高焓湍流边界层壁面摩阻产生机制分析

高超飞行器在中低空以极高马赫数飞行时, 飞行器表面会遇到湍流与高温非平衡效应耦合作用的新问题. 这种高焓湍流边界层壁面摩阻产生机制是新型高超声速飞行器所关注的基础科学问题, 厘清此产生机制可以为减阻方法的设计提供指导, 具有重要的工程实用价值. 本文选取高超声速飞行时楔形体头部斜激波后的高焓流动状态, 开展了考虑高温非平衡效应的湍流边界层直接数值模拟研究, 并设置同等边界层参数下的低焓完全气体湍流边界层流动作为对比, 采用RD (Renard & Deck)分解技术研究了高焓湍流边界层摩阻的主要产生机制, 对摩阻产生的主要贡献项积分函数分布进行了详细分析, 研究了高温非平衡效应对摩阻产生的影响规律; 采用象限分析技术, 研究了摩阻分解湍动能生成项的主导流动事件. 计算结果表明, 高温非平衡效应会使得壁面摩阻脉动条带的流向和展向尺寸均减小. 分子黏性耗散项和湍动能生成项是高焓湍流边界层摩阻生成的主要流动过程. 分子黏性耗散项主要作用在近壁区, 高焓流动的分布与低焓流动存在差异. 象限分析表明, 上抛和下扫运动是影响摩阻分解中湍动能生成项的主导事件.      

马尔康巴拉水电站近场区主要断裂活动性及对工程的影响

马尔康巴拉电站近场区内断层的活动性对工程的设计和坝址的选择极为重要。根据野外调查、ESR测年、断层泥石英形貌、地震活动性等综合分析,认为近场区除松岗断裂以外的其他断层在地表浅部晚更新世以来不具活动性,对工程建设基本不产生影响。松岗断裂中段深部小震频繁,地表未见活动证据,南段错断Ⅱ级阶地,因此中南段属于晚更新世活动断层,北段晚更新世以来不具活动性; 日部断裂与松岗断裂中段一样属于深部黏滑浅部闭锁型断层,这种断层可能会在未来地震中产生较大的地表变形,工程建设应避开此类断裂。活动的松岗断裂中南段的潜在地震危险性评估表明,其可能诱发的地震震级约Ms=6.95。拟选的上坝址由于距松岗断裂的安全距离不够,岩石物理条件较差,下坝址的利用落差较小等综合因素考虑,建议选择中坝址更为合理。     

铜-康铜热电偶的低温不均匀性实验研究

从冰点到液氮温度的宽低温区内,对随机选取的铜-康铜热电偶进行了重复性精度标定.测试结果表明,多次断偶重复焊接行为将产生约0.272 mV的标准差.这意味着在液氮条件下,温度测量过程的最大误差将达8.98 ℃.所以,对现场、尤其对深冷区的现场进行精确测温实验中出现的断偶故障,重新焊接后必须重新标定才能继续使用.     

电容温度传感器的实验研究

从液氮温度到水的沸点温度范围内,测量了介质分别为钽,涤纶,陶瓷,玻璃釉和陶瓷独石一体化结构的商用固体电容器的电容量-温度之间的关系.拟合测量结果表明,独石陶瓷电容器在正温度段具有较好的线性响应(-10pF/℃),灵敏度(0.1 ℃)和精确度(标准差为0.016);而涤纶电容器在负温度段的特性较好( 17pF/℃,0.06 ℃和0.01).此外,在约0.5特斯拉的恒定磁场作用下,无论在正或负温度段,上述测得的电容量-温度关系几乎不受影响.因此,本研究对开发抗强电磁场,自加热效应小或导热系数小的低温测温器具有较大的参考价值.     

激光加工微型光纤折射率传感器的工艺与特性

提出一种由157nm激光制造的新型微型光纤法布里-珀罗折射率传感器的制作方法,传感头由靠近单模光纤端的具有光纤顶端微通道的法布里-珀罗空气腔组成,将单模光纤顶端的微通道作为检测介质的入口.分别在珐珀腔的反射界面镀以薄膜作为反射镜面来确保高的光对比度.试验中获得了1130.887nm/refractive-index的分辨率.和其他的光纤传感器相比,这种传感器具有体积小,结构坚固,高分辨率,线性良好,测量范围宽等优点,能够满足实际应用的要求,特别是对需要小型传感器的场合.     

用于细胞排列的介电泳微流控芯片制备与实验研究

设计并制作了一种应用于细胞排列的介电泳微流控芯片,以实现细胞的非接触、批量排列。芯片主要包括PDMS微通道和“台阶”形ITO微电极。运用仿真软件COMSOL分析了微电极所形成的电场分布,确定了最大电场强度的位置;利用MEMS加工工艺制备了ITO微电极和PDMS微通道,PDMS微通道与带有ITO电极的载玻片经过氧等离子表面处理后,对准键合获得最终的微流控芯片。通过不同频率下的介电泳实验,实现了酵母菌细胞的介电泳运动,并确定了正、负介电泳运动的电场频率。结果表明,酵母菌细胞在溶液电导率为60μS/cm的环境下,1~10 kHz时,发生负介电泳运动;0.5~10 MHz时,发生正介电泳运动;50 kHz时,没有发生介电泳运动。并在施加8 Vp-p,5 MHz交流电压信号的条件下,实现了酵母菌细胞沿“台阶”形电极边缘直线排列。     

在NaCl和SCN~-存在下浮选铜(Ⅱ)间接测定十六烷基三甲基溴化铵

研究了NaCl和NH4SCN浮选Cu(Ⅱ)间接测定十六烷基三甲基溴化铵的新方法。在水溶液中,Cu(Ⅱ)与SCN-和CTMAB缔合生成沉淀,在NaCl存在下,此沉淀被浮选。实验表明,Cu(Ⅱ)的浮选率与CTMAB的量在3.6~54.7 mg/L范围内呈良好的线性关系。CTMAB的检出限为1.8μg/mL。方法已用于合成水样和自来水中CTMAB的测定。     

一种冲击波速度传感器性能的检测装置

将SDQ307型工程射钉器改制成小型、廉价、可靠的冲击速度检测装置,结合光电技术测速,解决了低压力范围同轴自短路型冲击波速度传感器一致性和可靠性等动态参数先期检验难的问题。实测数据表明,用J5.616(黄色)大威力射钉弹作为冲击力驱动源时,测得(25.50.1) g钢质碰撞器的飞行速度为226.2 m/s;抽样6根同批次同轴冲击波速度传感器结果显示,预测的可靠性不低于66.67%,用标准差表示的一致性不大于1.14%。为准确测量爆轰和冲击压缩实验数据提供了一种有效的方法。     

制备高比表面负载型催化剂的一种新方法

In this paper, a new way to increase the specific surface areas of supported catalysts has been suggested. The results for MoO_3/ZrO_2, WO_3/ZrO_2, CuO/ZrO_2, SO_4~(2-)/ZrO_2, NiO/ZrO_2, Fe_2O_3/ZrO_2, Fe_2(SO_4)_3/ZrO_2, MoO_3/TiO_2, WO_3/TiO_2, SO_4~(2-)/TiO_2, NiSO_4/TiO_2, NiO/TiO_2, V_2O_5/TiO_2 etc. systems show that the specific surface areas of the samples, prepared by impregnating some hydroxides then calcinating at high temperature, are much larger than those of the samples prepared with a traditional method——impregnating their oxides calcinated at the same temperature. Using this way, the specific surface areas of some supported catalysts can increase by several times. The surface areas of some supports such as zirconia and titania are not large enough, and they are easy to sinter at high temperature. In these cases, the advantage of of this preparation method is fully displayed, and the specific surface areas of the resulting zirconia-or titania-supported catalysts can compare favourably with those of the catalysts prepared from some classical supports (such ar γ-Al_2O_3, SiO_2).In addition, it has been proved by means of XPS, XRD, LRS, and DTA that as an active component disperse on a support as a monolayer and its content comes up to its monolayer dispersion capacity, the specific surface area of the obtained catalyst would be the largest. We suggest a mechanism that an active component covered on a support can not only segregate its particles, but also hinder the surface diffusion of support, and as a result, its crystalline growth, an accompanying phase transformation and inter-crystalline sintering are all retarded.     

液态水、苯和壬基乳化剂混合物冲击压缩特性的实验研究

 利用二级轻气炮在3.75~57.87 GPa 压力范围内，对体积比为10∶10∶1的液态水-苯-壬基酚聚氧乙烯醚混合体系进行了动高压加载实验，获得了10个Hugoniot数据。拟合结果表明，该混合体系的D-u关系可近似用直线方程D=1.407+1.503u_p描述，拟合精度约为0.102。混合体系H₂O-C₆H₆-C₃₅H₆₄O₁₁的冲击压缩实验结果基本符合体积相加原理，而在给定的实验压力区间内，冲击绝热曲线发生多次拐折的事实意味着该系统可能在6 GPa、10 GPa和30 GPa压力点附近发生了多次结构性相变。另外，还讨论了Lawrence-Berthlot混合规则中修正因子对高密度条件下指数-6型相互作用势排斥部分的影响。