液滴流微反应器的基础研究及其应用

综述了近些年来快速发展的液滴微流控技术,回顾了微流控系统中液滴的基本行为,如液滴的生成、运动、聚并和分裂等研究进展,重点探讨微液滴作为反应器其内部的流动、传质和反应过程,以及液滴流微反应器已有的和潜在的重要应用价值。通过精确调控液滴在微尺度上的行为(产生、聚并与分裂、内部的混合与反应等),使单个液滴成为新型受限空间内的微型间歇反应器,而微通道内的液滴流进而形成了若干间歇反应器构成的连续流反应器新型式。除了微流控技术普遍具有的微小尺寸效应带来传质传热强化、易于放大等优势外,液滴流微反应器还具有诸如避免试剂交叉污染、液滴内部可控混合、易于独立调控、便于高通量筛选或者制备等独特特点,使得其在功能材料制备、化学合成以及生物化工方面有着广泛的应用。

搅拌釜内液-液混合溶析沉淀法制备纳米姜黄素颗粒

研究了在搅拌釜内利用溶析沉淀法制备姜黄素纳米颗粒的过程,分别探讨了搅拌釜尺寸、搅拌形式、初始浓度以及搅拌转速对制备结果的影响。通过平面激光诱导荧光技术定量测量釜内液液混合行为,揭示了流体混合环境的控制是决定溶析沉淀产品过程的关键因素。实验表明,搅拌速度过低无法保证流体混合效率,将导致颗粒黏结;搅拌速度过高带来颗粒与流场的强剪切作用,引起颗粒破碎;局部过饱和度过大,引起颗粒的生长和聚团。搅拌釜内纳米颗粒制备需提供适度强化的流体混合环境。

激光诱导荧光技术在液体混合可视化研究中的应用

在研究混合过程的多种实验方法中,定量的可视化测量技术不仅可同时显示流场中各位置混合效果的差异,还可直观地反映混合过程随时间的变化规律。其中,激光诱导荧光技术具有测量精度高、无干扰流场、实现方式简单等优势,是用于检测化工过程流动-混合行为的先进测试技术。对该技术的测试原理、实现方式进行了详细的介绍,探讨该技术在可视化液体混合过程以及反应流混合过程的研究进展。

微通道中液滴内部混合过程的μ-LIF可视化和LBM模拟

采用μ-LIF技术可视化研究了微通道中液滴内部的组分混合行为,建立了描述多相多组分体系的格子Boltzmann方法 (LBM),通过μ-LIF实验确定了LBM模型关键参数,成功模拟了微通道中液滴内部的混合行为。研究表明,液滴在运动中发生形变可以有效缩短传质距离,实现强化混合的目的。同时,分散相对壁面的润湿性质对复杂结构微通道中液滴流动起着重要作用。所得结果为微尺度复杂流动行为的研究提供了理论基础。

多相/多组分LBM模型及其在微流体领域的应用

多相/多组分流体在化工领域中广泛应用,通常伴随有组分传递、相变、界面的产生与运动、化学反应等复杂的物理、化学过程,建立描述相应复杂体系的理论模型和模拟方法面临着极大的挑战。格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method,LBM)是近年来备受关注的一种介观模拟方法;多相/多组分格子Boltzmann模型具有易于追踪多相动态界面、壁面性质设定简单等优点,从物理模型到计算精度和速度都有很大的优势,尤其适合于模拟微化工系统下的多相多组分流动问题。以格子Boltzmann方法为基础,重点介绍了气液及液液体系多相/多组分LBM模型的研究进展以及其在微流体系统中的应用。

一种改进的星点质心算法

本文结合图像传感器的实际像元感光区形状和像元填充率,提出了一种改进的质心算法。该方法根据不同像元感光区形状和像元填充率下感光区中心坐标不同的特点,通过修改传统质心算法中像元坐标的取值来提高质心算法的定位精度。在分析星点的灰度分布特点的基础上,明确了如何仿真产生一个星点光斑,并通过仿真实验验证了改进质心算法的有效性。实验结果表明:在理想情况和噪声存在情况下,改进质心算法的定位精度优于双线性插值质心算法和传统质心算法。

星敏感器模型参数分析及校准方法研究

对星敏感器的实际测量模型和模型参数的校准方法进行了深入研究。首先,在星敏感器理想测量模型的基础上,充分考虑焦距偏差、光学系统的成像畸变、图像传感器感光面的倾斜、图像传感器感光面的旋转和主点偏差等因素对导航星实际成像位置的影响,用几何的方法建立了星敏感器的实际测量模型,其次,分析了各因素对星敏感器测角精度的影响规律;通过实测校准数据,借助最小二乘法求解模型参数,完成了星敏感器的校准。实验结果表明,测角精度得到了提高。

弹载星敏感器太空光环境研究

分析弹载星敏感器对星空成像时的太空光环境.运用普朗克黑体辐射定律,估算杂散光(太阳光、月亮光、地气光)在星敏感器工作高度处的辐照度;计算任意时刻星敏感器光轴与杂散光之间的夹角;综合考虑遮光罩的抑制杂散光作用,建立弹载星敏感器太空光环境的实时模型.仿真结果表明,星敏感器光轴与杂散光之间的夹角与实际情况吻合,该模型能够方便实时地估算弹载星敏感器的太空光环境,可为确定星敏感器的选星策略和导弹发射窗口提供依据.

智能APS控制器的设计与实现

在分析APS图像传感器STAR1000驱动时序的基础上,设计了一种基于FPGA的智能APS控制器。采用自上而下的设计思想,将该控制器分为3个模块:微处理器接口信号控制模块(McuCtrl)、静态存储器(SRAM)信号控制模块(SramCtrl)和APS信号控制模块(ApsCtrl)。利用VHDL语言进行硬件描述,编译完成后利用Modelsim软件对所设计的控制器仿真分析,最后将其应用到星敏感器原理样机,通过实际系统检验它的有效性。

基于动态规划算法的专有名词切分

提出了一种对专有名词字串进行自动切分的方法,该方法对大量通用形式的专有名词进行统计分析,根据专有名词用字的出现位置和出现次数来分析,并把出现概率转换为估价值。则根据中文专有名词的特点,将中文专有名词的切分问题转换为决策树求最优解问题。采用动态规划法选取最优路径,从而确保结果的整体估价值最优。以中文姓名为例,实验表明该方法具有很快的速度和很高的正确率,用10个名字的字符串进行测试正确率为99.66%以上。

虚拟样机技术在装甲车辆动态特性仿真中的应用

基于虚拟样机技术建立了某型装甲车辆完整的传动系统动力学仿真模型和行驶仿真实验平台,在该平台上开展了整个传动系统动力学仿真研究,获得了关重件的动态载荷谱并对关重件进行寿命预测,使用该模型可对装甲车辆进行平顺性分析和故障仿真及整体性能分析等,为完善武器装备维修规程和制定合理的维修周期提供科学依据。

弹载星敏感器动态测角的分析

分析了弹载星敏感器在动态条件下的测角精度。明确了弹载星敏感器成像模型及其安装方式,并在系统设计所要求的动态条件下,定性定量分析了前向飞行和姿态变化所引入的像移量和测角误差。结果表明,前行飞行不会带来像移,姿态变化会带来像移。因而需要补偿姿态变化所引入的像移量,从而提高弹载星敏感器在动态条件下的测角精度。

基于OCR的纵向文字校对的研究与实现

提出一种基于OCR识别的文字纵向校对的实现方法,在文字信息处理、图像显示和校对过程中提出了自己的算法和策略,对数组结构及其读写方法进行了较细致的分析。以汉字的纵向校对为例,实验表明该方法具有很快的计算速度,对一个有经验的校对人员而言,通过纵校和横校的结合可以使差错率控制在万分之三以内。

缺货不补的随机存储系统的建模与仿真

基于,策略,讨论了缺货不通过到达的订货进行补充的随机存储系统。假定需求量、需求发生的间隔、以及提前时间都为随机变量,建立了系统的数学模型。给出库存总费用和缺货率的计算公式,将二者加权平均得到策略的综合系数。设计了系统仿真运行框图,在各种费用参数给定后,利用计算机仿真和综合系数来选定最优存储策略。

基于综合系数的随机存储系统建模与仿真

讨论了需求量、需求发生的间隔均为随机变量的(s,S)策略随机存储系统。以库存总费用和缺货率为系统性能指标,建立仿真模型,将二者加权平均给出策略的综合系数的计算公式。设计了仿真运行图,在各种费用参数给定后,利用计算机仿真技术和综合系数来选定最优存储策略。

变结构控制器的仿真模型研究

变结构控制器集中了非线性控制与线性控制的优点,既保证了系统的快速性,又具有良好的跟踪精度.运用控制理论及牛顿运动规律,阐述了变结构控制器的建模机理,重点研究在MATLAB/SIMULINK动态系统仿真环境下,利用已有模块搭建变结构控制器的仿真模型.该仿真模型已被成功地应用于某型自行高炮随动系统的仿真研究中.

弹载星敏感器动态测角补偿方法的研究

针对弹载星敏感器在测星过程中因弹体姿态变化带来的像移问题,提出了动态测角的补偿方法。首先,建立了星点相对图像传感器感光面匀速直线运动情况下的像元灰度分布的数学模型;其次,给出了测角补偿的原理及方法;最后,进行了仿真实验,结果表明,该补偿方法对星点在面阵图像传感器的感光面上的运动速度不敏感,补偿后的动态测角误差与静态的测角误差相差无几,补偿后的动态测角误差最大为2″。

Space luminous environment adaptability of missile-borne star sensor

To solve the problem of stray interference to star point target identification while a star sensor imaging to the sky,a study on space luminous environment adaptability of missile-borne star sensor was carried out.By Plank blackbody radiation law and some astronomic knowledge,irradiancies of the stray at the star sensor working height were estimated.By relative astrophysical and mathematics knowledge,included angles between the star sensor optical axis point and the stray at any moment were calculated.The calculation correctness was verified with the star map software of Stellarium.By combining the upper analysis with the baffle suppression effect,a real-time model for space luminous environment of missile-borne star sensor was proposed.By signal-noise rate(SNR)criterion,the adaptability of missile-borne star sensor to space luminous environment was studied.As an example,a certain type of star sensor was considered when imaging to the starry sky on June 22,2011(the Summer Solstice)and September 20,2011(August 23 of the lunar year,last quarter moon)in Beijing.The space luminous environment and the adaptability to it were simulated and analyzed at the star sensor working height.In each period of time,the stray suppression of the baffle is analyzed by comparing the calculated included angle between the star sensor optical axis point and the stray with the shielded provided by system index.When the included angle is larger than the shielded angle and less than 90°,the stray is restrained by the baffle.The stray effect on star point target identification is analyzed by comparing the irradiancy of 6 magnitude star with that of the stray on star sensor sensitization surface.When the irradiancy of 6 magnitude star is 5 times more than that of the stray,there is no effect on the star point target identification.The simulation results are identical with the actual situation.The space luminous environment of the missile-borne star sensor can be estimated real-timely by this model.The adaptability of the star sensor to space luminous environment can be analyzed conveniently.A basis for determining the relative star sensor indexes,the navigation star chosen strategy and the missile launch window can be provided.

随机需求和提前时间存储系统的建模与仿真

讨沦了需求量、需求发生的间隔以及提前时间都为随机变量的一般随机存储系统。以平均库存总费用和缺货率为系统性能指标建立仿真模型,将二者加权平均得到策略的综合系数。在各种费用参数给定后,利用计算机仿真技术来选定最优存储策略。

溃疡性结肠炎基因工程动物模型的研究进展

近年来,随着经济条件的不断改善,人们的饮食结构和生活习惯也在不断改变,溃疡性结肠炎(UC)的发病率明显提高。UC是炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的一种,又称为非特异性溃疡性结肠炎,另一种典型的炎症性肠病是克罗恩病(CD),两者均是以肠黏膜的慢性和间歇性炎症为特征[1-3]的原发性慢性胃肠道复发疾病。UC发病率远远高于CD,临床以腹泻、黏液脓血便、腹痛、里急后重、发热等为主要症状。该病大多数病程缓慢,有反复发作倾向,少数病例会急性暴发,病情凶险。由于该病的这些特点,目前还不能复制出一个完全符合人类UC发病机制及临床表现的实验动物模型。然而其发病原因涉及环境、遗传、免疫及炎症介质等因素[4-5],并且因其具体病因、发病机制、疾病发展规律等尚不明确而被认为是胃肠道最严重且难治的疾病之一。