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一種通用的耦合矩陣綜合方法
隨著衛星通訊系統的發展，利用單端口天線系統劃分或合并不同頻率信號的技術得到了極大的發展，通信系統中多工器的作用主要是劃分寬帶信號為若干窄帶信號。在衛星有效載荷系統中，輸入輸出多工器決定了射頻信道的性能，對整個系統有著重大影響。?
南方科技大學
2021-04-14
含烴石化尾氣梯級耦合膜分離技術
一種綜合回收含烴石化尾氣中氫氣、輕烴以及其他高附加值物質的集中回收方法。該方法充分考慮物料壓力和組成的特點，將變壓吸附、氣體膜分離等新型分離技術與精餾、吸收和壓縮冷凝等傳統分離技術有機結合，按照分離要求將各分離工藝梯級布局。通過各分離技術的相互促進作用，改善了各分離工藝的操作條件，從而提高了能源的利用效率和物質的回收率；具有多目標同時回收、目標回收率高、能源利用率高，能從低目標濃度的煉廠氣中回收目標產品的優點；適用于石油煉制與加工領域。
大連理工大學
2021-04-14
耦合儲氫單元的燃料電池電源
1 成果簡介作為一種清潔、高效的能量轉換裝置， 燃料電池是各種電化學電池體系中的理論比能量“ 絕對冠軍”， 而且功率密度高、電流密度大， 是最先進的能量轉換技術之一。燃料電池在發電過程中，除了提供電能以外，還會產生廢熱。所以傳統燃料電池電堆中，單片燃料電池之間通常設有冷卻板，需要采用大流量的空氣或者冷卻水來為燃料電池散熱。而燃料電池工作時需要氫氣作為燃料，如果以儲氫合金作為氫源，則儲氫合金在釋放氫氣時會吸收熱量。 本成果將燃料電池與儲氫單元進行結構的耦合，可利用儲氫合金來部分吸收燃料電池發電時產生的廢熱，既解決了燃料電池水管理和熱管理的難題，又能解決儲氫單元放氫穩定性的問題，還能降低燃料電池系統寄生功率，提高系統的功率密度和能量密度。表 1 中列出了耦合型燃料電池的性能參數。本成果耦合型質子交換膜燃料電池解決了質子交換膜燃料電池的水熱管理問題，能夠使燃料電池系統結構更加緊湊，能量密度和功率密度更高。 上圖 耦合燃料電池的內部結構及外部結構圖2 應用說明經過近十年來的電動汽車、分布式電站、電源等領域的廣泛示范應用（燃料電池已經在航天、軍事上得到應用，燃料電池家用電源已經在日本產業化），質子交換膜燃料電池技術的成熟度已經逐漸被用戶所接受。目前，其商業化主要問題是價格較高（采用進口材料成本昂貴），而本項目利用國產原材料制備燃料電池電源，燃料電池材料供應不僅有安全保障，而且還有低成本優勢，可望克服燃料電池高成本的商業化障礙。3 效益分析由于目前國內外尚無同類產品，而且各行各業對新型電源的需求比較迫切，因此本成果具有較大的推廣空間。 如批量生產， 本電源價格每臺約 1500 元/千瓦。 來自政府的資金補助以及軍事、工業、新能源等應用領域的直接采購是使燃料電池電源商業化逐漸興盛的主因。據美國市場研究機構 Pike Research 估計， 2016 年市場上的主力燃料電池產品功率將在 100W~2kW 之間，用于替代部分鉛酸電池和柴汽油發電機，主要應用于船舶、 專用車、無人載具、 戰場支持系統、 備用電源、 應急電源等。
清華大學
2021-04-13
大規模代數系統新型快速算法及與信息科學的交叉研究
成果描述：旨在為大規模代數系統設計新型高效的求解算法，并結合信息科學進行交叉研究。在大規模代數系統新型Krylov子空間算法及其基礎理論、復雜電磁計算、圖像處理高性能數值方法、動力系統與智能控制理論方面進行了系統深入的研究，取得了具有創新性的成果，例如：解決了科學計算中的有關基礎或困難問題；提出了Lanczos雙共軛A-標準正交短遞歸Krylov子空間迭代法BiCOR/CORS/BiCORSTAB方法、一種新的“二維雙連續投影(2D-DSPM)方法”等一系列高效算法；為求解復雜電磁問題產生的復雜線性系統設計了高效算法與預條件技術；提出了一些新型高效的邊界處理、圖像復原方法，具有更快的計算速度和更好的復原質量；將數值代數與特殊矩陣分析和神經網絡交叉研究取得成果。市場前景分析：本成果隸屬于計算數學學科的數值代數領域，是數學基礎理論研究。本項目著眼于科學與工程問題當中的難于解決的數學問題的快速算法及其理論研究，在國民經濟和國防安全的若干大數據領域具有重要的學術和應用價值。因此，本成果不涉及經濟效益，亦不涉及直接應用。與同類成果相比的優勢分析：主要成果發表在國際權威期刊上，構建的新方法新理論得到了權威專家的高度評價，相關工作引起了國內外同行的廣泛關注與引用。通過國際合作，本項目提出的相關快速算法已通過國際合作研究被法國INRIA、法國LAPLACE國家實驗室、荷蘭格羅寧根大學等國際知名研究機構用于解決科學計算中的大規模代數方程組求解難題。
電子科技大學
2021-04-10
一種防共餐交叉感染的抑菌涂層及取菜隔離裝置
上海交通大學學生設計了一種防共餐交叉感染的抑菌涂層及取菜隔離裝置“金鐘叉”，這是上海交大學生創新中心負責的《工程學導論》課程學生作品，為避免二次傳播和感染提供了一個價廉且使用體驗良好的解決方案。 “金鐘叉”主要發明人由上海交通大學機械與動力工程學院、電子信息與電氣工程學院、醫學院等專業學生組成。項目負責人陳心佩同學是上海交大電信學院大一在校生，項目初心其實是希望解決幽門螺桿菌患者反復治療反復感染的問題。當前情況，人們陸續返工后，如何避免共餐交叉感染的風險，公筷制和分餐制是對抗共餐交叉感染的有效途徑，但是這兩個模式操作較為繁瑣，用戶體驗不佳。團隊決定設計一款低成本、容易清洗，順應中式用餐習慣且使用體驗良好的方案。經過對提出的不同方案進行分析對比，受到人們戴口罩防病毒的啟發，最終決定為中式筷子設計一件能快速靈活穿戴的“口罩”。用戶在用餐過程中先通過筷子夾取保護套，隨后通過這個保護套取菜到自己餐盤內后，然后立刻脫離外套使用筷子進餐，整個用餐過程筷子在不離手的情況下實現公筷、私筷狀態切換。一個正常用餐過程夾菜次數通常有二十次以上，而如果用公筷、公勺就需要放下二十多次筷子換公筷和公勺取菜，再放下重新拿取自己的筷子進行反復切換，并且公筷和筷子有時候還會弄亂，而團隊的方案比使用公筷效率更高更便捷，有更好的用戶體驗。同時保護套采用抑菌涂層技術進一步降低過程中的交叉感染風險。他們為這款符合中國人用餐習慣的新工具取了一個特別的名字：金鐘叉。 產品設計中最難克服是生產工藝問題，要確保用筷子夾緊裝置后在取菜過程不松動需要材料有硬度同時具備一定彈性，同學們迅速與浙江餐具生產企業溝通并反復測試，最終找到一款彈性材料能較好的解決這個問題，實現量產準備工作，并進行專利和商標注冊。學生團隊于近日獲得產業鏈企業數百萬元投資進行產品量產，產品將在一個月左右投放市場面向大眾。點擊查看原文
上海交通大學
2021-04-10
基于交叉口群協調的混合交通流動態優化控制系統
交通堵塞已為我國城市所面臨的嚴峻問題，有效的交通信號控制系統可以經濟高效 地提高交叉口及其網絡容量。本系統基于國家重點基礎研究規劃（973）項目、國家高 新技術發展（863）計劃項目和國家自然科學基金課題，針對中國交通流的實際情況， 提出了基于交叉口群協調的交通流動態協調控制技術與系統，根據實際交通問題動態地 將強關聯交叉口加以組合進行協調優化，利用網絡資源解決節點交通問題，提高了協調 控制的針對性和實效性。該技術還將行人過街協調控制、公交優先協調控制，以及快速 路進出口匝道控制等技術有機整合，為城市信號優化提供整體的解決方案與系統。其成 果已分別在杭州城區、丁橋區以及常州、張家港、太倉等地交警部門推廣應用。
同濟大學
2021-04-13
大規模代數系統新型快速算法及與信息科學的交叉研究
旨在為大規模代數系統設計新型高效的求解算法，并結合信息科學進行交叉研究。在大規模代數系統新型Krylov子空間算法及其基礎理論、復雜電磁計算、圖像處理高性能數值方法、動力系統與智能控制理論方面進行了系統深入的研究，取得了具有創新性的成果，例如：解決了科學計算中的有關基礎或困難問題；提出了Lanczos雙共軛A-標準正交短遞歸Krylov子空間迭代法BiCOR/CORS/BiCORSTAB方法、一種新的“二維雙連續投影(2D-DSPM)方法”等一系列高效算法；為求解復雜電磁問題產生的復雜線性系統設計了高效算法與預條件技術；提出了一些新型高效的邊界處理、圖像復原方法，具有更快的計算速度和更好的復原質量；將數值代數與特殊矩陣分析和神經網絡交叉研究取得成果。
電子科技大學
2015-01-14
一種獲取耦合損耗因子的數值方法
本發明提出一種獲取耦合損耗因子的數值方法，該方法包括如下步驟：（１）將系統劃分成連續耦合的子系統；（２）計算子系統的模態；（３）計算相鄰子系統中模態間的耦合參數；（４）基于模態能量法計算模態上載荷輸入功率及模態振動能量在頻域內的分布；（５）計算分析頻帶內子系統上載荷的總輸入功率及子系統的總振動能量；（６）基于功率輸入法計算耦合損耗因子。本發明提供的獲取統計能量法理論中的耦合損耗因子的方法，是一種基于模態能量法和功率輸入法的獲取耦合損耗因子的數值方法，該方法把模態能量法與功率輸入法結合，可考慮非共振模態間的功率傳輸的影響，能夠精確計算統計能量法中子系統間的耦合損耗因子。
東南大學
2021-04-11
深海微生物驅動碳氮循環耦合研究
浮游植物在表層獲取光能固定CO2，形成顆粒有機碳（POC）往下沉降，在深海再礦化后生成銨（NH4+），從而為深海化能自養細菌/古菌提供了能量來源。因此，氨氧化古菌和亞硝氧化細菌所介導的兩步硝化過程是實現光能傳遞到深海被利用的重要途徑，是深海重要的供能過程，支撐了海洋“黑暗固碳”——不依賴于光合作用的化能自養固碳，為深海生物圈提供了“新”的有機質，同時積累硝氮。由于亞硝氧化菌群研究的長期滯后，氨氧化和亞硝氧化功能群在深海的協作關系始終不明了，因此國際上對深海硝化菌群支撐的碳（C）−氮（N）耦合機理（定性）的理解仍極為有限，對C−N計量學關系（定量）的準確估算仍是空白。 該研究工作結合多組學分析、生理學實驗、現場原位速率及動力學觀測和模擬，以及生態系統模型，闡釋了氨氧化古菌和亞硝氧化細菌顯著差異的代謝策略，及兩步氧化過程耦合、硝化與黑暗固碳耦合的生理生態學機制，建立了硝化菌群支撐的C−N、物質與能量轉換的計量學關系，量化了深海硝化過程對深海生物圈及全球海洋碳循環的貢獻和影響。該工作為深海物質與能量循環研究提供了新的參數，對深入認識深海生物地球化學過程具有重要意義。
廈門大學
2021-02-01
南方感潮河網區水流水質耦合模型
南方感潮河網區水流水質耦合模擬系統根據南方感潮河網地區的地形、防洪設施、水利工程等特點， 采用計算機模擬技術，構建南方感潮河網區水動力水質數學模擬模型，定量模擬河網區水流流動狀況以及 污染物在河網區遷移轉化狀況，著力研究解決新時期南方河網區水資源開發利用和水污染控制問題，加強 水資源科學管理，控制水環境污染，對促進南方河網區社會經濟穩定發展有重要的意義。
中山大學
2021-04-10