关于非定常空气动力学

一、非定常空气动力学及其应用非定常空气动力学研究与时间相关的空气动力学问题。它比相应的定常问题不仅多了一个自变量,而且本质上要复杂得多:首先,每一时刻的非定常气动力既依赖于当时的气流状况,又依赖于前一段时间内气流运动的整个时间历程;其次,非定常气动力是个动态过程,它必然与物体的惯性和弹性耦合起来,构成复杂的气动弹性动力学问题。这样一来,就给解      

The influence of the structures and compounds of DLC coatings on the barrier properties of PET bottles

To reduce the oxygen transmission rate through a polyethylene terephthalate (PET) bottle (an organic plastic) diamond-like carbon (DLC) coatings on the inner surface of the PET bottle were deposited by radio frequency plasma-enhanced chemical vapour deposition (RF-PECVD) technology with C₂H₂ as the source of carbon and Ar as the diluted gas. As the barrier layer to humidity and gas permeation, this paper analyses the DLC film structure, composition, morphology and barrier properties by Fourier transform infrared, atomic force microscopy, scanning electron microscopy and oxygen transmission rate in detail. From the spectrum, it is found that the DLC film mainly consists of sp³ bonds. The barrier property of the films is significantly relevant to the sp³ bond concentration in the coating, the film thickness and morphology. Additionally, it is found that DLC film deposited in an inductively coupled plasma enhanced capacitively coupled plasma source shows a compact, homogeneous and crack-free surface, which is beneficial for a good gas barrier property in PET bottles.     

CSNS-II超导椭球腔失谐研究

中国散裂中子源二期束流功率升级到500 kW，直线加速器H-的能量增益由现在的80 MeV提高到300 MeV以上，其中150 ~ 300 MeV能量段采用648 MHz β_g=0.60的5-cell超导椭球腔结构。超导椭球腔具有加速梯度高、结构简单、后处理容易等优点，缺点是结构强度弱、易失谐。本文主要研究该椭球腔的失谐特性。利用COMSOL Multiphysics软件进行了计算分析，在两端固定边界条件下，裸腔的氦压敏感性系数K_P=–45.705 Hz/mbar(1 mbar=100 Pa)，洛伦兹力失谐因子K_L=1.574 Hz/(MV/m)2。增加加强环并优化其位置来改善氦压敏感性系数和洛伦兹力失谐因子，通过计算分析最终确定选择双加强环方案来减小椭球腔的失谐。两个加强环位置分别取在75和120 mm的位置，腔体失谐的改善最大，K_P=6 Hz/mbar，K_L=0.43 Hz/(MV/m)2。为了更准确地计算椭球腔的氦压敏感性系数和洛伦兹力失谐因子，本文引入调谐刚度边界条件进行失谐分析，在椭球腔调谐器端设置30 kN/mm边界条件，另一端固定，计算得到氦压敏感性系数为4.8 Hz/mbar，洛伦兹力失谐因子1.99 Hz/(MV/m)2，满足工程要求。另外，用CST软件对椭球腔的动态洛伦兹力失谐进行了初步分析，用软件Workbench计算了椭球腔的振动本征频率，结果显示，振动本征频率离射频脉冲重复频率及环境振动频率较远，不易发生共振失谐。     

金属离子导向自组装的磺酰化对氨基苯甲酸配合物的合成与表征

用普通溶液法合成了4个配合物:[Cu(Ts-p-aba)2(phen)(H2O)]n(1)、[Zn(Ts-p-aba)2(phen)(H2O)]·H2O(2)、[Pb(Ts-p-aba)2(phen)]2(3)和{[Pb(Ts-p-aba)(phen)(NO3)](DMF)}n(4)(Ts-p-aba=N-对甲苯磺酰对氨基苯甲酸,phen=菲咯啉,DMF=N,N-二甲基甲酰胺)。X-射线单晶衍射结果表明:配合物1和2均为三斜晶系,P1空间群。配合物1的中心铜离子处于变形的八面体配位环境,并通过配体N-对甲苯磺酰对氨基苯甲酸扩展为一维直线链结构;配合物2是个单核分子,锌离子的配位多面体为四角锥体。配合物3和4均为单斜晶系,P21/c空间群。配合物3由配体N-对甲苯磺酰对氨基苯甲酸桥联成二聚体,铅离子处于变形的八面体配位环境;配合物4是具有一维链状结构的配位聚合物,铅离子处于变形的一面心八面体配位环境。另外,对4个配合物的热稳定性、电化学性能和荧光性质也进行了研究。     

可侵蚀地表上方含尘大气运动的数值模型

在稀相气固两相流的双流体模型框架下，导出含尘大气运动的基本方程，其中的源项考虑相间双向耦合作用；通过对基本方程进行无量纲化，求得控制气相和弥散相动力学行为的相似准则，包括弗洛德数、罗斯贝数、颗粒雷诺数、颗粒惯性参数、颗粒剪切横移参数、颗粒旋转横移参数和沙尘质量载荷率等. 作为一个模型问题，研究可侵蚀地表上方充分发展湍流大气边界层流动对土壤颗粒的气动卷扬作用，其中计及气动阻力、萨弗曼升力和重力等因素的影响. 为了克服由于沙尘跃移运动轨迹交叉导致流动参数多值性所造成的困难，引进拉格朗日坐标下弥散相连续方程. 对两种不同风速和4种不同粒径条件下的沙尘运动进行数值模拟，给出相应情况中沙尘运动特性和密度分布剖面并讨论风速和粒径等参数的影响，还细致分析了含尘大气边界层中沙尘与气流之间的能量传递过程. 所得的方程、准则和方法可以为土壤风蚀和沙尘暴等自然灾害的预报提供理论基础.     

低温等离子体协同Ag/Al2O3选择性催化丙烯还原氮氧化物反应的原位红外光谱研究

 研究了稀燃条件下低温等离子体(NTP)协同丙烯在Ag/Al2O3催化剂上选择性催化还原NOx反应,通过原位漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)对NTP协同前后反应气中NO和C3H6的吸附以及丙烯选择性催化还原反应进行了表征. 结果表明,丙烯的活化是Ag/Al2O3上选择性催化还原反应的关键步骤. NTP活化反应气体后, Ag/Al2O3表面-NCO、R-NO2和有机酸根等物种的数量大幅度增加,并且其催化还原NOx的低温(＜350 ℃)活性也显著提高. 在NTP协同前后,选择性催化还原过程可能存在两条反应路径,较低温度下主要是-NCO 生成N2, 而较高温度下则是-CN向N2转化.     

Characteristics and properties of metal aluminum thin films prepared by electron cyclotron resonance plasma-assisted atomic layer deposition technology

Metal aluminum (Al) thin films are prepared by 2450 MHz electron cyclotron resonance plasma-assisted atomic layer deposition on glass and p-Si substrates using trimethylaluminum as the precursor and hydrogen as the reductive gas. We focus our attention on the plasma source for the thin-film preparation and annealing of the as-deposited films relative to the surface square resistivity. The square resistivity of as-deposited Al films is greatly reduced after annealing and almost reaches the value of bulk metal. Through chemical and structural analysis, we conclude that the square resistivity is determined by neither the contaminant concentration nor the surface morphology, but by both the crystallinity and crystal size in this process.     

高温后水泥砂浆试件抗压性能与变形场演化实验研究

为研究不同温度作用后水泥砂浆试件的抗压性能及变形破坏规律,对不同温度作用后的试件进行单轴压缩实验,同时采用数字散斑相关方法(DSCM)观测试件局部变形,利用标准差统计分析应变场的变化规律。结果表明:(1)在200℃~800℃温度作用后,高龄期的试件更易发生破坏,试件单轴抗压强度的降低主要是由于水化反应形成的骨架结构在高温作用后发生分解;(2)20℃、200℃和400℃作用后的水泥砂浆试件具有明显的脆性特征,相对而言,600℃和800℃作用后的试件塑性特征明显;(3)局部应变场演化过程分为四个阶段:应变均匀分布阶段、应变成核阶段、应变局部化阶段和破坏阶段;(4)利用标准差统计应变场表征试件变形的不均匀程度,与试件整体应力-应变曲线对比,在接近峰值应力时,应变场标准差急剧增大,表明试件即将发生破坏。上述结果可为预测高温作用后水泥基材料的变形破坏提供参考。     

微波消解样品-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锌精矿中镉、砷和汞

锌精矿是近年来我国进口的大宗资源性商品之一,其中含有镉、砷和汞等多种微量有害金属元素,在加工冶炼过程中,这些微量有害金属元素不但影响产品的质量,降低冶炼价值,而且会从相对封闭的环境进入开放的环境,对人类环境产生污染,严重危害人们的身体健康,因此,测定并严格控制进口锌精矿中有害金属元素含量非常重要。国家标准GB20424—2006《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》已限制锌精矿中镉、砷、汞有害金属元素含量,后