根据双冷源低温系统冷却实验腔的传热特点,建立了二维非稳态传热的数理模型.利用FLUENT计算软件对实验腔的冷却过程进行了数值模拟,得到实验腔底部温度变化曲线和壁面的温度分布,分析了辐射热对实验腔冷却过程的影响.计算结果表明实验腔经过2 h冷却后,底面温度基本稳定在6.27 K,可以满足研究对温度的要求.

从热动力学角度分析了弛豫过程的特征，指出其在不同的热声部件中产生的不同效应．针对热声谐振管，建立了描述弛豫过程的工程化模型，避免了求解气固耦合系统斯托克斯方程组的困难．该模型求得了固体热边界层内的温差分布，得出了与Swift分析等价的优选指标．计算结果表明：采用氦气作气体工质、用聚酯作谐振管时，壁面与气体微团的温差比较大，弛豫引起的耗散较小．因此在做热声谐振管的优化设计时，一定要考虑管材与气体的匹配关系，尽量减小谐振管内的耗散损失．

为了提高基于彩色电荷耦合器件三基色的温度图像检测方法的准确性，提出了一种电荷耦合器件三基色代表波长的试验测定方法，通过加装滤色片获得不同波长下黑体炉的单色图像，根据对图像中的三基色值和相应单色辐射强度的分析来测定其代表波长，对3种不同型号的电荷耦合器件试验检测，结果表明代表波长只与电荷耦合器件成像技术有关，不会随温度、电荷耦合器件设置改变而变化．根据测定的波长和国际照明委员会指定的波长，对煤粉燃烧火焰的温度计算表明两者相差6．34％．

研制了一种基于线阵CCD的多通道光谱仪，该光谱仪以CCD为光谱探测器，取代了过去常用的光电倍增管，通过与光栅的结合实现了多通道光谱的同时测量，本光谱仪的光谱测量范围为400-700nm，光谱分辨率达到1.6nm（在波长为546.1nm处），由于采用了一维线阵探测器，与传统扫描式光谱仪相比，本光谱仪的检测速度得到了极大的提高，实验结果证明，本系统基本达到了预期的设计目标。

在三维立体视觉测量原理的基础上,建立了用于微波天线面形测量的三维视觉测量系统.分析了该测量系统优于其他测量系统的主要优点,给出了它的测量原理,介绍了系统组成及其功能,通过对微波天线的面形测量,验证其可行性.对空间点位进行多次重复测量表明:x,y方向的测量标准差优于0.1!mm,z方向的测量标准差优于0.18!mm,满足微波天线的面形测量要求.

利用激光粒子图像测速仪(PIV)测量沿叶高平面和叶栅出口速度场的整场信息.实验中,将模拟动叶的圆柱列沿周向依次移动1/4节距,进行叶高平面速度场的测量,查看圆柱尾迹对下游叶栅影响的整场情况;同时研究在不同的相对叶高下,叶片顶部和根部的二次涡会合、脱离情况.研究发现在较小的相对叶高下叶栅出口二次涡汇合,强度较大;而在较大的相对叶高下二次涡分离.同时,当上游圆柱的相对位置变化时,叶栅流动最高效率对应着圆柱尾迹被输运到下游静叶的前缘附近,最低效率对应着圆柱尾迹被输运到下游静叶的流道中央.

阐述了磁悬浮人工心脏泵的结构，建立了磁悬浮轴流泵机电模型，在对转子进行动力学分析的基础上，得出了状态空间方程，状态方程揭示了轴流泵机电模型的本质．状态的变化不仅取决于控制，同时也与系统结构如转子质量、长度、质心位置及极转动惯量和赤道转动惯量有关．由状态方程对转子进行仿真，获得了转子轴向、径向振动位移结果，为研发磁悬浮左心室辅助装置提供了结构参数设计的方法与理论依据．

基于光纤光栅的传感原理及波分复用特性，开发了一种带温度补偿的测力装置——光纤光栅测力环．它是一种由40Cr材料制成的环状弹性体，其表面安装了多个光纤光栅传感器，主要用于锚索的索力监测．当外力作用在弹性体上时，弹形体产生形变，传感光栅的中心波长发生漂移，测出波长漂移量，就可测出外力即索力的大小．这种测力环已在武汉阳逻大桥上得到应用，结果表明：它能自动消除温度对测量的干扰，具有很高的测量精度，长期稳定性好，安装使用方便，是一种适合索力监测的工具．

对磁流变阻尼器的实验研究结果表明该阻尼器的力-位移滞回曲线饱满,阻尼比大;阻尼器为速度相关型,在低速区阻尼力与速度为非线性关系,高速区可由Bingham模型近似描述.阻尼器的可控性与磁流变液剪切屈服强度、粘度及阻尼器内磁场强度有关.

针对海水液压介质的特点，对直动式海水液压溢流阀的关键技术问题进行了分析，设计了一种直动式水压溢流阀．该阀的额定压力为14MPa，额定流量为25L／min．通过采用平板式阀口、增设阻尼器、阻尼杆与阀芯接触处设置球面结构，在阀芯柱面上开直槽以及合适的选材等方面提出了解决气蚀、振动和调压精度等问题的措施，建立了该阀的数学模型，在仿真分析的基础上，得到阀的主要结构参数即介质、运动质量、阻尼以及管路容积对阀动态响应特性的影响．仿真结果表明该阀具有较好的动静态性能．