复杂流场的超声-激光测量原理研究

本文从复杂流场—旋涡场参量的超声—激光测试方法的需要出发,论述了超声波产生的声相位光栅对激光产生的偏转效应.并研制了适用于产生空气超声相位光栅的大功率高频超声换能器、位移灵敏接收器、数字相位差测定仪等设备,采用了超声发射的匹配技术等,从而获得了明显的空气超声-激光偏转效应,并且测定了两光束的偏转时间差.本文的结果为利用超声-激光的空气声光偏转效应测量空气旋涡流场参量提供了实验依据.     

空气的浮力与不连续性对密立根油滴实验测量值影响的定量分析

密立根油滴实验通过测定带电油滴所带的电荷量来测定基本电荷的电荷量,并验证电荷的量子化效应.为了实验的方便,一些常用实验方法中将油滴所受空气浮力忽略,甚至忽略空气的不连续性对空气粘滞系数的影响,导致了测量结果的系统误差.基于静态法,定量讨论空气浮力及其不连续性对油滴电荷量测量结果的影响,发现忽略空气浮力所产生的相对误差不超过0.1%,而忽略空气的不连续性所产生的相对误差可以超过15%.因此,在实验中必须考虑空气的不连续性对空气的粘滞系数的影响,从而提高油滴带电荷量测量的精度.     

C/O比能谱测井中碘化钠探测器对g射线响应函数的计算

 给出了中子g 能谱测井中NaI闪烁探测器对g 射线响应函数的计算方法,计算了3×3NAI（T1）探测晶体对能量直到25MeV的g 射线的能量沉积谱和响应函数。计算结果与实验结果符合较好。     

辐射引发和热引发聚丙烯腈纤维的自由基研究

利用电子自旋共振波谱(ESR)研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在真空以及空气气氛下经γ射线辐射引发和热引发产生的自由基. 结果显示,室温下辐射诱导产生的自由基为烷基自由基和聚亚胺自由基,辐射产生的自由基随温度升高而衰减,150 ℃时完全消失. 热引发的自由基则依赖于温度和氧气, 当PAN纤维在空气中加热至190 ℃时,开始产生多烯自由基,而且自由基浓度随温度升高而迅速增加;在真空条件下,PAN纤维经加热只产生极少量自由基. 据此推断,热引发自由基是通过热氧化反应产生的,这类自由基位于共轭结构上,其共轭长度也随温度的升高而增加.     

同向流动微气泡产生与分裂的实验研究

本文使用高速CCD可视化技术研究硅微通道内气液等温同向流动微气泡形成过程.作为离散相的空气和连续相的水,流经各自通道后汇聚在主通道前段;在一定的流量比值范围内,连续产生大小均匀的微气泡;发现存在bubbling和jetting两种微气泡形成模式.气泡产生频率随空气和水的流速增大而增加.最后研究了气泡在T型微通道出口处的行为,观察到分裂和不分裂两种形式并进行了分析.     

石英管对空气中锥-板结构纳秒脉冲放电的影响

报道了石英管对大气压下空气中锥-板电极结构纳秒脉冲放电的影响实验研究.实验过程中发现将石英管纵向移动位置,放电会出现四种明显不同的形貌状态,对其机理进行了初步的探讨.利用发射光谱诊断了其转动和振动温度(分别为295和2200 K),表明该等离子体具有高度非平衡度.还进一步提出大气压下空气中产生类辉光放电的有效途径. 关键词： 纳秒脉冲放电 空气 纵向介质 非平衡等离子体     

金属光子晶体平板的超强透射及其表面等离子体共振

用全矢量的三维有限差分时域(finite-difference time-domain,简称FDTD)方法,研究了正方形单元结构金属光子晶体平板的增强传输效应以及局域性表面等离子体共振现象.这种增强效应来自于两个不同的等离子体共振机制：由长方形空气孔形成的局域波导共振以及由周期性结构引起的光子晶体共振效应.对于由长方形空气孔形成的局域波导共振模式,其等离子体波全部局域在整个长方形空气孔区域中.而由周期性引起的共振模式,其频率随着金属平板表面周期性的变化而变化,相应的等离子体波分布在长方形空气孔区域的两端.产生的表面等离子体都局域在长方形空气孔区域中,电场强度得到了显著的增强. 关键词： 光子晶体 金属平板 超强透射 表面等离子体     

高斯光束经表面有缺陷的厚非线性介质的传输特性

光学元件上存在的缺陷会对传输光束产生局域振幅和位相调制. 基于衍射理论模型和分步傅里叶算法,模拟分析了高斯光束经过表面有缺陷的非线性介质的传输过程中于介质内及从介质出射后在自由空气的传输特性, 并详细研究了在厚介质前表面有缺陷的情况下,介质中和自由空气中的光强分布演化规律. 研究表明,介质厚度越长、介质的非线性折射率越大,光束整体聚焦越厉害, 聚焦点离介质后表面越近.光束受调制点的位置离中心越近,光束分裂成丝产生的局部光强越大, 且介质表面存在缺陷将使通过的光束在介质后表面处产生一个很大的光强, 相位调制型缺陷产生的这一光强点比振幅调制型缺陷产生的光强点更强.     

含结霜工况的空气源热泵的季节性能

本文对空气源热泵结霜工况下的动态特性和季节性能进行了理论研究,将室外换热器的结霜视为准动态过程,建立了空气源热泵结霜工况下的动态分布参数模型.利用近30年的气象资料,计算了北京、上海、广州、南京四个城市的季节能效比,计算结果表明:在计算冬季供热季节性能系数时,如果不考虑结霜将产生一定程度的误差.这为以后实验研究和优化设计提供了理论基础.     

初能大于1014eV的空气簇射的时间相关性

用空气簇射小阵在北京观测了能量大于10¹⁴eV的宇宙线粒子产生的空气簇射的时间相关性. 得到初能E>2.6×10¹⁴eV的空气簇射到达时间间隔的分布, 在t<21秒以内系统地高于指数分布, 显示可能在观测到的簇射中存在时间相关的成份.     

Locating of Nucleic Acid Intercalators in Yeast Cells by Image Analysis Combined Fluorescence Microscopy

Intracellular distribution in the intact (not fixed) Saccharomyces cerevisiae cells of the nucleic acid intercalators (NAI) was studied using fluorescence microscopy combined with computer image analysis (ImageJ software, NIH, USA). Three NAI—the anthracycline anticancer drug doxorubicin (DR) along with the nucleic acid dyes ethidium (E) and 4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)—were used. Staining pattern and ImageJ quantitative analysis data provided evidence that all three NAI were located in the nuclei and in the mitochondria. DR and E, in contrast to DAPI, may be bound to not only DNA, but to the mitochondrial membranes as well. Experiments on the combined application of DR+DAPI and E+DAPI have shown potential competition of DAPI with DR and E for binding sites in the nuclear and mitochondrial DNA. With the approach presented herein, the yeast cells of S. cerevisiae can be used as a model for locating intracellular sites of the fluorescing nucleic acid intercalators. This model may be of help in designing new DNA-targeted drugs and in preliminary studies of their interaction with eukaryotic cells.     

Microcrack localization using a collinear Lamb wave frequency-mixing technique in a thin plate

A novel Lamb wave frequency-mixing technique is proposed for locating microcracks in a thin plate,which does not require the resonance condition of Lamb wave mixing and can accurately locate the microcracks through only one-time sensing.Based on the bilinear stress-strain constitutive model,a two-dimensional finite element(FE)model is built to investigate the frequency-mixing response induced by the interaction between two primary Lamb waves and a microcrack.When two primary Lamb waves of A0 and S0 modes with different frequencies excited on the same side of the plate simultaneously impinge on the examined microcrack,under the modulation of the contact acoustic nonlinearity,the microcrack itself can be deemed as the secondary sound source and it will radiate the Lamb waves of new combined frequencies.Based on the time of flight of the generated A0 mode at difference frequency,an indicator named normalized amplitude index(NAI)is defined to directly locate the multi-microcracks in the given plate.It is found that the number and location of the microcracks can be intuitively visualized by using the NAI based frequency-mixing technique.It is also demonstrated that the proposed frequency mixing technique is a promising approach for the microcrack localization.     

不同进风型式下气体冷却服中空气流动与换热的研究

根据气体冷却服的特点,对不同进风型式下气体冷却服中空气流动与换热进行研究。建立了进气口加设挡板层、进气口带均流器型和直吹型3种型式气体冷却服(服装夹层)中冷却空气流动过程的数学模型。对气体的流动过程进行分析,结果表明:不同的进风型式对气体冷却服空气层的温度分布状况、平均气流流速、平均温度、对流散热量影响较大;其中进气口加设挡板层的服装空气夹层温度分布最均匀,进气直吹型的平均气流流速最大,对流散热效果最好。研究结果为气体冷却服进一步的布风优化设计提供了理论和应用依据。     

湿空气扩散燃烧火焰结构特性研究

利用二维粒子成像速度仪(PIV)对钝体燃烧器中的甲烷／湿空气扩散燃烧的速度场进行测量,考察其火焰的结构特性及其内部流动状况。通过对湿空气燃烧流场与普通燃烧流场的对比分析表明,湿空气燃烧情况下,两种燃烧状态的火焰(回流燃烧火焰和中心射流主导火焰)相互转换的燃空速度比(γ)值要比普通燃烧的小;湿空气燃烧使得喷嘴后的同流空气的速度降低,空气的回流作用减弱,燃料更容易冲出回流区,火焰的稳定性能变差。     

基于复杂网络理论的多元混合空管技术保障系统网络特征分析

为提高空管技术保障系统应对突发事件的能力,本文以空管技术保障系统导航、通信、监视设备覆盖的航路结构为基础,构建系统对应的空间网络模型.提出从灵活性、鲁棒性、高效性三个方面度量空管技术保障系统网络特性,对北京、上海、广州、昆明、沈阳、兰州飞行情报区的空管技术保障系统网络的平均度、度分布、度-度相关性、聚集系数、平均路径长度、直径等进行分析.分析结果显示,各飞行情报区空管技术保障系统的平均聚集系数在0.25—0.39之间,网络聚集程度偏低;网络平均路径长度为3.4,表现出小世界网络特征;度值3时服从幂律分布,度-度分布不表现出正相关或负相关.对网络进行基于度优先的和随机的抗毁性测度,空管技术保障系统网络抗毁性较差,网络的可靠性由少数核心节点决定,应对核心节点进行目标免疫,提高网络的抗毁性.这些规律为空管技术保障系统能力提升、新建扩建提供理论依据,对降低突发事件对空管系统保障能力的影响,保障空中交通持续安全具有现实意义.     

集中送风式陈列柜的CFD整体模拟

将集中送风式陈列柜的五大部件送风管道、送风结构、陈列柜风幕、回风结构和回风管道结合成为一个整体,采用双流体改进模型进行CFD模拟,分析了CFD模拟的陈列柜温度场分布特性,并与测试结果进行了对比分析。对比分析的结果表明,CFD模拟温度与实测温度十分吻合,说明所采用的CFD整体模拟是成功的。     

贴壁风对脱硫反应器内液滴粘壁的影响

反应器内液滴粘壁对半干法烟气脱硫效率和运行稳定性具有重要影响.本文采用数值方法研究了不同贴壁风风速和风口高度对反应器内液滴粘壁现象的影响规律.结果表明,贴壁风对减轻液滴粘壁具有一定作用.贴壁风风速越高,液滴贴壁数量越少.贴壁风衰减较快,其风口高度存在最佳值,贴壁风风口与液滴喷射口的高度距离是按照液滴直线运动粘壁时液滴高度行程的1.2倍.     

气隙式膜蒸馏中空气隙内流动与换热研究

本文针对膜蒸馏实验中开放式的窄空气隙,研究其内流动与换热机理.研究发现,对于开放式的大宽隙比(120:1)空气隙,即使其厚度仅为 1 mm,也会形成向上流动的流场,其流动状态为层流,温度分布为直线分布.空气隙内按实验结果求得的热流密度大于按导热公式计算的结果.本文给出的数值模拟结果与实验结果吻合较好.     

基于带闪蒸器的空气源热泵热风机试验性能研究

本文针对带闪蒸器的空气源热泵热风机的性能进行了测试、对比及数据分析,研究结果表明,随着室外环境温度在7℃-20℃之间下降时,两款热泵耗电量都在逐渐增加,带闪蒸器的空气源热泵热风机相较普通空气源热泵热风机的COP下降有变缓趋势,当室外环境温度为-12℃时,带闪蒸器的空气源热泵热风机的COP为2.43,而普通空气源热泵热风机为2.30;在-20℃时,带闪蒸器的空气源热泵热风机COP为2.15,普通空气源热泵热风机COP已降至1.98;带闪蒸器的空气源热泵比不带闪蒸器的空气源热泵性能提高大概8.6%左右。     

基于有限元-抛物方程混合模型的气泡幕降噪效果研究

针对以往气泡幕降噪效果研究中气泡幕模型设置过于理想,无法真实反映气泡幕降噪效果空间不均匀性的问题,该文采用有限元-抛物方程混合模型对包含气泡幕的水下打桩噪声场进行了仿真模拟,分析了应用气泡幕时打桩噪声的传播特性,并重点研究了气泡幕的厚度、占空比以及布放位置等不同参数下气泡幕的降噪效果。结果表明,增加气泡幕的厚度可有限提高气泡幕的降噪量,气泡幕的占空比应保持在0.5%～1%,气泡半径较大的气泡幕在较低频率有更好的降噪效果,此外应合理调整气泡幕的布放位置以应对打桩噪声的多途传播特性。该文方法和分析研究结果对打桩施工时气泡幕的参数设置具有指导意义和一定应用参考价值。