单级高压微流量电渗泵的研究

设计了一种高压微流量电渗泵。泵体主要由高压电源、电渗柱、毛细通道、导电空心电极以及气泡去除器、压力传感器等构成。单级电渗泵可以给出0～20MPa范围的输出压力和nL～μL级输出流量。输出压强和输出流量取决于电压、填充柱阻力和流体性质。     

球形空腔内的粒子对内壁作用力的讨论

指出了一道量子力学习题解答的错误,并给出合理的解答,探讨了处于束缚定态的粒子对空腔内壁的平均作用力.     

气泡碰壁受力模型和反弹规律

对Mo=10-8~10-12及Re=5~750范围内的上升气泡与壁面垂直碰撞问题进行了理论求解，研究了不同控制参数下气泡碰壁反弹的规律.气泡上升和碰撞过程的运动方程考虑了浮力、液体阻力、附加质量力和与壁面碰撞时引起的薄膜诱导力.气泡碰壁过程气泡界面与壁面形成的液膜厚度变化规律由Stokes-Reynolds方程计算得到.膜内气泡变形引起的流体压强采用Young-Laplace方程求解.结果表明，基于SRYL方程的薄膜诱导力模型可以很好地预测不同Reynolds数下气泡0到多次的反弹轨迹，计算结果与实验结果吻合良好.气泡在碰壁反弹过程中会形成丰富的薄膜形状，如酒窝状变形，丘疹状变形和涟漪状变形.气泡界面变形会引起膜内压强的变化，压强的分布规律与气泡界面形状有着重要的关系.气泡在与壁面碰撞的过程中，薄膜诱导力会起主导作用，且随着Reynolds数的增加薄膜诱导力最大量级增大.气泡碰撞壁面时，反弹次数与Reynolds数有着直接的联系，不同Morton数下的气泡均在相同Reynolds数附近发生气泡反弹次数的变化.      

基于光电转换原理测量流体压强的微小变化

设计并制备了一种通过光电转换的方法测量流体压强微小变化的新装置.将被测量的流体压强变化量转化为弹簧的位移量,再通过硅光二极管将弹簧的位移量转变为可测量的电信号.利用胡克定律,光强与距离的关系式,以及硅光二极管的光电响应关系式推导出流体压强微小变化的关系式,通过集成运算放大电路实现装置转换成可视化读数,能满足对流体总压及其微小变化的测量.压强测量的最小精度为6 Pa,满足对流体压强微小变化测量的要求.     

基于STEM理念的中学物理项目式探究活动设计——以家用吸尘器的工作原理为例

基于STEM理念,以“家用吸尘器的工作原理”为教学线索展开综合实践活动教学.创设项目式的教学情境,让学生感受科学知识和技术工程的整合;引导学生制作简易的“吸尘器”,为学生构建一个自主的探究课堂,提高学生创新意识和设计方案、解决问题的能力.     

不同环境压强下溶剂退火对聚合物太阳能电池性能的影响

通过改变溶剂退火时的环境压强控制溶剂的蒸发速率,在不同压强下进行加压溶剂退火制备了基于聚-3己基噻吩:富勒烯衍生物(P3HT:PCBM)的体异质结聚合物太阳能电池。X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及原子力显微镜(AFM)的测试结果表明,增大溶剂退火的环境气压改善了薄膜的结晶度,增强了有源层的光吸收,提高了P3HT和PCBM的相分离程度,更有利于激子的解离和载流子传输。与在常压下溶剂退火相比,在2.0 MPa压强下对有源层进行溶剂退火的器件的光电转换效率提高了29%,达到了3.69%。     

演示流体压强与流速关系的实验装置

利用有机玻璃管、吸管、泡沫球等简易材料自制了演示流体压强与流速关系的实验装置。该装置有效地解决了小球随意滚动、吹气方向不固定等问题。实验用泡沫球代替乒乓球,并将其放置在玻璃管中放置,使实验过程不受外界空气影响,且较轻的泡沫球更易运动,实验效果更明显。利用该原理还自制了模拟非洲草原犬鼠洞穴的演示装置,有趣且直观地演示了犬鼠洞穴中的气体流向。     

液体压强演示实验仪器的改进

图1所示是探究液体压强规律的演示器材,用于演示： （1）液体内部向各个方向都有压强; （2）同一深度液体向各个方向的压强相等; （3）液体压强随深度的增加而增大． 但在使用过程中,由于玻璃筒各端口都用橡皮膜封住,无法与外界大气压相通．当将实验器材置于水槽中时,玻璃筒内的密闭气体由于橡皮膜向内凹陷而被压缩,导致内部气体压强增大,影响橡皮膜向内凹陷的程度,从而影响了实验的直观效果．     

一种获得剪切模量压强二阶偏导数G″P的方法

从晶格材料的电子结构理论出发 ,推导了一个计算剪切模量G的压强二阶偏导数G″P 的方法 .针对 93钨合金材料计算得到G″P=- 0 .0 33GPa-1,把这一结果用于Birch Murnaghan有限应变理论的计算 ,并与G″P=0的计算结果进行了比较 .结果表明 ,G″P=0的计算结果明显高于G″P≠ 0的计算结果 ,在压强较高时 ,二者结果相差较大 .因此 ,在高压下 ,必须考虑G″P 带来的影响 .     

加压去离子水短脉冲击穿特性的初步研究

 液体的介质气泡击穿理论作为研究基础，开展了两种短脉冲下高压强水介质开关的击穿实验，获得了水介质击穿场强及耐压时间与水中压强关系的数据，通过分析比较得出：在脉宽300 ns和1 μs两种脉冲电压作用下，当水中压强逐渐提高时水介质击穿电压和耐压时间均呈上升趋势，压强越高趋势越明显，而且作用脉冲越宽水中压强对于水介质击穿特性的影响越显著。