Ag-CdO合金触头材料表面成份的离子探针分析

Ag-CdO合金是制造开关电器的触头材料之一。由于它具有抗熔焊、耐电弧烧损及良好的灭弧性能因而在开关电器中获得广泛的应用。在研制Ag-CdO合金材料时曾发现,低压开关电器在分断大电流时往往会发生电流过零后的电弧重燃,严重时甚至会因持续燃弧而把触头烧毁,而且这个现象往往发生在新触头第一次分断的时候。如果第一次分断时触头不被烧毁,则第二次分断的燃弧时间便会明显地缩短,而且能满足使用要求。金相研究结果表明,在这种合金表面存在着一层厚度为0.01～0.02mm、组织较松散而结构异常的表层。多次实验表明,当有这层表面存在时,电弧重燃现象将大大加剧;若去掉此表层,则电弧重燃     

镁颗粒群着火和燃烧过程数值模拟

建立了一维非稳态球形镁颗粒群的着火燃烧模型, 数值模拟镁颗粒群的着火和燃烧过程, 研究表明, 颗粒群着火首先发生在颗粒群边界, 随后初始的燃烧火焰会分离为两个, 一个向颗粒群内部传播, 一个向外部传播, 最终内部火焰消失, 外部火焰维持并控制着整个颗粒群的燃烧; 内火焰向颗粒群内部传播过程中, 传播速度会逐渐加快, 且火焰温度值呈逐渐降低趋势. 分析了颗粒群内部参数和环境参数对镁颗粒群着火燃烧的影响. 随颗粒浓度的增大, 颗粒群着火时间略有增长, 但火焰传播速度更快, 燃烧稳定时火焰球尺寸也更大. 颗粒群初温越高, 则颗粒群着火时间越短, 火焰传播速度也会加快, 但燃烧稳定时火焰球尺寸基本不变. 环境温度对颗粒群着火燃烧的影响较复杂, 环境温度越高, 颗粒群着火时间越短, 但火焰传播速度却越慢, 燃烧稳定时火焰球尺寸变化很小. 颗粒粒径和辐射源温度对颗粒群着火燃烧的影响较显著, 颗粒粒径越小或辐射源温度越高, 则颗粒群着火时间越短, 火焰传播速度越快, 燃烧稳定时火焰球尺寸也越大. 数值模拟结果与文献中试验结果相一致. 关键词： 粉末燃料冲压发动机 镁着火燃烧 颗粒群     

Statistical model for combustion of high-metal magnesium-based hydro-reactive fuel

<正>We investigate experimentally and analytically the combustion behavior of a high-metal magnesium-based hydroreactive fuel under high temperature gaseous atmosphere.The fuel studied in this paper contains 73%magnesium powders.An experimental system is designed and experiments are carried out in both argon and water vapor atmospheres. It is found that the burning surface temperature of the fuel is higher in water vapor than that in argon and both of them are higher than the melting point of magnesium,which indicates the molten state of magnesium particles in the burning surface of the fuel.Based on physical considerations and experimental results,a mathematical one-dimensional model is formulated to describe the combustion behavior of the high-metal magnesium-based hydro-reactive fuel.The model enables the evaluation of the burning surface temperature,the burning rate and the flame standoff distance each as a function of chamber pressure and water vapor concentration.The results predicted by the model show that the burning rate and the surface temperature increase when the chamber pressure and the water vapor concentration increase,which are in agreement with the observed experimental trends.     

诺伊曼生平及贡献

 在20世纪影响并改变人类历史进程的重大事件,当推计算机的发明、量子理论的发现、核武器的诞生和冷战的到来。在这些事件的背后都离不开一个人的工作,他就是美籍匈牙利数学家约翰·冯·诺伊曼(JohnVonNeumann,1930.12.28～1957.2.8)。他是如此才华横溢,成就是如此之大,以至被赞誉为20世纪惟一比爱因斯坦还要聪明的人。他给20世纪科学技术的关键领域带来了革命,提出了对亚原子粒子世界的理解;制定了如今仍在沿用的计算机设计原则,并提出了机器人的数学规则;发现了从打牌到超级大国地缘政治对抗中获胜的规律---博奕论.     

考虑Stefan影响的单颗粒硼着火过程研究

针对含硼推进剂固体火箭冲压发动机内单颗粒硼的着火过程展开了系统研究. 考虑硼颗粒周围气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热传质过程, 建立了考虑Stefan流作用的一维硼颗粒着火模型, 研究了硼颗粒实现着火和未能实现着火两种典型情形下硼颗粒及周围气相的参数变化规律, 对两种情形下Stefan流的变化规律及其成因展开了详细分析. 研究表明, 在硼颗粒实现着火的过程中, 液态B₂O₃的蒸发及硼的 氧化均能在硼颗粒的反应自加热作用下急剧加速, 硼颗粒表面附近的氧气和气相B₂O₃分布变化剧烈; 在未能实现着火的过程中, 液态B₂O₃的蒸发和氧气消耗的质量流率相对较小, 并逐渐趋于稳定, 硼颗粒表面附近的氧气和气相B₂O₃分布相对变化很小.在两种典型情形下, 硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面, 而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程. 关键词： 固体火箭冲压发动机 硼颗粒 着火过程 Stefan流     

镁颗粒群非稳态着火过程数值模拟

建立了镁颗粒群着火的一维非稳态有限影响体模型, 数值模拟颗粒群中镁颗粒的着火过程. 研究表明, 当镁颗粒表面反应加剧之后,颗粒相温度急剧上升, 迅速达到着火, 而其周围气相的温升速率却远小于颗粒的温升速率; 在着火过程中气相温度只在颗粒表面附近升高比较明显, 整体温度升高不大. 分析了颗粒群内部参数和环境参数对镁颗粒群着火的影响. 随颗粒浓度的增加, 颗 粒群变得易于着火, 其着火时间变短, 但颗粒浓度增大到一定程度后, 继续增大该值将对颗粒群的着火起消极作用. 环境压力对颗粒群着火的影响比较小,在1-5 atm范围内颗粒群的着火性能基本不变. 气相中氧气浓度对颗粒群的着火性能影响也不显著, 但当氧气浓度过小时, 对着火过程的影响将大大增强.颗粒粒径、气相/颗粒相初温、辐射源温度对颗粒 群着火的影响巨大,小粒径、高温度促使颗粒群快速着火.数值模拟与文献中试验 结果的变化趋势相一致.     

带电粒子在正交恒定电磁场中运动状态的分析

由洛伦兹力公式出发,分析带电粒子在相互垂直的恒定电磁场中运动的方程,由此得到一些常见的运动轨迹,并给出带电粒子在电磁场中的一种新的轨迹——长辐旋轮线．     

壁面展向震荡诱导颗粒湍槽流减阻的直接数值模拟研究

对湍槽流的减阻研究具有科学意义和工程应用价值,已有大量研究表明向单相湍流中添加离散物质是一种有效的被动减阻方法.相比于被动减阻技术,主动减阻技术如壁面震荡减阻的可控性更高,近年来也得到广泛的关注,但对于壁面展向震荡诱导减阻的研究主要针对单相湍槽流,还未见有相关研究将这一手段用于含颗粒湍槽流的减阻.因此,文章采用直接数值模拟方法开展了壁面展向震荡诱导颗粒湍槽流减阻的机理研究.一方面关注壁面震荡对颗粒湍槽流的调制效果及机理.另一方面关注颗粒和震荡对单相湍槽流的耦合减阻效应.结果表明:壁面震荡可以达到有效减阻,存在最优震荡周期使减阻率达到最大,且最优震荡周期与单相流结果相近.在相同体积分数下,施加壁面震荡的小颗粒湍槽流减阻效果更好.相比于单相湍槽流,当震荡周期小于最优周期时,震荡和颗粒的耦合效应对减阻率的额外贡献较小且可能为负,当大于最优周期时额外贡献逐渐增大,对整体减阻率的占比最高可达10%左右.