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近年來室內空氣污染問題嚴重影響人民健康，空氣凈化器逐漸成為新的家庭必備電器。由于凈化器采用的濾料多為一次性玻纖材料，更換頻繁，維護費用高，并且阻力大，能耗高，制約健康空氣凈化技術的普及和推廣。而靜電吸附材料利用靜電吸附原理，能夠高效吸附PM2.5顆粒，吹風清洗后可以重復使用，已經在工業中廣泛應用。由于該技術必須使污染空氣與負離子預先混合充分，負離子發生器與吸附材料之間必須保持充分的緩沖距離，否則靜電吸附材料無法工作，從而使得該技術無法在小型凈化器得到很好的應用。本項目計劃以靜電吸附材料為研究對象，利用空氣動力學原理，采用計算機模擬與實驗測試相結合的方法，開發短流程負離子與空氣預混合技術。該技術主要目標是在1~5cm短流程內解決點源顆粒與面源氣體混合均勻性問題，從而有效解決靜電吸附材料對混合流程長度的依賴性。通過本項目，一方面，在實際應用中能夠將靜電材料替代傳統玻纖過濾材料，降低空氣凈化器使用成本；另一方面，該技術也能夠在工業氣體治理領域得到有效的拓展，例如短距離氣體均勻混合能夠有效減小工業氣體混合設備尺寸，從而降低設備制造成本，進一步提升本項目研發技術的市場推廣價值。 課題組經過幾年在空氣污染物研究和發展，已經具備在此方面開展研究的物質條件和軟件條件。課題組曾搭建空氣污染物過濾實驗臺，對負離子混合與靜電吸附過濾材料性能進行了詳細測試，如下圖1-6所示。同時，課題組已經擁有測試PM2.5、風速等基本儀器，如圖7-9所示，能夠對空氣中粉塵進行精確測量。在與企業合作的過程中，也培養了一批能夠進行技術研發的研究生隊伍。由此可見，以上條件對本項目的順利實施提供了良好的科研條件。 1、 項目的主要內容、創新點、技術水平1) 主要內容 n 在現有的凈化器結構基礎上，數值模擬分析污染空氣流動形式，粉塵顆粒流動路徑等等，為負離子與空氣混合提供基礎數據。 n 在數值模擬的基礎上，設計新型流道結構，搭建實驗臺，測試分析流道對氣體流動的影響。 n 實驗以及數值分析不同流速情況下，氣體混合情況，尤其是負離子混合不均勻性以及不同風速下的測試PM2.5的局部過濾效率。 n 對現有凈化器提出改進方案，制作負離子混合樣機，試驗測試凈化效率。 n 開發新型凈化器，提高單位體積空氣凈化效率。2) 創新點 n 目前在空氣凈化器方面關于污染氣體與負離子短流程混合研究的還未見報導，本項目涉及的工作內容及技術尚未得到深入研究和開發； n 利用數值模擬技術對不同結構的過濾器內部氣體混合流動進行分析，獲得凈化器內部氣體過濾機理，并以此進行結構優化，在空氣凈化技術研發方法方面有創新性。3) 技術水平 n 由于技術難度大，目前市場上仍未有負離子加靜電吸附的凈化產品，本項目是首次在實踐中將用于工業的靜電吸附材料用于民用凈化器； n 利用靜電吸附原理提高PM2.5吸附效率的同時，阻力比傳統玻纖過濾材料的更低，噪音更小，壽命更長，項目研制的技術含量相當高； n 本項目開發的技術也可以用于工業領域，技術應用范圍廣。

隨著塑料、橡膠加工工業的發展，對于混煉設備的要求越來越高。雙轉子連續混煉技術是在密煉機基礎上發展的一種新型高分子材料的混煉方法。其核心設備——雙轉子連續混煉機，除了具有密煉機優異的剪切混合和分布混合特性外，還具有雙螺桿擠出機連續工作的特性，在節能和環保方面具有獨特的優勢。華東理工大學的相關課題組經過近十年的研究，開發出了具有自我知識產權的雙轉子連續混煉技術和雙轉子連續混煉造粒機，已經通過了教育部、江蘇省科技廳、中國石化集團公司組織的技術鑒定，獲國家機械工業聯合會、江蘇省科學技術進步獎。采用該技術開發的高濃縮炭黑母粒連續混煉造粒生產線和高壓電纜屏蔽料連續混煉造粒生產線已經被成功地應用于PE80、PE100高壓水管料專用高濃縮母粒生產、含量為50%的高濃縮高檔碳黑母粒、導電纖維母粒和高壓電纜屏蔽料的生產。生產線采用計算機集成控制，水下造粒等先進的技術手段，解決了相關產品生產過程中的碳黑排放污染環境的問題，實現了生產的連續化、自動化，單位產品能耗是常規方法的1/2～2/3，實現了相關產品的高效、節能、環保化生產。項目的創新點在于開發了一種獨創的雙轉子連續混煉機轉子構型和雙轉子連續混煉工藝，解決了高填充混合和導電高分子材料的混煉過程中對剪切混合和分布混合的綜合要求高，開辟了一種新的高濃縮、高填充母料和導電高分子材料的生產方法和生產工藝。

在石油、化工、冶金、熱能動力等工程領域中，管殼式換熱器被廣泛地用于物料的蒸發、冷凝、加熱及冷卻等過程。傳熱效率低、體積大、操作費用高是普通管殼式換熱器普遍存在的缺點。 華東理工大學機械與動力工程學院化工機械研究所受中國石化揚子石油化工股份有限公司的委托, 對揚子公司催化、芳烴、乙烯裝置中的1978臺換熱設備進行性能標定、評定與高效化改進研究。在廣泛調研的基礎上從各類設備中發現90多臺換熱效果差，能耗大的換熱設備。根據工藝條件和傳熱方式，對部分設備采用改善內部殼程結構和采用強化傳熱管的方法，進行高效化改造。對換熱設備的管外采用桿式支撐等縱向流形式，或采用螺旋折流板支撐的螺旋流形式來替代傳統的弓形擋板結構；換熱管則根據不同的傳熱形式采用經多年自主研發或經測試性能優良的多孔表面管、波紋管或螺旋槽管等高效特型換熱管，二者結合形成復合強化傳熱的結構。

隨著電子設備的日趨微型化、高頻化及高密度集成化，設備內部的傳導干擾和電磁輻射干擾等問題尤為突出，引發出的一系列電磁兼容和設備可靠性問題亟待解決。采用寬帶輕質高效吸波材料是解決電磁兼容的必由之路。

隨著塑料、橡膠加工工業的發展，對于混煉設備的要求越來越高。雙轉子連續混煉技術是 在密煉機基礎上發展的一種新的高分子材料混煉方法。其核心設備——雙轉子連續混煉機，除 了具有密煉機優異的剪切混合和分布混合特性以外，還具有雙螺桿擠出機連續工作的特性，在 節能和環保方面具有獨特的優勢。華東理工大學的相關課題組歷時近十年的研究，開發出了具 有自我知識產權的雙轉子連續混煉技術和雙轉子連續混煉造粒機，已經分別通過了教育部、江 蘇省科技廳、中國石化集團公司組織的技術鑒定。 該技術已經被成功地應用于PE80、PE100高壓水管專用高濃縮母粒生產、含量為50%的高 濃縮高檔碳黑母粒、導電纖維母粒和中高壓電纜屏蔽料的生產。生產線采用計算機集成控制， 水下造粒等先進的技術手段，解決了相關產品生產過程中的碳黑排放污染環境的問題，實現了 生產的連續化、自動化，單位產品能耗是常規方法的1/2~2/3，粉塵排放下降了95%，實現了 相關產品的高效、節能、環保化生產，用工成本下降了50%。 項目的創新點在于開發了一種獨創的雙轉子連續混煉機轉子構型和雙轉子連續混煉工藝， 解決了高填充混合和導電高分子材料的混煉過程中對剪切混合和分布混合的綜合要求高，開辟 了一種新的高濃縮、高填充母料和導電高分子材料的生產方法和生產工藝。

　Al-Ti-C是繼Al-Ti-B 之后的新一代高效細化劑。通過對反應動力學的長期研究，達到了對Al+Ti+C+X（X是微量添加元素）反應過程的有效控制，成功地制備出了 Al-Ti-C-X高效復合細化劑，可廣泛用于純鋁和各種鋁合金，其晶粒細化效果達到或超過國外進口的Al-Ti-B 細化劑水平，而成本卻低于國外進口的Al-Ti-B細化劑，是理想的新一代鋁合金晶粒細化劑。 　　其形狀可以根據需要制成塊狀或適合于連續喂絲添加用的盤條，能滿足工業化生產和應用的需要。

針對鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復合材料等航天裝備用難加工材料及其復雜構件磨削加工效率低、質量穩定性差、工具壽命短、加工成本高的技術瓶頸難題，長期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術研究。 創新成果 單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過釬焊方法實現砂輪對超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強度高、有序排布、鋒利度高、壽命長、綠色環保等優勢，突破了常規超硬磨料砂輪主要通過電鍍、燒結等機械界面作用把持磨粒、強度低，導致重負荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過開發釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術，實現了航天裝備難加工材料及構件的高效高品質加工。

蒸發濃縮、結晶、干燥等是化工、醫藥、食品、環保等多個行業最為普遍采用的工藝過程之一，眾多企業花費在蒸發、干燥環節的成本占到總成本的50%以上，均迫切需要尋找一種高效節能的蒸發技術。 MVR是國際上最先進的蒸發技術，是替代傳統蒸發器的升級換代產品。該項技術一直被北美和歐洲等一些發達國家掌握。 技術特征 MVR系統是一項高效節能的技術，較常規的單效蒸發設備而言，可節省標準煤85％以上，比三效蒸發技術節能65%以上。

柴油機的燃燒以擴散燃燒為主，其燃燒速率決定于混合氣形成快慢。大連理工大學隆武強教授團隊發明了雙層分流燃燒室和高擾動噴油嘴，結合缸內氣體流動控制，有效地改善噴射油束的霧化效果和空間分布，從而提高燃油與空氣混合的速度和均勻度，形成完整的柴油機高效清潔燃燒技術。 雙層分流燃燒室如圖 1所示，燃燒室的活塞頂面開口直徑大、凹坑深度淺、唇口突出且位置靠下，使燃油在燃燒室內產生分層流動與燃燒，加快油氣混合速率，提高空間利用率。可降低油耗4%左右。 高擾動噴嘴如圖 2所示，每組噴孔由兩個子噴孔組成，呈“V”字形，子噴孔內的燃油在噴油嘴內部交匯。高擾動噴油嘴兩個子噴孔內的流動匯聚時產生強烈的動量交換，即擾動，這個過程將一部分平均流動能轉化為湍流動能，而湍流動能的急劇增加可以有效地增加霧化質量。如圖 3所示，高擾動噴油嘴液相噴霧貫穿距受環境溫度影響更大，蒸發速率更快，這種提高蒸發速率減小液相貫穿距的效果與提高噴射壓力的作用相同。高擾動噴嘴能強化液體燃料破碎，控制噴霧貫穿距，提高燃油經濟性、降低NOx及Soot排放。 高效清潔燃燒技術獲得多項國內外發明專利（美國發明專利-US10662866B2，美國發明專利-US10563569B2，日本發明專利-特許第6527875號，中國發明專利-ZL201210152367.6，中國發明專利-ZL201410061414.5，中國發明專利-ZL200810012342.X，中國發明專利-ZL03143790.7，中國發明專利-ZL03143789.3，中國發明專利-ZL200410097761.X，中國發明專利-ZL201110428301.0），與國內外多家柴油機廠商合作，取得了良好的社會效益和經濟效益。

癌癥、冠心病、糖尿病等疾病嚴重威脅人類健康。世界衛生組織的2008最致命疾病分析報告，到2010年，癌癥將取代心臟病成為最大殺手。到2030年，每年的癌癥新發病患者將達到2700萬，死亡達1700萬。與激素代謝相關的癌癥乳腺癌、前列腺癌發病率逐年增加。世界衛生組織1990年公布的資料：美國總死亡人數中，有24.7%死于冠心病。1995年，全球1.35億糖尿病患者；而到2025年，這個數字將會達到3億；中國目前有4000萬。 而日常生活中，某些常見食品中有效成分疾病的預防及治療有顯著的作用。例如：西洋蕪荽、甘草和甘橘類水果中所含的香豆素是天然的“血液稀薄劑”，可預防血栓；十字花科蔬菜：吲哚(萊菔硫烷)可阻礙雌激素引發腫瘤生長的效用，預防乳腺癌；櫻桃、葡萄及草莓內的鞣花酸可以使致癌物失去作用；五谷中的植酸可以使促進腫瘤生長的類固醇化合物失去作用；蘋果和葡萄柚中的可溶性纖維――果膠有助于降低于膽固醇并預防糖尿病；黃豆類食物中所含有的大豆異黃酮，能夠阻止腫瘤附近長出新的微血管。2010年美國保健品及健康食品市場總銷售額達800億美元。其中，植物來源的天然保健品約占80％的市場份額。我國植物提取物行業年出口近百億元，健康產業產品可達萬億元（中糧數據）。 針對天然活性成分原料含量低，產品質量要求高的問題，該課題組采取生物合成、高效分離、工程化研究的策略，高效提取或合成天然活性成分。