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在結(jié)構(gòu)構(gòu)成極為精密復(fù)雜的衛(wèi)星內(nèi)部，微振動(dòng)無(wú)法避免、十分難控，載荷幾乎不可能時(shí)刻保持穩(wěn)定，在幾百甚至幾千公里的太空中，衛(wèi)星載荷一次微小的振動(dòng)，都會(huì)差之毫厘，謬以千里。所以，載荷控制精度指標(biāo)一直難以實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)提升。 團(tuán)隊(duì)采用“無(wú)線能量傳輸”技術(shù)，研發(fā)了基于同軸結(jié)構(gòu)耦合結(jié)構(gòu)的無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與載荷的物理接觸徹底隔絕。該系統(tǒng)由發(fā)射調(diào)節(jié)器、發(fā)射耦合器、接收調(diào)節(jié)器以及接收耦合器組成。為了將技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星以提升載荷精度，團(tuán)隊(duì)解決了動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下無(wú)線傳能、失諧電路的補(bǔ)償匹配以及大功率電能傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)難題。 該衛(wèi)星無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)被上海衛(wèi)星工程（航天 509 所）研究所采用，團(tuán)隊(duì)按照航天規(guī)范，聯(lián)合上海空間電源研究所（航天 811 所），在已有的原理樣機(jī)的基礎(chǔ)上，研制出航天正樣產(chǎn)品，并于 2020 年 10 月完成正樣產(chǎn)品的交付驗(yàn)收，在 2021 年某月裝備在高分辨試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射上天。據(jù)了解，該衛(wèi)星是首顆搭載無(wú)線能量傳輸技術(shù)的試驗(yàn)衛(wèi)星，具有重大的意義。

針對(duì)傳統(tǒng)能量采集器難以采集環(huán)境中大量存在的低頻振動(dòng)能量的特點(diǎn)，課題組提出了一種旋轉(zhuǎn)式的電磁能量采集器設(shè)計(jì)方案，能夠有效提高能量采集器的能量轉(zhuǎn)換效率，并將可采集的振動(dòng)頻率突破性地降低到1Hz以下。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其技術(shù) 途徑是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進(jìn)而降低成本。可以起到 節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎(chǔ)，以計(jì) 算機(jī)模擬、過(guò)程集成為技術(shù)手段，著眼于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的 能量消耗和物料消耗，降低生產(chǎn)成本。其特點(diǎn)是使用成熟設(shè)備的優(yōu)化組合及優(yōu)化 操作，通過(guò)加工過(guò)程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達(dá)到節(jié)能、 降耗、增效、減排的目的，技術(shù)成熟可靠。 大多數(shù)節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫?zé)峄厥罩恢塾诘蜏責(zé)嵩鯓踊厥眨?本成果則通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)法將低溫?zé)峤档阶畹停缓笤倏紤]其回收；根據(jù)能量守 恒定律，低溫?zé)岬慕档停厝粠?lái)外部能量供應(yīng)的降低，因而，可以顯著降低外 部能來(lái)能量消耗，同時(shí)，將低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)的負(fù)荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的 20天津大學(xué)科技成果選編 21 能量?jī)?yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)局部?jī)?yōu)化，但是，從整個(gè)裝置的角度 考慮精餾塔系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化則是一個(gè)整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會(huì)更顯著。 隨著過(guò)程系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生 了過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個(gè)新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 4 Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 該技術(shù)成果適用于各類過(guò)程工業(yè)過(guò)程，包括石油化工、煤化工、精細(xì)化工、 食品化工、制藥過(guò)程、鋼鐵、電力等，技術(shù)成熟可靠，沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，投資回收期可 控制在 1 年以內(nèi)，也可根據(jù)工廠要求控制在 3 年以內(nèi)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，修正模型參數(shù)，建立與 現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)基本吻合的機(jī)理模型，尋求對(duì)工藝及設(shè)備的深刻理解，診斷系統(tǒng)及 設(shè)備的潛力和瓶頸。 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬與標(biāo)定計(jì)算，診斷裝置與設(shè)備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過(guò)少量的改造或操作優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置擴(kuò)產(chǎn)或節(jié)能。 （2） 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 反應(yīng)系統(tǒng)：采用夾點(diǎn)技術(shù)，有效利用反應(yīng)熱。對(duì)于吸熱反應(yīng)，則實(shí)現(xiàn)有效供 熱。 精餾系統(tǒng)：優(yōu)化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精餾塔內(nèi) 部及外部能量系統(tǒng)的集成優(yōu)化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術(shù)的優(yōu) 化運(yùn)用。 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)分析節(jié)能潛力，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)冷系統(tǒng)和熱 系統(tǒng)采用。 設(shè)備強(qiáng)化：采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)優(yōu)化工藝操作及設(shè)備選型，通過(guò)選用高效分天津大學(xué)科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化。設(shè)備強(qiáng)化同時(shí)帶來(lái)最小換熱溫差的變化， 進(jìn)而，通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化后的反應(yīng)系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)及換熱網(wǎng)絡(luò)的再優(yōu) 化。部分裝置的優(yōu)化效果可達(dá) 40%以上。本技術(shù)若用于工藝包效果會(huì)更好。 （3） 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 含換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化二項(xiàng)內(nèi)容。通過(guò)夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用熱及用冷過(guò)程的優(yōu)化，對(duì)新過(guò)程，一般可節(jié)能 20?40%，對(duì)已 有過(guò)程，一般可節(jié)能 10?30%。蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化含鍋爐系統(tǒng)，蒸汽儲(chǔ)能，熱電 聯(lián)產(chǎn)，燃料系統(tǒng)等的優(yōu)化，節(jié)能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 以?shī)A點(diǎn)技術(shù)為核心，從各裝置的工藝優(yōu)化入手，首先實(shí)現(xiàn)能量需求側(cè)的優(yōu)化， 然后對(duì)各裝置進(jìn)行夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使能量回收達(dá)到最優(yōu)，然后考慮各 裝置之間的能量?jī)?yōu)化，最后是公用工程系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化。最終，做到全系統(tǒng)的能 量?jī)?yōu)化。Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化是工廠能量?jī)?yōu)化的最佳解決方案，可顯著提高 系統(tǒng)能效。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 該技術(shù)具有近 30 年的研究歷史，數(shù)千套裝置的工業(yè)實(shí)踐，是美國(guó)國(guó)家能源 署首推的過(guò)程工業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)。 本項(xiàng)目組自 2008 年與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)過(guò)程集成中心（CPI）展開(kāi)合作，在 近 20 年過(guò)程模擬優(yōu)化研究基礎(chǔ)上，消化吸收 CPI 的過(guò)程集成技術(shù)，經(jīng)過(guò) 10 余個(gè) 工廠，近 30 套不同工業(yè)裝置（涉及石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品工業(yè)、 制藥工業(yè)、電力等過(guò)程）的工業(yè)實(shí)踐，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。 優(yōu)化過(guò)的典型工業(yè)過(guò)程有： 20 萬(wàn)噸/年二甲醚裝置優(yōu)化 60 萬(wàn)噸/年煤制甲醇過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年水玻璃生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年白炭黑生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆制油過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆蛋白生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 22天津大學(xué)科技成果選編 120 萬(wàn)方/天天然氣處理過(guò)程優(yōu)化 150 萬(wàn)噸/年常減壓裝置優(yōu)化 20 萬(wàn)噸/年催化裂化裝置優(yōu)化 4 萬(wàn)噸/年氣分及 MTBE 裝置優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年 HFC125 裝置優(yōu)化 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)是降低能耗和企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)，帶來(lái)節(jié)能減排的社會(huì) 效益。 節(jié)能減排勢(shì)在必行，系統(tǒng)優(yōu)化是幫助企業(yè)提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有 效技術(shù)途徑。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品、制藥、電力等行業(yè) 合作方式及條件：面議

能量回饋?zhàn)冾l器產(chǎn)品技術(shù)是在全球節(jié)能趨勢(shì)下，針對(duì)傳統(tǒng)變頻器所 做的一種技術(shù)改進(jìn)。釆用了基于有源PFC的能量回饋技術(shù)，在電力傳動(dòng)場(chǎng) 合，把電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的再生能量通過(guò)回饋方式加以利用；解決了傳 動(dòng)變頻器能耗高、壽命低的缺點(diǎn)，同時(shí)大大降低了對(duì)電其他電子設(shè)備的 干擾。該技術(shù)符合國(guó)家節(jié)能政策，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。性能指標(biāo)： 1. 輸入三

本成果可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其技術(shù)途徑是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進(jìn)而降低成本。可以起到節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。本成果以化工原理、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)模擬、過(guò)程集成為技術(shù)手段，著眼于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的能量消耗和物料消耗，降低生產(chǎn)成本。其特點(diǎn)是使用成熟設(shè)備的優(yōu)化組合及優(yōu)化操作，通過(guò)加工過(guò)程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達(dá)到節(jié)能、降耗、增效、減排的目的，技術(shù)成熟可靠。大多數(shù)節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫?zé)峄厥罩恢塾诘蜏責(zé)嵩鯓踊厥眨境晒麆t通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)法將低溫?zé)峤档阶畹停缓笤倏紤]其回收；根據(jù)能量守恒定律，低溫?zé)岬慕档停厝粠?lái)外部能量供應(yīng)的降低，因而，可以顯著降低外部能來(lái)能量消耗，同時(shí)，將低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)的負(fù)荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)局部?jī)?yōu)化，但是，從整個(gè)裝置的角度考慮精餾塔系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化則是一個(gè)整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會(huì)更顯著。隨著過(guò)程系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生了過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個(gè)新的高度。主要包括：1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化4 Total Site能量系統(tǒng)優(yōu)化該技術(shù)成果適用于各類過(guò)程工業(yè)過(guò)程，包括石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品化工、制藥過(guò)程、鋼鐵、電力等，技術(shù)成熟可靠，沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，投資回收期可控制在1年以內(nèi)，也可根據(jù)工廠要求控制在3年以內(nèi)

本成果較傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)能65%，技術(shù)指標(biāo)已達(dá)歐洲同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)劃2年內(nèi)建成投產(chǎn)，5年內(nèi)年銷售收入達(dá)5億元，10年內(nèi)達(dá)到20億元。本成果已產(chǎn)品化。一體機(jī)已銷售1000多套，實(shí)現(xiàn)銷售收入1.5億元。

本發(fā)明公開(kāi)了一種能量受限條件下的全雙工中繼能量自回收通信方法及系統(tǒng)，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。每一個(gè)時(shí)隙被劃分為兩個(gè)子時(shí)隙，第一子時(shí)隙為信息發(fā)送階段，信源產(chǎn)生信息信號(hào)并發(fā)送給中繼，各中繼嘗試解碼該信號(hào)。第二子時(shí)隙為同步信息轉(zhuǎn)發(fā)與能量收集階段，系統(tǒng)從上一階段成功解碼的中繼中選取一個(gè)最優(yōu)的中繼將解碼的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給信宿；同時(shí)信源向中繼發(fā)送能量信號(hào)，各中繼接收信源發(fā)送的能量信號(hào)以及最優(yōu)中繼轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)并轉(zhuǎn)化為能量，實(shí)現(xiàn)全雙工中繼的同步信息轉(zhuǎn)發(fā)與能量收集。其中，兩個(gè)子時(shí)隙時(shí)長(zhǎng)由預(yù)設(shè)時(shí)間分割策略確定。通過(guò)這種方式，可以平衡兩個(gè)子時(shí)隙下中繼和信宿成功解碼的概率，達(dá)到降低系統(tǒng)中斷概率、提升系統(tǒng)能量效率的目的。

金屬氧化礦浮選屬世界上選礦界難題之一。本項(xiàng)目以氧化銻礦為突破口，研制出JV系列金屬氧化礦浮選捕收劑，并依據(jù)該浮選劑為特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出金屬氧化礦浮選工藝。

本發(fā)明公開(kāi)一種液壓挖掘機(jī)能量?jī)?yōu)化系統(tǒng)。其第三電磁換向閥與液壓挖掘機(jī)的工作油缸的無(wú)桿腔、控制閥、第二電磁換向閥分別連通，第二電磁換向閥與蓄能器、第一電磁換向閥分別連通，第一電磁換向閥與液壓挖掘機(jī)的油箱、液壓馬達(dá)的進(jìn)油端口分別連通，第四電磁換向閥與液壓馬達(dá)的出油端口、蓄能器、液壓挖掘機(jī)的油箱分別連通，溢流閥的進(jìn)油口與蓄能器連通，溢流閥的出油口與液壓挖掘機(jī)的油箱連通；液壓挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的信號(hào)輸入端口、液壓馬達(dá)的排量信號(hào)端口、第一電磁換向閥的輸入信號(hào)端口、第二電磁換向閥的輸入信號(hào)端口、第四電磁換向閥的輸入信號(hào)端口、液壓挖掘機(jī)控制閥的輸入信號(hào)端口、第三電磁換向閥的輸入信號(hào)端口分別與控制器連接。

本項(xiàng)目涉及的是一種與大線能量焊接用鋼相配套的專用藥芯焊絲。近年，隨著構(gòu)件的大型化和大跨度化，為提高焊接施工效率和降低生產(chǎn)成本，諸如自動(dòng)氣電立焊、埋弧焊、電渣焊等大線能量焊接方法已相繼在造船、建筑、橋梁、石油化工、海洋結(jié)構(gòu)等制造領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 例如，在船舶制造中，焊接工時(shí)約占總工時(shí)的40%，焊接成本約占船舶制造成本的17%，日本造船行業(yè)從90年代初開(kāi)始應(yīng)用大線能量焊接技術(shù)后，焊接效率較傳統(tǒng)的多道次焊接提高近10倍，但是在大線能量焊接條件下，焊接接頭處的溫度升高、受熱時(shí)間增長(zhǎng)，導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)(HAZ) 晶粒組織粗化，會(huì)使力學(xué)性能尤其是沖擊韌性變差，為解決此問(wèn)題，日本在20年前就已采用氧化物冶金新技術(shù)研究開(kāi)發(fā)成功能夠承受400kJ/cm以上熱輸入的大線能量焊接造船鋼板，40至100mm厚度的鋼板可實(shí)現(xiàn)一道次焊接成形，使造船成本顯著降低、船舶建造周期大幅度縮短，但日本各鋼鐵公司對(duì)這項(xiàng)技術(shù)嚴(yán)格保密從不披露其工藝細(xì)節(jié)。在此背景下，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)和科研院校相繼開(kāi)展了大線能量焊接專用鋼的研究開(kāi)發(fā)，其中，東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室同國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)合作已經(jīng)工業(yè)試制成功線能量大于400kJ/cm的 戰(zhàn)略石油儲(chǔ)罐用鋼（該項(xiàng)成果2013年獲冶金科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)）和EH40、EH36級(jí)船板用鋼，但是與這些大線能量焊接用鋼相配套的國(guó)產(chǎn)焊接材料此前鮮有研究開(kāi)發(fā)和實(shí)際應(yīng)用業(yè)績(jī)報(bào)道，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所需的100-300kJ/cm 大線能量焊接專用藥芯焊絲幾乎全部從日本高價(jià)進(jìn)口，而能夠承受400kJ/cm以上線能量的高端藥芯焊絲日方處于某種戰(zhàn)略考量至今拒絕出口中國(guó)市場(chǎng)，為了改變這種長(zhǎng)期受制于人的被動(dòng)局面，東北大學(xué)RAL國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基于前期大線能量焊接用鋼研發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)，近期已試制成功直徑1.0-1.6mm、焊接線能量100-500kJ/cm、適于氣電立焊的大線能量焊接專用藥芯焊絲，藥芯焊絲在線能量200～425kJ/cm的較大范圍內(nèi)，各項(xiàng)力學(xué)性能均能滿足目前國(guó)內(nèi)常用船板的大線能量焊接要求，同樣有望滿足儲(chǔ)油罐鋼板的大線能量焊接要求。該焊絲除有望替代進(jìn)口、滿足國(guó)內(nèi)造船企業(yè)和國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)的大量需求外，還有望在海洋工程、石油化工、高層建筑和橋梁建造等眾多領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。