各向同性湍流中颗粒引起湍流变动的直接模拟

本文通过直接数值模拟对均匀各向同性湍流中颗粒对湍流的变动作用进行了研究.颗粒相的体积分数很小而质量载荷足够大,以至于颗粒之间的相互作用可以忽略不计,而重点考虑颗粒与湍流间能量的交换。颗粒对湍流的反向作用使得湍动能的耗散率增强,以至于湍动能的衰减速率增大.湍动能的衰减速率随颗粒惯性的增大而增大。三维湍动能谱显示,颗粒对湍动能的影响在不同的尺度上是不均匀的。在低波数段,流体带动颗粒,而高波数段则相反.     

空间太阳能热动力系统的轻量化研究

为了降低系统的质量和阻力面积,运用系统分析的方法,建立了空间站太阳能热动力发电系统的物理和数学模型,提出了发射总重量的系统性能评价准则,并对不同条件下的系统部件质量进行了数值模拟,分析了不同操作参数对系统部件质量的影响规律。研究结果表明,操作参数对系统部件质量有正负两方面的影响,优化这些参数可以明显降低系统的发射总质量。     

EACVD中用氢原子谱线测定电子平均能量

采用蒙特卡罗方法，对EACVD中氢原子的发射过程进行了模拟。给出了由氢原子谱线测定电子平均能量的方法，结果对EACVD生长金刚石薄膜过程中实时监测电子平均能量，进而可以有效地控制工艺条件，生长出高质量的金刚石薄膜具有重要意义。     

外加磁场微波等离子推力器内流场数值模拟

为了提高微波等离子推力器性能，改善等离子体对电磁波能量的吸收状况，提高核心区温度，提出外加磁场的方案，并对热等离子体进行了数值模拟.假设局域热平衡条件，采用Navier-Stokes，Maxwell和Saha方程，利用压力修正的半隐格式和时域有限差分求解方法，建立了径向磁镜场下推力器内等离子体流场的数值计算模型.数值模拟结果表明：外加磁场后的磁感应强度小于0.5 T时，推力器内热等离子体核心区最高温度随磁感应强度的增加而迅速提高.外加磁场后的磁感应强度大于0.5 T时，核心区最高温度随磁感应强度的增加而缓慢提高.磁感应强度为0.5 T时，热等离子体核心区最高温度与不加磁场相比提高了24%.外加磁场对等离子体流场速度分布影响不大. 关键词： 等离子体模拟 等离子体相互作用 等离子体流动     

透镜初级球差的横向剪切干涉条纹研究

利用玻璃平行平板构成简单的横向剪切干涉仪可以观察到单薄透镜形成的准直光束的剪切干涉条纹,由干涉条纹分布求出对应的几何像差和离焦量.用焦距为190 mm的单薄透镜做实验,实验结果与计算机模拟结果符合,说明可以从剪切干涉条纹的分布求出透镜的轴向调整误差和初级球差.     

中科院完成返回式卫星搭载实验

近日，中科院物理所和金属所合作，共同参与搭载我国第22颗返回式卫星进行空间微重力实验。在空间微重力环境下，观察了银基合金和半导体化合物熔滴形貌变化、液／固界面的润湿过程及熔滴凝固前后接触角的差异，研究了液／固界面反应及特性表征，并成功地完成了近距离摄像机、有视窗加热炉等硬件的研制，取得了预定结果。     

高浓度多链体系链动力学的Monte Carlo模拟——键长涨落模型和空穴扩散算法

本文在Larson的“键长涨落模型”的基础上提出了模拟高浓度多链体系的新算法。本算法具有如下特征:(1)除通常的微松弛模式外,还直接引入了链的Reptation运动;(2)提出了空穴扩散算法使体系随时间演化。由于本算法的这些新特征,克服了前人的算法不能运用于两维体系以及高浓度多链体系的缺点,同时也大大缩短了计算耗时。应用本文的算法,在44×44的元胞中模拟了链长为21,浓度为0.9545的体系的动力学行为。所得结果与Rouse理论的预言相符合。     

单链表在离子发动机光学系统粒子模拟中的应用

 目前离子发动机光学系统数值模拟大多采用PIC方法，由于该方法需要跟踪单个粒子的运动，因此需要存储每个粒子的位置信息与运动信息。传统的粒子模拟程序中，保存粒子信息大多采用数组的方式，但是采用这种方式存在弊端，例如对粒子总数变化的自适应不好。基于此开发了一种使用链式存储结构的粒子模拟程序，该程序使用带头节点的单向链表存储粒子信息。使用基于链式存储结构的PIC方法对离子发动机光学系统进行了粒子模拟，验证了链式粒子信息存储方法在粒子模拟中的可用性。模拟表明：（1）在粒子模拟中采用链式存储结构存储粒子信息，无需预先指定最大粒子总数，程序可自适应粒子总数的变化，因此无需进行试算，节省了计算时间；（2）在粒子模拟中采用链式存储结构，由于不存在内存资源的浪费，因而可显著提高程序的存储效率与计算效率。     

Photoinduced Transformation between Charge Carrier and Spin Carrier in Polymers

By dynamical simulations, we show a transforming process between neutral soliton （spin carrier） and charged soliton （charge carrier） in polymers via photo-excitation, taking a polaron as the transitional bridge. It is photoinduced transformation between spin carrier and charge carrier. In this way, we demonstrate an access for polymers to be applied to spintronics.     

最有效的相容剂是两嵌段还是多嵌段聚合物？

采用Monte Carlo模拟方法研究了多嵌段聚合物在A／B／嵌段聚合物三组份体系作为相容剂使用的有效性．占总体积19％的A组份在体系中为分散相．模拟结果显示了两嵌段和多嵌段聚合物在界面上的聚集行为,以及如何影响这个不相容体系的相形为．两嵌段聚合物趋于直立在相界面上,而多嵌段聚合物更容易横跨在相界面上并占据较大的界面积．从而导致多嵌段聚合物更有效的阻止体系相分离的发生．