微重力条件下部分充液贮箱气液界面波动特性的数值模拟

微重力环境中部分充液贮箱内气液界面和气、液两相介质在残余重力或加速度干扰下的运动特征是先进空间流体管理技术的基础. 本文针对空间贮箱常用构型和实际尺寸, 基于邦德数相似准则设计了3个缩比模型, 数值模拟了原型贮箱和缩比模型中加速度变化引起的贮箱内气液两相流动及气液界面上界面波的传播. 数值模拟结果验证了原型和模型间的运动相似性, 发现在满足邦德数相似准则的前提下, 系统还近似满足韦伯数相似准则, 或等价地, 近似满足弗劳德数相似准则. 此外, 数值模拟结果也表明原型和模型间的运动存在细微偏差, 这主要源于黏性耗散作用的差异. 由韦伯数相似准则可知, 缩比加大, 贮箱尺寸减小, 重力突变后由表面张力释放出来的驱动力增强, 相同韦伯数下流动速度增大, 黏性耗散作用随之增强, 本文的数值模拟结果证实了该结论. 相关结果可以用于指导空间贮箱流体管理技术的地面模拟试验的方案设计等.      

活性炭的高温脱氧改性及其床层对全氟异丁烯的吸附动力学研究

在N2气保护下对颗粒状活性炭进行了不同温度(400—800 ℃)下的高温改性, 考察了不同的空气流湿度(30%—80% R.H.)下全氟异丁烯(PFIB)在活性炭床层中的吸附穿透行为. 利用Wheeler方程对穿透数据进行了处理, 并采用线性平衡吸附体系的动力学模型对床层的穿透实验数据进行了关联. 结果表明, 基炭经高温改性后, 活性炭的孔隙结构没有明显变化, 表面含氧量随处理温度的提高而减少, 在高湿条件下对全氟异丁烯的选择性吸附能力显著提高, 活性炭床层可使PFIB的防护时间延长. 各种实验条件下的理论穿透曲线与实验值数据吻合, 可以利用线性平衡吸附体系的动力学模型来预示PFIB在活性炭层中的穿透行为, 进行防毒面具的滤毒罐参数的选取和设计.     

一个新颖的二重互穿的三维无机-有机杂化化合物[Cd(C5H3N2O2)2(H2O)]n的合成和晶体结构

近年来,由于无机-有机杂化化合物表现出独特的结构多样性以及在催化、光化学、电学和磁学等方面的巨大潜在应用.而引起了科学家们的广泛关注[1-4].     

基于视场分割的双远心镜头高精度视频引伸计

本文设计了一种基于视场分割的双远心镜头视频引伸计.该视频引伸计通过4个平面反射镜将双远心镜头的视场分割为2个空间上分离的视场,并通过视场标定技术确定了测量系统的放大率和两视场间的距离.在此基础上,通过数字图像相关法(DIC)跟踪试件上2个标记点的运动,获得标距段的伸长量,进而计算出应变.本文通过视场分割的方法扩大了双远...     

水热合成氮化硼过程中二次氮源加入温度对物相的影响

立方氮化硼是一种具有很高应用价值的超硬材料,但目前合成立方氮化硼需要十分苛刻的条件,严重限制了它的应用范围.为了在温和条件下合成立方氮化硼,我们提出了水热选相原位合成方法,并对主要的影响因素进行了研究.本文中,我们探讨了水热合成立方氮化硼过程中,二次氮源的加入温度对产物中物相种类及其含量的影响.结果表明:随着二次氮源加入温度的升高,样品中立方氮化硼的含量逐渐增加,当该温度达到300℃时,可以得到单相立方氮化硼.比较反常的是,当二次氮源的加入温度为260℃时,立方氮化硼的含量却反常地减少.为了解释这个现象,我们提出了一个物相转变势垒的初步模型,并对有关实验现象进行了初步分析.     

稀土杂多酸性质及催化作用的研究

稀土硅钨酸钾盐,R.D.Peacok等早已于1971年合成过,但对其性质报导甚少,尚未见应用。我们用自制的稀土杂多酸,测定了热稳定性、红外吸收谱及X射线衍射谱;探索了在催化中的应用,发现在甲醇转化为低级烃类的反应中,稀土硅钨酸有良好的催化活性,并展现出三峰的规律性。     

小管径管翅式换热器气压胀接成形机理研究

管翅式换热器是制冷行业中最常用的换热器形式,其换热管的胀接性能决定了换热器的传热性能.本文提出了管翅式换热器的三维流-固耦合模型,采用单向流固耦合瞬态数值模拟方法,对小管径管翅式换热器的流体和固体域的流动和变形特征开展了数值研究.计算结果表明:根据换热管和翅片的胀接成形要求和胀后管径要求,气压胀接压力的合理范围为P=12.5 MPa,与理论公式推导值一致.根据管翅应力随时间变化的规律可知,换热管接头处应力远大于其屈服极限66 MPa,翅片接头处应力刚好略大于其屈服极限132 MPa,满足胀接成形要求.胀后的换热管直径随着压力的增加其管径增大,换热管的径向位移在水平方向较小,垂直方向较大,其最大和最小位移差约为0.03 mm.探究了管翅间残余接触压力随胀接压力的变化,残余接触压力随胀接压力的变化可分为三个阶段.结果表明当胀接压力使得翅片内孔发生屈服后,继续增大胀接压力会导致胀接不完全.最后研究了保压时间的影响,结果表明保压时间的增加对胀接效果并没有明显影响.相关结果可为工程实际中小管径管翅式换热器气压胀接工艺提供理论指导.     

基于POD和代理模型的静气动弹性分析方法

静气动弹性问题考虑弹性结构与定常气动力间的相互耦合作用,对飞行器的性能和安全具有显著的影响.在现代飞行器设计阶段,计算流体力学(CFD)/计算结构力学(CSD)直接耦合方法是精确考察静气动弹性影响的重要手段.然而,基于CFD技术的气动力仿真手段在耦合过程中计算量大且耗时长,难以满足设计阶段的需求.因此,为了兼顾计算精度与效率,文章采用本征正交分解(POD)和Kriging代理模型相结合的模型降阶方法,替代CFD求解过程并耦合有限元分析(FEA)方法,建立了高效、准确的静气动弹性分析框架.相较于传统的以模态法为主的静气动弹性分析方法,该方法能够解决更为复杂的静气动弹性问题以及提供静气动弹性变形过程中的气动分布载荷.针对典型三维跨声速HIRENASD机翼模型开展的马赫数、迎角变化的算例验证表明:由建立的静气动弹性分析方法与CFD/CSD直接耦合方法计算得到机翼翼梢处的静变形量间的相对误差在5%以内;同时该方法预测静平衡位置处的气动分布载荷的误差在5%以内,静气动弹性分析的计算效率至少提升了6倍.     

西藏农村初中办学条件的计量与评价

教育均衡是我国义务教育发展的重要战略,其重点关注对象是教育欠发达地区.从地域方位看,应重点关注西部地区;从地域的行政区划看,应重点关注农村地区.故选取西藏农村地区初中学校办学条件作为研究对象,运用因子分析和ward聚类分析法对2019年西藏自治区农村地区68个县级行政区进行综合排序和分类,并从基础教育教学资源、知识拓展...     

锂离子电池黑磷负极的储能优势及其优化的研究进展

在减少碳排放实现碳中和的新能源发展背景下，以锂离子电池为代表的动力电池被赋予更高期望，探索开发满足高容量、高倍率和高稳定性的新材料已然成为发展关键。石墨负极和硅碳负极目前发展较为成熟，并保持着各自优势。黑磷作为新型储能材料，依靠自身二维层状结构和较高的锂化电位，展现出在实现超快充电方面的突出优势，但也存在体积膨胀等问题。针对黑磷负极存在的问题，研究者们从各维度进行优化研究，包括结构优化、表界面优化以及预锂化策略。本文首先从各角度综合论证了黑磷可以作为超快充电锂离子电池负极的可能性，进而综述了针对黑磷负极的优化进展，并提出自己的观点和建议，指出黑磷负极面临的挑战和发展方向，展望了黑磷负极的发展前景。