不同驱动力对Cz硅生长中熔体对流影响的数值模拟研究

为了确定Cz单晶硅生长各种驱动力对熔体对流及固/液界面形状的影响,利用CGSim软件,对典型的Cz单晶硅生长中的熔体对流进行数值模拟.研究了重力、表面张力、平流力、晶转、埚转和氩气剪切力等各种驱动力的大小对熔体对流涡胞、涡胞强度、界面形状、温度分布的影响.结果表明:各种驱动力对熔体对流的影响大小依次为:浮力＞表面张力＞晶转力＞氩气剪切力＞埚转力＞平流力;浮力和表面张力使熔体产生一沿坩埚壁上升、从固/液界面附近下降的涡胞,晶转力和氩气剪切力使熔体产生与前面反方向的涡胞,而埚转力产生多个不同流向的对流涡胞,使熔体混合更加均匀,熔体凝固引起的平流力对熔体对流影响不大;增大埚转,熔体中涡胞数量更多、对流换热更充分、温度梯度更小、熔体内的最高温度更低,有利于减少石英坩埚氧的熔解,但界面更向下凹;增大晶转,熔体内的最高温度无明显变化;固定埚转Ωc=-10 r/min,晶转存在一临界值Ωs(C)=60～ 80 r/min,当Ωs＜Ωs(C)时,增大晶转,固/液界面更向上凹,当Ωs＞Ωs(C)时,增大晶转,固/液界面更向下凹.     

梯形薄壁堰流量规律数值模拟研究

旨在用数值模拟方法推求计算梯型薄壁堰堰流的简化公式。通过推求梯型薄壁堰堰流的基本理论公式,并求解气液两相流时均方程,辅以RNG k-ε湍流模型模拟了5种不同堰顶水头下梯形薄壁堰的过流能力。用SIMPLE算法对模拟体系中的压力与速度的耦合进行求解,同时用VOF法对自由水面的流动变化信息进行捕捉;进而通过最小二乘法的拟合得到模拟的流量值随堰顶水头变化的简化计算式,采用此公式计算了梯形薄壁堰在不同堰顶水头时的过流流量,与所推基本理论公式的计算值相比结果基本一致,可为实际工程中流量的控制和测量提供参考。     

Bulk viscosity of hot dense Quark matter in the PNJL model

Starting from the Kubo formula and the QCD low energy theorem, we study the the bulk viscosity of hot dense quark matter in the PNJL model from the equation of state. We show that the bulk viscosity has a sharp peak near the chiral phase transition, and that the ratio of bulk viscosity over entropy rises dramatically in the vicinity of the phase transition. These results agree with those from the lattice and other model calculations. In addition, we show that the increase of chemical potential raises the bulk viscosity.     

Bulk viscosity of hot dense Quark matter in the PNJL model~

Starting from the Kubo formula and the QCD low energy theorem, we study the the bulk viscosity of hot dense quark matter in the PNJL model from the equation of state. We show that the bulk viscosity has a sharp peak near the chiral phase transition, and that the ratio of bulk viscosity over entropy rises dramatically in the vicinity of the phase transition. These results agree with those from the lattice and other model calculations. In addition, we show that the increase of chemical potential raises the bulk viscosity.     

Imaginary Part of the Surface Tension of Water

We report a direct measurement of the imaginary part of the surface tension of water through a dynamic scheme using a thin vertical glass fiber of diameter of 3 tun with one end glued onto a cantilever beam and the other end touching a water-air interface. The frequency dependence of the dissipation factor experienced by the glass fiber is exactly calculated through measuring the phase delay with various frequencies when the glass fiber is forced to oscillate vertically. We find the same intercept at the dissipation factor axis for different frequency dependences of the dissipation factor for different depths by which the glass fiber is dipped into water. This nonzero dissipation factor at zero frequency presents direct evidence of the existence of the imaginary part of surface tension of water and yields a complex surface tension of water σ^＊ = 0.073 ＋ i（0.017 ± 0.002） N/m at room temperature.     

分散液液微萃取/气相色谱-质谱法同时测定烟用添加剂中8种烷基苯类香味有害物

建立了超声溶剂提取和分散液液微萃取(DLLME)相结合的提取、净化前处理技术,采用气相色谱-质谱法分析了烟用添加剂中的黄樟素、侧柏酮、龙蒿脑、胡薄荷酮、甲基丁香酚、香豆素、6-甲基香豆素和7-甲氧基香豆素8种烷基苯类香味有害物。对分散液液微萃取溶剂及其体积、分散剂及其体积、萃取时间等条件进行了优化。在最佳实验条件下,8种有害物的线性范围为0.4～928μg/L(r2≥0.998 9),检出限为0.04～0.24μg/L,定量下限为0.13～0.80μg/L,富集倍数为140～208倍,方法的加标回收率为90%～100%,相对标准偏差为2.4%～6.7%。与行业推荐的测定方法相比,该方法具有灵敏度高、富集效果好、回收率高等优点。     

基于纳米金自组装膜固定辣根过氧化物酶的生物传感研究

将辣根过氧化物酶(HRP)通过纳米技术和自组装技术固定于电极表面,制得了酶修饰电极.纳米金与HRP形成了静电复合物并高效地保持了HRP的生物活性,以对苯二酚作为电子媒介体,差示脉冲伏安法(DPV)研究生物酶电极测定H2O2的线性范围为5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L,检测限为2.5×10-6 mol/L,线性方程为△I=0.34765+4.05553CH2O2(mM).酶电极的表观米氏常数(K(app))为0.0675 mmol/L.实验同时证明该生物酶电极具有良好的稳定性和使用寿命.     

降温速率对Ag-SmBCO单畴生长中自发成核的影响

在前期的研究中曾通过Ag掺杂降低Sm123/Sm211体系熔点,利用Nd123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.但在实验结果中发现相比于未掺杂坯体,掺入Ag后的SmBCO坯体生长速率下降,在所考察的慢冷温区里,生长速率呈不断减小趋势,最终因自发成核而无法继续生长,使得SmBCO单畴区域局限于15×15mm2范围内.为了抑制单畴生长中的自发成核现象,本文研究了降温速率对SmBCO/Ag单畴自发成核的影响.在两组不同条件下的降温速率实验中发现,不同的降温速率对体系自发成核的抑制效果是不同的.利用降低降温速率,成功地将掺Ag SmBCO单畴面积从15×15mm2增大至26×26mm2.     

高温超导储能监控系统的设计与实验验证

根据高温超导储能系统(SMES)的结构特点和运行要求,设计了一套超导储能监控系统,并联合SMES其他部分进行了动模实验.该监控系统基于智能仪表、虚拟仪器及PXI总线技术,实现了SMES系统的电压、电流、功率和温度等一系列参数的实时检测和各个子系统的协调控制,进行了降温实验、临界电流测试和动模实验等实验.实验结果表明,监控系统能对SMES系统进行良好的监测和控制,满足预定的系统功能.     

同质冷籽晶技术生长SmBCO/Ag超导单畴块材的研究

在前期的研究中,利用NdBCO123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.但由于高质量的Nd籽晶的供应难以得到保证,从而限制了SmBCO单畴块材的批量化制备.Ag可以降低SmBCO坯体的熔点,这为用SmBCO冷籽晶技术引导SmBCO/Ag坯体生长单畴块材提供了可能性.然而,实验中我们发现,坯体里面的Ag容易向籽晶内部扩散,导致籽晶熔融,对单畴块材的生长产生不利影响.为克服这困难,我们通过在坯体和籽晶之间加入一个SmBCO211缓冲层,有效地阻止坯体里面的Ag向籽晶扩散,成功实现了同质冷籽晶技术生长SmBCO超导单畴块材.