Characteristics of Flow around an Impulsively Rotating Square Cylinder via LB-DF/FD Method

Flow around an impulsively rotating square cylinder in a viscous fluid in range of 1 ≤ Re ≤ 300 is numerically investigated by the previously developed LB-DF/FD method, which combines the lattilce Boltzmann method （LBM） and direct-forcing fictitious domain （DF/FD） scheme. Results show that in total three kinds of transient characteristics depending on Re are observed： 1 ≤ Re ≤ 20, four vortices arising from the corners of the square cylinder separate from the surfaces and gradually become stable without vortex integration or shedding; 20 ≤ Re 〈 100, vortices integration is observed when they grow long enough, then separated from each other; Re ≥ 100, vortex shedding takes place in this regime. The shedding vortex joins the downstream vortex to form a new one. It is also found that vortex shedding happens more than one time when Re ≥ 160. Furthermore, each vortex shedding induces a fluctuation in the torque exerted on the cylinder.     

消失的弱~Morrey 型空间上某些算子的刻画

In this paper we mainly give some characterizations for the boundedness of the weight Hardy operator, maximal operator, potential operator and singular integral operator on the vanishing generalized weak Morrey spaces V W L_Π~(p,φ)(?) with bounded set ?.     

浅谈大学物理设计性实验中信息技术的应用

大学物理课程实验是培养学生实验能力、科学研究思维的重要课程.因此研究和分析如何改善我国大学物理实验教学水平,就显得尤为重要了.本文主要从设计性物理实验对于大学生教学的主要意义和必要性入手,阐述了如何运用信息技术手段,不断的开展和完善大学物理设计性实验教学工作,以期为大学物理实验教学提供新的思路.     

旋转体系中湍流的LBM模拟

采用基于多松弛时间因子的格子Boltzmann方法对旋转体系中的湍流进行数值研究,考察Rossby数和Ekman数对湍流的影响,包括湍流能量及其耗散率、速度、涡结构及湍流的耗散尺度即Kolmorogov尺度和积分尺度等.研究表明,系统的旋转延缓了湍流能量的衰减速率,逐步破坏初始涡结构的均匀性,与旋转方向相反的涡逐步被抑制,并最终形成若干与旋转同向的涡柱.结果还表明,系统旋转越快,湍流的耗散尺度越小而积分尺度越大.     

飞秒激光多光束干涉光刻硅表面减反微结构

为了得到均匀分布的硅表面微结构,提出了一种利用多束激光干涉光刻的方法来实现对硅表面微结构分布特征的控制.利用空间光调制器实现飞秒激光多光束干涉,形成分布均匀、周期可控的空间点阵,利用聚焦的空间点阵在单晶硅表面烧蚀得到规则分布的凹坑状结构,并通过改变附加给空间光调制器的相位实现对微结构分布特征及间距的控制.用扫描电子显微镜和分光光度计分别对结构的形貌特征和光学特性进行了测量,结果表明:采用底角为2°的四棱锥镜相位形成四光束干涉,通过10×物镜聚焦,在激光功率25 mW、曝光时间30 s时,可以形成间距约为3.3 μm的密排凹坑微结构,所形成的凹坑结构具有良好的减反效果,在1.2～2μm近红外波段的透过率相对抛光硅平均提高了11.5％o.     

利用海洋环境噪声直接提取海底反射系数

提出了一种利用海洋环境噪声直接(非迭代)提取海底反射系数的方法,基于海洋环境噪声垂直相关函数与方向密度函数的相似性,结合海洋环境噪声射线理论,由两个垂直排列的水听器实现海底反射系数的被动获取.方法适应性的仿真分析说明较高海况下且近场无航船干扰的海洋环境噪声数据有利于方法的实现;对于两层海底,海洋环境噪声垂直相干函数经高...     

Resonant energy transfer from nanocrystal Si to β-FeSi2 in hybrid Si/β-FeSi2 film

The photoluminescence （PL） characteristics of hybrid β-FeSi2/Si and pure β-FeSi2 films fabricated by pulsed laser deposition at 20 K are investigated. The intensity of the 1.54-μm PL from the former is enhanced, but the enhancement vanishes when the excitation wavelength is larger than the widened band gap of Si nanocrystal. Time-resolved PL decay measurements reveal that the lifetime of the photo-excited carriers in the hybrid β-FeSi2/Si film is longer than that in the pure β-FeSi2 film, providing evidence that the PL enhancement results from the resonant charge transfer from nanocrystalline Si to β-FeSi2.     

酸洗脱灰处理对新疆和丰低阶煤结构和萃取性能的影响

对新疆和丰低阶煤样进行酸洗脱灰处理,通过相关表征,分析了脱灰处理对煤样主体结构、石油醚和CS₂萃取性能的影响。FT-IR表征表明,煤样经酸洗脱灰处理,结构仅发生了微弱改变,酸洗煤样（AC）仅在1712 cm^-1处出现了较弱的原煤样（RC）所没有的羧酸类C=O吸收峰。由TG-DTG表征可知,酸洗使得煤中小分子键断裂,但并未破坏煤样的大分子网络主体结构。以石油醚（PE）和CS₂为溶剂对RC和AC两煤样进行常温两级超声萃取的研究表明,AC煤样的PE和CS₂萃取率均高于RC煤样,分别从0.16%和0.53%（RC煤样）增加到0.17%和0.64%,且萃取速率也更大,显著降低了煤样的溶剂萃取次数。萃取物的FT-IR和GC-MS分析表明,酸洗处理不仅能有效脱除煤样中的杂原子,且使得煤样CS₂萃取物的种类增加。另外,由萃余物TG-DTG结果可知,超声萃取主要是一个物理溶胀过程,并没有破坏煤样的大分子主体结构。     

三维花状Ni(OH)2包裹TiO2微米球用于光催化产氢

TiO_2具有合适的能带位置以及成本低、无毒、稳定性高等优点,但由于大的激子结合能(130 meV)以及电子-空穴复合严重,其光催化性能和效率较低.目前,负载助催化剂是一种比较有效的提高TiO_2光催化效率的方法.助催化剂可通过抑制电子与空穴的复合、降低激子结合能、提高界面电子传输速率来提高光催化性能.寻求新型、廉价、高效产氢的助催化剂是当前光催化研究的热点.近年来, Ni(OH)_2由于具有多变的形貌以及一定的光催化性能而被人们关注.并且Ni(OH)_2本身就是p型光催化剂,可与主体材料复合形成p-n异质结材料,其中由异质结形成的内建电场可起到促进电子与空穴分离的作用.基于此,本文采用简单的合成方法制备出新颖的三维花状Ni(OH)_2包裹TiO_2纳米结构微球,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征手段确定了目标产物被成功合成,并采用光催化产氢为探针反应研究了其光催化性能.结果表明, Ni(OH)_2包裹TiO_2纳米材料的产氢速率比纯TiO_2纳米材料提高了5倍.通过紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)与一系列对比实验发现, Ni(OH)_2拓宽了TiO_2的吸收光谱范围,催化活性的提高确实来源于引入的Ni(OH)_2.氮气吸脱附等温线和孔径分布分析表明, Ni(OH)_2壳的引入增大了催化剂的比表面积并且带来介孔,证实三维花状的纳米片界面为光催化产氢提供了更多的活性位点.电化学表征结果进一步证明,这种独特的p-n异质结促进了电子与空穴的分离和转移.基于元素分析和产氢活性结果,我们提出了可能的反应机理.     

可见光驱使铜盐催化芳香烃二氟烷基化反应

以CuI为铜源, 通过原位形成光催化剂的途径, 实现了室温下可见光驱使铜催化溴二氟乙酸乙酯、溴二氟酰胺等对芳烃及杂芳烃的二氟烷基化反应. 该反应条件温和、原料廉价易得、底物适用范围广、产率较高, 为合成二氟烷基(杂)芳烃化合物提供了一种方法. 机理研究表明, 该反应可能经历了单电子转移的自由基反应历程.