急冷塔喷雾蒸发过程模拟及喷嘴流量配比研究

基于危险区域占比和出口温度均匀性这两个指标,对急冷塔内的喷嘴流量配比进行了优化研究;并通过改变喷雾粒径和锥角,得到不同工况下的流量配比系数。结果表明:逆流喷射时,配比从10%~100%变化,危险区域占比呈现出先增大后减小并逐渐稳定的趋势;配比40%时,危险区域占比达到峰值,且该峰值会随喷雾粒径和锥角的增大而增大;配比超过70%时,危险区域占比基本降至5%以下,此时受喷雾参数的影响较小。当喷雾粒径较大或锥角较小时,会影响出口温度的均匀性。当流量配比处于70%~90%,5种工况下的评价系数均处于90%以上。

时间反演电磁学研究进展

随着电磁时间反演理论日趋完善、实现日趋成熟、应用日趋广泛,针对电磁时间反演的研究已逐渐成为一个相对独立的学科领域——时间反演电磁学。文章从电磁时间反演理论、电磁时间反演实现和电磁时间反演应用三个方面较为系统地对时间反演电磁学的研究进展进行了综述,并以此为基础,对后续研究给出了建议。

基于深度物理启发神经网络的微波波导器件逆设计方法

使用物理启发的神经网络方法求解物理逆问题正成为一种趋势,但仅通过损失函数引入物理信息的方案难以求解.为解决电磁器件逆设计中物理启发神经网络模型不易收敛的问题,本文引出了深度物理启发神经网络.深度物理启发神经网络使用偏微分方程的基本解构成的网络替代传统的前馈神经网络,将数学物理模型嵌入网络结构.这一特点使深度物理启发网络的训练参数具有实际物理意义,相较传统物理启发神经网络拥有更简洁的损失函数,计算效率和稳定性也有明显提升.以二端口波导的散射参数设计为例,数值实验结果表明该方案在保证与设计目标相关性系数大于0.99的同时,最快可在25 s实现器件逆设计,且能够获得多样化的结构设计结果.本文提出的方法为逆物理问题求解构建及神经网络的物理信息嵌入探索提供了新思路.

沉积时间和电流对多孔表面沸腾特性的影响

多孔表面是提高沸腾传热性能的有效表面改性技术。为探究多孔表面的制备参数对沸腾传热性能的影响,应用电化学沉积法在不同的沉积时间和电流下制备了多孔表面,并在常压下对去离子水进行了池沸腾实验。与普通表面相比,多孔表面显著提高了沸腾传热性能。最大临界热流密度(CHF)和最高传热系数(HTC)分别达到3.00 MW/m^(2)和136 kW/(m^(2)·K),比光滑表面分别提升了145%和156%。CHF和HTC对多孔表面的增强归因于气化核心数量增加、传热面积的增加和毛细芯吸力的增强。

平面相控阵宽角扫描技术

宽角扫描技术是近年来平面相控阵研究领域的热点和难点。从2008年起,电子科技大学计算电磁学团队便开展了相关研究工作,提出了利用方向图可重构技术突破平面相控阵宽角扫描瓶颈的理论和实验方案,并逐步发展了基于电磁镜像原理、表面波辅助设计、磁流源技术、非周期阵列和时间反演自适应优化等理论和方法,用于实现平面相控阵宽角扫描。文章回顾了该团队在平面相控阵宽角扫描领域的研究历程,并对其研究发展做出展望。

新高考背景下专业分流实施和学生后续培养探索

文章结合新高考招生数据,以浙江工业大学计算机学院为例,分析专业分流中遇到的实际问题,探索学生后续的培养措施,并结合数据验证实际的效果。

亚波长间距理想导体球阵列近区时间反演电磁场的快速求解

为快速求解亚波长间距分布的理想导体球阵列近区的时间反演电磁场,提出一种基于等效偶极子模型的解析分析方法.首先,通过分析球面波照射理想导体小球的散射场解析解发现,散射场可以近似等效为电磁偶极子辐射场的叠加.等效偶极子的强度与初始激励源的幅度成正比关系.通过建立不同小球等效偶极子矢量间的耦合方程组可以直接求解得到相应矢量的大小.然后,结合时间反演腔理论得到相应的时间反演并矢格林函数,继而得到小球阵列近区的时间反演场分布.最后,通过与数值仿真软件的计算结果进行对比,验证了方法的正确性及高效性.研究表明,时间反演技术结合近场亚波长间距小散射体加载能够实现超分辨率的场聚焦.

基于时间反演技术的电磁器件端口场与内部场转换方法

随着电磁器件的集成化,器件搭载的模块、实现的功能愈发多样.各模块间的耦合难以忽略,设计难度陡然增加,传统设计方法逐渐力不从心,迫切需要寻找一种新的电磁综合设计方法.本文利用时间反演电磁波的时空同步聚焦特性,探索了将时间反演技术应用于器件设计的可能性.首先,基于通用的器件逆设计流程,利用时间反演技术、并矢格林函数及电磁学的基本原理,提出了将器件端口场分布转换为内部场分布的方法,并证明由端口期望场的时间反演场在空间某一位置获得的连续等效源的共轭分布可在端口处产生与期望场接近的场分布.且在单点频逆设计过程中,只需知道端口电场或磁场的切向分量即可完成端口场与内部场的转换.同时,借助格林函数的互易性对本文所提理论做适当变换后,进行数值仿真验证,分析讨论了不同初始信息条件下该方法的适用性.仿真结果与理论相符,证明了理论的正确性,为将时间反演技术应用于电磁器件的逆设计提供了可能.

用于提升有限口径辐射功率的紧耦合相控阵天线的设计

电磁波的辐射功率对其传输距离起着决定性作用.传统上,可以通过增大辐射口径或增加天线单元输入功率来提升电磁波的辐射功率.但辐射口径由于受装配空间限制而无法持续增大,天线单元输入功率的增大也因信号源功率提升困难而难以实现.因此,在有限口径下,如何提升电磁波的辐射功率成了迫切需要解决的问题.通过在有限口径下布置更多单元进行功率合成、改善单元的阻抗匹配和减小损耗以增加天线阵的辐射效率均可提升有限口径辐射功率.基于此,本文设计了一个可用于提升有限口径辐射功率的紧耦合相控阵天线,一方面采用高介电常数的介质基板使阵列小型化,同时使用紧凑型巴伦进行馈电,从而天线单元具有很小的尺寸,最终天线单元周期为0.144λ_(high)×0.144λ_(high)(λ_(high)为自由空间中最高工作频率对应的波长);另一方面通过改善巴伦和天线阵的阻抗匹配,使用频率选择表面匹配层改善天线阵和自由空间的阻抗匹配,以及使用低损耗的介质基板,从而提升天线阵的效率.仿真和测试结果表明,在1.7—5.4 GHz内天线阵具有宽角扫描性能并且保持高辐射效率.经过对比分析,本文设计的天线阵能够提高有限口径的辐射功率.

实现散射场强整形的微散射体阵列逆向设计方法

本文提出一种基于全介电微散射体的散射阵列结构逆向设计方法,用以实现散射电场强度整形.该方法基于空域傅里叶变换与角谱变换,从给定目标区域处期望实现的散射场强分布出发,逆向求得所需的感应源,再利用电磁感应源理论,逆向设计微散射体阵列,且只需通过解析计算便能够快速地求取出微散射体阵列的电磁参数值分布.基于提出的逆向设计方法,文中提供了三维情况下的具体算例,实现了给定方形面目标区域的散射场强整形.理论计算结果与全波仿真结果符合良好,表明本文提出的逆向设计方法具有可行性与有效性.

Seeing time-reversal transmission characteristics through kinetic anti-ferromagnetic Ising chain

As an example of our new approach to complex near-field （NF） scattering of electromagnetic waves, the timereversal （TR） transmission process on an NF current-element array is mapped to the statistical process on a kinetic Ising transmission chain. Equilibrium statistical mechanics and non-equilibrium Monte Carlo （MC） dynamics help us to find signal jamming, aging, annihilating, creating, and TR symmetry breaking on the chain with inevitable background noises; and these results are general in NF systems where complex electromagnetic scattering arises.