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1.
2.
针对机油滤清器工作工况下进出口压差、机油滤层强度及导流桩高度等问题, 通过试验测试与仿真相结合, 对滤清器初步设计进行了评估及优化, 以确保滤清器在工作工况下进出口压降及滤层强度能满足要求. 首先进行滤层性能试验, 得到滤层的惯性阻力系数和黏性阻力系数; 再通过滤层多孔介质CFD分析, 对滤清器进出口压降进行分析计算. 结果表明: 在-18℃、25℃和70℃的工况下, 进出口压降都小于10kPa, 满足相关要求. 针对滤层的最大主应力超过其抗拉强度的问题, 通过CAE仿真分析, 优化滤层与导流桩间隙, 将滤层最大主应力由110.1MPa降至36.99MPa, 小于其抗拉强度42.8MPa.  相似文献   
3.
移动加热器法(THM)生长碲锌镉晶体时,界面稳定性对晶体生长的质量有很大影响。本文基于多物理场有限元仿真软件Comsol建立了THM生长碲锌镉晶体的数值模拟模型,讨论了Te边界层与组分过冷区之间的关系,对不同生长阶段的物理场、Te边界层与组分过冷区进行仿真研究,最后讨论了微重力对物理场分布的影响,并对比了微重力与正常重力下的生长界面形貌。模拟结果表明,Te边界层与组分过冷区的分布趋势是一致的,在不同生长阶段,流场中次生涡旋的位置会发生移动,从而导致生长界面的形貌随着生长的进行发生变化,同时微重力条件下形成的生长界面形貌最有利于单晶生长。因此,在晶体生长的中前期,对次生涡旋位置的控制和对组分过冷的削弱,是THM生长高质量晶体的有效方案。  相似文献   
4.
Ion-selective water treatment is needed to address emerging problems in an energy- and cost-efficient manner. Capacitive deionization (CDI) is a membraneless water treatment technology, which relies on storing ions in charged electric double layers (EDLs) of micropores. CDI has shown remarkable selectivity, with local density approximations (LDAs) showing some success in guiding selective separations. However, many underlying processes are represented by lumped fitting parameters in LDA models, hindering further progress. Atomistic models help unravel selectivity mechanisms, but are difficult to integrate with cell-level CDI theory. Here, we review and extend LDA models for CDI, highlight a knowledge gap in connecting between LDA and atomistic models for CDI, and emphasize and build upon analogies between micropore EDLs and nanofiltration membranes.  相似文献   
5.
He-Ju Xu 《中国物理 B》2022,31(3):38503-038503
Amorphous-microcrystalline MoS$_{2}$ thin films are fabricated using the sol-gel method to produce MoS$_{2}$/Si-based solar cells. The generation mechanisms of the S-shaped current density-voltage ($J$-$V$) curves of the solar cells are analyzed. To improve the performance of the solar cells and address the problem of the S-shaped $J$-$V$ curve, a MoS$_{2}$ film and a p$^+$ layer are introduced into the front and back interfaces of the solar cell, respectively, which leads to the formation of a p-n junction between the p-Si and the MoS$_{2}$ film as well as ohmic contacts between the MoS$_{2}$ film and the ITO, improving the S-shaped $J$-$V$ curve. As a result of the high doping characteristics and the high work function of the p$^+$ layer, a high-low junction is formed between the p$^+$ and p layers along with ohmic contacts between the p$^+$ layer and the Ag electrode. Consequently, the S-shaped $J$-$V$ curve is eliminated, and a significantly higher current density is achieved at a high voltage. The device exhibits ideal p-n junction rectification characteristics and achieves a high power-conversion efficiency (CE) of 7.55%. The findings of this study may improve the application of MoS$_{2}$ thin films in silicon-based solar cells, which are expected to be widely used in various silicon-based electronic and optical devices.  相似文献   
6.
为了研究局部凸起对边界层转捩的影响,采用转捩SST模型分别对亚临界、临界和超临界状态下带突起的圆柱绕流问题进行了数值模拟,分析了不同Reynolds数下带突起的圆柱绕流问题的近壁面流动特征以及表面时均压力与摩擦力系数的分布和凸起对圆柱表面流动分离以及转捩的影响,对比了有无凸起两侧圆柱表面时均压力、摩擦力系数的不同. 结果表明:当来流Reynolds数处于临界区时,气流在圆柱上表面凸起处形成了3个反向旋转的漩涡,之后随着θ的增大,发生了流动分离和流动转捩现象;对于不同Reynolds数下的来流,圆柱上表面的凸起可以使气流发生转捩的位置提前;圆柱上表面的凸起使流速增大、压强降低,从而导致圆柱产生升力,随着来流Reynolds数的增大,其升力逐渐变大.   相似文献   
7.
Dong Wei 《中国物理 B》2021,30(11):117103-117103
The construction of van der Waals (vdW) heterostructures by stacking different two-dimensional layered materials have been recognised as an effective strategy to obtain the desired properties. The 3N-doped graphdiyne (N-GY) has been successfully synthesized in the laboratory. It could be assembled into a supercapacitor and can be used for tensile energy storage. However, the flat band and wide forbidden bands could hinder its application of N-GY layer in optoelectronic and nanoelectronic devices. In order to extend the application of N-GY layer in electronic devices, MoS2 was selected to construct an N-GY/MoS2 heterostructure due to its good electronic and optical properties. The N-GY/MoS2 heterostructure has an optical absorption range from the visible to ultraviolet with a absorption coefficient of 105 cm-1. The N-GY/MoS2 heterostructure exhibits a type-Ⅱ band alignment allows the electron-hole to be located on N-GY and MoS2 respectively, which can further reduce the electron-hole complexation to increase exciton lifetime. The power conversion efficiency of N-GY/MoS2 heterostructure is up to 17.77%, indicating it is a promising candidate material for solar cells. In addition, the external electric field and biaxial strain could effectively tune the electronic structure. Our results provide a theoretical support for the design and application of N-GY/MoS2 vdW heterostructures in semiconductor sensors and photovoltaic devices.  相似文献   
8.
In this study, the effect of heat transfer on the compressible turbulent shear layer and shockwave interaction in a scramjet has been investigated. To this end, highly resolved Large Eddy Simulations (LES) are performed to explore the effect of wall thermal conditions on the behavior of a reattaching free shear layer interacting with an oblique shock in compressible turbulent flows. Various wall-to-recovery temperature ratios are considered, and results are compared to the adiabatic wall. It is found that the wall temperature affects the reattachment location and the shock behavior in the interaction region. Furthermore, fluctuating heat flux exhibits a strong intermittent behavior with severe heat transfer compared to the mean, characterized by scattered spots. The distribution of the Stanton number shows a strong heat transfer and complex pattern within the interaction, with the maximum thermal (heat transfer rates) and dynamic loads (root-mean-square wall pressure) found for the case of the cold wall. The analysis of LES data reveals that the thermal boundary condition can significantly impact the wall pressure fluctuations level. The primary mechanism for changes in the flow unsteadiness due to the wall thermal condition is linked to the reattaching shear layer, which agrees with the compressible turbulent boundary layer theory.  相似文献   
9.
杜晨  彭雄奇 《应用数学和力学》2022,43(12):1313-1323
由于具备高的比强度、比刚度,利用连续纤维增强复合材料代替传统金属材料以实现结构轻量化正受到设计者们的广泛关注。然而,结构的复杂性给复合材料的铺层设计与优化带来了很大的挑战。针对航空用复合材料铺层设计约束多的问题,通过逐步构建设计变量准确表达结构的铺层信息。基于经典遗传算法框架,结合各设计变量特点,定义了铺层优化算法中的遗传算子,通过引入“修复”策略保证了每一代解都能满足设计约束,分布在可行域区间内。最后利用精英保留策略提高了算法的局部寻优能力,可以降低复杂复合材料结构铺层设计的计算成本。通过解决经典benchmark问题并与已有优化结果的比较,验证了前述铺层优化算法的全局、局部寻优能力,为工程实际中的复合材料铺层设计优化提供了理论支撑。  相似文献   
10.
将一种人工合成的无机聚合物——蒙脱石皂石黏土(smectite,Sm)应用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析(matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS),以检测糖类化合物。 将传统的有机基质2,4,6-三羟基苯乙酮(trihydroxyacetophenone, THAP)与阳离子交换后的皂石黏土混合制备成新型复合基质,应用于糖类化合物的检测。通过比较不同的制样方法,测定不同分子直径的糖类化合物,发现由于受复合基质晶面间距的限制,只有小分子糖类化合物能进入晶面间隙充分接触有机基质并被离子化,从而实现对小分子糖类化合物的选择性检测。  相似文献   
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