热声热机技术的研究进展

首先简要地介绍热声热机(包括热声发动机和热声制冷机)的基本工作原理和热声技术特点,指出热声热机是基于热致声效应和声制冷效应两类热声效应而工作的,它完全没有机械运动,采用惰性气体工作,是一种可靠性高和环保的新型的能源转换机械。然后重点介绍近十几年来国内外在热声技术研究方面所取得的重要进展,主要包括在热声发动机和热声制冷机两个方面。在热声发动机研究方面,简要回顾热声效应的发现和驻波热声发动机的研究进展,接着介绍行波热声发动机的提出和迅速发展历程,重点介绍热声转换效率达到30%的热声斯特林发动机和压比达到1.3(采用氦气)、效率达到32%的聚能型热声发动机研究工作;在热声制冷技术方面,分别介绍热声驱动脉冲管制冷获取低温的研究工作以及热声驱动室温制冷机获得高效率、大冷量等方面的研究工作,并重点介绍采用声压放大器获得液氢温度以下的完全无运动部件热声驱动脉冲管制冷机(低于20K),以及在?20℃获得了300W以上的制冷量的双行波流程的热声驱动室温热声制冷机。最后,扼要地介绍热声理论方面的研究进展,并对热声技术的问题和该研究领域的发展方向进行展望。

蕴含在热声制冷技术中的物理知识

文章首先介绍了热声制冷的工作原理,其次运用最基本的力学、声学、热力学与热力统计等知识去推导热声制冷技术最重要的两个参数——热穿透深度和临界温度梯度,并对知识的学习有了一个新的高度,接着介绍热声理论的发展进程,尤其是非线性效应的研究,然后通过设计热声制冷机的实验验证Rayleigh准则,最后展望热声制冷技术的发展前景。

声热复合对沙门氏菌的杀菌效果研究

高效低营养组分影响的新型杀菌技术研究一直被广为关注。本文以复原全脂乳为介质,接种沙门氏菌后,分析了温度、时间及功率对声热复合杀菌效果的影响,并对杀菌前后样品的理化性质进行了比较。结果表明:影响杀菌效果的因素大小顺序为:温度、超声时间和超声功率;灭菌对数值为5.0(即杀死99.999%的沙门氏菌)的优化杀菌条件为超声时间8.8 min,超声功率307 W,超声温度50℃,在此条件下处理不但对样品理化品质影响小,而且能够显著降低样品脂肪球直径(p<0.01),脂肪球直径降为处理前的17.86%。说明声热复合杀菌技术可作为一种潜在的杀菌技术应用于液态乳杀菌。

双频微波热声成像方法及应用研究

为解决传统微波热声成像技术对含有骨骼的复杂生物组织难以完整清晰重建的问题,本文提出新型双频微波热声成像技术.即利用两个不同中心频率短脉宽微波激励组织得到两组单频微波热声数据,两组数据利用区域像素均值与区域吸收系数补偿进行能量校准后,以骨骼在不同频率下微波能量吸收系数的比值进行加权相减,最后得到减小骨骼副作用的双频微波热声图像.本文首先对双频微波热声成像方法的原理进行了研究,然后介绍了搭建的双频微波热声成像系统,最后进行了兔膝关节与鸡跖骨成像实验,并对成像结果进行了定性观察与半定量量化分析.实验结果表明,与单频微波热声成像相比,双频微波热声成像中的组织估算尺寸和微波热声信号趋势与相应的组织实际尺寸和理论分析更加符合.双频微波热声成像技术能够减小骨骼的“负造影”作用带来的影响,从而使受此作用影响的半月板、交叉韧带和骨髓腔清晰完整重建.综上,此方法能够提高微波热声成像技术对含骨复杂生物组织的成像能力,从而推动相关应用研究的进展,并为需要缓解骨骼副作用的其他影像学方法提供参考.

低温空气源热泵研究进展

为解决空气源热泵在低温环境下供热量不足、压比大和结霜严重等问题,许多学者进行了理论和实验研究,提出了外加辅助热源、优化压缩机性能和自动除霜等解决方案。笔者总结了部分学者在太阳能空气源热泵、两级压缩与单级中间补气以及除霜技术方面的研究成果,同时介绍了热声热泵技术在低温下提升系统性能,展望了无霜热泵技术在抑制结霜方面的应用前景,以期为低温空气源热泵的继续研究和推广提供参考。

南京理工大学国家科技园——气流热声加工技术

这项理论和原理在俄罗斯目前已是成熟技术。在国内未见报导，该技术从原理上讲有以下几个特点：

碳纳米管和碳黑掺杂对RDX激光点火特性的影响

采用光声光谱技术和差示扫描量热法研究了碳纳米管(CNTs)和炭黑(CB)掺杂对黑索今(RDX)激光点火特性的影响。结果表明:纯RDX在368mJ激光作用下,没有发生明显变化。经CNTs和CB掺杂处理后,RDX样品在很小的激光能量作用下就会发生分解,CNTs掺杂比CB掺杂对RDX的激光点火特性影响显著,在223mJ二者掺杂都存在一个最佳的点火延滞期。DSC分析表明掺杂后影响了RDX的热分析性能。

Thermal conductivity of dielectric nanowires with different cross-section shapes

Non-equilibrium molecular dynamics simulations have been performed to investigate the effect of the cross-section shape on the thermal conductivity of argon nanowires. Some typical cross-section shapes, such as triangle, square, pentagon, hexagon and circle, axe carefully explored. The simulation results show that with the same cross-sectional area of the regular polygons, tim thermal conductivities decrease with the reduction of the sides of the polygons, and the thermal conductivity of the circular nanowire is larger than those of the other polygonal ones. Phonon gas kinetic theory is used to analyse the phonon transport in nanowires, and the concept of equivalent diameter is proposed to illustrate the characteristic dimension of the none-circulax cross-section.