转捩边界层中次生流向涡演化的数值研究

采用高精度直接数值模拟方法和高效的特征无反射边界条件,进行可压缩流转捩边界层中出现的次生流向涡演化的数值研究.精细的数值模拟结果清楚地揭示了转捩边界层的复杂流场中次生流向涡的形成和演化过程,探讨它对转捩至关重要的环状涡生成的影响,发现次生流向涡和主流向涡的共同作用形成环状涡的一种新机理.     

平面空腔流动的几种格式的数值试验

本文介绍用迎风格式,杂交格式,以及由本文作者提出的改良的杂交格式,各种旋转的格式计算平面空腔流动所得的数值试验结果。     

Late-Stage Vortical Structures and Eddy Motions in a Transitional Boundary Layer

A high-order direct numerical simulation of flow transition over a flat-plate at a free stream Mach number 0.5 is carried out. Formation and development of three-dimensional vortical structures, typically shown as λ-vortices, hairpin vortices and ring-like vortices, are observed. Numerical results show that there is a strong downdraft motion of fluid excited by every ring-like vortex in the late-stage of the transition process. At two sides of the vortical structure centerline, the downdraft motions induced by the ring-like vortex and the rotating legs superimpose. This is responsible for the appearance of a high-speed streak associated with the positive spike observed in a previous investigation and the appearance of a high-shear layer in the near wall region.     

基于流动仿真大数据应对旋涡-湍流的研究进展

文章以流体科学进入二十一世纪后，在大规模超算、云存储、数据通信和人工智能为支撑的大数据时代背景下，结合目前在复旦大学航空航天系所构建的热流体湍流直接数值仿真数据库，以及复旦大学团队近期与美国德州大学刘超群教授、上海理工大学蔡小舒教授以及国内水动力学杂志编辑部所合作开展的第三代涡识别技术研究，初步概念性地展示旋涡和湍流，特别是针对有工程实际背景和直接应用价值的壁湍流，在这两个流体力学关键基础议题上的最新认知，和基于大数据深度学习的相关湍流工程模拟实践成果．这些成果包括：(1) 基于第三代涡识别技术的尾迹湍流中的涡运动学和动力学探索；(2) 流-热统一完整的类-1、类-2湍流边界层壁面律构建；(3) 基于第三代涡识别量对Kolmogorov 幂次律的再认知；(4) 基于DNS统计数据和神经网络深度学习构建新型湍流封闭模型及RANS计算实践．通过这些成果展示，论证解决这两个基础流体科学议题的技术路径，进而促进流体及相关学科研究在现代大数据背景下取得实质性进展和突破，并惠及现代流体、气动、水利、动力和化工等工程领域．     

一类无穷维Hamilton算子本征函数系的完备性

研究了Sturm-Liouvile偏微分方程导出的无穷维Hamilton算子的本征值问题.证明了导出的无穷维Hamilton算子族本征函数系的完备性,为对此类方程应用基于Hamilton体系的分离变量法提供了理论基础.最后举例说明了结果的有效性.     

基于介孔纳米碳球接枝聚胍类化合物协同光热抗菌策略的研究

细菌感染是严重威胁着人们生命健康的主要问题之一. 与传统抗生素疗法相比, 新型抗菌策略光热疗法(PTT)展现出可控、微创及不易使细菌产生耐药性的优良性能. 然而单模形式下PTT疗法并不理想, 且高温下通常伴随着炎性反应等副作用, 联合抗菌策略可有效解决这一问题. 本研究制备了富含羧基的氧化介孔纳米碳球(OMCN), 通过酰胺化反应, 共价接枝聚六亚甲基双胍(PHMB), 得到OMCN-PHMB纳米平台. 实验结果表明, OMCN的光热性能具有良好的浓度与近红外光照功率依赖性. 在808 nm激光照射下, OMCN-PHMB的体内外联合光热治疗效果显著优于单一模式下的其它治疗组, 且组织学分析结果表明, 该纳米平台对小鼠的主要器官没有产生明显的毒性, 具有较高的生物相容性.     

Fe2O3锂离子电池负极材料研究进展

Fe2O3锂离子电池负极材料因其具有的高能量密度而备受关注。但Fe2O3电极材料存在的如低导电性、充/放电过程中体积改变导致的循环稳定性差等问题限制其实际应用。介绍了高比表面积、结构稳定以及储锂动力学等因素对锂离子电池负极材料电化学性能的重要影响,综述电极活性材料纳米化、形貌控制和杂原子掺杂对Fe2O3负极材料电化学性能改善的相关研究进展,最后对Fe2O3电极材料的发展前景进行了展望。     

Numerical studies on evolution of secondary streamwise vortices in transitional boundary layers

Formation and evolution of secondary streamwise vortices in the compressible transitional boundary layers over a flat plate are studied using a direct numerical simulation method with high-order accuracy and highly effective non-reflecting characteristic boundary conditions. Generation and development processes of the secondary streamwise vortices in the complicated transitional boundary flow are clearly analyzed based on the of numerical results, and the effects on the formation of the ring-like vortex that is vital to the boundary layer transition are explored. A new mechanism forming the ring-like vortex through the mutual effect of the primary and secondary streamwise vortices is expressed.     

钼酸铋基气敏材料研究进展

气体传感器被广泛应用于检测工业和家庭中有毒有害气体。气体敏感材料是气体传感器中重要的组成部分,敏感材料的性质决定了气体传感器的性能。研制精度高、检测快、集成度高的气体检测器迫在眉睫。钼酸铋作为一种新型双金属氧化物气敏材料,具有高选择性、高敏感度的优势。本文从气敏机理、形貌控制、掺杂和复合材料构建方面对近年来钼酸铋作为气敏材料的研究进行了总结,并对钼酸铋基气敏材料未来的研究方向进行了展望。