添加Ti对Al-Bi难混溶合金组织和性能的影响

难混溶合金在凝固过程中极易发生液-液相分离,造成第二相的宏观偏析,失去了合金的应用价值.本文将第三组元Ti添加到Al-Bi难混溶合金中,研究了Ti的添加对合金的凝固组织和性能的影响,探索了原位生成的金属间化合物的存在形式,分析了第二相Bi颗粒的分布.研究结果表明,凝固过程中原位生成的长针状Al_3Ti化合物,均匀分布在Al基体中,穿插在Bi相颗粒之间,阻碍了Bi相颗粒的沉降及凝并,防止了Bi相颗粒的碰撞及长大,制备了Bi相弥散分布在Al基体中的难混溶合金;同时弥散分布在基体中的硬质相Al_3Ti还增强了基体的强度,提高了合金的硬度,使合金表现出优异的耐磨性能.     

光阱中布朗粒子动力学分析

通过对光阱中的布朗粒子进行动力学方程求解,由解的结果分析得到观测系统的性能要求．结果表明：光阱中布朗颗粒服从Boltzmann分布;对其运动的观测需要纳米量级的空间分辨率和毫秒量级的时间分辨率．     

驻波声场中单分散细颗粒的相互作用特性

利用外加声场促进悬浮在气相中的细颗粒发生相互作用,进而引起颗粒的碰撞和凝并,使得颗粒平均粒径增大、数目浓度降低,是控制细颗粒排放的重要技术途径.为探究驻波声场中单分散细颗粒的相互作用,建立包含曳力、重力、声尾流效应的颗粒相互作用模型,采用四阶经典龙格-库塔算法和二阶隐式亚当斯插值算法对模型进行求解.将数值模拟得到的颗粒声波夹带速度和相互作用过程与相应的解析解和实验结果进行对比,验证模型的准确性.进而研究颗粒初始条件和直径对相互作用特性的影响.结果表明,初始时刻颗粒中心连线越接近声波波动方向、颗粒位置越接近波腹点,颗粒间的声尾流效应就越强,颗粒发生碰撞所需要的时间就越短.研究还发现,颗粒直径对颗粒相互作用的影响取决于初始时刻颗粒中心连线偏离声波波动方向的程度.当偏离较小时,颗粒直径越大,颗粒发生碰撞所需要的时间越短;当偏离很大时,直径较小的颗粒能够发生碰撞,而直径较大的颗粒则无法发生碰撞.     

湍动雾化射流液雾粒径分布的数值模拟

对水在空气中湍动雾化射流的气液两相流场进行了数值模拟.其中,气体流场采用k-ε湍流模型进行模拟,给出了载气轴向速度的分布情况.对喷雾粒子的运动采用颗粒轨道法,建立粒子破碎和碰撞的数值模型,研究了液雾粒径在不同工况下沿轴向的变化趋势.数值模拟结果与实验结果在多种气液比下进行了比较,两者吻合较好.同时,分析了初始粒径和粒子总数及喷嘴尺寸对液雾粒径变化趋势的影响,讨论了有助于粒径均匀分布的条件.     

基于改进Morozov偏差原理的动态光散射粒度反演

与窄粒度分布反演相比,宽粒度分布的反演难以获取与其相适应的正则参数。为提高宽分布颗粒体系反演结果的准确性,提出基于改进Morozov偏差原理,通过遗传算法迭代求取正则参数的方法,该方法通过小波包分解求出电场自相关函数的噪声分量,利用Morozov偏差原理建立适应值函数,在正则参数经验范围内生成初始种群,将适应值函数与初始种群带入遗传算法,全局寻找最优适应值对应的参数值作为正则参数。模拟与实测数据的反演结果表明,在窄分布颗粒体系条件下,所提方法与L-curve准则反演结果无显著差异,在宽分布条件下,所提方法反演结果的性能指标均优于L-curve准则,且避免了宽粒度分布条件下可能出现的虚假峰情况,表现出明显优于L-curve准则的宽分布反演效果。     

火灾烟雾颗粒凝并分形特性研究

火灾烟雾颗粒因布朗运动由初期的主粒子凝并形成大颗粒的凝团结构，其外形呈现出分形特征，根据分形理论对火灾烟雾颗粒凝团结构进行分析研究，采用场发射扫描电镜对多种材料的烟雾颗粒图像进行测试，通过对烟雾凝团图像进行处理，获得了火灾探测中常见的多种材料的分形维数和分形系数，给出了烟雾颗粒的主粒子粒径，并对其影响因素进行了对比分析，为火灾烟雾探测中颗粒凝并分形特性研究提供有益的探索. 关键词： 火灾 烟雾 颗粒 凝并 分形     

多纳米粒子穿越磷脂膜

本文采用耗散粒子动力学模拟方法研究了多纳米粒子与溶液中的磷脂膜相互作用. 模拟中选择纳米颗粒的形状分别为球状和柱状,并且在动力学过程中给它们设置了不同的初始速度. 根据纳米粒子穿膜在动力学过程中体现出不同的特性,分别定义了几种粒子穿越磷脂的模式,并且基于粒子之间的相互作用强度和粒子初始速度,描绘了穿膜模式的详细相图. 本文还进一步研究了体系能量、迴旋半径等参数在不同穿越模式中的动力学过程. 研究结果有助于人们理解纳米颗粒穿膜在生命活动过程中的作用.     

膨胀等离子体云的粒子密度时空分布

为了获得超高速碰撞产生等离子体粒子密度的时空分布特性,利用点电荷电场的1维理论模型,综合运用质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和麦克斯韦方程,推导出了等离子体在膨胀过程中粒子密度的时空分布规律。通过对超高速碰撞2024-T4铝靶实验采集的原始数据分析,得到了超高速碰撞2024-T4铝靶产生膨胀等离子体云粒子密度的时空演化规律。     

膨胀等离子体云的粒子密度时空分布

为了获得超高速碰撞产生等离子体粒子密度的时空分布特性,利用点电荷电场的1维理论模型,综合运用质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和麦克斯韦方程,推导出了等离子体在膨胀过程中粒子密度的时空分布规律。通过对超高速碰撞2024-T4铝靶实验采集的原始数据分析,得到了超高速碰撞2024-T4铝靶产生膨胀等离子体云粒子密度的时空演化规律。     

铬在氢氧扩散火焰中燃烧的颗粒行为

在含铬废物的燃烧处理中,Cr2O3是最主要的燃烧产物,且呈颗粒状态。本文采用氢氧扩散火焰模拟工业燃烧过程。在燃烧火焰中铬和氧反应生成Cr2O3,通过成核和凝并形成Cr2O3颗粒。实验研究运用动态光散射技术,并由Cr（CO）6在室温下快速分解产生铬,跟随燃料氢一起进入燃烧室。数值研究采用离散分区模型,数值模拟的结果和实验测量结果是一致的,都表明试验条件下火焰顶端的 Cr2O3颗粒的尺寸大约是 70nm。     

循环流化床收集器内颗粒团聚流动特性的研究

基于气固两相流理论和气溶胶动力学原理,建立流化床收集器(CFBA)内气体细颗粒聚团气固两相双流体模型。对不同入口气体速度、初始颗粒尺寸分布和不同颗粒团聚形成机理下收集器内颗粒聚团流动的流体动力特性进行数值模拟。研究结果表明湍流运动和剪切作用对颗粒聚团的形成起主要作用,布朗运动对颗粒团聚形成的影响可忽略不计。吸收颗粒可有效提高捕获细颗粒和颗粒聚团形成的能力。     

不同温度下烧结的Y211对YBCO的磁通俘获场的影响

采用顶部籽晶熔融织构法制备了YBCO准单畴块材,研究了在不同温度下烧结的Y2BaCuO5(Y211)粒子在块材中的分布及其对于磁通俘获场的影响.Y211前驱粉是通过使用氧化钇(Y2O3)、碳酸钡(BaCO3)、氧化铜(CuO)粉末在840到970℃之间煅烧制备.扫描电子显微镜(SEM)观察发现,通过900℃烧结的Y211颗粒在准单畴超导块材中的分布是均匀的.总的来说,使用性能好的Y211粉末将会降低Y211颗粒在块材的尺寸,提高了块材的磁通俘获场.在77K的温区下,直径为35mm的YBCO块材的磁通俘获场的最大值可以达到0.73T.     

等离子体中的颗粒成长模型

研究等离子体环境下的带电微小颗粒的成长过程．在收集离子和颗粒间凝合两种成长机制中,后者起主要作用,使生成的颗粒粒度接近．基于能量均分定理提出一个简化的模型,推导出颗粒粒度分布函数的动力方程．初步的数值模拟结果证实了上述成长机制的设想. 关键词：     

Kinetic Limit for a System of Coagulating Planar Brownian Particles

We study a model of mass-bearing coagulating planar Brownian particles. The coagulation occurs when two particles are within a distance of order ε. We assume that the initial number of particles N is of order |logε|. Under suitable assumptions of the initial distribution of particles and the microscopic coagulation propensities, we show that the macroscopic particle densities satisfy a Smoluchowski-type equation.     

循环床锅炉膜式壁附近颗粒浓度的动态特性

本文采用反射式光纤探头，测量了循环床膜式壁管子和鳍片附近的颗粒浓度动态分布，并且引人时序分析方法处理采样数据。研究表明，膜式壁附近的颗粒分布是不均匀的；在膜式壁附近存在颗粒流动的再分布过程；颗粒浓度波动的能量分布主要集中在低频区域；根据ＡＲ模型阶数，本文定量地将膜式壁附近的颗粒流动划分为；剪切区、沉积区、再分布区和槽区。     

近独立子系系统的统计规律

本文以系综理论为根据,导出了任意数目、质量不同的刚性粒子构成的二维及三维近独立子系系统的分布函数,并与计算机模拟实验的结果进行了比较.     

Particle Growth in an Experimental Dusty Plasma System

The coagulation and growth process of dust particles is investigated through laboratory experiment in a plasma system. A large number of dust particles with different sizes and shapes are formed. The growth process is characterized by the scattering laser intensity and fractal dimension. The comparisons of dust particles and scattering laser intensity obtained at different rf powers are presented. The three-dimensional distribution of dust particles is also given. These results provide an experimental basis for dust growth investigation.     

A differentially weighted Monte Carlo method for two-component coagulation

The direct simulation Monte Carlo (DSMC) method for population balance modeling is capable of retaining the history of each simulation particle and is thus able to deal with multivariate properties in a simple and straightforward manner. As opposed to conventional DSMC approaches that track equally weighted simulation particles, a differentially weighted Monte Carlo method is extended to simulate two-component coagulation processes and is thereby able to simulate the micromixing of the components. A new feature of the method for this bivariate population balance modeling is that it is possible to specify how the simulation particles are distributed over the compositional axis. This allows us to obtain information about particles in those regions of the size and composition distribution functions where the non-weighted MC methods place insufficient simulation particles to obtain an inaccurate solution. The new feature results in lower statistical noise for simulating two-component coagulation, which is validated by using two-component coagulation cases for which analytical solutions exist (a discrete process with sum kernel for initial monodisperse populations and a process with constant kernel for initial polydisperse populations).