冷面上过冷水珠冻结的实验研究

对冷面上水珠的冻结过程及其影响因素进行了实验研究。实验结果表明:水珠温度被降到℃以下时,水珠并未马上冻结,而是呈过冷态并持续一段时间,在某一时刻开始冻结时过冷水珠温度回升,整个水珠完全冻结后,冰珠温度又开始下降至与环境平衡的温度。冷面温度是影响水珠冻结的主要因素,表面接触角、粗糙度以及水珠体积等对水珠冻结也有影响。     

表面接触角对初始霜晶生长影响的实验研究

本文通过化学刻蚀和表面氟化相结合的方法在铜片基体上制作了一系列具有不同接触角的疏水表面,水与疏水表面的接触角最高可达155.2°.显微观察了不同接触角冷表面上水珠的形成、冻结以及初始霜晶的生长,并与普通紫铜表面进行了对比.结果表明,普通紫铜表面上形成的水珠大且排列致密,而疏水表面上形成的水珠小且稀疏,呈球形,冻结时间晚...     

利用光盘制作人造“彩虹”

雨后常可见到彩虹.彩虹是太阳光在细小的水珠内经过一次反射和两次折射而产生的色散现象.美丽的彩虹能否人工制作?通常使用的方法是模拟大自然彩虹的产生机理,如利用喷泉、喷雾器来产生大量细小的水珠,在太阳光的照射下产生彩虹.     

水在驻波振动体表面上的分布

首先，我们描述了水珠和干粉末在驻波推动作（钢条和金属环）表面上的艺定分布实验，发现水珠将处于波腹而干粉末则位于波书．其次，我们从普遍的驻波解出发，分析了在驻波振动作表面上的水珠和干粉末的受力情况，从而指出水珠的稳定平衡位置在驻波的波腹而干粉末的稳定平衡位置在驻波的波节，这一结论与实验结果完全一致。最后，我们的结论可以应用于环形驻波马达的转子自校正问题。     

关于水珠在水面浮动的实验报告

关于水珠在水面浮动的实验报告刘剑波，马科峰（大庆职工大学基础部１６３２５５）（大庆第四十中学）笔者在生活中发现了一个有趣的现象一一水珠在水面上游动几秒钟而不被水面吞噬．兴趣所致，想到了能不能将水珠在水面上生存的时间延长呢？为此做了大量的实验．找到了使...     

"水珠"究竟是从哪里来的

在日常生活中，我们常常看到这样的现象：气候闷热时，自来水管外壁“冒”出大量水珠，或在楼房的地面，也“冒”出大量水珠，这种现象人们称之为“回潮”，对回潮的解释，有些人认为：水珠是从自来水管壁中或是从地下冒出来的。     

水珠滴落的最小二乘粒子有限元方法模拟

提出了一种最小二乘粒子有限元方法,用其模拟了二维水珠滴落水面并飞溅散开的过程.该法基于拉格朗日描述,在每个时间步上使用扩展的Delaunay划分更新计算网格,并应用α形方法识别自由面形状;用最小二乘有限元方法离散流体运动的Navier-Stokes方程,并推导了一种自适应时间步长方案以提高计算效率和鲁棒性;引入网格拉伸技术修正减小流体质量误差.对水滴飞溅进行仿真,得到了与商用软件Flow-3d比较符合的结果,且具有更清晰锐利的自由面. 关键词： 滴落 网格划分 α形')" href="#">α形 最小二乘有限元     

科学前概念的多维度调查与对策分析——以“水珠从哪里来”一课为例

教科版《科学》三年级下册“水珠从哪里来”一课所要建构的科学概念是：水蒸气遇冷会凝结成水珠.然而，受到学生原有观念的阻碍，要完整建构这一科学概念实在是难之又难.即便形成了科学概念，遇到新的情景，他们又会疑惑不解.究竟学生的科学前概念是怎样的?是哪些前概念影响着学生的认知发展?我们又该如何转变学生的前概念?为了解决这些问题，我们对小学三年级学生进行了问卷调查，从正确前概念、迷失前概念、错误前概念、空无前概念等多个维度探查了学生的科学前概念，并由此提出相应的教学对策.     

冷面结霜微细观特性的实验研究

本文在不同工况下,对竖直和水平放置的裸铝面及疏水面结霜微细观过程进行了实验研究.对冷面上过冷水珠的存续时间、冻结粒径及其影响因素进行了讨论,并将裸铝面和疏水面结霜特性进行了对比,探讨了表面湿润性(如接触角等)及冷面方位(水平和竖直)等对结霜过程的影响.     

暴雨突然降临

在夏天当我们外出郊游时，常常会碰到在晴空万里时突然变天，在几分钟内就下起了瓢泼大雨．气象学家们对这种现象的起因归结于在大气中有积云的存在，积云的对流导致了小尺度的湍流，它们使微小的水珠相结合形成雨滴．计算机模拟显示，只有在湍流强度达到一定的阀值时，小水珠间的碰撞率才会明显地增大．但科学上却一直无法解释，为什么碰撞率会以这种方式突然地增大．     

基于区域合并的动态阈值分割算法

在传统分块分割再合并阈值法的基础上,引入图像区域合并的思想,以邻近区域阈值相似性作为判断区域合并的依据,借助人机交互式系统,运用待识别目标灰度与完成区域合并的阈值作加权,消除区域灰度不连续,实现目标与背景的有效分离,减少算法的运算量,提高目标识别精度.实验证明,该算法实现简单且行之有效.     

基于背景特征参数的激光雷达目标检测

激光雷达的弱小目标检测是激光雷达的关键技术, 其主要研究难点之一是在低信噪比下, 可用于区分目标与背景噪声的特征少。研究的对象是激光雷达的远距离目标回波, 主要指空中飞机目标。根据试验得到的数据, 发现目标点在背景中往往是一些孤立的点, 与背景的相关性较小。而背景中的任一点与前后背景点相关性较强, 可以用周围的点进行线形或非线性表示。为解决低信噪比下激光雷达的目标检测问题, 提出了基于背景特征参数的目标检测算法。运用高阶统计量作为背景特征值对杂波数据进行处理。在一个小区域内, 背景的高阶统计量不会有很大的起伏, 而目标在它所在的区域内具有相对突出的变化。信噪比得以提高, 然后通过恒虚警检测和多帧相关检测, 获取真正的目标。试验结果表明该方法非常有效, 实时性强, 具有较高的实用价值。     

L波段端面发射高效率磁绝缘线振荡器

 建立了磁绝缘线振荡器自磁绝缘的理论模型,给出了磁绝缘电流计算公式。然后给出了非线性稳态的最大轮辐电流计算公式,并据此分析了负载限制型磁绝缘线振荡器的最大效率。提出一种新型的端面发射型磁绝缘线振荡器,在二极管电压590 kV,二极管电流为55.47 kA情况下,粒子模拟得到周期平均功率6.1 GW左右,工作主频为1.24 GHz,束波转换效率18.64%左右。端面发射型磁绝缘线振荡器的效率比负载限制型磁绝缘线振荡器的最大效率提高6%左右。端面发射的电流不参与束波互作用,由于端面发射的电流比较小,在总电流不变的情况下参与束波互作用的电流增多,从而提高了效率。最后分析了角向磁场的分布以及自磁绝缘的情况。     

Trees at an Interface

A lattice tree at an interface between two solvents of different quality is examined as a model of a branched polymer at an interface. Existence of the free energy is shown, and the existence of critical lines in its phase diagram is proven. In particular, there is a line of first order transitions separating a positive phase from a negative phase (the tree being predominantly on either side of the interface in these phases), and a curve of localization–delocalization transitions which separate the delocalized positive and negative phases from a phase where the tree is localized at the interface. This model is generalized to a branched copolymer which is examined in a certain averaged quenched ensemble. Existence of a thermodynamic limit is shown for this model, and it is also shown that the model is self-averaging. Lastly, a model of branched polymers interacting with one another through a membrane is considered. The existence of a limiting free energy is shown, and it is demonstrated that if the interaction is strong enough, then the two branched polymers will adsorb on one another.     

基于ZEMAX软件的DLP微型投影镜头的设计

 利用ZEMAX光学软件设计出了一款适用于0.55″单片DLP微型投影机的广角数字微型投影镜头。镜头结构由6组8片镜片组成,具有结构简单、体形小、易加工、成本低等特点。镜头的有效焦距为8.25 mm,相对孔径为1/2.2,全视场角为80.5°,最大口径小于24 mm,光学总长控制在40 mm,后工作距离为24 mm。镜头有较好的成像质量,在镜头的分辨率66 lp/mm处,所有视场的MTF值均大于0.45,全视场畸变量的绝对值小于0.7%,垂轴色差小于0.5个像元大小。     

基于Roujean和Ross-Li模型算法的不同户外光照南疆冬枣BRDF特性研究

不同光照下,如何消除或减小反演数据差异,提高检测精度,是目前南疆冬枣户外检测中遇到的一大难题,因此通过用高光谱相机获得的南疆冬枣二向反射分布函数（BRDF）测量值,采用最小二乘法拟合Roujean模型和Ross-Li模型的参数,最后对比Roujean模型和Ross-Li模型反演的结果,提出何种天气何段波长用何种模型反演效果最好的建议,实验结果表明：（1）多云天气,反演南疆冬枣线偏振度（Dolp）时,Ross-Li模型的R2是0.974 8,Roujean模型的R2是0.969 9;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R2是0.972 3,Roujean模型的R2是0.974 9。阴天反演南疆冬枣Dolp时,Ross-Li模型的R2是0.965 1,Roujean模型的R2是0.977 8;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R2是0.942 0,Roujean模型的R2是0.968 8。晴天反演南疆冬枣Dolp时,Ross-Li模型的R2是0.965 5,Roujean模型的R2是0.926 2;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R2是0.928 5,Roujean模型的R2是0.833 1。整体反演的最佳方案是多云天气下的南疆冬枣Dolp用Ross-Li模型反演,强度分量用Roujean模型反演;晴天南疆冬枣Dolp和强度分量均用Ross-Li模型反演;阴天南疆冬枣Dolp和强度分量均用Roujean模型反演。（2）多波段反演的最佳方案是：多云天气下,反演南疆冬枣强度分量时,波长为1 000~1 100 nm范围,需用Ross-Li模型,波长为1 450~1 600 nm范围,需用Roujean模型,其余波段处两种模型均可;反演南疆冬枣Dolp时,在波长为1 300 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处两种模型均可。阴天反演南疆冬枣强度分量时,在1 000~1 350 nm范围,需用Roujean模型,在1 600 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处两种模型均可;反演南疆冬枣Dolp时,在1 000~1 350 nm范围,需用Roujean模型,在1 600 nm附近,需用Ross-Li模型。晴天反演南疆冬枣强度分量时,波长为1 000~1 350和1 600 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处则无特殊要求;反演南疆冬枣Dolp时,在1 000 nm附近,需用Roujean模型,在1 600 nm附近,需用Ross-Li模型。探索出消除或减小反演数据差异的方法,为南疆冬枣户外检测提高精度奠定基础。     

Anisotropy of constrained magnetostrictive materials

The magnetic anisotropy of a ferromagnetic material that is free to deform is defined as the effective anisotropy, which is the sum of intrinsic anisotropy and magnetostriction-induced anisotropy. Prior works [1] and [2] (Baltzer, 1957; Kittel, 1949) indicate that if the material is undeformed then the measured anisotropy is same as its intrinsic anisotropy. When magnetostrictive materials are used as actuators or sensors they are often mechanically loaded, resulting in a restriction on the deformation. To capture their behavior in such scenarios, a modelling approach is required. Therefore, in this work, the thermodynamic accuracy of the common expressions for magnetostriction-induced and stress-induced anisotropies is first investigated. A 3D magnetoelastic model is then developed using Armstrong's implementation of an energy model. This 3D magnetoelastic model is capable of predicting the stresses induced when the magnetostriction of these materials is constrained. Using this model, it is shown that when the bulk magnetostriction of the material is clamped, the measured anisotropy will not in general be the same as the intrinsic anisotropy. It is also shown that when the magnetostriction is clamped at the microscopic level, i.e. if the material is locally constrained at the exchange length scales, then the measured anisotropy is the intrinsic anisotropy.     

相位光栅型波前曲率传感器

研制了一套相位光栅型波前曲率传感器。实验结果表明,相位型散焦光栅能消除零级衍射光的干扰,正负一级衍射光的衍射效率达到49%。用相差板引进波前畸变,进行了波前测量实验。用格林函数算法进行了波前恢复,并和Veeco检测结果进行了比较。制备的光栅型波前曲率传感器测量结果正确,峰谷值存在10%的误差,均方根值存在2%的误差。     

重复频率强流电子束的产生和传输实验研究

 电子束真空二极管重复频率运行时,它将表现出与单次运行时不同的特点。在电子束产生过程中,屏蔽半径应尽可能地小,且击穿延时时间较短,故选择石墨作为阴极材料。实验结果表明：在重复频率运行时,当环型阴极环厚较薄时,阴极的发射电流密度较大,因此对阴极的加热效应也加强,等离子体的膨胀速度加快,从而使得二极管阻抗减小,最后几次输出的电子束的电流较大,而电压减小;当重复频率较高时,由于加热效应使得阴极等离子体膨胀速度加快,最后几个脉冲阴极发射能力增强,波形重复性变差;当引导磁场强度增大时,阴极等离子体受到较大的磁场力约束,横向膨胀速度减慢,从而使得电子发射面积减小,总发射电流减小,二极管的阻抗增大。最后取引导磁场为1.5 T,阴极环厚为1 mm,得到重复频率100 Hz、束压827 kV、束流8.22 kA、脉冲波形之间重复性很好的均匀电子束输出。     

傅变光谱仪数据处理中相位误差非线性的分析及对Mertz相位修正方法的讨论

傅里叶变换成像光谱仪在遥感应用中是一种很重要的科学仪器,在傅里叶变换光谱仪信号处理中存在相位误差的问题,文章阐述了相位误差产生的原因,分析了由零点采样偏移带来的相位误差的非线性,说明了产生这种非线性的原因是干涉图为有限长的离散序列,从一个新的角度通过数学推导的结果给出了这种非线性的解释和表达。接着由相位误差的非线性讨论了Mertz相位修正方法中的相位插值可能存在的误差,分析了已有的研究中的较好的处理方法,并提出了一种改进这种误差的补零变换的方法。使用通过标准光谱库中的源光谱数据仿真的干涉数据,对方法进行了比较和验证,说明了补零变换法可以改善相位插值的误差以及在一些情况下的相位突变,得到质量更好的复原光谱。