蒸汽活化对钙基脱硫剂孔结构及固硫能力影响的实验研究

本文用实验方法研究了在电站锅炉排烟温度条件下，水蒸汽对钙基脱硫剂的活化作用．实验结果表明，蒸汽活化使得脱硫剂孔结构发生了显著变化并明显改善了脱硫剂的固硫能力．这为进一步了解活化机理及开发省水，经济的排烟脱硫技术提供了依据．     

JSOG中水蒸汽含量的模拟计算

 氧碘化学激光（简称 COIL）系统中，水是影响激光功率输出的最重要的原因之一。气流中的水不仅对激发态碘原子有严重的猝灭作用，另外对碘分子解离、超音速流动特性也有很坏的负面作用。单重态氧发生器的BHP（Basic Hydrogen Peroxide ）溶液是最主要的水蒸汽源。利用传质模型对射流式单重态氧发生器（简称JSOG）中产生的水蒸汽进行了计算，所得的数值结果与实验测量结果基本相符。根据模拟结果，对发生器的设计及实验条件进行了优化。     

JSOG中水蒸汽含量的模拟计算

氧碘化学激光（简称 COIL）系统中，水是影响激光功率输出的最重要的原因之一。气流中的水不仅对激发态碘原子有严重的猝灭作用，另外对碘分子解离、超音速流动特性也有很坏的负面作用。单重态氧发生器的BHP（Basic Hydrogen Peroxide ）溶液是最主要的水蒸汽源。利用传质模型对射流式单重态氧发生器（简称JSOG）中产生的水蒸汽进行了计算，所得的数值结果与实验测量结果基本相符。根据模拟结果，对发生器的设计及实验条件进行了优化。     

Theoretical study of adsorption of water vapor on surface of metallic uranium

Ｉｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｕｒａｎｉｕｍｉｓｅａｓｙｔｏｒｅａｃｔｗｉｔｈｏｘｙｇｅｎａｎｄｗａｔｅｒｖａｐｏｒｉｎａｉｒｆｏｒｉｔｓｃｈｅｍｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ .Ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｓｔｕｄｉｅｓａｎｄｒｅｖｉｅｗｓｏｆｕｒａｎｉｕｍ ｗａ     

湿空气饱和水蒸汽曲线计算模型的建立与分析

湿空气物性的高精度计算中,饱和水蒸汽曲线的计算建模是关键所在。在对已有的饱和水蒸汽压力公式进行误差分析比较后,得到了Gerry方程误差最小的结论。为解决计算的连续性问题,重新界定了该方程中冰面及水面方程的分界点。其次,建立了两种高精度的t-p公式,可方便直接的计算湿空气露点温度。最后,分析了饱和蒸汽曲线斜率的意义,推导出它的计算式。以上建立的湿空气饱和水蒸汽曲线计算模型,不仅具有快速方便的物性计算功能,还提供了准确判定湿空气状态变化的准则。     

用吸收光谱法测量COIL的水汽含量

 分析了利用吸收光谱法测量氧碘化学激光器的水汽含量的原理,在氯气流量为0.1 mol/s的N₂-COIL上进行了测试实验。实验结果显示,在常规工作条件下,由于BHP温度变化所引起的水汽百分含量变化仅为0.1%,可以忽略;水汽含量随稀释气体流量增大而增加,气体流速是引起水汽含量变化的主要原因,实验中应把氯气和氧气的比例控制在4∶1之内。     

非定常膨胀过程中水蒸汽凝结对流场影响的数值分析

采用数值目的对激波管非定常膨胀过程中,汽液相变与流场的相互作用进行了模拟.主要研究了含有水蒸汽的混合气体在激波管中的非平衡凝结过程以及其对流场的作用.结果表明由于水蒸气的凝结释放热量对流场局部进行加热,使流场参数发生扰动而产生凝结激波.经过与凝结激波的相互作用后,流场参数和结构将发生明显的变化.     

在室温下冻结的冰

大多数的表面并不是很光滑平坦的，当两个物体的表面相互接触时，实际上只有其中的一部分表面是真正地碰在一起的．在正常的条件下，如果说两接触面间是潮湿的，或者说有水蒸汽存在时，表面间就会产生出一种效应，称为“表面张力桥（capillary bridge）”．这些桥倾向于使表面粘结在一起，而使两表面间不易滑动．为了能更清楚地了解这个现象，荷兰Leiden大学的J．Frenken教授所领导的研究组对这种被限制于两表面缝隙间的液体的物理行为进行了一系列的实验．他们发明了一种称为“摩擦杠杆（tribolever）”的仪器，它是由一个稍有弯曲的微型硅片传感器所组成，其作用是可以感受小于皮牛顿的力．     

红外光谱差减技术扣除水汽吸收干扰的局限性

红外光谱差减技术在扣除背景组份干扰方面得到广泛应用,但其扣除空气中水汽效果却不尽如人意。研究了不同湿度的水汽光谱与光谱差减效果的关系,以探究光谱差减技术在水汽扣除领域局限性的原因。结果表明：(1)相对湿度改变,水汽的红外光谱也发生变化,不管如何小心地选择比例系数f,从相对湿度x%的水汽光谱A_x,也不能完全扣除相对湿度为y%的水汽光谱A_y,即fA_x≠A_y。(2)相对湿度改变,水分子团簇(H₂O)_n的相对组成也会发生变化,这是导致光谱差减技术局限性的主要原因。(3)将湿度为x%和y%的两水汽光谱A_x和A_y进行线性组合,则可以高度近似地模拟出介于两者之间的湿度的水汽光谱。比如用40%水汽谱和30%水汽谱,可以模拟得到32%或35%或37%的水汽谱。实验结果表明这是扣除水汽干扰效果更好的路径。(4)论证了水汽补偿湿度滴定法具有高效性的原因。     

反常吸收与高质量的远红外光谱

在水汽含量恒定但相对湿度较大的情况下,远红外光谱仪得不到理想的100%线。这表明过高的水汽含量将会导致反常吸收现象。反常吸收的出现将严重影响远红外光谱的质量。研究了光谱仪内部空气相对湿度和光谱分辨率对反常吸收的影响,发现降低水汽含量和采用适当光谱分辨率可以有效抑制反常吸收现象,对获得高质量的远红外光谱很有益处。在无反常吸收现象发生的实验条件下,采用"湿度中和法"在空气湿度波动的情况下也可以得到理想的100%线,这为快速获得高质量的远红外光谱提供了新测量方法。     

碳氢烧蚀层的厚度对聚乙烯醇薄膜阻气性能的影响

 以ICF实验塑料靶丸保气的需求为背景,研究了水蒸气在低压等离子体聚合碳氢（CH）膜、聚乙烯醇（PVA）膜、聚苯乙烯（PS）膜中的扩散渗透行为。根据实验数据,算出在40℃ 90%相对湿度下,水蒸气在三种样品膜中的渗透系数分别为1.906×10^-13,5.950×10^-15,.432×10 ^-14mol·m/(m²·s·Pa),并借助多层复合膜模型的近似算法,算出在40 ℃ 90%相对湿度的外界环境下,类似多层塑料微球结构的三层复合膜中,PVA阻气层所处环境的相对湿度为53.06%,推导出PVA所处环境的相对湿度与外层CH层厚度的关系式。研究表明：CH烧蚀层越厚,PVA所处环境的相对湿度越小,保气性能越好。     

水蒸气诱导聚电解质刷的构象转变

我们把Flory-Huggins模型(association models)推广应用到暴露于水蒸气中的聚电解质刷体系,考虑聚电解质-水氢键(P-W氢键)与水-水氢键(W-W氢键)、形成氢键与聚电解质链构象的耦合特性,研究水蒸气诱导的聚电解质刷构象转变的机理.研究发现,当P-W氢键效应起主导作用时,随着水蒸气浓度的增加,聚电解质刷会单调溶胀;P-W和W-W两种氢键效应,则会导致随着水蒸气浓度的增加,聚电解质刷的构象首先塌缩,然后开始溶胀的反常转变行为.基于本文的分析,可以预言,由于P-W氢键效应,聚电解质刷可以吸附水蒸气,吸附能力随聚电解质链长的增加而增强;当聚电解质链接枝密度足够高时,由于P-W和W-W两种氢键效应,增加体系中的水蒸气,会在聚电解质刷体系中形成由P-W氢键和W-W氢键交错链接的三维网络状凝胶结构.     

水蒸气诱导聚电解质刷的构象转变

我们把 Flory−Huggins 模型(association models)推广应用暴露于水蒸气中的聚电解质刷体系,考虑聚电解质-水氢键(P-W氢键)与水-水氢键(W-W氢键)、形成氢键与聚电解质链构象的耦合特性,研究水蒸气诱导的聚电解质刷构象转变的机理.研究发现,当 P-W 氢键效应起主导作用时,随着水蒸气浓度的增加,聚电解质刷会单调溶胀;P-W 和 W-W 两种氢键效应,则会导致随着水蒸气浓度的增加,聚电解质刷的构象首先塌缩,然后开始溶胀的反常转变行为。基于本文的分析,可以预言,由于 P-W 氢键效应,聚电解质刷可以吸附水蒸气,吸附能力随聚电解质链长的增加而增强;当聚电解质链接枝密度足够高时,由于 P-W 和 W-W 两种氢键效应,增加体系中的水蒸气,会在聚电解质刷体系中形成由 P-W 氢键和 W-W 氢键交错链接的三维网络状凝胶结构。     

A detection of atmospheric relative humidity profile by UV Raman lidar

A new spectroscopic filter constructed with a high-spectral-resolution grating and two narrow-band mirrors is designed to separate the elastic scattering and the vibrational Raman scattering spectra in an ultraviolet (UV) Raman lidar system. The density of humidity and water vapor mixing ratio are calculated from the vibrational Raman scattering signals of N₂ and H₂O. Water vapor mixing ratio is retrieved from this development. With this measured water vapor mixing ratio, the relative humidity is calculated with atmospheric temperature profile obtained by another Raman temperature lidar. Preliminary experiments and comparison results between lidar and radiosonde showed that the UV Raman lidar system has the capability for profiling the water vapor mixing ratio up to a height of 2 km with less than 10% of the uncertainty under the conditions of laser energy of 300 mJ and signal-averaging time of 10 min.     

利用太赫兹时域光谱技术测量水汽的吸收谱

介绍了太赫兹时域光谱系统的基本结构和工作原理,利用目前世界上最先进的太赫兹时域光谱系统TPS spectra 1000测量了湿度为60%的情况下水汽的太赫兹吸收谱,结果说明水汽具有众多太赫兹吸收谱,其中18.57cm-1、47.11cm-1、96.08cm-1三条谱线是水分子的振转谱,可以作为系统的校准谱线。     

微波大气吸收衰减特性分析及分层数值算法

 给出了微波在大气中传输受气体分子吸收导致衰减的较精确计算模型，该模型扩展了传统计算模式忽略温度、湿度、压力变化及传播距离受限制的近似算法。结合我国某地区的实测气象数据模拟计算了该地区的大气吸收衰减，最后根据数值计算结果分析了微波随频率、发射角度以及月份（季度）变化的传播特性，并简要说明了此研究在微波遥感中的实际意义。     

高质量单层二硫化钼薄膜的研究进展

作为一种新型的二维半导体材料,单层二硫化钼薄膜由于其优异的特性,在电子学与光电子学等众多领域具有潜在的应用价值.本文综述了我们课题组在过去几年中针对单层二硫化钼薄膜的研究所取得的进展,具体包括:在二硫化钼薄膜的制备方面,通过氧辅助化学气相沉积方法,实现了大尺寸单层二硫化钼单晶的可控生长和晶圆级单层二硫化钼薄膜的高定向外延生长;在二硫化钼薄膜的加工方面,发展了单层二硫化钼薄膜的无损转移、洁净图案化加工、可控结构相变与局域相调控的方法,为场效应晶体管等电子学器件的制备与性能优化提供了基础;在二硫化钼异质结方面,研究了二硫化钼薄膜与其他二维材料形成的异质结的电学以及光电性质,为二维材料异质结的构筑和器件特性研究提供了实验参考;在二硫化钼薄膜功能化器件与应用方面,构筑了全二维材料、亚5 nm超短沟道场效应晶体管器件,验证了单层二硫化钼对短沟道效应的有效抑制及其在5 nm工艺节点器件中的应用优势;此外,利用制备的高质量单层二硫化钼和发展的器件洁净加工技术,实现了高性能柔性薄膜晶体管的集成,获得了超高灵敏度与稳定性的非接触型湿度传感器.我们在二硫化钼薄膜的制备、加工以及器件特性研究方面所取得的进展对于二硫化钼及其他二维过渡金属硫属化合物的基础和应用研究均具有指导意义.     

不同压力下竖直管外Marangoni凝结换热特性研究

本文在不同压力状态下对水与酒精混合蒸汽在竖直管外Marangoni凝结换热特性进行了可视化实验研究,观测到不同过冷度下的凝结状态.实验结果表明,在相同流速和浓度条件下,酒精浓度较低时凝结换热系数随蒸汽压力的升高而升高.但在高酒精浓度下,凝结液表面张力梯度减小,扩散热阻的影响增大,蒸汽压力对于凝结换热系数的影响并不明显.