重力的案例
面向余熱回收的金剛石納米流體重力熱管強化傳熱研究
面向余熱回收的金剛石納米流體重力熱管強化傳熱研究
面向余熱回收的金剛石納米流體重力熱管強化傳熱研究
重力熱管依靠內部工質的循環相變傳熱，傳熱性能好，能夠將余熱高效傳遞到回收器中。重力熱管的傳熱性能影響著余熱回收效果，其傳熱能力越大，傳遞到回收器中的熱量越多，被回收的熱量也越多。因此在余熱回收中提高重力熱管的傳熱性能是重要的研究方向與熱點之一。納米金剛石具有優異的傳熱性能，能夠分散在水中形成金剛石-水納米流體作為重力熱管的工質強化傳熱。然而，關于金剛石-水納米流體在重力熱管中的傳熱行為及其傳熱性能演變機制的相關研究尚不充分，充液率、質量分數和熱流密度對于傳熱性能的影響規律尚需進一步探究。 02 成果掠影 南京航空航天大學徐九華教授團隊研究了金剛石-水納米流體重力熱管內部工質流動傳熱狀態，進而分析了其傳熱行為。該研究闡明了金剛石-水納米流體充液率和質量分數對流型的影響規律。通過正交試驗發現熱流密度是影響傳熱性能最主要的因素，其次是充液率和質量分數。此外，優選出充液率為20%，質量分數為1%的重力熱管在20×104 W/m2熱流密度下具有最佳的傳熱性能，等效換熱性能達到3485 W/(m2·℃)。該研究為深入理解金剛石-水重力熱管傳熱行為，同時提高重力熱管在余熱回收中的傳熱性能提供了理論基礎和基礎數據。研究成果以“Heat transfer enhancement by diamond nanofluid in gravity heat pipe for waste heat recovery”為題發表于《Functional Diamond》。 03 圖文導讀 圖1. GHP傳熱工藝示意圖。 表1. 金剛石納米流體的關鍵熱物理性質. 圖2. 納米金剛石分布。 圖3. 實驗設置示意圖。 表2. 實驗條件。 圖6. 溫室氣體的流動模式填充：(a)去離子水，(b) 0.5 w.t.%，(c) 1 w.t.%，(d) 2 w.t.%金剛石納米流體。 表3.
展開 一種人工重力空間飛行器的初步設計
人工重力空間飛行器的研究背景
1.1 微重力的不良影響
在太空中所有的穩定運行的空間飛行器由于其沿橢圓或圓軌道的運動提供的離心力對于其環繞星體引力相抵，理論上應處于無重力狀態，但是由于殘余微 薄大氣和其它星體等的引力作用，在表觀上近似于有10?5~10?4??量級的重力。 美國航宇局的科學家對微重力環境下了一個比較科學的定義：微重力環境是指在重力的作用下，系統的表觀重量遠小于其實際重量的環境，而這即是宇航員在空間中所處的力學環境。
人類本身只是適應于地球表面的生活環境，對于空間環境在進化上是完全不適應的，微重力環境對于人類的生理心理都有著巨大的沖擊和影響，具體體現在：
在生理上，由于缺乏重力，航天員最先感覺到的就是身體是飄浮的。飛船艙內的東西，如果不用帶子固定，都要飄著。航天員要想行走，只能用雙手推拉艙壁來幫助身體移動。若是在艙外，則需要用特制的出艙活動裝置來幫助航天員 “走動”。在缺乏重力的情況下，人身體上所有與重力有關的感受器都發生了變化。四肢已感覺不到重量，人體感覺不到頭部的活動。這種異常的感覺使航天員造成定向錯覺，當用手推拉航天器艙壁時，感覺不到自己是前后運動，而是會認為航天器在前后運動，自己是靜止不動的。這種微重力環境會使航天員出現頭暈、目眩、惡心、困倦等癥狀，對體內器官會造成影響。航天員一旦進入微重力狀態，由于缺乏重力的向下吸引，全身體液會向上半身和頭部轉移，出現頸部靜脈鼓脹，臉變得虛胖，鼻腔和鼻竇充血，鼻子不通氣。而體液的轉移會使航天員出現血漿容積減少，血液濃縮，導致貧血。微重力環境對于人體的肌肉、骨骼也會逐漸的造成一定的缺損。
在心理上：由于無法如地面上一般躺在床上安穩地睡眠而只能依靠綁帶綁在較堅硬的板面上來防止睡眠時飄動并模擬地面睡眠方式，宇航員大多有較嚴重的睡眠問題[1]。
展開 LS-DYNA中的操作及設置（三）（力的輸出，重力載荷，鉸鏈剛度）
二、重力載荷（Gravity Load）
（譯注：重力的加載需要設置如下關鍵字：
*LOAD_BODY_OPTION (OPTION=X,Y,Z. 分別表示X方向，Y方向，Z方向的重力)
*DEFINE_CURVE (定義加載曲線)
*SET_PART_LIST （指定施加重力的部件集合，不設置則為所有部件均受重力）
本文主要討論的是在考慮突然施加重力時導致的動態效應時應該怎么做。）
關鍵字*LOAD_BODY_Z 可以應用重力載荷（假設Z為豎直方向），重力的預加載可以在以下三種分析方式中實現：
1.顯式或隱式動力松弛分析
2.單獨的隱式分析
3.顯式分析的早期
如下兩個關鍵字聯用可以通過速度的重新初始化實現隱式動力松弛：
1.設置 *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION中的idrflag為5，DRTERM為非零值；
2.設置*INITIAL_VELOCITY_GENERATION中的iphase為1。
這樣用戶就可以利用隱式動力松弛來引入重力（或其它載荷），從而在顯式沖擊分析中給定一個初始速度。關鍵字*CONTROL_IMPLICIT可以控制隱式動力松弛的運行。
所有為分析模型預加載重力的辦法均涉及到關鍵字*LOAD_BODY:
1.使用動力松弛進行預先準靜態分析時，程序會將逐漸增加的重力加載到結構之上。用戶可以設置兩種加速度-時間曲線來定義重力：
A.*LOAD_BODY中LCID選項對應的曲線。
展開 重力感應傳感器在醫療設備中的創新應用是什么？
重力感應傳感器在醫療設備中的應用，不僅提高了醫療服務的質量和效率，更為患者的安全與健康提供了保障。其高精度和高靈敏度的特點使其在臨床診斷、健康監測以及老年護理等領域展現出巨大的潛力。
一、康復治療設備
1.智能康復訓練器械：在智能康復訓練器械，如上肢康復訓練設備中，重力感應傳感器可實時監測患者肢體運動時的重力變化。通過分析這些數據，能精準評估患者肢體的力量、運動幅度和運動速度等康復指標。例如，根據重力感應數據調整訓練器械的阻力，實現個性化訓練方案，提高康復訓練效果。
2.步態分析與矯正：在患者使用助行器或進行步態訓練時，將重力感應傳感器置于鞋底或腿部。傳感器能感知患者行走過程中腳步著地、抬起的力度和角度變化，進而分析患者的步態特征。對于存在步態異常的患者，醫生可依據這些數據制定針對性的矯正方案，幫助患者恢復正常行走模式。
二、醫療監測設備
1.睡眠監測：將重力感應傳感器置于床墊下，無需與患者直接接觸，就能監測睡眠過程中的體動情況。通過分析重力感應數據，判斷患者翻身、起夜等動作的頻率和幅度，以此評估睡眠質量。結合心率、呼吸等其他生理參數監測，為醫生提供更全面的睡眠健康分析報告，輔助診斷睡眠呼吸暫停綜合征等睡眠障礙疾病。
2.跌倒檢測與預警：對于行動不便的患者或老年人，可在其身上佩戴含有重力感應傳感器的設備。當發生跌倒時，重力感應傳感器能快速檢測到身體加速度和重力方向的突然劇烈變化。設備立即發出警報，通知醫護人員或家屬及時提供幫助，有效降低跌倒造成的傷害。
三、手術輔助設備
1.手術器械穩定性監測：在手術過程中，將重力感應傳感器集成到手術器械上。傳感器實時監測手術器械在操作過程中的重力變化和微小抖動。
展開 
LIGO 證實首偵測中子星并合之重力波，解謎黃金起源
歷經兩個月時間審查數據，美國激光干涉儀重力波觀測臺（LIGO）終于證實人類首度偵測到由雙中子星并合引發的重力波，該事件命名為“GW170817”，繼去年人類首度偵測到第一個重力波證實愛因斯坦的理論后，天文界再度為之瘋狂，因為此次事件還同時帶來三大證實：元素周期表中重金屬（如金、鉑）的來源、伽瑪射線暴的起源，以及被稱為 kilonova（千級星）的起源。
今年 8 月，有天文學家在個人推特“意外”拋出 LIGO 可能觀察到由雙中子星碰撞釋放的重力波訊號。由于兩名天文學家隨后立刻推文道歉，說他們不該在數據未證實前以個人名義發出這些消息，因此整個天文界對此“謠言”的真實度是既期待又怕受傷。當時科學家表示，如果謠言屬實，將是人類又一項劃時代的榮耀，標志引力波天文學新時代的降臨。
現在，LIGO 向全球 70 多個天文臺發出邀請函，于星期一（16 日）發布會終于證實了這個重磅消息，人類真的首度偵測到由雙中子星并合釋放的重力波了，來自距離地球約 1.34 億光年的“NGC 4993”星系！花了 10 年時間準備、以八萬分之一機率目睹來自 1 億多年前的超致密雙中子星暴力融合、勘稱宇宙最壯觀現象之一的事件，直接參與研究的天文學家幾乎都要發出“這一生值得了”的感嘆。對他們而言，這大概就是所謂“夢想成真”的感覺。
2017 年 8 月 17 日，LIGO 兩個探測儀接收到一個持續約 100 秒的訊號，遠遠超過黑洞合并時產生僅 1 秒鐘的“啁啾”聲；同一天，歐洲先進處女座干涉儀（Virgo）也獲得了訊號，而 NASA 的費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）更在重力波訊號傳來后 2 秒，于相同方位發現一大波伽瑪射線暴（GRB）──宇宙中最高能的電磁波源。
展開 ProCAST重力砂型鑄造仿真案例操作 ￥9.9
Cast模塊（從左至右進行參數設置，重力方向-材料屬性-換熱系數-邊界條件-檢查-計算）
a重力方向為+X方向，因為是重力鑄造，所以澆鑄方向設置為鑄件從上到下的自然重力方向。
b設置材料屬性，鑄件設置為Alloy，材料選擇鋁合金，初始充型為0，初始溫度為720攝氏度，砂箱的材料為Green Sand，初始充型為100，初始溫度為25攝氏度，應為都不需要進行應力計算，所以設置為剛體減小運算量。
C設置換熱系數，由于鑄件和砂箱的材料不一致，設置換熱類型為COINC，換熱系數500.
d定義進澆口和砂箱與外界的換熱，充型時間設置為10s，充型溫度為720攝氏度，砂箱與外界和換熱設置為空冷，即自然冷卻。
e數據檢查，黃色感嘆號可忽略，紅色叉號不可忽略。
f提交計算，保存目錄不可有中文路徑，求解器根據電腦自行配置。
Viwer模塊
下圖所示的為溫度場模擬結果。
展開 用于采礦和油氣勘探的重力數據 ￥10
發布時間：2025
年 7 月 MP4 視頻： h264， 1280x720 音頻：AAC，44.1 KHz，2 聲道
語言：英語 時長： 1 小時 11 分鐘 大小： 532 MB
將重量數據和軟件應用于采礦和石油和天然氣勘探
您將學到
什么 重力和重量計
的基礎知識 重力數據采集和處理
地質結構
重力異常的解釋 采礦勘探
中的重量應用 石油和天然氣勘探
中的重量應用 使用 Python 工具進行重量數據處理的案例 Hystory
要求
陸地 物理知識
地質
遙感的基本結節
描述：
以下是“采礦和石油和天然氣勘探的重量數據”的課程描述：本課程全面介紹了重量數據在礦物和碳氫化合物資源（包括石油和天然氣以及懷特氫氣）勘探中的原理和應用。學生將對重力測量有一個基本的了解，包括重力異常背后的物理原理和用于數據采集的各種儀器（例如重力計、梯度計），但最重要的部分當然是實踐案例研究、分析獲取數據、使用免費的 Python 工具和 Oasis Montaj 等商業軟件。該課程涵蓋基本的數據處理技術，例如漂移校正、地形校正和布格爾異常計算，這對于隔離地下密度變化至關重要。該課程的很大一部分將側重于重力圖和模型的解釋，以識別地質結構、描繪礦體以及繪制與采礦和石油和天然氣勘探相關的盆地結構。來自不同地質環境的案例研究將說明實際應用，包括塊狀硫化物、鐵礦床和鹽穹的檢測。該課程還將涉及與其他地球物理方法的集成，例如電磁和遙感，以及低谷案例歷史。建議具備基礎物理學和地質學的先驗知識，但也建議具備物理陸地和大地測量學的知識。
展開 【Flight opptunnity】NASA運用高空科學氣球、零重力試驗飛機、亞軌道火箭測試空間科學實驗載荷
NASA選取了9項了空間科學實驗載荷，進行高空科學氣球、零重力試驗飛機或者亞軌道火箭的搭載試驗。此項搭載試驗的目的是把這些空間技術從實驗室中帶到真實的太空環境中去，使這些載荷更接近于實際的應用環境。該計劃被稱為飛行良機（Flight opptunnity）。美國宇航局每年進行2次選拔，挑選出具有應用前景的載荷。并將這些載荷搭載到達太空的邊緣，從而提供相對低成本的太空環境模擬飛行實驗。
飛行良機計劃項目主管StephanOrd說：“飛行良機計劃為科研人員提供了一個絕佳的機會，以便他們能夠在真實的宇宙空間環境中測試其設計。亞軌道飛行相對于軌道成本來說成本較低。載荷可以在真正進入太空前，借助該項目盡可能發現其潛在問題。”
飛行良機的設立主要有兩項目標。
第一，測試空間科學實驗有效載荷。美國宇航局從申請的項目中選擇了7項：
1、計劃搭載于宇宙空間站，研究重力對溫度敏感性材料沸熱傳導效應影響的科學實驗載荷。馬里蘭大學科利奇帕克分校，Jungho Kim。這個載荷將搭載失重試驗飛機收集材料沸熱傳導數據。這些數據有助于設計更精確的沸熱傳導模型，從而推進下一代太空熱交換機的研制。服務商: Zero-G Corp.
2、微重力下燃料箱最佳冷卻方法的驗證實驗，佛羅里達大學，Jacob Chung。當執行燃料運送或深空載人任務時，火箭低溫燃料需要在燃料箱之間轉移，對燃料箱的冷卻就成為了必須進行的操作。該技術有望減少冷卻劑的使用量。服務商: Zero-G Corp.
3、EMPANADA（一種南美肉餅）:-以造成宇宙塵埃最小的方法在行星上拋錨或開采小行星。北卡羅來納州立大學，Karen Daniels。EMPANADA有效載荷探索了在微重力條件下穿透土壤的新方法，其靈感來自于植物的根系。該項技術可以用于采礦小行星或拋錨在低重力的隕石上。
展開 國內在建最高（199米）碾壓混凝土重力壩BIM智能設計【8月30日直播】
該重力壩智能設計工具實現了真正意義上的高效率重力壩正向三維設計，使方案設計從構想到三維呈現能夠快速反應，并可實時獲取與設計方案相關的計算分析結果，完美實現建模與分析的一體化集成。
此外，雙方還在輔助制圖、通用輔助建模、水工建筑物穩定計算、電氣二次接線、工程BIM造價、地形地質處理、電纜鋪設、防雷分析等方面進行了定制化開發。
了解更多重力壩智能設計內容，下滑掃碼或文末點擊閱讀原文免費預約8月30日達索推出的【黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統】線上研討會。研討會特邀黃河設計院重力壩BIM設計系統項目負責人徐威老師講解國內在建最高（199米）的碾壓混凝土重力壩智能設計。下方了解詳情~
研討會主題介紹
會議主題：黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統
會議時間：8月30日 14：00
講師介紹：徐威 黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統項目負責人
會議簡介：
黃河勘測規劃設計研究院有限公司的重力壩BIM 設計系統，是基于達索系統 3DEXPERIENCE 平臺(以下簡稱3DE體驗平臺)設計而成。
該重力壩 BIM 設計系統是充分考慮重力壩設計流程、功能需求和設計習慣，融合三種二次開發手段，解決壩段體型設計、樞紐布置優化、建基面設計、平馬道開挖設計、計算分析等設計需求而定制開發的設計工具集。
已成功應用于黃河重點水利樞紐工程、麻城抽水蓄能電站、馬來西亞上帕達斯水電站、河南小河口水利樞紐等10余個水利水電工程項目。
技術：本系統遵循3DE體驗平臺+應用架構設計原則，利用參數化、工程模板、知識工程EKL腳本語言、Automation API、CAA二次開發多層次開發手段,實現與3DE體驗平臺的無縫集成。
展開 淺談重力鑄件模流分析
摘要：通過運用模流分析軟件,對重力鑄件進行工藝分析，找出產品缺陷發生的部位，開展有針對性的工藝設計，然后再使用軟件進行模擬仿真，驗證工藝方案的有效性，最后鎖定工藝方案，以此來達到提高鑄鋁件模具設計的成功率。解決了以往只能靠試生產來驗證工藝方案的可行性問題，提高了模具設計成功率，縮短了開發周期。
關鍵詞：模流分析 工藝分析 模擬仿真
引言：
鋁合金具有密度低、耐腐蝕、比強度高，熔點低、鑄造性能較好等優勢。但是鋁合金在鑄造過程中，由于其具有化學性質較活潑、凝固收縮的特性，使得鋁合金液在流動和凝固過程，易產生氣孔、縮孔等缺陷，會降低產品的機械性能，嚴重時會造成產品報廢。以往在模具設計過程中依賴工程技術人員的經驗進行工藝分析，由于模具制作周期長，模具加工完成后再進行方案整改，過程費時、費力。因此需要使用更為科學的手段對鑄造過程進行全方位的模擬仿真，快速驗證工藝方案的有效性，提高模具設計開發效率，降低成本。
本文以一種支架零件進行舉例分析，使用材料的牌號為AC2B,具有鑄造性能好，可熱處理強化，力學性能較高的特點。采用金屬型重力鑄造工藝，其優點是，冷卻速度快，鑄件組織致密，力學性能較砂型高15%左右；本文通過對模流分析的主要過程進行分析，軟件的物理模型進行適當的選用并根據鑄造過程的實際條件設置邊界參數，對重力鑄造過程中的鋁液流動、凝固進行了模擬分析，最終獲得了滿足鑄件質量要求的工藝方案。
1、產品分析：
1.1對支架毛坯數模進行壁厚分析，產品最大壁厚30mm，最薄8mm，本產品整體壁厚較厚，薄壁區域位于三處螺栓安裝區，壁厚差異大，因此在厚壁處易形成熱節，造成產品形成集中的縮孔缺陷。
1.2運用模流軟件對產品進行凝固分析。
展開 獵鷹9號火箭載重力測量和氣候實驗衛星發射升空
當地時間5月22日，美國太空探索技術公司(SpaceX)的一枚獵鷹9號火箭載著重力測量和氣候實驗衛星(GRACE-FO)成功發射升空。
美國宇航局(NASA)官網消息，當地時間5月22日下午12點47分，在美國范登堡空軍基地，獵鷹9號火箭載著7顆衛星發射升空。其中包括重力測量和氣候實驗的雙衛星。這組雙星是美國宇航局和德國宇航中心(DLR)的合作項目，旨在監測地球重力場變化，從而提供地球水流變化的數據。
事實上，這兩家機構于2002年發射了重力測量和氣候實驗衛星(GRACE)升空，通過聯合監測地球重力場變化，推測出地球上水資源的改變。包括地表和地下水，自然界及人類用水，兩級冰蓋及冰川的消融速度等。該雙星已于2017年10月停止運作。
據美國科學網站The
Verge報道，美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)重力測量和氣候實驗衛星項目科學家法蘭克·韋伯(Frank
Webb)說，雙星服役15年，為科學家們提供了有關冰川融化、干旱和海平面上升的數據。如雙星數據曾顯示，南極洲冰蓋正以120億噸水/年的速度縮減。這些融化的冰川每年可以使全球海平面上升0.039英寸(1毫米)。
在地球水資源管理、氣候變化和自然周期等的影響下，第二代雙星--重力測量和氣候實驗衛星(GRACE-FO)將繼續記錄地球水儲量的巨大變化。
德國地球科學研究中心(GFZ)重力測量和氣候實驗衛星項目負責人弗蘭克·弗萊徹納(Frank
Flechtner)指出，第二代雙星在軌道上將繼續保持相距220公里的距離。同時，技術方面，研究者一是提升了電池和拍照設備，二是探測器采用激光束傳遞信號，預計將比第一代的測量值精準10倍。
重力測量和氣候實驗衛星(GRACE-FO)發射90天之后將向地球傳回數據。韋伯表示，這組衛星預計可服役7至8年。
展開 
“太空制造”來了 中科院驗證微重力制造技術
從中國科學院獲悉，日前，中國科學院空間應用工程與技術中心科研人員在瑞士利用歐洲失重飛機成功完成了國際首次微重力環境下陶瓷材料立體光刻成形技術試驗和我國首次金屬材料微重力環境下鑄造技術試驗。試驗驗證了多項微重力環境下高精度制造前沿技術和新型材料，獲得多件完好的陶瓷和金屬制造樣品及豐富的實驗數據。
科研人員在觀察金屬材料微重力環境下鑄造的技術實驗樣品在地面脫模情況。
（中科院空間應用工程與技術中心 供圖）
微重力環境下粉末材料難以在制造過程中得到有效控制，國際上普遍采用絲狀材料作為太空制造的主要材料形態，但該種方式的一次成型精度和表面光潔度較低，實際應用潛力受限。
中科院太空制造技術重點實驗室（依托單位空間應用中心）自主研發了類固態陶瓷膏體材料，這是一種可在失重環境中約束精細粉末的新材料形態，具有適應多種微重力條件的流變特性。使用該材料可有效保證制造過程中材料形態的穩定，為微重力環境下粉末材料的高精度成型提供了新技術途徑，有望在未來實現半導體、光學部件、MEMS（微機電系統）等產品在太空探索任務中的原位快速制造，也為月塵月壤等月球資源的就位利用提供了新技術途徑，是對太空制造領域具有深遠影響的亮點性研究成果。
中科院太空制造技術重點實驗室是國際上第一個以先進太空制造技術為研究主題的實驗室，繼2016年牽頭開展我國首次“太空3D打印”技術實驗后，歷經兩年多的研究和準備，自主研發了本次任務所用的納米級類固態陶瓷膏體材料、3D打印陶瓷耐高溫模具以及兩套試驗裝備，為我國空間站、在軌服務及深空探索等任務中實現多種材料的高精度制造奠定了必要技術基礎。
展開 基于ABAQUS的重力壩有限元靜力分析
基于ABAQUS的重力壩有限元靜力分析
1. 研究背景
重力壩是我國已建大壩中的主要壩型，在防洪、發電、灌溉、供水航運、旅游等方面發揮了巨大的作用，同時也取得了顯著的經濟和社會效益。眾所周知，重力壩主要依靠其自身的重力來維持壩體穩定，其壩體體積非常大，穩定性好。但復雜多變的運行工況，以及壩基的斷層破碎帶等原因，也存在發生失穩的概率。因此，重力壩的應力應變狀態一直都是設計和施工中非常重視的問題。本次主要以ABAQUS有限元軟件對某一重力壩不同蓄水位下的工況進行分析，最后給出主要結論和建議。
2. 工程概況
某水電站以發電為主，兼具防洪、航運等綜合效益的水電樞紐工程。該工程樞紐總體布置采用混凝土重力壩擋水，壩體上游中間位置設有折坡，下游坡比為1:0.7。壩頂寬12m，壩底寬58m。
工況設置
取上游水位為102m，下游水位為33.2m。
表1 計算工況設置
計算工況
上游水位/m
下游水位/m
1
102
33.2
2
97
30.2
3
92
27.2
4
87
24.2
5
82
21.2
6
77
18.2
7
72
15.2
8
67
12.2
3. 材料參數
為簡化考慮，在模擬中考慮壩體與基巖之間存在一薄弱層。具體材料參數如表2所示。
表2 材料參數
材料參數
彈性模量/GPa
泊松比
密度/kg/m3
壩體
28
0.17
2400
地基
26
0.25
1770
薄弱層
24
0.25
1770
4.
展開 光驅動水裂解在微重力環境下實現
英國《自然·通訊》雜志10日發表了一項化學領域最新突破：美國加州理工學院團隊在模擬太空的近零重力條件下，通過光驅動水裂解產生氫氣和氧氣。該成果有望應用于長期星際飛行，利用水來生產設備用所需的燃料和可呼吸的氧氣。
植物能通過葉綠體收集太陽光能，將二氧化碳和水轉化成富有能量的有機化合物，并釋放出氧氣。其中最為關鍵的一步是由光驅動將水分子裂解為氧氣、氫離子和電子的反應，該反應為地球上所有復雜的生命提供能量和氧氣，可以說是光合作用的核心。
科學家一直希望模仿和改進這種自然過程，通過人工光合作用大規模利用可再生能源。雖然這項技術在地球上的應用取得了進展，但是，迄今尚未有研究探索它在長期航天飛行方面的應用潛力。
加州理工學院研究人員凱瑟里納·布林克特及其同事，此次開發了一種高性能的光電化學電池，它們能夠在接近零重力的情況下利用光來裂解水。研究人員在用于產生微重力的落塔中開展了一系列實驗，在模擬太空的近零重力環境中探索如何在太空中實現太陽能水裂解。他們發現，缺乏重力會減少光驅動的水裂解活動，因為表面去除的氣泡有限。然而，通過調整電池中納米結構的形狀，研究人員能夠促進氣泡釋放，維持低重力下的水裂解活動。
對現階段而言，如果人類希望前往另一顆恒星系統進行探索，除了需要革新飛行動力系統,還需要新的生命支持技術。研究團隊認為，這項成果有望改善長期航天飛行的生命支持系統。與此同時，該研究也為如何改進地面光驅水裂解裝置提供了一種思路。
文章來源：科技日報
展開 【技術】基于重力傳感器的車載GPS設備靜態漂移解決方案
三，基于重力傳感器的GPS靜態漂移處理方法原理
全球定位系統（GPS）的出現使我們可以借助此技術獲取設備的位置、速度等信息，對我們的生活非常便利。但是由于GPS存在漂移問題，影響了GPS設備位置、速度等信息的精確獲取。為了解決上述技術問題，如圖1所示，本方案提供一種基于重力傳感器的車載 GPS 設備的漂移處理方法。其步驟為：
1，判斷 GPS 設備當前處于運動狀態還是靜止狀態。
2，若GPS 設備處于靜止狀態，則關閉GPS模塊，不更新位置信息，減少電量損耗。
3，GPS設備處于運動狀態時，則打開GPS模塊，成功獲取到GPS 位置信息（或超時）后上傳。
圖1
圖2
下面對這些步驟做詳細說明:
如圖2所示，在步驟 1 中，根據是否檢測到所述 GPS 設備的重力傳感器（GSensor）信號來判斷 GPS 設備在當前定位點處于運動狀態還是靜止狀態。更具體地說，是判斷 GSensor 的三個方向加速度變化值的絕對值之和是否超過加速度閾值。
需要說明的是，由于重力傳感器本身也是受環境影響的，所以根據是否檢測到重力傳感器的信號來判斷GPS設備所處狀態時，需要做濾波處理，在需要判斷的時間，連續采集多個樣本點，再求平均值，從而得到一個穩定的重力傳感器的加速度變化值，提高判斷的準確性。如果重力傳感器三個方向加速度變化值的絕對值之和小于加速度閥值，則認為檢測不到重力傳感器的信號，當連續監測不到重力傳感器信號超過1分鐘，則判定設備處于靜止狀態，關閉GPS模塊；如果重力傳感器三個方向加速度變化值的絕對值之和大于等于加速度閥值，則認為檢測到重力傳感器的信號，判定設備處于運動狀態，打開GPS進行定位。
在步驟2中，因為已經處于停車狀態，沒必要繼續獲取GPS位置信息，只需顯示上次位置信息即可。
展開 