染料敏化太阳能电池载流子传输的数值模拟

由于在染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell, DSSC)中存在染料弛豫、半导体薄膜中电子与氧化态染料分子发生反应和电子在电解质中与氧化态离子复合等不利反应,利用一个更完善的DSSC载流子传输模型对电池的光电性能进行模拟就显得非常重要。为此,本文基于由多重俘获理论建立的DSSC中的包括电子、染料阳离子、碘化物和三碘化物在内的载流子传输模型,数值模拟得到了不同TiO₂薄膜厚度、不同入射光强度与不同染料分子吸收系数下DSSC的J-V曲线。结果表明,随着TiO₂薄膜厚度的增加,太阳能电池的短路电流密度增大,开路电压减小,光电转换效率先增大后减小。当DSSC的TiO₂薄膜厚度为20 μm时,光电转换效率达到最大值7.41%,同时光电转换效率随入射光强度与染料分子吸收系数的增大均有一定程度提高,其中在吸收系数为4 500 cm^-1时,光电转换效率为6.73%。以上结果可以为改进DSSC的光电性能提供理论指导。     

两层流体中二维非线性界面波的演化方程

给出两水平固壁间两层不可压缩理想流体中二维非线性界面波的演化方程，首先建立出这个演化方程，并由此方程在一定条件下得到二维非线性界面长波满足的近似方程，然后从理论上证明这个长波近似方程包含了以下两个描述一阶界面升高的著名的浅水孤立波方程；Korteweg-de Vries(KdV)方程和Kadomtsev-Petvishvili(KP)方程，所得特殊结果与前人的一致，表明所建立的二维非线性界面波演化方程正确且具有一般性。     

对一类强非线性系统的分析

本文研究了一类强非线性系统,首先对系统在相平面上的全局结构进行定性分析,得到了系统参数的分叉值,然后研究了摄动方法在定性分析中的应用。     

敏化条件对染料敏化太阳能电池性能的影响

通过实验方案,对影响染料敏化太阳能电池(DSSC)的敏化条件进行了优化设计,在光阳极初始默认的制作条件下,从海带中提取叶绿素,分别对影响DSSC光电性能的敏化染料溶液浓度、pH值、温度、受光时间、敏化时间、对电极背景色等影响因素逐一进行研究,最终确定了光阳极敏化的最优条件:醇水溶液的最佳稀释比为1:2,最佳敏化pH=8,最佳敏化温度为30℃,最佳敏化时间24 h,黑暗环境下敏化效果最好,且对电极采用镜面背景最佳,最终获得光电转换效率0.76;.     

数理方程教学的几点注记

本文给出了求解二维波动方程柯西问题的一种新方法，并对分离变量法及行波法进行了补充说明。     

电机工程中一类非线性振动方程的渐近分布

本文采用文［１］中提出的修正的Крылов－Боголюбов方法，研究电机工程中一类非线性振动方程，定量地给出了存在极限环的参数范围以及极限环的振幅，并判定该极限环是不稳定的，这些结果与已知的定性分析结果完全一致，从而进一步证实了上述渐近方法的有效性。     

变化底部对非线性表面波的影响

考虑表面张力的作用,研究了不可压缩、无粘性流体流过变化壁面时的共振流动,分析了不同的底部壁面变化对非线性表面波的影响．在导出非线性表面波遵循的fKdV方程后,利用拟谱方法进行数值模拟,用Matlab软件绘制瀑布图,由此得出结论:上凸底部上的波可以看成是向前凸台阶和向后凸台阶分别向前后散射发展的结果,二者不发生相互作用;下凹壁面的波形是向前凹台阶和向后凹台阶相互作用的结果;某些组合式底部的波形是上凸和下凹相互作用的结果．     

电机工程中一类非线性振动方程的渐近分析

本文采用文［１］中提出的修正的方法，研究电机工程中一类非线性振动方程，定量地给出了存在极限环的参数范围以及极限环的振幅，并判定该极限环是不稳定的，这些结果与已知的定性分析结果完全一致，从而进一步证实了上述渐近方法的有效性。     

圆角化对受迫振动方柱绕流特性影响机理分析

为分析圆角化对低雷诺数下受迫振动方柱绕流特性的影响机理, 对Ansys Fluent软件进行二次开发, 即通过用户自定义函数中的DEFINE_ CG_MOTION宏对柱体周期性受迫振动的函数进行编程, 并对流场计算域进行区域划分以便利用动网格技术中动态层法实现柱体受迫振动, 从而实现对受迫振动柱体绕流流场的流固耦合模拟.在雷诺数Re = 200时, 考虑方柱截面不同圆角的影响, 对均匀流作用下5种圆角化r/D = 1/2, 1/4, 1/5, 1/8和0受迫振动方柱的绕流进行数值模拟, 分析了这5种参数下受迫振动方柱的升阻力系数、尾流涡量和锁定区间的变化规律, 澄清了圆角化对受迫振动方柱稳定性的影响机理.研究表明: 与尖角方柱相比, 圆角化方柱升阻力系数有了明显的减小, 且升力、阻力系数随圆角增大而减小; 低振幅比下圆角方柱的涡旋脱落模式均为2S模态, 涡旋尾迹变窄; 锁定区间范围基本关于F = 1对称, 锁定区间的变化趋势与圆柱类似.      

分层流体中内孤波的研究进展

综述了分层流体中内孤波的理论分析和符号运算的研究进展状况,系统介绍了应用背景、实验报道、理论分析和符号运算的结果以及有待进一步研究的问题