基于Green-Naghdi模型与三相延迟模型的耦合热弹性波传播

研究了基于G-N模型与三项延迟模型的热弹性波的传播特征.在各种广义热弹性理论中,热位移概念的引入使得G-N模型具有独特性质而引起广泛的关注和应用.基于G-N模型,最近一个三相延迟模型被提出.主要研究了这两种模型下第一和第二声波(耦合热弹性波)的色散和衰减特性,分析了温度场和位移场在两种模型下的振幅比和相位差.结果发现三相延迟模型更为通用和灵活,应得到更多的关注与应用.     

超空泡射弹水下侵彻靶板三相耦合数值模拟

超空泡射弹侵彻问题的实质是特殊水下结构受到高速冲击载荷作用下的动态响应。对12.7 mm口径超空泡射弹侵彻典型水下目标壳体的毁伤效果开展研究,基于LS-DYNA有限元分析软件建立水环境中超空泡射弹垂直侵彻曲面靶板的等效模型,探讨射弹侵彻过程中动能侵彻和气泡溃灭对靶板联合毁伤效果,获得了靶板在各阶段的应力变化和结构变形规律。结果表明:侵彻靶板前,射弹着靶速度为200 m/s时的头部表面水介质压力峰值达768 N,靶板表面有明显下凹变形;侵彻靶板时,伴随着射弹动能侵彻和气泡溃灭冲击,水介质造成的影响不足动能侵彻的2%;侵彻靶板后,在靶板正面形成峰值速度为42 m/s的水射流进一步作用于破口;靶板整体弯曲变形,在200~300 m/s范围内,随着射弹着靶速度的增加,靶板弯曲形变量减小;靶板局部发生延性穿孔,射弹在水环境中具有更好的破口效果,射弹速度变化对破口尺寸影响不大。     

油-气-水三相流超声传感器持气率测量*

为探索油-气-水三相流持气率测量难题,该文开展了脉冲透射式超声传感器持气率测量动态实验研究。首先,利用超声传感器与光纤传感器组合,测取了油-气-水三相流中段塞流、混状流、泡状流的响应信号;其次,提取了超声脉冲信号的最大值序列来反映不同流型时超声传感器响应特性,同时,借助双头光纤传感器与相关测速法,计算得到了流体中气泡弦长序列;最后,结合流型与泡径信息,利用超声传感器测量了不同流型下持气率,并分析了不同流型持气率预测的误差来源,为其他油-气-水三相流持气率测量传感器设计提供了借鉴。     

三相同轴冷绝缘超导电缆结构设计

三相同轴超导电缆具有节约高温超导带材用量、减小电缆体积和降低制冷功率等优点,是目前配电网应用的热点。受超导电缆短路热稳定性、载流能力及交流损耗的影响,三相同轴超导电缆结构设计难度较大。本文通过研究铜稳定层截面、超导层带材排布方式来设计三相同轴超导电缆,获得超导电缆的载流能力及交流损耗特性。建立故障电流下超导电缆热传导模型,提出了三相同轴冷绝缘高温超导电缆结构设计流程,并以10 kV/2.3 kA的高温超导电缆为例进行了优化设计。结果表明,在故障电流下,合理设计结构可有效减小电缆产生的焦耳热,增大超导电缆对故障电流的承受能力。     

基于多孔金结构的三相界面酶电极的制备及高效电化学酶传感性能

界面微环境是影响酶催化反应及酶传感性能的关键因素. 本研究基于三维微纳米结构多孔金基底, 通过调控电极表面的亲水和疏水浸润性, 制备了具有固-液-气三相界面微环境的氧化酶电极, 并研究了界面微环境对酶催化反应动力学的影响规律. 基于所制备的三相界面多孔金结构酶电极, 反应物氧气能够从气相直接快速地传输到酶催化反应界面, 极大地提升了界面氧气浓度及其稳定性, 从而大幅度提高了氧化酶活性及酶电极响应的稳定性. 以葡萄糖为模型待测物, 基于该三相界面酶电极的电化学酶生物传感器拥有宽的线性范围、 高的灵敏度、 低的检出限以及良好的稳定性. 这类独特的三相反应界面设计为高效酶生物传感器的建构以及生物分子的精准检测提供了新思路.     

三丁基氧化膦-离子液体体系萃取UO2(NO3)2的机理和选择性

The extraction of UO₂(NO₃)₂ from aqueous solution was investigated using trioctylphosphine oxide (TOPO) and tributylphosphine oxide (TBPO) in ionic liquids (ILs) (C_nmimNTf₂, n=2, 4, 6, 8). A third phase was formed in the TOPO-C₂mimNTf₂ and TOPO-C₄mimNTf₂ extraction systems, whereas the extracted species of TBPO-C_nmimNTf₂ (n=2, 4, 6, 8) were well soluble in all ILs. The influence of the concentrations of the extractant, nitric acid, and salt on the extraction efficiency was also investigated. Adding HNO₃ to the aqueous phase decreased the extraction efficiency. The effect of salt indicates the presence of a cation-exchange mechanism in the extraction. The addition of NO₃ - in the aqueous phase increased the extraction efficiency of U, which indicates that NO₃ - participates in the extraction. Selective extraction research indicates that TBPO-C₄mimNTf₂ exhibits good selectivity for U at low acid concentration despite the significant extraction efficiency on Zr at high acid concentration. After removing U, TBPO-C₄mimNTf₂ still showed high selectivity for Nd at low acid concentration. We also confirmed the difference of the extraction mechanisms among TBPO-C_nmimNTf₂ by quantitative measurement of NNO₃ - in ILs, electrospray ionization mass spectroscopy (ESI- MS), and UV spectroscopy. There are two extraction species (UO₂(TBPO)₃(NO₃)⁺ and UO₂(TBPO)₃²⁺) and the proportion of UO₂(TBPO)₃(NO₃)⁺ increases from C₂mimNTf₂ to C₈mimNTf₂.     

三相介质饱和土自由场中爆炸波的传播规律

饱和土是由固体上颗粒、水和少量封闭的空气组成的三相介质。介绍了爆炸波作用下三相介质饱和土有限元基本方程的建立过程，推导了引进人工粘性项的动力有限元方程，得到在饱和土自由场中爆炸波的传播规律；不同空气含量饱和土中爆炸波随深度的衰减规律。文中还给出了有限元与有限差分间断分解结果的比较，以说明本文理论方法的有效性。     

具有光电倍增的宽光谱三相体异质结有机彩色探测器

实验研究了P3HT：PBDT-TT-F：PCBM三相体异质结活性层光谱拓宽及其材料混合度对探测器光电特性的影响以及陷阱辅助光电倍增的机理.在此基础上，获得了一个覆盖350–750 nm波长范围的彩色探测器.该探测器在-1 V低偏压下红绿蓝三基色的光响应度和外量子效率分别达到了470，381，450 mA/W和93%，89%，121%，比探测率均接近10¹² Jones，且各基色的特性参数最大平均相对偏差均小于20%，同时频率带宽分别达到了5，8，8 kHz.结果表明：在保持二相体异质结薄膜原有微观形貌下，掺入少量光谱拓宽材料可实现活性层吸收光谱的拓宽.利用能级陷阱中电子的辅助作用引入外电路空穴注入，可实现探测器光电倍增.通过调节三相材料的混合度可实现基色间探测能力的均衡性.     

中空纤维三相液相微萃取-高效液相色谱法测定水中的4种酚类化合物

建立了中空纤维液-液-液三相微萃取-高效液相色谱法测定水中4种酚类化合物的方法.实验系统地优化了影响萃取效率的因素(包括有机溶剂种类、接收相浓度、分散相pH值、加盐量、转速及萃取时间).得到的最佳萃取条件为:萃取剂为正辛醇,接收相NaOH溶液的浓度为0.09 mol/L,分散相的pH为4,萃取时间为40 min,搅拌速...     

三相中空纤维液相微萃取在羟基苯甲酸类化合物分析中的应用

在优化的三相中空纤维液相微萃取(3p-HFLPME)条件下,研究了6种羟基苯甲酸类化合物(HBAs)的3p-HFLPME行为;揭示了HBAs的富集因子(EF)与其正庚醇/水条件分配系数(log Pn-heptanol/5 mmol/L HCl)、pKa和羟基数目(N)的相关性,初步阐明了聚偏氟乙烯中空纤维对HBAs的电荷转移传递机理以及有机溶剂对HBAs的选择性萃取机理。优化的3p-HFLPME条件: 以MOF 503聚偏氟乙烯中空纤维为有机溶剂支持体,正庚醇为有机相,5 mmol/L HCl体系为给体,80 mmol/L NH3·H2O为接受相,搅拌速度为1200 r/min,萃取35 min。该方法的精密度（以相对标准偏差计）小于3%,检出限为0.09~30.00 μg/L,加标回收率为93.3%~107.1%,HBAs质量浓度为5 mg/L时的富集因子最高达107.6倍。