超疏水小球低速入水空泡研究

物体入水问题是一类复杂的流固耦合问题,具有广泛的工程应用背景.物体在跨越自由液面入水的过程中,在一定的条件下,会向水中卷入空气形成空泡,空泡的运动还可能形成指向物体的射流,从而对物体的受力及其运动过程产生影响.超疏水表面能够在物体入水过程中形成多尺度流固耦合作用,进而影响物体的运动和宏观流动现象.而对于小尺度的小球低速入水问题,表面和界面力往往起主导作用.为了在更广的参数空间获得超疏水小球入水空泡类型和小球的运动特性,采用高速摄影实验方法,研究了半径0.175$\sim$10mm的超疏水小球低速入水及空泡动力学行为,获得了小球漂浮振荡、准静态空泡、浅闭合空泡、深闭合空泡和表面闭合空泡5种类型的动力学行为,探讨了这些运动行为与韦伯数We}和邦德数Bo之间的关系,并推导了小球漂浮振荡与下沉现象的无量纲关系.研究结果表明:超疏水小球的入水及空泡动力学行为主要与韦伯数We和邦德数Bo有关.在邦德数Bo $<$ $O$ (10$^{-1})$范围内,表面张力对流动的影响显著,随着韦伯数We}的增大,小球入水及空泡动力学行为依次经历漂浮振荡、准静态闭合、浅闭合、深闭合和表面闭合;在邦德数$O$ (10$^{-1})$<$ Bo} $<$O(1)$范围内,漂浮振荡现象不再发生;当邦德数$Bo>O(1)$后,浅闭合现象也不再发生;小球漂浮振荡与下沉现象的临界关系可以用相似律关系描述.      

造纸污泥流化床焚烧试验研究

在一座密相床截面积为 ０．２３ ｍ×０．２３ｍ、高度为 ５ｍ的流化床燃烧试验装置上进行了造纸污泥的焚烧试验．探明污泥水分、流化速度、二次风份额和过剩空气系数等参数对污泥燃烧性能的影响规律,为高水分造纸污泥焚烧炉的优化设计提供了依据．测试表明,在不添加脱硫剂情况下焚烧烟气中ＳＯ２、ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ的排放浓度完全满足国家排放标准．     

砌体结构长脉宽爆炸荷载损伤等级评估方法

随着百千吨级当量爆炸工业事故的频繁发生,建筑结构的损伤评估和抗爆安全性更受到关注。目前,构件级的评估方法相对成熟,而大当量冲击波作用下的建筑结构整体毁伤评估依旧是个开放性问题。本文中,面向结构级的毁伤评估,提出了一种新的评估方法?构件损伤加权。该方法以承重构件损伤程度为基础,通过基于应变能的构件权系数加权,进而评估结构级损伤破坏程度。为了验证评估方法的有效性,以典型砌体结构为例,利用自主研发的冲击波结构毁伤模拟有限元程序,开展了百毫秒脉宽爆炸冲击波荷载下结构动力学响应数值模拟。根据数值模拟结果,结合构件损伤加权的评估方法,获取砌体结构损伤等级与冲击波超压的关系。预测的超压值的相对误差为?16.9%～26.2%,验证了评估方法的有效性。该评估方法为获取砌体结构的超压-冲量曲线提供了可行的途径,可为结构的抗爆安全设计提供参考。     

CFETR 产氚包层与偏滤器部件在热室内维修 与退役流程的概念设计

为保证聚变堆环境的核安全,需要在热室内及时对产氚包层及偏滤器进行检测、维修或退役处理。 针对 CFETR 产氚包层与偏滤器结构特点,设计了一套在热室内维修与退役处理的工作流程,包括放射性废物处 理、核去污、除氚等关键工艺,并参照 ITER 设计,遵循 ALARA 原则,完成了热室内各功能区域的放射性分级。     

Synthesis,Crystal Structure and Anion Recognition Property of a Flexible Urea-functionalized Receptor

A flexible urea-functionalized receptor bearing two p-nitrobenzene units was designed and synthesized from the reaction of precursors 4-nitrophenyl isocyanate and 1,2-bis(2?-aminophenoxy) benzene. The receptor was characterized by ~1 H NMR, MS, FTIR and elemental analysis, and the crystal structure of the receptor was determined by X-ray diffraction analysis. The crystal belongs to the orthorhombic system, space group Pca21 with a = 12.740(2), b =14.133(3), c = 15.842(3) ?, V = 2852.4(9) ?~3, Z = 4, M_r = 620.57, D_c = 1.445 g/cm~3, F(000) = 1288,= 0.0585 and wR = 0.1032 for 3177 observed reflections(Ⅰ 2σ(Ⅰ)), and R = 0.1304 and wR =for all data. The results show that the receptor displays selective recognition ability for H_2PO_4~– in DMSO with a series of anions using UV-Vis absorption spectra technique. Furthermore, the coordination reaction of the receptor with H_2PO_4~– was investigated via UV-Vis spectra and ~1 H NMR.The stoichiometric ratio and the association constant(Ka) of the coordination reaction were obtained as well.     

新型全固态丁卡因选择电极的研究

改进了以脲醛树脂为框架以KCl为活性物质的全固态Ag/AgCl参比电极。以改进后的Ag/AgCl电极为基体,以丁卡因 四苯硼酸根离子缔合物为活性物质,研制了一种新型全固态丁卡因选择性电极,并对此电极的性质进行了研究。该电极的适用范围为pH3.0～6.5,线性范围为5×10-5～5×10-2mol/L,检测下限为2.2×10-5mol/L。该电极能用于盐酸丁卡因的含量测定。     

柱形装药水中爆炸气泡的形态演变

 采用高速摄影方法在实验水箱中获得了长径比为3.35~6.75的柱形PETN炸药水中爆炸气泡脉动的图像,进而结合真实的爆轰过程和Rayleigh气泡运动方程,研究了气泡的形态演变规律。研究结果表明,柱形装药在水中爆炸时,形成的初始气泡的形状为非球对称形,这种非对称特征随长径比的增加而增大。气泡表面的运动也表现出明显的非球对称特征,气泡表面在装药径向的膨胀运动呈指数衰减,在装药轴向两端的膨胀运动更接近于分段线性衰减。气泡表面的不对称运动与柱形装药水下爆炸的能量输出结构不均有关,与冲击波的有效能量分布规律是相似的。     

非链式HF激光器SF6气体介质放电特性

采用放电图像拍摄和放电波形测量两种方法研究了放电激励HF激光工作介质SF6气体的放电特性。实验结果表明:SF6气体放电可以分为主放电、剩余电压维持和电弧放电3个阶段。主放电阶段为均匀体放电,电容储能大部分在此阶段沉积于放电等离子体中;剩余电压维持阶段无明显放电;在电弧放电阶段激光器以电弧形式消耗剩余储能。通过对放电波形的分析,获得剩余电压及主放电阶段能量沉积效率随充电电压的变化规律。随着充电电压提高,剩余电压下降,沉积效率逐渐提高。沉积效率最大值对应于主放电与电弧放电相接的时刻。     

锌(Ⅱ)配合物的超分子设计及对甲醇蒸气的吸附性能

采用饱和蒸气扩散技术, 将2,4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙(H₂dhbi)配体分别与Zn(ClO₄)₂·6H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O进行配位作用, 得到2种不同配位模式的金属-有机框架材料[(dhbi)₂Zn₂·8H₂O]_n(1)和{[(dhbi)₂(H₂O)₂Zn₂]·4DMF]}_n(2). 利用X射线单晶衍射、 热分析技术(TG-DTA)和X射线粉末衍射(PXRD)等方法进行了结构表征. 进一步将配位聚合物1和2用于对甲醇分子的吸附性能研究, 结果表明, 化合物1是一种理想的微孔材料, 其对甲醇分子的吸附能力为化合物2的近5倍, 采用PLATON对材料的孔隙体积进行计算得到化合物1和2的孔隙率分别为38.2%和5.5%.     

基于二进制条纹加相位编码条纹离焦投影的三维测量方法

复杂表面的精密三维测量在工业无损检测中非常重要。二进制条纹离焦投影方法在快速三维测量中有重要的应用前景,但该方法难以实现复杂表面高精度三维测量。为此,提出了基于二进制条纹加相位编码条纹离焦投影的三维测量方法。由于离焦投影滤除了高次谐波和高频噪声,可以克服投影仪的非线性伽马效应,与传统投影正弦条纹方法相比,提高了其测量精度。针对离焦投影时,随着相位编码条纹频率增大,条纹级次判决困难,出现周期错位,导致相位解包裹出错,提出了相移编码方法来解决以上问题。采用相移编码方法校正周期错位,使条纹级次判决准确,进一步提高其测量精度。实验结果表明,其测量精度可以达到0.044 mm,验证了本方法的有效性和实用性。