;數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)所述空間點(diǎn)位進(jìn)行濾波和光順處理，獲得 適合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將處理后的空間點(diǎn)位坐標(biāo)提供給離線 編程模塊;離線編程模塊用于對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo) 變換和后置處理，以生成機(jī)器人可以執(zhí)行的代碼，用于輸出至機(jī)器人 實(shí)現(xiàn)示教。本發(fā)明