粒子法中压力振荡的机理研究

移动粒子半隐式法(moving particle semi-implicit method, MPS)是一种适用于不可压缩流体的无网格方法, MPS方法常应用于自由表面大变形问题.MPS 方法提出至今一直存在着严重的压力振荡问题. 本研究针对MPS 方法中存在的压力振荡现象, 首先将实际的物理问题简化为一维模型, 并从粒子之间相互位置关系的角度说明了MPS 方法中压力波动产生的原因.在采用MPS方法进行模拟时, 加入了粒子碰撞模型, 通过对碰撞系数的选择从而控制粒子之间的相互位置关系.并且对经典的溃坝问题进行了模拟, 结果表明随着碰撞系数的增加, 粒子数密度偏差的波动幅度都会减小, 从而压力振荡的幅度得到了有效的抑制.并且对比了两种不同核函数对压力振荡的影响, 结果表明: 采用高斯核函数时, 压力振荡的幅度更小, 这是因为采用高斯核函数时, 相同的粒子位置波动幅度将会得到较小的粒子数密度偏差的波动.由于在模拟过程中粒子运动的随机性, 这将导致粒子数密度偏差产生随机的波动, 从而产生压力振荡, 因此粒子法中的压力振荡很难彻底消除.      

金属有机框架材料在质子交换膜燃料电池中的潜在应用

金属有机框架亦称作多孔配位网状结构,是一种多孔晶态材料,具有结构可设计、孔壁可功能化修饰、高度晶态化、比表面积大及优良的导电性等诸多优点,使其在能源转换及储存方面备受关注。本文详细介绍了新型金属有机框架质子导体及电催化剂在燃料电池方面的相关研究;综述了国内外近年来在金属有机框架质子交换膜和氧还原电催化领域所取得的一些重要进展,例如金属有机框架质子交换膜电导率可高达1.82 S·cm^-1（70℃,90% RH）,金属有机框架电催化剂作为阴极在膜电极测试中可产生0.91 W·cm^-2（0.6 V）的峰值功率密度;并指出了金属有机框架在质子交换膜和电催化剂研究中存在的问题,这为今后开发高电导性质子交换膜和高催化活性电催化提供了新思路。     

三维矩形槽道中颗粒沉降的数值模拟

采用三维格子Boltzmann方法对矩形通道中的颗粒沉降进行了模拟研究．单颗粒沉降的模拟结果表明,颗粒最终的稳定沉降位置沿槽道中心线,不受颗粒初始位置和直径的影响．颗粒和壁面之间的两体相互效应可以用无因次沉降速度定量描述,无因次沉降速度的模拟结果和实验结果定量上吻合一致．模拟分析了双颗粒沉降的DKT（drafting, kissing and tumbling）过程,探讨了颗粒直径比以及壁面效应对DKT过程的影响．模拟发现当颗粒直径相同时,双颗粒的沉降过程为周期性的DKT过程,从而形成双螺旋形式的沉降轨迹,此螺旋沉降轨迹的频率和振幅受颗粒初始位置影响．从模拟结果中还得到颗粒群的最终稳定构型,并进行了构型对比分析．最后对包含49个颗粒的颗粒群沉降行为进行了模拟,说明多体相互作用在对称性的情况下可以简化．     

从高放废液中去除锕系元素的TRPO 流程发展三十年

放射性废物,尤其是高放废物的妥善处理处置是各国政府和民众非常重视的一个问题,也是影响核能可持续发展的关键因素之一。高放废液是后处理Purex流程排放出来的废液,它集中了乏燃料中95%以上的放射性,其中α放射性核素的存在决定了需要将其处置在地质处置库中与生物圈隔离10万年以上。“分离-嬗变”方法处理高放废液可以有效缩减地质处置库与生物圈隔离的时限。TRPO具有良好的物性、辐照稳定性和对三价、四价和六价锕系元素良好的萃取选择性。基于此,我国提出了从高放废液中分离锕系元素的TRPO流程。多次热验证实验和中间规模冷台架实验结果证明TRPO流程处理我国生产堆高放废液,可完全实现高放废液的非α化。TRPO流程具有我国自主知识产权,在我国生产堆高放废液和动力堆高放废液处理中都具有良好的应有前景。     

辐射诱导合成水凝胶及其处理重金属废水的研究进展*

水凝胶是一种经适度交联而具有三维网络结构的新型功能高分子材料。制备水凝胶因操作简单、无须添加交联剂和引发剂等优点而受到关注。传统的处理重金属废水的方法或成本较高,或效率低,利用水凝胶处理重金属废水成为一种新的颇具潜力的方法。本文综述了辐射法制备水凝胶及其在重金属吸附去除方面的研究进展包括材料的制备、改性、去除重金属性能等方面的研究进展,并指出了水凝胶去除重金属的发展前景和今后的研究方向。     

球形复合无机离子交换剂水合氧化钛-硅钛酸钠的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了球形除铯复合无机离子交换剂水合氧化钛-硅钛酸钠(HTO-NaTS),研究了在酸性条件下其对铯离子的交换性能,并对其结构、稳定性作了初步研究.结果表明,此种球形交换剂在强酸性条件下机械稳定性好,适合装柱,在1mol/L HNO3水溶液中,对铯离子具有较高的交换容量.     

微波等离子体光谱技术的发展(二)

微波等离子体光源是一类重要的有较强激发能力的原子发射光谱光源,主要包括微波感生等离子体光源,电容耦合微波等离子体光源及微波等离子体炬光源。本文是微波等离子体光谱技术发展的第二部分,主要介绍了电容耦合微波等离子体光源及微波等离子体炬光源的结构原理和性能。并对它们的技术特点和进展进行评述。     

湿法液柱喷射烟气脱硫反应的实验研究

湿法液柱烟气脱硫技术是基于简易湿法石灰-石膏烟气法开发的新型湿法脱硫技术,本套设备在2000-2001年问进行了工业级示范实验运行,得到了湿法液柱脱硫反应的一些基本数据与规律。本文主要探讨了湿法液柱脱硫系统中液气比、吸收塔浆液pH值、烟气温度和烟气中SO2含量等工艺参数对系统脱硫效率的影响规律,并进行了初步的机理分析,为进一步的改进湿法液柱烟气脱硫系统的工艺奠定了基础。     

基于动力系统的线性不等式组的解法

本文提出了一种新的求解线性不等式组可行解的方法-动力系统方法.假设线性不等式组的可行域为非空,在可行域的相对内域上建立一个非线性极值问题,根据对偶关系,得到一个对偶空间的无约束极值问题以及原始、对偶变量之间的简单线性映射关系,进而得到了一个结构简单的动力系统模型.文中主要讨论了动力系统的隐式格式,通过证明模型具有较好的计算稳定性.同时,在寻找不等式组可行解的过程中,定义了穿越方向,这样可以减少计算量.数值实验结果表明此算法是有效的.     

小型燃料电池的研究现状与应用前景分析

本文评述了小型燃料电池的研究现状，详细分析了小型燃料电池的电性能、燃料方案与排放物三方面存在的问题，指出了其可能的应用范围。最后展望了小型燃料电池进一步发展所需要继续研究的课题。