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关键词： 太极计划   空间引力波探测   时钟噪声传递   原理验证  

摘要： 太极计划是中国科学院提出的空间引力波探测任务,其利用激光差分干涉的方法探测卫星间由引力波引起的pm级位移波动。为消除卫星间因时钟不同步而产生的测量误差,拟采用边带倍频时钟噪声传递方法进行星间时钟噪声测量与消除。本文讨论太极计划星间时钟噪声传递的需求、原理、方法,并设计实验进行原理验证。通过搭建电子学实验测试两个系统时钟噪声的极限值,确定实验相关参数,进一步通过光学实验验证边带倍频传递方案的原理。实验结果表明,本文提出的时钟噪声消除方案及相关参数合理可行,满足太极计划的应用需求。在0.05 Hz~1 Hz频段,星间时钟噪声的抑制效果优于2π×10^(−5)rad/Hz^(1/2),满足太极探路者的噪声需求。本文研究为未来太极计划的时钟噪声传递方案与参数设计奠定实验和理论基础。

关键词： 高等教育   化学课程   传递过程   化工原理   微分方程   传递机理   高等数学   化工专业课程  

摘要： 微分方程作为包罗万象的高等数学一个重要分支,其在化学、物理、航天等多学科领域有着广泛的应用。化工传递过程作为一门化工专业课程,该课程主要研究内容为化工过程中能量传递机理,揭示化工反应过程中,热量、动量与质量3类不同形态能量的传递过程及传递过程之间存在的类似规律。当前高等教育化工专业教学改革理念中,通过充分融合高等数学思维与化工原理。

关键词： 节能与储能   热阻调控   定向推流   局部靶向   时空调节  

摘要： 本文讨论了节能和储能传递过程中动量、热量和质量之间的传递不协同现象,以及由此引起的系统效率、换热量、紧凑性、可靠性、安全性等性能提升困难的瓶颈难题,提出了基于热阻调控的三种典型节能与储能传递过程强化原理及技术.在单侧单相流体传递强化过程中,提出了单侧热阻的定向推流调控方法,实现了热阻与流阻的合理匹配,开发了连续螺旋折流板管壳式换热器、纵向波纹内翅片管和格栅-颗粒复合堆积床技术.在双侧流体传递强化过程中,建立了双侧热阻的局部靶向控制方法,考虑了展向热阻和流向热阻的差异,开发了高温气-气换热器和移动床换热器技术.在相变储能传递强化过程中,揭示了储能过程热阻的时空演变机制,建立了热阻的时空调节方法,开发了超声协同强化相变材料蓄冷技术和多温区相变材料协同热电器件发电技术.

关键词： 化工原理   课程思政   热量传递过程   教学实践  

摘要： 化工原理是化工类专业的一门核心课程,也是该专业学生思政教育的主讲堂。文章以传热章节为例,设立知识传授、能力培养和价值塑造三个教学目标,深挖思政元素并创建章节思政关联图,设计并实施了“课前、课中、课后”全时域的课程思政教育方案,探索了思政教育融入专业课程的方法,提升了育人和育才的教学效果。

关键词： 工程认证   新工科   化工传递过程   教学改革   工程应用  

摘要： 以化学工程与工艺专业的核心课程“化工传递过程”为例,探讨了课程中教学内容和教学方法基于OBE理念的改革与实践。通过优化教学内容,融入课程思政和科研进展,提升学生的学习兴趣;通过革新教学方法,利用通用化工软件辅助学生理解课程概念并锻炼其解决具体工程问题的能力。措施的实施对于激发学生学习兴趣、提升学生工程应用能力和创新意识具有重要意义。

关键词： 静脉输液设置   测速系统   硬件设计   软件开发  

摘要： 静脉输液在临床医学中被广泛应用，以快速实现治疗效果，将治疗液体直接输送到静脉血管中。然而，输液速度对治疗效果有直接影响，不恰当的输液速度设置可能导致不良反应。因此，在静脉输液过程中需要实时监测输液速度。目前，已有光电脉冲测速和超声波测速等方式用于测量输液速度，但其精度有限。因此，本文提出了一种基于热传递原理的静脉输液速度测量技术。技术利用红外温度传感器和微处理器来检测和计算输液管中加热液体在流动过程中的温度变化，并利用互相关算法实时推算流速。这种技术具有极高的准确性和稳定性。本文对该技术进行了深入研究，主要包括以下几个方面：　　（1） 理论公式推导。根据实际应用场景，建立了静脉输液测速的物理模型，并判断了管内液体的流动状态为层流。通过推导，得出了层流状态下管内液体的速度分布，并基于液体的传热理论推导出液体在流动状态下与位置、时间和流速相关的温度分布函数。同时，从宏观角度对流速相关的温度分布进行了分析，得出测得流速与实际流速存在比例系数的结论。该比例系数与输液管的内外径大小、输液管以及液体的恒压热容和密度相。　　（2） 数值模拟与分析。使用COMSOL软件对液体在输液管内的流动进行了数值模拟。通过互相关算法计算信号延迟时间获得的流速，矫正后的流速与设定的流速之间存在极小差异。对不同输液速度进行了仿真，结果表明所得速度结果呈线性关系，说明测得流速与实际流速之比为常数，可以利用比例系数进行矫正。对不同输液管的内外径大小以及不同恒压热容和密度的液体进行了仿真，结果验证了它们与比例系数公式相吻合，因此可以根据实际情况获得比例系数，对测得的流速进行矫正。　　（3） 系统实现设计。根据理论公式和数值模拟结果，设计了一种基于热传递原理的静脉输液测速系统。该系统包括红外温度传感器、加热驱动模块、蓝牙收发模块等硬件组成部分，以及温度监控算法、互相关测速算法、上位机监控等软件组成部分。通过综合设计硬件和软件两个方面，实现了对输液速度的实时测量和记录。　　（4） 实验验证。制作了实物并搭建了实验测试平台。通过对流速计算结果的深入分析，证实了基于热传递原理进行静脉输液测速的方法的可行性。测得的流速与设定值之间的相对误差稳定在10 %以内。长时间连续测试结果表明，该系统具有高度的稳定性和可靠性。通过信噪比分析，确定了最佳的流速测量区间为1.22 mm/s至12.75 mm/s，远远超过了静脉输液的流速范围要求。在流速发生突变时，该系统仅需要一个测量周期的响应时间即可准确测量管内液体的流速。此外，为了获得更高的精度，可以延长冷却时间，但需要综合考虑，因为过长的冷却时间可能延长系统测速的时间。　　综上所述，基于热传递原理的静脉输液速度测量技术具有重要的研究价值，可以为医疗行业提供准确、可靠的输液监测手段。

关键词： 化工传递过程   课程思政   学习效果  

摘要： “化工传递过程”教学实施过程中,授课教师应紧紧围绕知识目标、能力目标和素质目标,以学生为中心深入思考“教学”与“育人”的内在逻辑关系,并开展关于“知识”“能力”与“素质”的交流和讨论,充分认识“业务水平提升”的同时开展“思政素质培养”的重要性。“化工传递过程”课程团队在授课过程中,从马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础、中华优秀文化等方面,运用课程思政全面提升学生学习效果,形成了些许经验和体会,以飨读者。

关键词： “双碳”目标   传递过程   化工原理   课程改革   节能减排  

摘要： 动量、质量和热量传递是化工原理课程的主要内容,其中涉及到的流体输送、精馏、吸收、膜分离、吸附等分离单元均与“双碳”目标有着密切的联系。因此,根据大连理工大学化工类各专业对“双碳”技术进步和行业发展提供急需高素质人才的新要求,以“三传”为主线,提出将“双碳”知识点、“双碳”思政融入各传递过程,并对各单元操作内容重构;建立包含“双碳”工程和科研成果案例的资源库;采用探索、实践启发性教学、多层次实践教学等教学方法提高课堂教学挑战度,从而打造“双碳”背景下化工原理授课新模式与新方法,实现“双碳”专业与产业型人才的培养。

关键词： TRIZ创新理论   特性传递   分割原理   葡萄酒款式   葡萄酒酿造工艺学实验  

摘要： 结合葡萄酒酿造工艺学实验教学体系中存在的问题,将TRIZ创新理论中的特性传递和分割原理应用到葡萄酒款式的创新教学实验体系中,培养大学生的创新思维和创新能力,推进葡萄酒酿造工艺学实验教学的改革创新,从而促进实验教学模式的创新,提高学生解决复杂工程技术问题的能力,为国家培养和输送创新型人才。