泊肃叶(Poiseuille)定律的实验研究

用实验得到了流经管子的气体流量与管子长度及半径的关系 ,直接验证了泊肃叶定律的正确性     

非水平直圆管中黏性流体层流流量公式的推导及实验验证

通过牛顿粘滞定律和修正后的伯努利方程对非水平直圆管中黏性流体作层流运动时的流量公式进行了推导。指出将泊肃叶公式中的压强视作广义压强,则文中的推导公式与泊肃叶公式完全一致。说明泊肃叶公式可以用来求解非水平直圆管中黏性流体作层流运动时的流量。本文通过实验验证了推导公式。     

致密油藏微纳米喉道中的边界层特征

通过引入吸引力修正耗散粒子动力学（DPD）方法,实现流体和固体的相互吸引作用,模拟纳米喉道中的微尺度流动,探讨边界层的产生机理,结合微圆管实验,定量表征微纳米喉道中边界层的特征,明确微纳米喉道中边界层的影响因素.研究发现：分子尺度,热运动对速度影响很大;超过分子尺度,压差占主导作用.热运动使粒子在原位置振动,不改变粒子的整体移动方向.随着喉道半径的增大,泊肃叶流动的抛物线特征越来越明显.边界层厚度受压力梯度、喉道半径和流体粘度的影响.当压力梯度增大或流体粘度减小时,边界层厚度增大;当喉道半径减小时,边界层厚度先增大后减小.边界层厚度是导致非线性渗流特征的根本原因.随着边界层厚度增大,非线性渗流特征越来越明显.     

泊肃叶公式在非水平管中的形式及其在粘滞系数测定中的应用

通常的泊肃叶公式仅适用于水平均匀圆管的情况,而本文原试图讨论泊肃叶公式在非水平均匀圆管中的表现形式。讨论仅限于粘滞液体在均匀圆管中作层流的情形。对于粘滞性较大的流体,在管径较小的管子中作低速流动时,一般就产生层流。 一、流速的分布公式 粘滞液体在均匀圆管中作层流时,其速度ν的分布如图1所示。 这里将从液体流动时的功能关系,推导出液体速度的分布公式。 如图2所示,设想在均匀圆管中隔离出一圆筒状薄层,其厚度为 dr,半径为r。现考虑这薄层中长度为乙7的一段短圆筒状液体(以下简称短圆筒)的流动情况。 .在流动中,内部液体作用…     

正多边形流管内的泊肃叶方程探讨

应用牛顿粘滞定律、牛顿运动定律及一定的边界条件,首先计算了正多边形内流层的摩擦力公式,其次利用摩擦力公式推导出管内流层的速度分布函数,最后根据流量公式得到正多边形流管的泊肃叶方程,并讨论了流管内流速和流量随参数变化的关系。计算结果表明,当正多边形边的数目N趋于无穷大时,推导得到的流速和流量公式与圆形流管内的公式一致;并且相同参数下,正多边形边的条数N越多,流管内流速和流量也越大,当N大于20时,多边形管近似于圆形,此时流速和流量接近最大值。     

分布在无限区域的电荷选无穷远处电势为零的补充

《大学物理》1986年第7期中笔者“关于电势零点选择的几个问题”一文,因重点是讨论第五个问题,其余部份,限于篇幅,只着重给出了物理结果,对不影响物理结果的数学形式未作详细讨论.有的读者可能产生一个误会,以为第四个问题中,m≥3时,场和势要发散,原文的结果不再成立.为此,特补充说明如下. 电荷密度随r减小(p∝r～(-m))并延伸到∞的例子.有物理意义的模型应当是:在半径为r0的某小区域内电荷密度为常量p0,然后按r～(-m)的规律减小,即若p的分布是连续变化的,其中的p1应当等于p0rm0.注意,我们这里没有采用p一问,-”(r>0)的模型,’l因为。较大时…     

从熵、信息熵到自组织

 为了在一定条件下确定一个热力学过程进行的方向,1864年法国物理学家克劳修斯在《热之唯动说》一书中,首次提出一个物理量和新的态函数---熵。他发现:如果一个物体的绝对温度为T,给该物体加热ΔQ,该物体增加的熵为ΔS=ΔQ/T。ΔS表示吸进热量之后,物体的熵S2与吸进热量之前的熵S1之差,或表示成ΔS=S2-S1。如用积分表示,则有S2-S1=∫xx0dQT。同样,如从该物体取出热量ΔQ,则该物体的熵就减少ΔS。     

高速旋转流动中泰勒涡转捩点理论研究

本文基于超临界二氧化碳涡轮主轴轴间的旋转流动过程，开展了高速转轴环形间隙中流动特性的理论研究。通过已有的实验数据对数值计算方法进行验证，并在泰勒数Ta=6.63×10¹⁰～6.37×10¹¹的范围内研究多种因素对泰勒涡形成的影响。结果表明：在研究范围内，环形间隙中会形成泰勒涡，并且泰勒涡转捩点与长宽比、半径比、泰勒数和轴向雷诺数有关。同时，增大质量流量、降低转速、减小长宽比和增大半径比能抑制泰勒涡形成，提高流动稳定性。最后，通过整理数值结果获得了针对超临界二氧化碳泰勒库埃特泊肃叶流的泰勒涡转捩点的经验关联式，其平均误差为5.3%。     

线度和势垒宽度对球状纳米系统电子散射截面的影响

在有效质量近似和球形方形势模型下,计算了开放型球状纳米系统电子散射截面及电子按能量的概率分布,探讨了线度、势垒宽度对电子散射截面和共振能量以及共振宽度的影响.结果表明:电子的散射截面随能量的分布曲线有一极大值和极小值,而且电子能量的概率分布曲线的极大值位置总是介于散射截面分布曲线的极大值与极小值的能量位置之间;散射截面随内核半径r₀的增大而增大,而且散射截面分布曲线随r₀的增大由较平滑变得较尖锐;散射截面随势垒宽度Δ的增大而增大,但在Δ＝1.4a_CdS–1.7a_CdS的范围内,变化出现异常,在Δ=1.6a_CdS时散射截面出现极小;电子共振能量E_l 随Δ的变化与电子所处状态有关,而电子共振宽度Γ_l随Δ的增大而减小;不论Δ取何值, E_l和Γ_l都满足能量和时间的测不准关系. 关键词： 球状纳米系统 势垒宽度 电子散射截面 电子概率分布     

冷压缩机叶顶间隙形态对气动性能的影响

冷压缩机是大冷量超流氦低温系统的关键设备。通过数值计算与实验相结合的方法,探究了低温下氦工质冷压缩机叶顶间隙变化对其性能的影响规律。结果表明:增大间隙导致压缩机压比和效率的降低,两者呈线性关系;相比前缘间隙,尾缘间隙对气动性能影响更大;增大叶顶间隙,机匣面回流区域增大且向流道前缘移动,对质量流量进行补充,喘振点向质量流量降低的方向移动。     

应用“万有引力定律”解决问题的几点归类

万有引力定律的应用是高考的必考点,学生总结归类困难。利用万有引力和重力相等的关系和利用万有引力等于向心力的关系,总结归类出:不同星球表面重力加速度问题、计算中心天体的质量M和密度p、天体运动的线速度、角速度、周期,向心加速度、动能与轨道半径r的关系、地球同步卫星、双星问题。     

法拉第电解定律的演示实验

法拉第电解第一定律,现行的高中物理学教科书要求,通过电解铜的实验,得出电解时析出的物貭的貭量跟电解液中的电流强度和通电时间成正比的结论。事实上,根据课堂演示所能占有的教学时间和演示仪器的精密度,这是很难做到的。然而,法拉第电解定律是物理学重要定律之一,教学过程中又没有布置这方面的学生分组实验作业,因而,还是有必要想些办法把电解定律的演示实验做成功。如果把铜电解器改为水电解器,使电极上所析出的物貭成为气体,并根据在一定压强下,气体的貭量跟它的体积是成正比例的简单关系,就可以使法拉第定律的演示实验成为可能的了。     

取代苯乙酮羰基17O-NMR化学位移的研究

提出计算取代苯乙酮羰基¹⁷O-NMR化学位移的公式：δ_cal=550.0+Δo+Δm+Δp,通过线性回归法确定了12种取代基参数.以44种取代苯乙酮为样本点作回归检验表明该公式的置信度为99.5%,计算值与实验值的偏差Δδ在5.0（相对误差约0.5%）以内的羰基¹⁷O-NMR化学位移的计算值在90%左右.     

血液粘度与人体疾病

 血液流变学是研究血液流动性和变形性的学科,是物理学与生命科学交叉渗透的新兴边缘学科,是处于生命科学前沿的一门学科。血液流变学分为宏观血液流变学、微观血液流变学和分子血液流变学。在血液流变学的临床指标中,血液粘度,包括全血粘度和血浆粘度是其基本指标或核心指标之一。流体在管道内流动时,若流速较低,流体质点流动平稳,没有宏观混杂,呈层流。流体作层流时,相接触的两流层间因速度差的存在,会相互产生摩擦力,即内摩擦力。由牛顿粘滞定律,内摩擦力F的大小与相邻流层的接触面积S成正比,与两流层接触处的速度梯度dv/dr成正比,即F=ηSdv/dr。     

物理教学要抓住物理学特点

 我们在物理教学中有时常容易忽视一些最基本的问题,即没有充分体现物理学的特点。在此略谈一二。一、物理教学应概念优先于计算许多研究表明,传统的物理教学常是按教材给出了什么问题、相应采用什么方法计算、后做题训练。有时过分追求单纯的习题演算训练和偏重符号演算的解题技巧的训练,解题也是往往只讲推理不讲道理(物理含义)。学员只学到了如何解某些标准类型的题目,实际没有学到物理概念,对物理世界的图像没有一个清晰的基本认识。而概念才是物理课程的关键,物理学的程序就是发现概念和定律,这些概念和定律可帮助我们认识宇宙。概念是物理学的基础,定律是概念间关系的陈述。     

热力学第一定律能证明能量守恒吗?

不是发对能量守恒,是说教科书上的热力学第一定律中缺少一项位能△P,不能证明能量守恒,我是补充上位能△P,来证明能量守恒. 学习物理,对《物理学》课本中的热力学第一定律有一个认识. 教科书上的热力学第一定律的数学表达式是:Q=△U+W(1) 文字表述为:物质系统从外界吸收的热量等于物理系统的内能增量与物质系统对外做的功之和.     

基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射计算模型

为深入研究舰船泡沫 水两用幕的光衰减机理,建立了基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射强度分布计算模型。利用该模型对液相折射率m2为1.20至1.50范围内、气泡相对半径r为0至0.99的球状泡沫滴和水滴、散射角为1至10内的光散射强度进行了数值计算。结果表明,泡沫滴/水滴对可见光具有强烈的散射作用,内的散射强度与入射光强度之比T随的增大而提高,最高可增加2个数量级;随m2的增大而降低,m2从1.30至1.40变化,T降幅最高达11.6%;随r的增加先下降而后提高,达到最低0和最高80.8%;T最低值对应的最优气泡半径ro随m2的降低和的增大而提高,从0.1最多增至0.4。该结论可为舰船泡沫 水两用幕技术的发展提供必要的理论基础。     

制冷剂润滑的径向波箔气体轴承承载特性分析

制冷离心压缩机采用制冷剂作为润滑介质,不仅能保证整个制冷系统无油,而且可以显著提高制冷能效。以离心压缩机中分别采用R410A和R407C润滑的径向波箔动压气体轴承为研究对象,基于有限差分法对定常雷诺方程和气膜厚度方程进行耦合迭代求解,通过数值计算得到了承载力和摩擦力矩随转速、偏心率和名义半径间隙的变化规律。结果表明：工质为R410A和R407C时,承载力和摩擦力矩均随转速和偏心率的增大而增大,随名义半径间隙的增大而减小。偏心率越大,承载力增大的梯度越大。在相同的蒸发温度条件下,工质为R410A时的承载力更大。名义半径间隙较小时,两种工质的承载力相差较大,但随着名义半径间隙的增大,承载力之间的差值逐渐减小。摩擦力矩是压力流和剪切流的共同作用,工质的动力粘度对摩擦力矩有着直接的影响,动力粘度越大,摩擦力矩也越大。     

低压下直流电弧热等离子体射流电子密度的光谱法测量

采用原子发射光谱仪研究低压直流电弧热喷涂等离子体射流的特性。利用Stark展宽法采集H_β谱线,使用其Δλ_1/2来计算等离子射流中的电子密度,研究了氢气流量、输入功率和探测距离对等离子体射流中电子密度的影响。使用Saha方程计算热等离子体的电离程度,研究了功率/氢气流量与等离子体电离程度的关系。结果表明:电子密度和电离程度随着电流强度的增大而增加;氢气流量增加可以明显提高等离子体射流的能量,但对电离程度影响不大。     

生命与熵

 熵是一个古老而又年轻的概念,说它古老,是因为早在100多年前(1854年)就已有人提到了它;说它年轻,是因为它有极强的生命力,正日益广泛地渗透到了许许多多的科技领域及日常生活之中。本文不拟介绍熵在各个领域中的应用,而只想就熵对生命科学中某些方面的影响作些初浅的说明。按照热力学的观点,生命是个开放系统。根据开放系统的热力学理论可以算出,其熵变ΔS=ΔQT-μjΔeNjT-μjΔiNjT(1)式中,ΔQ代表生命系统与外界环境交换的总热量,ΔeNj代表生命系统与外界所交换的第j种组元物质的摩尔数.