基于正交试验的光声池气流性能模拟及参数优化

基于光声光谱原理的气体浓度检测是光声技术最典型的应用。与其他光谱气体检测方法相比,光声气体检测技术主要具有结构简单、探测器不受波长限制、零背景噪声、成本低等优点。它在气体检测领域得到了广泛的认可和应用。作为光声光谱气体检测系统的核心部件,光声池的性能将直接影响系统的检测结果。因此,光声池的优化设计已成为该领域的研究热点。当前,针对光声池的优化主要是基于系统静态条件,关于光声池腔内气体流动性能及动态时间响应的研究报道较少。由于光声池在动态检测条件下的气体扰动及系统检测噪声具有一定影响,因而对于光声池的相关参数进行进一步的探索与优化,改善光声池腔内气体流场分布、动压特性及其气体浓度平衡时间对于提升光声光谱的气体检测性能具有重要意义。为此,以传统的圆柱形光声池为基础,基于三维流场数值模拟方法建立了光声池腔内流场的稳态和瞬态模拟模型,计算获得了光声池腔内气体流场分布及其气体浓度平衡响应规律,结果表明,减少光声池腔内气流流速及优化光声池中的过渡结构将会改善气流引发的动压波动以及缩短腔内气体浓度调节时间。以光声池的缓冲腔与谐振腔过渡处圆角、辅助孔数量、辅助孔半径、辅助孔中心圆半径以及进气速度5个参...     

地下爆炸气体输运的一种双孔隙度数学模型

考虑气体在压力驱动下的渗透、气体和岩体的热传导以及气体的扩散,建立了用于模拟地下爆炸气体输运的二维轴对称双孔隙度双渗透率数学模型,并编制了数值模拟程序;研究了参数在取值范围内变化对计算结果的影响。结果显示：泄漏到地表的气体随着裂隙区域圆心角的增大而先增大后减小,随裂隙渗透率的增大而增大,随介质孔隙度和孔隙渗透率的增大而减小。用该模型对一次砂砾岩中地下爆炸实验气体的泄漏行为进行了数值模拟。将数值模拟结果与气体泄漏实测结果进行对比,反推出当地介质的裂隙渗透率在4×10^-11 m2～5×10^-11 m2之间。利用反推得到的介质参数,可以对同类介质中地下爆炸气体泄漏行为进行预测。     

蓝色圆珠笔字迹的高效液相色谱分析与模式识别研究

该文收集市售蓝色圆珠笔样品16份,结合模式识别技术对其高效液相色谱数据进行研究。利用相关系数法计算色谱图相对峰面积的相似度,定量地评价样品间的差异性。选取16个样品3个批次间的最小相似度(λ=0.92)作为判定是否源于同种样品的阈值,相似度小于0.92的数据为89份,占全部比对样品的74.2%;根据液相色谱图的保留时间、峰数及峰形差异将所有样品分为3类,进一步利用系统聚类法依据相似度的大小将第一类样品分为3小类。该文提出的采用相对峰面积相似度评价样品差异的方法,能够显著提高分辨能力,促进圆珠笔字迹的自动化识别。高效液相色谱法获取数据,模式识别技术分析数据的方法为圆珠笔字迹的分类与鉴别提供了新思路。     

介孔分子筛固载离子液体及其在催化有机反应中的应用

将离子液体固载于载体物质上,可提高其利用率,降低使用成本。固载离子液体的基本方法有浸渍法、键合法、溶胶-凝胶法等。本文综述了近年来用介孔分子筛固载离子液体以及将其用于催化有机反应的研究进展。     

浅议工科化学教材的习题设置

实现专业对口教育向素质教育的转变，是当前高等教育改革的重点。素质教育不是对教育的分类，而是一种指导思想，一种教育观，它强调的是一种基础，一种素养，是一种做人和做学问的功底。以此来反思我国以往的高等教育，会发现诸多与之不相适应之处。本文拟从素质教育出发...     

固体核磁共振在介孔分子筛研究中的应用

介绍了强功率质子去耦、交叉极化、魔角旋转等同体高分辨核磁共振技术的原理,综述了固体高分辨核磁共振技术在介孔分子筛结构与形态研究中的应用及近年来的发展情况.     

拓展大学化学习题功能的尝试

习题在教学过程中起着举足轻重的作用,对此,邢其毅教授发表过精辟的见解。他说;“习题的基本价值在于解决问题过程的基本训练。一个有水平的习题,应该既能将学生学过的各种知识巧妙地结合起来,引导学生将所学的知识融会贯通;也能告诉学生理论知识是如何应用于实际的,以提高学生     

介绍一个由科研发展起来的创新教学实验——模板法制备纳米无机物/聚合物复合磁性膜

采用模板合成法在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜孔道及膜面上原位生成磁性纳米Ni粒子,制得磁性复合膜。采用磁天平测定其磁化率,并用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)研究了该复合膜的结构。     

光声光谱检测装置中光声池的数值计算及优化

利用光声光谱技术进行痕量气体的检测具有独特的优势,光声池是系统装置中最为重要的核心部件,它决定着整机性能的优劣.以一圆柱形共振型光声池为研究对象,基于声学与吸收光谱学的基本理论,建立了光声池声场激发的数学模型;利用数值模拟方法对光声池空腔结构进行了声学模态仿真,获得了前8阶声学模态值以及声压可视化振型;在考虑热黏性声学损耗的作用下,对光声池进行了热-声耦合多物理场仿真计算;将仿真结果与解析计算和实验结果进行对比,明确了利用数值模拟方法来计算光声池有关指标的可靠性与可行性;针对光声池的优化问题,提出了一种将响应面代理模型与遗传算法相结合的优化算法,在将原光声池中的谐振腔两端形貌更改为喇叭口形的情况下,通过优化算法获得了以光声池品质因数Q及池常数C_(cell)为最大值寻优的Pareto最优解集;选取一组解进行考察,结果表明,代理模型预测值与数值模拟值指标最大误差仅为1.3%,优化后的新型光声池Q较之前增长了48.9%, C_(cell)增长了34.4%.研究方法可为光声光谱中光声池的优化设计提供参考借鉴.     

强爆炸火球数值模拟中的算子分裂方法

采用算子分裂方法将辐射流体力学方程组分裂为对流项和刚性源项,设计一种高效求解刚性源项方程组的数值方法.数值实验表明:该方法对时间步长不敏感,计算精度能够满足工程计算要求.在不对方程组做任何近似的情况下,数值给出了较长时间内火球冲击波阵面压力峰值及阵面位置的变化,结果与实际强爆炸中的经验公式吻合较好.