微通道冷却器的数值分析

微通道热沉是制作在硅芯片基底背面的微细通道,其水力直径范围为10～1 000 μm.微通道具有高表面积-体积比、低热阻、低流量等特点,是一种高效散热的解决方案.一个典型应用是激光二极管列阵的致冷.然而,微通道里流体的状态和传热与宏观状态相比有很大不同,有必要开展进一步研究.论文采用商业软件CoventorWareTM建立一个平板式微通道的有限元模型,据此对微通道中流体状态及传热进行了数值计算,获得了单个微通道中流场和温度的分布.结果表明,对于2 000 μm×50 μm×500 μm的微通道,能够对500 W/cm2的热通量快速散热,热阻仅有0.042 3 K/(W·cm-2).     

固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱测定水果中5种植物生长调节剂残留量

建立了固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定水果中6-苄基腺嘌呤(6-BA)、噻苯隆、氯吡脲、多效唑和烯效唑5种植物生长调节剂残留量的分析方法。水果样品经乙腈提取,NH2固相萃取小柱进行富集、净化,以二氯甲烷-甲醇(92∶8)为洗脱溶液,浓缩定容后,用Waters ACQUITY UPLC BEH C18(50 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱分离,流速0.3 m L/min,以水-甲醇为流动相梯度洗脱,于UPLC-MS/MS仪多反应监测(MRM)模式测定,基质匹配标准溶液外标法定量。结果表明,5种植物生长调节剂在5~500 ng/m L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数(r2)为0.996 1~0.999 6。在0.004,0.02,0.1 mg/kg加标水平下,方法的回收率为75.6%~110.5%,相对标准偏差(RSD)为1.2%~12.8%,方法检出限(LOD,S/N≥3)为0.001~0.002 mg/kg,定量下限(LOQ,S/N≥10)为0.003~0.006 mg/kg。该方法操作简便、灵敏度高、准确可靠,适用于水果中5种植物生长调节剂残留量的同时测定。     

新型升阻混合型垂直轴风力机气动特性研究

考虑S型与H型垂直轴风力机的特点,设计了一种新型升阻混合型垂直轴风力机,采用CFD法计算其启动与气动性能。结果表明,原始H型垂直轴风力机数值结果与试验值在各工况下吻合良好;新型升阻混合型垂直轴风力机不同方位角下的启动力矩均大于原始H型风力机,最小及最大值分别提升232%和83.3%;S型风轮输出功率随叶片重叠比增加而减小,完全重叠时输出功率基本为0;新型升阻混合型垂直轴风力机最大风能利用率为0.298,具有更复杂的流场特性。     

采用坡度磁场提高同轴腔电子回旋管的效率

 通过选择适当电子初始的横纵向速度比，并引进坡度磁场的方法，来提高同轴腔电子回旋微波激射器效率。非线性模拟表明，用这种办法可以将德国卡尔斯鲁研究中心研制的同轴腔电子回旋微波激射振荡器的实验效率，从26.7%提高到31.5%。这种效率放大的物理机制是：坡度磁场改变了相对论电子的运动条件，有效地改善了波束互作用过程中电子的群聚状态，使电子束有更多的动能转换为电磁能，从而提高了电子束的换能效率。     

气相色谱-质谱法测定鸡蛋中三聚氰胺

建立了气相色谱-质谱法测定鸡蛋中三聚氰胺的方法. 鸡蛋样品经三氯乙酸提取,乙酸铅沉淀蛋白后,过MCX阳离子交换固相萃取小柱除去样品基质干扰,用N,O-双三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)+三甲基氯硅烷(TMCS)(99+1)衍生,进行气相色谱-质谱分析. 在0.010~2.00 mg/L浓度范围内,线性关系良好(r=0.9996),检出限为0.01 mg/kg. 方法回收率为90.1%~94.7%,RSD为1.7%~5.3%. 方法准确、灵敏,适用于鸡蛋中三聚氰胺的检测.     

色散负折射特异介质的1维光子晶体缺陷态

在1维光子晶体中引入色散负折射特异介质,分析了其介电常数和磁导率在微波区（1～10 GHz）与频率的关系。分别对以色散负折射介质为缺陷的正折射率介质光子晶体及以正折射率介质为缺陷的正负折射率介质光子晶体进行了数值仿真,得出了均匀平面电磁波在正入射和斜入射时的透射谱。结果表明:在介电常数和磁导率均为负值的不同禁带中,分别出现了单、双缺陷模。利用透射谱的这一特点,可实现单、双通道滤波。     

谐振腔提高横向光电效应的量子效率

根据位置敏感探测器的原理,设计了p-i-n型的谐振腔结构,研究谐振腔提高横向光电效应的量子效率。以一维缺陷光子晶体作为顶部光学镜,底部为分布式Bragg反射镜(DBR),中间为激活介质谐振腔。利用传输矩阵法计算了一维缺陷光子晶体的透射特性。由于顶部和底部结构的高反作用,一维缺陷光子晶体的透射谐振导模将被有效地限制在激活介质中。通过对谐振腔模型的分析,得出了激活介质的量子效率,并进行了数值仿真。结果表明,一维缺陷光子晶体的谐振导模能有效提高谐振腔中激活介质的量子转换效率。     

液相色谱-离子阱-飞行时间质谱法定性分析未知着色剂

使用理化性质鉴别、紫外可见分光光度计、超快速液相色谱仪-二极管阵列检测器-离子阱-飞行时间串联质谱仪(UFLC-PDA-MS-IT-TOF)共同对用于"染色橙"的未知着色剂进行定性分析,并用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)进行确证。通过紫外光谱确定未知着色剂特征吸收波长,再用液相色谱分离,用PDA检测器可知其出峰时间,用质谱检测可知与其它干扰物质是否分离。在确定干扰物质与未知着色剂进行分离后,可以得到未知着色剂的分子离子峰和五级质谱碎片,根据碎片离子,推导出了裂解途径,并使用分子式软件预测了未知着色剂分子式。综合实验结果,最后定性了用于"染色橙"的未知着色剂为"橘红2号",其分子式为C18H16N2O3(m/z 309.1932)。用超高效液相色谱-串联质谱将未知着色剂与橘红2号标准品的保留时间、离子对m/z 309.3>153.3和m/z 309.3>278.3及离子比率进行比对,确证定性结果是准确的。本实验为未知物定性提供了一个有效的思路和方法。     

新型升阻混合型垂直轴风力机气动特性研究

考虑S型与H型垂直轴风力机的特点，设计了一种新型升阻混合型垂直轴风力机，采用CFD法计算其启动与气动性能。结果表明，原始H型垂直轴风力机数值结果与试验值在各工况下吻合良好；新型升阻混合型垂直轴风力机不同方位角下的启动力矩均大于原始H型风力机，最小及最大值分别提升232%和83.3%；S型风轮输出功率随叶片重叠比增加而减小，完全重叠时输出功率基本为0；新型升阻混合型垂直轴风力机最大风能利用率为0.298，具有更复杂的流场特性。