Evolution of melt convection in a liquid metal driven by a pulsed electric current

Gain refinement in metal alloy can be achieved by applying an electric current pulse (ECP) in solidification process. Forced flow inside the melt has been proved to be a key role in grain refinement. In this paper, the fluid flow inside Ga 20 wt%-In 12 wt%-Sn alloy induced by a damping sinusoidal ECP flowing through two parallel electrodes into the cylindrical melt was investigated by both experimental measurements and numerical simulations. Experimental results showed that a strong descending jet was induced beneath the bottom of electrodes under the application of ECP. Besides, it was found that flow intensity increases with the increase of amplitude, frequency, and pulse width, respectively. In order to unlock the formation mechanism of flow pattern and the relevance of flow intensity varied with electrical parameters, a three-dimensional numerical model under the application of ECP was established. Meanwhile, a comparative study was conducted by numerical simulations to reveal the distributions of electromagnetic fields and forced flow. Numerical results showed that the downward Lorentz force induced by ECP was concentrated beneath the bottom of electrodes. This downward Lorentz force induces a descending jet and provokes a global forced flow. According to numerical simulations, the evolution of flow intensity with electrical parameters under the application of ECP can be understood by the time averaged impulse of Lorentz force.     

高光谱技术融合纹理信息的羊肉总酚浓度快速检测

为了研究可见-近红外（Vis-NIR）高光谱成像对滩羊肉中总酚浓度（TPC）快速检测的可行性,基于光谱信息融合图像纹理特征建立TPC含量的预测模型,实现滩羊肉中TPC含量的可视化表达。将样本集根据3∶1的比例划分成校正集和预测集,采用多元散射校正（MSC）、基线校准（Baseline）、去趋势（De-trending）、卷积平滑（S-G）、标准正态变量变换（SNV）、归一化（Normalize）等校正方法去除原始光谱中不良散射等干扰信息。通过竞争性自适应加权抽样（CARS）、引导软收缩（BOSS）、区间变量迭代空间收缩法（iVISSA）和变量组成集群分析-迭代保留信息变量（VCPA-IRIV）提取TPC浓度的代表性特征光谱。采用灰度共生矩阵（GLCM）算法依次提取肉样第1主成分图像中纹理特征。基于特征光谱及图谱融合信息建立滩羊肉中TPC含量的偏最小二乘回归（PLSR）与最小二乘支持向量机（LSSVM）预测模型并进行对比分析。结果表明,（1）利用De-trending+SNV预处理后的光谱数据建立的PLSR预测模型性能较好,其R2_C=0.874 9,R2_P=0.793 2;（2）采用CARS,BOSS,iVISSA和VCPA-IRIV分别提取出了23,35,57和43个特征波长,占全光谱的18.4%,28%,45.6%和16.8%;（3）采用BOSS法提取的关键性波长建立的LSSVM模型性能较好,其R2_C=0.851 3,R2_P=0.745 9,RMSEC=0.116 8和RMSEP=0.155 0;（4）与基于特征波长建立的预测模型相比,BOSS-ASM-ENT-CON-LSSVM模型为滩羊肉中TPC浓度的最佳图谱融合预测模型（R2_C=0.850 0,R2_P=0.770 9,RMSEC=0.116 0,RMSEP=0.144 7）;（5）利用BOSS-PLSR简化模型将TPC浓度反演到样本的高光谱图像上,通过色彩直观化形式展现出来,实现TPC含量的可视化表达。     

蒸汽冷凝过程中团簇及微液滴尺寸分布演化

将瞬态团簇尺寸分布模型引入蒸汽冷凝体系,通过求解描述团簇增长的动力学方程,模拟研究了特定冷凝条件下团簇及微小液滴尺寸分布的演化特征。模型结果表明,核化过程中,团簇/微液滴尺寸分布迅速从单调递减式分布转变为近似正态分布特征。随着时间延长,尺寸分布的峰值向团簇/微液滴尺寸增加的方向移动。在壁面冷凝过程中,核化生成的最小液滴也具有一定分布,进一步完善了经典冷凝理论中对初始冷凝过程液滴分布和演化过程的描述。同时模拟结果与文献报道的微米级液滴生长演化趋势相似,表明较大尺寸液滴分布特征是核化阶段团簇/微液滴尺寸分布特征进一步演化的结果,揭示了冷凝过程液滴尺寸分布演化的微观物理本质。     

基于数字兆欧表自动切换档位的研究与实现

随着电力、电气设备的日益复杂化,对于其安全性能也有了更高的要求,数字兆欧表作为测量绝缘阻值的重要工具,已在工业领域中广泛应用;为了满足测量精度以及兆欧表的可靠性,通过基于S3C2440的嵌入式平台,提出了一种基于数字兆欧表的自动切换档位的实现方案,以达到更加精确的测量;此方案通过判断采集到的电压值选择相应的采样电阻来实现,并结合硬件平台和软件设计,分别介绍了驱动程序和应用程序的编写与测试,并很好地应用到了实际电路中;经测试,能够达到预期的效果,测量精度高,测量误差控制在±2%。     

国内外天然浓缩胶乳品质差异性分析

由于橡胶树品系、种植气候与土壤、田间管理以及加工工艺等因素的影响导致国内外天然胶乳品质存在较大差异。本文选取国产海南宝岛牌、海南美联牌、茂名广垦-1、阳江广垦-2、进口泰国黄春发和泰国三棵树的浓缩胶乳,比较分析其分子量及其分布、橡胶粒子粒径、脂肪酸种类及含量、金属离子含量、Zeta电位、机械稳定性和挥发脂肪酸的差异。结果表明,国产胶乳相对分子质量较低,分子量分布较宽;进口胶乳平均粒径较大,粒径分布相对较窄;进口胶乳中不饱和脂肪酸及饱和脂肪酸含量均高于国产胶乳;黄春发牌胶乳的Ca2+、Mg2+、Zn2+浓度较低,Zeta电位绝对值较大,其胶乳稳定性较好;贮存过程中进口胶乳机械稳定度较高,胶乳挥发脂肪酸值较低。     

薹草属少花薹草组（莎草科）的果囊形态及其系统学意义

用扫描电镜观察了少花薹草组Carex sect. Paniceae（莎草科）26种3变种的果囊形态和微形态特征。结果表明：（1）果囊形状（喙除外）为倒卵球形、椭球形或卵球形,均为钝三棱状,果囊长度为1.99~7.27 mm,喙多弯曲（仅1种C. striatula果囊的喙直立）,喙急缩或渐缩,喙长与果囊长度的比值为1/8~1/2,表皮细胞多明显隆起,极少数隆起不明显,且多数性状种内保持稳定;（2）喙口形态分斜截、平截、微二齿和二齿4类,且在种内有变异,如C. arakiana、线柄薹草C. filipes、丝柄薹草C. rouyana、C. purpurifera;（3）可根据果囊长度和喙的收缩情况区分部分近缘种,如线柄薹草与少囊薹草C. egena、浙江薹草C. zhejiangensis与显舌薹草C. macroglossa;（4）果囊长度、喙长与果囊长度的比值在sect. Paniceae s.s.与sect. Laxiflorae 2组间有显著差异,对两组的界定有一定价值;（5）被视为组或亚属重要分类性状的果囊横切形状（三棱状或双凸状）在界定少囊薹草组与相关组时无意义,果囊形态对界定少花薹草组有重要的系统学意义。     

微脉冲偏振激光雷达探测城市底层气溶胶

以单脉冲能量2μJ,重复频率1kHz的Nd:YAG固体激光器为光源研发了一台便携式人眼安全可三维扫描的微脉冲偏振激光雷达系统,可实现对城市底层气溶胶球形特性和分布情况的探测.为保证在西北地区等高密度气溶胶聚集的地域,实现近地表80~1000m范围内的精确探测,系统的光电检测采用模拟探测技术.利用该激光雷达系统首次对冬季西安局部地区1000m范围内大气气溶胶退偏比进行了俯仰扫描探测,并分析了天气过程和地面状况对退偏比的影响.实验结果表明,探测期间无明显沙尘事件发生,探测区域内气溶胶的退偏比在0.1左右,在无绿化带的交通干道交叉口等局部区域,受地面状况影响退偏比偏高,并获得了退偏比值与天气过程的初步关系,同时也验证了系统的可行性.研究成果可对城市底层气溶胶的产生、传输及扩散特性研究提供科学数据.