大学物理实验教学中科研思维的培养

提出了一种在大学物理实验教学中培养学生科研思维的教学改革模式,这种教学改革模式涉及教材、教学方法以及实验平台改革等方面.采用新型教学模式不但提高了学生的创新能力、分析问题以及解决问题能力,同时也极大激发了学生学习的主动性和积极性.     

实验教学与科研创新相结合的探索与实践

大学物理实验课程包括基础型实验、提高型实验、研究型实验等从低到高、从基础到前沿、从传授知识到创新能力培养的完整教学体系,在进行创新人才培养、全面实施创新教育等方面有着其他课程教学不可替代的作用.本文分析了目前大学物理实验课程教学中存在的问题,探索教学与科研创新相结合,更好地培养学生的实践能力、创新能力以及科学研究的思想与方法.     

Number-phase quantization of a mesoscopic RLC circuit

With the help of the time-dependent Lagrangian for a damped harmonic oscillator, the quantization of mesoscopic RLC circuit in the context of a number-phase quantization scheme is realized and the corresponding Hamiltonian operator is obtained. Then the evolution of the charge number and phase difference across the capacity are obtained. It is shown that the number-phase analysis is useful to tackle the quantization of some mesoscopic circuits and dynamical equations of the corresponding operators.     

低光泽度印刷色谱色貌数据组的建立与评价

色貌预测是现代颜色科学领域的基本理论和技术。为了评价低光泽度彩色印刷色谱的色貌,以丽印胶版纸印制的彩色印刷色谱为研究对象,根据颜色科学和心理物理学相关实验,建立其色貌参数样本数据组。采用相对系数R2和差异系数CV等数理统计方法,评价这种印刷色谱中Y-M内页在三种不同的照明光源下色貌的视觉评估结果。实验数据分析表明,在D65、A和TL84三种光源中,人眼在A光源下对颜色的识别能力明显不同于D65和TL84光源;同样在这三种光源中人眼对明度和色调的评估准确度最高,彩度最差。     

基于拉格朗日跟踪法的波纹流道流体特性研究

采用正交实验方法考察了具有不同结构参数的三维周期波纹流道中的流体性能,并采用Webb评价方法对其进行性能评价。比较了不同波纹宽度的波纹流道的阻力因子e_f、传热因子e_Nu和能效因子η的值,结果表明三者都随Re的增大而增大,波纹宽度最小时能效因子η最大。流体在波纹流道中垂直于主流方向的横截面上产生二次流,随着Re增大,二次流增强,阻力增大,温度边界层减薄,温度等值线分布变得不均匀,传热增强。采用拉格朗日粒子跟踪技术分析了不同Re下,流体粒子在波纹流道内的运动轨迹,绘制了不同周期出口流体粒子的庞加莱截面图,结果表明流体粒子在波纹流道中被反复拉伸和折叠,增加了流体粒子的接触面积,提高混合效率,强化了传热。     

混合工质扩散吸收制冷系统初步实验研究

本文研究了一种混合工质扩散吸收制冷循环,在带溶液泵的循环实验装置上,以R23/R32/R134a为混合制冷剂,He为扩散气体,DMF(二甲基甲酰胺)为吸收剂,进行了实验研究。结果表明,高压侧混合制冷剂在回热器中进一步被低压侧混合制冷剂冷却,使其在更低的温度下液化并与He扩散蒸发,可以实现较低的蒸发温度。中间沸点组分R32可以改善系统的制冷性能,有利于较低蒸发温度的实现。本文提出的水平蛇形套管换热器用作扩散吸收系统回热器是可行的,但还需进一步改进回热器的结构,提高加工工艺和安装精度。     

静止水滴真空闪蒸模型及实验研究

本文建立了描述真空制取二元冰过程中静止水滴的传热传质模型,研究冰晶形成过程的结晶成核与生长现象及其影响因素。设计并建立了一种可视化的真空制冰系统,清晰地展示了静态水滴成核结冰时液态蒸发、伴随气泡生长的蒸发、稳态蒸发结冰、伴随气泡生长的结冰、外部结冰内部气泡逸出最终爆裂的五种形态;利用所设计的二元冰真空制备装置进行冰晶的生成实验研究,分析讨论各种因素对二元冰真空制备的影响,并通过实验对照比较来证明模型的可靠性。     

随机过程数值仿真的精度实验与分析

为了考核随机过程数值仿真中采用的混沌多项式展开,小波动态自适应网格等的可靠性和近似程度,本文构造了一个具有解析解的随机过程,随后进行数值仿真。比较了数值仿真结果与解析解,证明两者是相互一致的。说明所采用的数值仿真方法是成立和近似度是可以接受的。所进行比较的随机过程解析解是相对比较简单的,当对更复杂的情况需要进一步数值实验验证。在文中并讨论了影响数值仿真精度和增加数值仿真工作难度的因素。     

旋流燃烧器复合小火焰模型的大涡模拟

对低旋燃烧器内的流动和燃烧进行了大涡模拟,其中化学反应分别采用传统的扩散小火焰模型和所提出的复合小火焰模型描述。复合小火焰模型借助于燃烧区索引的概念区分当地的燃烧模式,若当地的燃烧为扩散燃烧,则调用扩散小火焰库,否则调用预混小火焰库。数值结果与实验数据的对比表明,采用大涡模拟方法结合小火焰模型能够很好地模拟实验室尺度的低旋燃烧器,且采用复合小火焰模型能够得到更加符合实际的结果。     

Effect of Multiphoton Processes on Geometric Quantum Computation in Superconducting Circuit QED

We study the influence of multi-photon processes on the geometric quantum computation in the systems of superconducting qubits based on the displacement-like and the general squeezed operator methods. As an example, we focus on the question about how to implement a two-qubit geometric phase gate using superconducting circuit quantum electrodynamics with both single- and two-photon interaction between the qubits and the cavity modes. We find that the multiphoton processes are not only controllable but also improve the gating speed. The comparison with other physical systems and experimental feasibility are discussed in detail.