HL-2M 环向场线圈水冷数值模拟与分析

建立了环向场线圈的水冷计算模型,根据热传导和对流换热方程进行了数值模拟分析。计算结果表明：指形接头与铜板的界面接触热阻和接触电阻对指形接头的温升影响较大,但在平顶电流为140kA 及其电流平顶7s 时,由焦耳热引起的最高温升40℃以下,故环向场线圈的温度均不会超过80℃,且15min 后TF 线圈温度均降至30℃以下。在平顶电流为190kA 时,线圈通电持续时间可根据界面实测接触热阻、接触电阻以及线圈初始温度来确定。     

基于代数迭代算法的燃烧火焰温度场和气体浓度场重建研究

基于TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)技术,以水汽作为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷空气预混平焰炉燃烧区域水汽的吸收光谱信号,通过ART(algebraic reconstruction technique)代数迭代算法对燃烧场温度和水汽浓度分布进行了模拟重建和实验研究,模拟重建采取5×5共25个网格的正方形重建区域,假定25个网格的一个温度浓度二维分布,模拟28条激光束从不同的角度方位穿越重建区域,得到模拟射线下的投影值,经ART算法重建,结果显示温度场和水汽浓度场的重建偏差均在1%以内。实验采用分布反馈式激光器作为光源,选取H₂O的7 153.722,7 153.748和7 154.354 cm-1三条吸收线作为测温谱线,其中前两条线不区分作为一条吸收线来处理。使用平移台多方位平行扫描,共获取30路光谱吸收信号,经数据处理、算法重建和双线比值法测温原理得到了圆形平焰炉16个不同区域的温度浓度值,且炉面偏向中心区域温度浓度值较高,边缘较小,结果表明代数迭代算法能够很好地实现燃烧区域温度场和水汽浓度场的反演。     

镀金膜锥形光纤液体传感

锥形光纤液体传感是通过探测在被测液体中倏逝场的透射深度来表征液体的一种传感技术。为提高传感灵敏度,提出了在锥形光纤表面镀金膜的构想,并通过比较镀金膜与未镀膜的锥形光纤接收端的倏逝场光强对液体折射率的响应,阐述了镀金膜对提高传感灵敏度的作用。研究发现,镀有金膜的锥形光纤传感器灵敏度得到了明显改善。同时还研究了光纤的锥度比、光源的波长对传感性能的影响,通过优化找到了合适的光源波长及锥度比。优化后的镀金锥形光纤接收端的光强对待测液体折射率的响应明显并成近似线性反比关系,此结构的锥形光纤可被标定为液体折射率传感器件。研究工作为制作高灵敏度的锥形光纤液体传感器提供了理论依据。     

海洋波导中刚性球及旋转椭球前向散射场时频特征的畸变

利用波导中目标声散射理论的简正波方法,数值模拟了自由空间和浅海均匀波导中刚性球、旋转椭球的散射场,分析了波导中刚性体前向散射时频特征的畸变规律。仿真结果表明:波导中刚性体的前向散射时域波形与频谱特征受波导制约;目标散射场的固有特征受波导色散特征的调制,时频谱上呈现出由于色散的简正波间的耦合而导致各简正波能量条纹界限模糊的现象。时频特征的畸变程度与组成散射共振系统的波导、目标的尺度以及散射体布放深度有关,随波导底质透声能力和深度增加、散射体散射强度(信混比)增强而减弱。      

An Interacting Gauge Field Theoretic Model for Hodge Theory: Basic Canonical Brackets

We derive the basic canonical brackets amongst the creation and annihilation operators for a two （1 ＋ 1）- dimensional （2D） gauge field theoretic model of an interacting Hodge theory where a U（1） gauge field （Aμ） is coupled with the fermionic Dirac fields （ψ and ψ）. In this derivation, we exploit the spin-statistics theorem, normal ordering and the strength of the underlying six infinitesimal continuous symmetries （and the concept of their generators） that are present in the theory. We do not use the definition of the canonical conjugate momenta （corresponding to the basic fields of the theory） anywhere in our whole discussion. Thus, we conjecture that our present approach provides an alternative to the canonical method of quantization for a class of gauge field theories that are physical examples of Hodge theory where the continuous symmetries （and corresponding generators） provide the physical realizations of the de Rham cohomological operators of differential geometry at the algebraic level.     

弹性半空间地基上圆形基础板的位移场和应力场

针对弹性半空间地基上圆形基础底板的弯曲问题,根据地基土壤的受力特性和已有实验研究成果,假设圆形基础底板底部与地基土壤之间是由竖向集中荷载引起的接触应力分布形式,采用板的弯曲理论和通过数值积分及最小二乘法拟合的方法,推导出完全满足边界条件的弹性半空间地基上圆形基础底板上部受集中力作用、下部受幂函数形式连续分布荷载作用时的位移场、径向和环向应力场的表达式。尽管圆形基础板属于中厚度板,但是该表达式的计算精度和可靠性得到了有限元分析软件ANSYS验证。     

晶体相场方法模拟纳米孪晶结构

应用双模晶体相场模型,模拟共格纳米孪晶结构.结果表明:球状晶粒生长成的共格孪晶片层,在共格面上的原子排列有变形,容易出现位错;条状晶粒凝固生长成的共格孪晶界,比用球状晶粒长大生成的共格孪晶界的原子排列整齐.应用晶体相场模型,可以精确计算纳米孪晶带的厚度,设计和控制带内的原子层数,实现人工操纵纳米共格孪晶片层结构,指导实验研究纳米孪晶结构及其与性能的关系.     

流动场对膜层层组装过程的影响

分别在层层组装膜的沉积和淋洗步骤中引入流动场, 用紫外-可见光谱对多层膜的组装过程进行了跟踪, 用原子力显微镜对膜的表面粗糙度进行了观察, 用X射线反射(XRR)对膜的厚度和粗糙度进行了评估. 实验结果表明, 在沉积步骤中, 流动场可以促进高分子与组装基底的接触, 从而提升组装速度; 而在淋洗步骤中, 搅拌下的流动场不仅可以冲洗掉膜表面物理吸附的高分子, 还能够降低膜的粗糙度, 使得膜表面更加平整.     

Population coherent control of Rydberg potassium atom via adiabatic passage

The time-dependent multilevel approach(TDMA) and B-spline expansion technique are used to study the coherent population transfer between the quantum states of a potassium atom by a single frequency-chirped microwave pulse.The Rydberg potassium atom energy levels of n=6-15,l=0-5 states in zero field are calculated and the results are in good agreement with other theoretical values.The time evolutions of the population transfer of the six states from n=70 to n=75 in different microwave fields are obtained.The results show that the coherent control of the population transfer from the lower states to the higher ones can be accomplished by optimizing the microwave pulse parameters.     

修正相场晶体(MPFC)模型的二阶无条件能量稳定数值格式

本文研究修正的相场晶体(MPFC)方程的二阶无条件能量稳定数值格式.首先,利用标量辅助变量(SAV)法和二阶向后欧拉(BDF2)公式,得到了一个数值格式;其次,给出了能量耗散定律,严格证明了该数值格式是质量守恒的,唯一可解的,无条件能量稳定的;最后,通过数值实例验证了格式的精度和稳定性.