超重核的生成和衰变

简单介绍了近年来在超重核研究方面所取得的成就和理论方面所面临的挑战.着重介绍推广的液滴模型和准分子形状机制,它们的优点是考虑了精确的核半经、质量和电荷的不对称性、形变、亲和力和温度等.推广的液滴模型和准分子形状机制能很好地描述重核和超重核的裂变、衰变及完全熔合反应.The progress and challenge on studies of superheavy elements both experiments and theories has been briefly introduced. It is emphasis to introduce a generalized liquid drop model, including the proximity effects, the asymmetry, an accurate nuclear radius, and quasi molecular shapes. The α decay half lives of 373 nuclei and superheavy elements have been calculated in the generalized liquid drop model and compared with the available experimental data. The deformed energies have also been obtained ...     

微通道中应用"流动汇聚"形成分散体系

在微流控器件内集成具有流动汇聚功能的几何结构以研究液--液系统中液滴的形成. 相图显示液滴的大小为流量以及两种液体流量比的函数, 它包括两个区域, 在一个区域中液滴大小和孔隙宽度接近, 而在另一区域液滴大小则取决于``汇聚'后的细流直径, 从而能形成远小于孔隙的液滴. 单分散和多分散乳状液均可以被生成.     

电喷雾质谱脱溶剂过程的改进和应用

电喷雾电离(ESI)技术由于脱溶剂过程中产生的电解作用及溶剂蒸发作用,使得酸性溶液喷雾液滴中质子残留,pH值降低,导致蛋白质在液滴中的空间构象受到破坏,所得质谱图无法正确反映蛋白质在溶剂中的真实构象。本研究以两种经典蛋白质(细胞色素C和肌红蛋白)为实验样本,通过在ESI源和质谱仪进样端中间加入自行设计的空气放大器,产生高流速大流量气流,改善ESI脱溶剂过程。结果表明,电喷雾电离的初始液滴在高流速大流量气流引发的激烈碰撞中,被切割为粒径极小的喷雾液滴,同时液滴所带电荷被均分,从而使液滴pH值保持稳定,避免因ESI脱溶剂作用而破坏蛋白质的空间构象。基于高流速大流量气流在ESI脱溶剂过程的新机理,在使用商业化的ESI源时,着重于鞘气等脱溶剂辅助气体的使用和调节。通过增大鞘气的气流量保持蛋白质的生物构象。     

液滴在粗糙固体表面上的铺展特性

本文建立了粗糙固体表面上液滴铺展过程的理论模型并采用了格子Boltzmann方法进行数值模拟,研究了粗糙与光滑表面上液滴铺展过程的形貌变化。研究结果表明,无论表面光滑还是粗糙,液滴都沿着半径方向逐渐铺展,整体首先呈帽形,随着时间的推移,液滴在表面铺展成一平面。粗糙表面与光滑表面铺展特性间的差异主要在于粗糙表面液滴受到粗糙元干扰,其铺展形状随时间推移由圆形向八边形过渡.粗糙元间隙的增大导致液滴润湿半径增大,液滴厚度沿半径方向变化梯度降低。     

具有复杂界面的三维弹性液滴动力学模拟

具有复杂界面特性(如界面弹性、界面抗弯特性等)的弹性液滴(如血液细胞)的动力学行为对理解血流等液滴群流动极其重要。本文采用界面追踪法(Front tracking method)捕捉界面演变,界面有限元考虑界面弹性和抗弯特性,有限差分法求解控制方程,发展了研究复杂界面液滴动力学的直接数值模拟方法。通过模拟球形弹性液滴的变形运动验证了该方法的准确性,进而研究了线性剪切流场中弹性液滴的坦克履带式、摇摆式和翻滚式运动。     

不同直径液滴撞击亲水壁面动态特性实验研究

本文通过可视化实验研究了不同直径液滴撞击亲水壁面的动态特性.实验利用光学原理同时记录了液滴撞击壁面过程的正面及底面图像。实验结果表明:液滴最大铺展因数随液滴初始直径近似呈线性增长关系;随液滴直径增大,液滴铺展至最大时需要的绝对时间、滞留时间、回缩时间均增长,稳定时的液固接触面积变大;液滴铺展至最大铺展因数所需要的无量纲时间约为1.68;液滴直径越小,则撞击后液膜回缩更为迅速.     

极端条件两相界面流与反应流机理、模型与算法研究进展

清华大学喷雾燃烧与推进实验室长期专注于极高速、强可压和高瞬变等极端条件下的两相流和反应流前沿科学问题,并致力于应用基础研究成果解决航空航天动力与推进系统的关键技术难题。综述了实验室近些年在极端条件下两相流动和含化学反应流动物理机理、数理模型与数值算法等方面的研究进展。首先,介绍了实验室发展的耦合高瞬变相变过程的强可压缩气液两相界面流的数理模型和高精度数值方法,以及针对激波受气液（曲）界面约束情况下,描述非定常激波透射/反射（如波角、波强等物理量关系）的激波动力学分析方法。其次,基于上述模型、算法与分析方法,实验室研究了激波液滴相互作用、高速液滴撞击壁面等一系列问题,解析了上述高瞬变过程中复杂波系与界面的时空演化过程。以被激波或壁面冲击的液滴内流体空化初生为例,揭示了曲界面汇聚膨胀波诱导流体空化的机理,推导了预测空化初生位置的理论公式。最后,介绍了面向发动机燃烧室内的强可压缩两相喷雾反应流动,实验室开发了基于Euler-Lagrange框架的高性能数值仿真软件TURFsim,并成功用于真实复杂几何结构的航空发动机燃烧室和超声速燃烧室的数值模拟。以典型的超声速混合层流动数值模拟为例,总结了斜激波增强混合层混合特性的规律及其物理机理,获得了极限条件火核生成及火焰的传播模式与机理,详细分析了液雾弥散与蒸发、小激波和局部爆震波的时空演化特性,提出使用"第三Damk?hler数Da_Ⅲ"定量表征燃烧模式,应用该无量纲参数成功进行了局部准等容燃烧过程的辨识与演化分析。上述研究结果对于航空航天发动机燃烧室复杂物理过程的理解及工程设计具有重要价值。      

利用有效液滴模型对超重元素α衰变半衰期的研究

利用有效液滴模型计算了偶偶超重核的α衰变半衰期,计算过程中采用了保持碎片体积守恒的不对称形状描述以及有效惯性系数计算Gamow势垒穿透因子.首先在质子数Z为88—98的区域检验了有效液滴模型,发现计算结果与实验符合得比较好.随后将此模型推广到Z≥100的情况,虽然只用了两个模型参数,计算结果与实验数据符合,说明有效液滴模型是计算偶偶超重核素α衰变半衰期的一个成功模型.     

电场喷射活细胞

一般人使用喷墨打印机来打印文件和图片＋这种技术将细小的彩色墨滴从喷嘴中挤压出来．然而，在电子学和医学中正越来越多地用这种技术产生小体积的液滴．例如，使用压电晶体从一根针头中挤压出含有细胞的溶液，产生活细胞的二维和三维图像．但是细胞液滴的大小受到针头直径大小的限制＋因而这种方法不能产生小于100μm同左右的液滴．这意味着很难制成带有细微特征的小的生物组织．     

微液滴的非机械驱动

微液滴的非机械驱动是操纵微小尺雨液体流动的新方法。本文介绍当前有关微液滴非机械驱动的研究进展，包括：利用电化学方法产生并消耗表面活性分子来产生表面张力梯度；把表面浸润性梯度和温度梯度相结合；通过光敏化合物偶氮部分顺反异构的转换导致表面自由能的变化，最后由光照来驱动微液滴，以及利用固体基片上的亲水疏水条纹构建微芯片上实验室的液体非机械输送网络。