气流量和水分压对金属有机沉积法制备YBa_2Cu_3O_(7-δ)膜织构及超导性能的影响（英文）

气流量和水分压是影响添加DEA的三氟乙酸-金属有机沉积(TFA-MOD)法制备YBa2Cu3O7-δ(YBCO)膜织构及超导性能的两个重要参数.本文详细的研究了这两个参数对YBCO膜织构及超导性能的影响.在保证其他参数条件不变的情况下,气流量和水分压的变化范围分别为0.5~2.0L/min和2.3~7.3%.气流量在0.5L/min到2.0L/min变化范围内均可获得优良的工艺过程;同时水分压在3.7~5.3%的变化范围内(对应适当的生长速率)时可观察到织构良好,表面致密,超导性能优良的YBCO膜.较低或较高的水分压会导致a轴取向的显著增多.最终,本文将气流量和水分压两个工艺参数对YBCO膜的交叉影响绘制成相图.结果表明,过高或过低的生长速率会导致更多的a轴取向成核.     

底部气流对CO2激光切割硅钢切口质量的影响

激光切割相对冲压及线切割工艺具有自由度大、加工效率高、不会影响铁心质量等优点,但由于残渣及切口粗糙问题一定程度上影响了激光切割硅钢片的质量和应用范围.通过采用在工件底部增设辅助侧吹喷嘴,控制熔渣流向,保证成品切割质量激光切割工艺,试验证明,合理控制工艺参量,可获得良好效果.利用有限元法进一步对工件底部气流状况进行了数值模拟,分析了流动过程中在不同的角度和流速下光斑移动和气流场变化的情况,初步确定工件底部侧吹气流以20°吹入的辅助侧吹工艺,为进一步合理控制熔渣流向获得光滑的精细切口提供了实践和理论依据.     

等离子体发射光谱测定燃油中钠、钒和铝的研究

利用等离子体发射光谱,通过试验优化,确定了影响钠、钒和铝元素的背景等效浓度各因素的最佳工作参数：入射功率、载气流量和辅助气流量,其中钠的入射功率(P)950 W、载气流量(N)0.6 L·min-1、辅助气流量(A)1.0 L·min-1;钒的入射功率1 150 W、载气流量0.5 L·min-1、辅助气流量1.1 L·min-1;铝的入射功率1 150 W、载气流量0.6 L·min-1、辅助气流量1.0 L·min-1。结果表明,该方法具有重现性好、灵敏度高、线性范围宽和精密度高等优点。本方法的精密度在1.7％～2.2％之间,线性范围0～100 mg·L-1,加标回收试验的回收率在96％～105％之间。     

基于原子发射光谱的TiC等离子体沉积诊断

对通过磁过滤阴极真空弧(FCVA)获得的高密度、高离化率的等离子体进行诊断。为研究C2H2气流量对磁过滤阴极弧产生的等离子体的影响,采用原子发射光谱(OES)法对FCVA沉积过程中产生的Ti C等离子体进行诊断。利用Saha-Boltzmann方法对不同气流量下等离子体的参数进行计算,并对等离子体产生过程中的谱线强度随气流量变化的机制进行研究。结果表明,等离子体电离度较高,约为0.8左右且随气流量的变化不大;电子温度和电子密度分别在1×10~4～2×10~4K和10~(23)～10~(24)m~(-3)范围内变化,且随着气流量的增加呈现出先增大后减小的变化趋势;Ti粒子谱线相对强度随气流量的变化不大,表明Ti粒子大部分在阴极弧斑附近被离化。     

一种板式换热器一侧流量分配的数值分析

本文以双人字形板式换热器的波纹通道为对象,用数值模拟方法研究了冷侧通道内的流量分配特性与传热特性。发现在单边流情况下,流体经导流区分流后,存在流量分配不均现象。改变导流区结构参数后得出：当雷诺数在2400～12500范围内时,导流区左上侧导流槽角度为60?时流量分配较均匀;左上侧导流槽角度为60?,导流区左下侧导流槽间距为15 mm时,流量分配均匀性更好;在上述两种结构基础上,导流区左下侧角度为180?时,流量分配不均情况改善最佳。在流道中加装封条发现3个封条效果最佳。     

Venturi式掺混器几何参数对性能的影响

微气泡发生器在污水处理中具有重要用途，Venturi式气液两相掺混器在微气泡生成方面具有众多优良特性.采用数值模拟方法研究了Venturi式掺混器结构几何参数对其掺混性能的影响.运用单一变量法分别研究了不同收缩段曲线，进气孔数目，扩张角的角度对掺混性能的影响，通过对比不同模型仿真结果的出口段气体体积分数、沿轴向压力变化及沿轴向湍动能变化，得出掺混性能最佳的几何参数.研究收缩段曲线时，发现一次直线的气液掺混性能在所选的5条收缩段曲线中最好；研究进气孔数量时，比较了1，2，4个进气孔对掺混性能的影响，发现在一定的进气孔数目范围内，进气孔数目的增加可以提高气液掺混效率；研究扩张角变化对掺混效率的影响时，得出在6~9°的范围内，随着扩张角的增大，气液掺混效率随之显著增大.      

差压波动对孔板气液两相流测量的影响

差压波动是气液两相流动的固有物理现象,应用该波动可以测量干度和气液总流量。为了研究差压波动对孔板气液两相流测量的影响,本文在压力0.7~1.0 MPa,气相流量200~400 kg/h,干度0.4~1范围内测量了不同流动工况下的差压波动过程。实验结果表明差压平均值和差压标准差可以反映两相流流动参数的变化,但差压标准差重复性较差;实验范围内差压标准差的重复性变化范围为士0.3%~士18.5%;对于低含液率两相流(LNF0.3%),差压平均值的波动会"掩盖"液相流量变化造成的差压值变化;误差传递会导致总流量的预测误差大于干度的预测误差;对于高干度两相流(x0.5),误差传递会导致液相流量预测误差被放大。     

基于投影寻踪的有机废弃物堆肥水溶性有机物荧光特性评价（英文）

水溶性有机物荧光特性是评价有机废弃物堆肥腐殖化程度的重要手段之一。针对现有方法大都局限于腐殖化程度的定性表征等问题,基于投影寻踪方法,该研究开展了堆肥腐熟程度分级评价的定量表征。通过对不同来源有机废弃物堆肥过程中样品水溶性有机物(DOM)荧光特性参数获取,采用统计分析表明,荧光参数I436/I383,FLR,PHA/Pro,A4/A1,r(A,C)两两之间显著相关(p0.01),可作为综合评价指标。在此基础上,确定完全腐熟(Ⅰ级)、较腐熟(Ⅱ级)、基本腐熟(Ⅲ级)、未腐熟堆肥(Ⅳ级)4个腐熟等级荧光参数取值区间。模型运算得到各等投影值分别为2.01~2.22(Ⅰ级)、1.21~2.0(Ⅱ级)、0.57~1.2(Ⅲ级)、0.10~0.56(Ⅳ级)。模型验证证实,各样品的实际腐熟度等级与模型所得到腐熟与未腐熟样品的评价结果准确率为100%,因此,该评价方法对有机废弃物的实际堆肥具有重要的指导意义。     

超声辅助盐酸提取-电感耦合等离子体发射光谱法测定焊接药剂中磷

熔炼焊剂、烧结焊剂等焊接药剂由多种硅酸盐、碳酸盐、氧化物、氟化物、铁合金、金属粉等无机物及有机物经熔炼、烧结、粘结或混合制成,在钢铁和镍基合金的熔化焊接过程中起到造渣、脱氧、造气、稳弧、合金化等作用,广泛应用于船舶、海工、能源、冶金、化工、机械等行业领域。磷是焊接药剂及钢铁材料的有害元素,引发冷脆,降低熔敷金属和焊缝的力学性能。准确和快速地测定磷含量对焊接药剂的性能评价、质量控制等具有重要意义。研究了超声辅助盐酸提取—电感耦合等离子体发射光谱法测定焊接药剂中磷的方法,并优化确定了射频功率、雾化气流量、辅助气流量、等离子体气流量与分析谱线等仪器参数。确定的工作参数如下,射频功率：1.2 kW,雾化气流量：0.75 L·min-1,辅助气流量：1.0 L·min-1,等离子体气流量：12 L·min-1,选择P 213.617 nm为分析谱线。称取0.5 g试样,于20 mL盐酸中超声浸取30 min;加入2 mL硝酸,加热煮沸溶液,冷却后定容至100 mL,干过滤取滤液待测。以20 mL盐酸和2 mL硝酸为基体配制系列校准曲线溶液,线性相关系数大于0.999 9。方法定量限为0.001 2%。按实验方法测定磷含量为0.003%~0.03%的实际样品和标准样品,测定结果与标准方法的测定值或标准样品的认定值相符,相对标准偏差（n=6~10）不大于8%,加标回收率为93%~110%。该方法快速准确、简便可行,适用于焊接药剂中磷的快速检验。     

基于连续小波变换的FTIR光谱拟合算法

提出了一种基于连续小波变换的FTIR光谱拟合算法。在计算差减尺度因子时,同时考虑原始谱图及其连续小波变换谱图,从光谱最小二乘拟合的角度求解,克服了常规差谱算法中的参考峰及差减因子的人工选择问题。采用六种不同的小波进行光谱拟合,用计算得到的差减因子来定量酒精度,误差绝对值的平均值仅为0.047°~0.072°,误差标准差仅为0.056°~0.091°。实验结果表明,连续小波变换结合最小二乘拟合的光谱拟合模型能为FTIR差谱提供一种准确可靠的新方法。     

交叉分段差分进化支持向量回归的气体超声 流量计测量方法

为了进一步提高全量程气体超声流量计的测量精度,基于多通道声波到时和实时温度,提出了一种交叉分段差分进化(Differential Evolution)支持向量回归(Support Vector Regression)DE-SVR模型。考虑到气体在不同流量条件下的流体状态不同,提出了交叉分段处理的方法,采用DE算法优化选取SVR参数。实验结果表明,对于16~1600m3/h全量程,交叉分段DE-SVR和传统积分方法计算气体流量的平均相对误差分别为0.00447和0.02781,前者较后者降低了83.93%;对于16~160m3/h小流量,交叉分段DE-SVR和无分段DE-SVR算法计算结果平均相对误差分别为0.00436和0.03214,前者较后者降低了86.43%。该方法有效避免了声道长度、探头角度以及管道直径等参数不确定性对流量计算的影响,为全量程气体流量的高精度测量提供了保障。     

ICP-MS法同时测定涉水材料浸泡水中的11种元素

研究了用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对涉水材料浸泡水中的11种元素Ag,As,Ba,Cd,Cu,Sb,Sn,Mn,Ni,Pb和Hg进行同时测定的方法.优化了ICP-MS的工作参数:RF功率为1 350 W、冷却气流量为13 L·min-1、辅助气流量为0.70 L·min-1、载气流量为0.8 L·min-1、雾化气流量为1.02 L·min-1、样品提升速率为1.48 mL·min-1.11种元素的检出限在0.003～0.170μg·L-1之间,相对标准偏差(RSD)(n=6)均小于7%,回收率均在92.4%～108.2%之间.该方法用于涉水材料浸泡水中元素的测定,结果令人满意.     

Characterization of partially sintered ceramic powder compacts using fluorinated gas NMR imaging.

We use nuclear magnetic resonance (NMR) imaging of C2F6 gas to characterize porosity, mean pore size, and permeability of partially sintered ceramic (Y-TZP Yttria-stabilized tetragonal-zirconia polycrystal) samples. Conventional measurements of these parameters gave porosity values from 0.18 to 0.4, mean pore sizes from 10 nm to 40 nm, and permeability from 4 nm(2) to 25 nm(2). The NMR methods are based on relaxation time measurements (T(1)) and the time dependent diffusion coefficient D(Delta). The relaxation time of C2F6 gas is longer in pores than in bulk gas and it increases as the pore sizes decrease. NMR yielded accurate porosity values after correcting for surface adsorption effects. A model for T(1) dependence on pore size that accounts for collisions between gas molecules and walls as well as surface adsorption effects is proposed. The model fits the experimental data well. Finally, the long time limit of D(Delta)/D(o), where D(o) is the bulk gas diffusion coefficient is useful for measuring tortuosity, while the short time limit was not achieved experimentally and could not be used for calculating surface-area to volume (S/V) ratios.     

Sound absorption of cellular metals with semiopen cells

A combined experimental and theoretical study is presented for the feasibility of using aluminum foams with semiopen cells for sound-absorption applications. The foams are processed via negative-pressure infiltration, using a preform consisting of water-soluble spherical particles. An analytical model is developed to quantify the dependence of pore connectivity on processing parameters, including infiltration pressure, particle size, wetting angle, and surface tension of molten alloy. Normal sound-absorption coefficient and static flow resistance are measured for samples having different porosity, pore size, and pore opening. A theory is developed for idealized semiopen metallic foams, with a regular hexagonal hollow prism having one circular aperture on each of its eight surfaces as the unit cell. The theory is built upon the acoustic impedance of the circular apertures (orifices) and cylindrical cavities due to viscous effects, and the principle of electroacoustic analogy. The predicted sound-absorption coefficients are compared with those measured. To help select processing parameters for producing semiopen metallic foams with desirable sound-absorbing properties, emphasis is placed on revealing the correlation between sound absorption and morphological parameters such as pore size, pore opening, and porosity.     

激光熔覆中同轴送粉气体-粉末流数值模拟

应用FLUENT软件的离散相模块建立了激光熔覆中气体 粉末流的二维模型,研究了保护气和输送气流量及送粉量对粉末流浓度场和速度场的分布规律的影响以及对粉末流发散角和焦点的影响。计算结果表明:随着输送气流量的增大,粉末流速度增加,粉末流发散角逐渐减小;送粉量增加,焦点略微下移,焦点处粉末流浓度值增大。在相同的工艺参数下,使用单反相机拍摄粉末流分布,结果表明试验与计算结果基本吻合。     

吹气对氮气火花隙开关重复频率运行性能的影响

 基于紧凑重复频率Tesla变压器实验平台,运用设计加工的紧凑型内部气流循环式火花隙开关,对吹气提高火花隙开关重复频率运行性能进行系统的实验研究,结果表明：重复频率小于50 Hz时,火花隙开关击穿电压不稳定度(RMS)小于5%,不需要吹气;在给定吹气速度下,火花隙开关重复频率运行存在临界重复频率;火花隙开关重复频率运行存在最佳吹气速度,且最佳吹气速度与重复频率之间满足线性关系,并可由实验确定;在优化吹气速度条件下,当气压处于0.7~1.5 MPa范围时,该火花隙开关击穿电压不稳定度(RMS)小于3%;在2.0 MPa的压强范围内,该吹气式火花隙开关可稳定工作至重复频率300 Hz,击穿电压400 kV。     

基于低场核磁共振的抚顺油页岩孔隙连通性演化研究

油页岩原位注热开采过程中，储层内部孔隙结构的连通性直接影响载热介质的流动行为和传热效率，同时对油气产物的扩散和流动行为起控制作用.本文利用低场核磁共振（LF NMR）技术，考察了不同热解终温（23~650℃）处理时，饱和水及束缚水状态下抚顺油页岩的T₂谱，分析了可动流体T₂截止值、束缚流体孔隙度、饱和流体孔隙度、渗透率等NMR孔隙参数，定量研究了随热解终温升高，抚顺油页岩孔隙结构的连通性演化规律.研究结果表明热解终温对抚顺油页岩孔隙连通性及渗透率的变化起控制作用，且可动流体孔隙度对总孔隙度的增加起主要促进作用，这说明热解终温升高加大了渗透率及油气产物的输运能力.本文为深入认识油页岩原位热解过程中孔隙结构的演化提供了依据.     

室温磁制冷主动式磁蓄冷器数值模拟

提出了一个研究工作参数、设计参数对主动式磁蓄冷器(AMR)制冷性能影响的数值模型。三个主要参数包括:质量流量m、频率f、蓄冷器孔隙率ε,被用来表征AMR的制冷能力。数值模拟的结果表明:对一个AMR而言,存在一个最佳孔隙率;在某一确定孔隙率条件下,AMR存在最佳换热流体质量流量和最佳工作频率;与高频相比,AMR在较低频率下有更好的制冷性能,一味提高频率并不一定能提高AMR的制冷量。模拟结果对磁制冷样机的设计、工作参数的选择有很大的指导意义。     

光谱方法研究大气压氩气等离子体喷枪的放电特性

利用同轴介质阻挡放电喷枪,通过氩气的流动在大气压空气中产生了均匀的等离子体羽。等离子体羽沿气流方向较为均匀,但在喷嘴处为白色且亮度较高,远离喷嘴处为蓝色,亮度较低。研究了等离子体羽长度与外加电压幅值、驱动频率和气体流速的关系,气流小于4 L·min-1时等离子羽的长度随气流的增大而增大,而当气流大于4 L·min-1时长度随气流的增大而减小。当气流保持恒定时,等离子体羽的长度随外加电压幅值或驱动频率的增大而增大。结合气体放电理论以及分析湍流和平流对放电的影响,对等离子体羽长度随实验参数的变化进行了定性解释。光学方法研究发现在外加电压正半周期等离子羽有一个发光脉冲,而负半周期没有发光信号。同轴介质阻挡放电正半周期有两个发光脉冲,负半周期有一个发光脉冲。通过对该N₂现象的分析,为等离子体羽的产生机制提供了一种可能的解释。采集了同轴介质阻挡放电和等离子体羽的发射光谱,研究发现除等离子体羽存在明显的OH和N₂的发射谱线外,其发射光谱没有明显差别。利用光学发射谱N+₂第一负带系,对等离子体羽转动温度进行了测量,发现转动温度沿远离喷嘴的方向逐渐降低,且转动温度随电压幅值的增大而增大。     

复杂多孔介质腔体内自然对流换热的数值研究

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLEC算法,数值研究复杂多孔介质腔体内的自然对流换热问题.腔体的曲面温度分别保持恒定,上下表面绝热.在曲线坐标系中用有限容积法离散方程,并采用Brinkman扩展达西模型及局部非热平衡模型求解,综合研究Rayleigh数,Darcy数、孔隙率等参数对腔体内自然对流换热的影响.计算结果表明:Rayleigh数和Darcy数的影响最大而孔隙率的影响很小,同时存在使得腔体内换热达到最强的最佳纵横比.