液态金属高性能冷却技术:发展历程与研究前沿

 "热障"问题已经成为阻碍高端电子芯片和光电器件向更高性能发展的重要挑战,发展高性能芯片冷却和热管理技术迫在眉睫。作为一大类新兴的热管理材料,液态金属在对流冷却、热界面材料、相变热控等领域均带来了观念和技术上的巨大革新,打破了传统冷却技术的性能极限,给大量面临"热障"难题的器件和装备的冷却提供了全新解决方案,有望在国防、航空航天、能源系统及民用电子设备等领域的冷却与热管理系统中发挥重要作用。本文回顾了液态金属先进冷却技术的发展历程,主要包括液态金属对流冷却技术、液态金属热界面材料、液态金属（低熔点金属）相变储能与热控技术、基于液态金属的复合冷却技术等;梳理了液态金属冷却技术中的关键科学与技术问题和面临的挑战。     

微纳马达在生物医疗领域中的应用

 作为微纳尺度的动力装置,微纳马达具有体积小、质量轻和驱动力大等优点,在传感检测、微纳加工和环境治理等方面表现出突出的优势,特别是在生物医疗领域具有巨大应用前景。本文阐述了生物医用微纳马达的制备及驱动控制方法,总结了微纳马达在药物靶向运输、细胞识别捕捉、纳米手术、吸附毒素及溶解血栓等生物医疗领域中的应用,并讨论了其在生物医疗领域面临的挑战和未来的发展方向。     

VR/AR在文化旅游与影视中的应用创新 与趋势

 虚拟现实/增强现实（VR/AR）技术是一种改变大众生活方式的新兴科学技术,对大众文化领域将能够产生重大影响。本文分析VR/AR在文化旅游与影视领域的支撑技术及其演进、融合中的应用创新,研究其发展及对传媒文化产业的影响,探讨未来该领域的发展趋势。     

武陵山区典型县域气温变化特征分析——以重庆市酉阳县为例

基于1955-2016年连续性订正的气温数据,运用线性倾向估计、滑动平均等趋势分析方法,Mann-Kendall、累积距平突变检验方法,Morlet小波分析及R/S分析对酉阳县近60年的气温指标进行了研究,揭示该地区气候变化趋势、特征并进行预测及原因探析.研究显示:酉阳县气温在过去近60年里呈微弱上升趋势,升温率高于IPCC第五次报告中的近130年变暖率,为每10年上升0.13℃,并且在21世纪初期发生了增温突变;四季气温中,冬季各气温要素升高对年均温上升贡献最大,最低值为每10年上升0.171℃;酉阳县年均温演变过程中存在3类时间尺度的周期变化规律,各气温要素基本都存在6~9年的较强震荡周期,平均气温短期预测处于偏暖期;R/S分析表明年均气温Hurst指数为0.88,预示着酉阳县未来气温走势会持续升高.     

高电压与绝缘技术课程实验教学改革与实践

高电压与绝缘技术课程是电气工程及其自动化专业核心基础课程之一.但该门课程在本科教学过程中存在实验课程结构分配不合理、教学内容体系不健全、教学方式多样性缺乏等核心问题.研究试从教学内容改革、教学设备系统化及教学方式改革等方面入手,完善该课程教育体系,提升本科生的实验动手能力、团队协作能力以及在研究领域的适应能力,提高该课程的实验教学质量,培养新型高素质人才.     

一种基于双基线旋转的改进干涉仪定位算法

传统双长基线干涉仪（DLBI）测向算法要求两根基线长度严格互质,在模糊数较大时算法性能会严重下降,且对鉴相器误差敏感.针对该问题,文中提出了一种改进的双基线旋转干涉仪（DBRI）定位算法,所提算法利用两组任意长度的基线以任意角速度反向旋转获得相位差进行定位,对鉴相器误差具有鲁棒性,且在模糊数很大时也有较高的定位精度.仿真实验验证了该算法的有效性和正确性.      

超高速碰撞成坑特性分子动力学模拟

基于开源分子动力学程序LAMMPS,对直径为4.86 nm的球形铝弹丸以10 km/s超高速撞击半无限厚铝靶进行模拟.弹坑形成的物理过程与超高速碰撞宏观现象相似,弹坑深度与宏观经验公式计算结果基本一致,获得了弹丸头部相对于碰撞点的位移随时间的变化规律;分析了靶板中冲击波传播特性,碰撞初期冲击波阵面传播速度达到12 km/s,随后冲击波传播速度逐渐减小,接近于弹性波速;弹坑周围观测区发生熔化相变,熔化时间持续0.07 ps,熔化层厚度为2.9 nm;弹坑周围观测区冷却速率达到1015 K/s量级,抑制了原子重结晶,最终呈现为固相非晶结构.      

高压架空型输气管道泄漏扩散数值模拟

基于商业CFD软件FLUENT,选用组分运输模型和k-ε湍流模型,运用PISO求解方法,对以甲烷为主要成分的天然气在空气中的泄漏扩散过程进行数值模拟.得到了不同管内压力和不同泄漏口口径下天然气泄漏量的数值模拟结果,与基于小孔泄漏理论模型计算结果基本吻合.结果表明：管内压力和泄漏量呈线性规律,泄漏口口径和泄漏量呈二次规律;泄漏产生的射流抬高高度随着管内压力的变化明显而随泄漏口口径变化不明显.     

极低浓度甲烷高温氧化宏观参量数值模拟

为了研究极低浓度甲烷的高温氧化特性,通过CHEMKIN模拟软件对甲烷浓度为0.5%、1%、2%、3%、4%的5种极低浓度甲烷气体高温氧化反应进行数值模拟,着重分析高温氧化后压力、温度以及反应物和生成物的变化规律.模拟结果表明,极低浓度甲烷高温氧化过程中,甲烷的体积分数急剧下降;生成的一氧化碳体积分数先急剧上升,然后迅速降低至零.二氧化碳体积分数、温度及压力均急剧上升,然后趋于稳定;且甲烷混合气体高温氧化后二氧化碳体积分数、温度及压力最终值与一氧化碳体积分数的最大值均随着甲烷体积分数的增大而逐渐增大.     

Synthesis and luminescence properties of Mn4+-dopant Ca14Zn6Ga10−xAlxO35 solid solution

Mn~(4+)-activated oxide phosphors,owing to their desirable spectral features,eco-friendly and low cost,are emerging as a new class of non-rare-earth red phosphors for warm white LEDs.However,these phosphors possess low photoluminescence quantum efficiency excited by blue chip currently.Herein we report an isostructural solid solution of Ca_(14)Zn_6Ga_(10-x)Al_xO_(35):0.15Mn~(4+)(0≤x≤10)synthesized by a traditional solidstate reaction route.The microstructure and luminescent performance of this red-emitting phosphor are investigated in detail with the aids of X-ray diffraction,diffuse reflection spectra,photoluminescence spectra/decay/QE,and temperature-dependent PL/QE measurements.Blue shift of energy peaks of~4A_2→~4T_1and~4A_2→~4T_2transition is illustrated by the Tanabe–Sugano diagram and the configurational coordinate diagram.The crystal field strength(Dq)and the Racah parameters(B and C)are carefully calculated to estimate the nephelauxetic effectβrespectively.Particularly we achieve external and internal quantum efficiencies as high as26.1%and 40.3%for Ca_(14)Zn_6Ga_6Al_4O_(35):0.15Mn~(4+)excited by 466 nm,the highest one ever reported in Mn~(4+)activated oxide phosphors under the similar condition.