吊片法动态湿润实验系统

流体动态湿润是非常普遍的自然现象并在各工程领域有重要应用.湿润动力学研究仍面临诸多困难和挑战:该领域的核心问题,即接触线的真实移动机制目前仍未被很好地解决;已有实验结果以牛顿流体为主,对于更常见、更复杂的非牛顿流体的研究近几年刚刚开始,研究成果非常有限.高精度实验测量是湿润动力学研究的基础.本文组建了一套基于Wilhelmy吊片法的动态湿润实验系统,以动态接触角与接触线移动速度测量为核心,兼备流体表面张力和流变性等动态湿润重要影响因素的测量功能,辅以样品密封配置、超声波清洗和精密控温等装置.通过对实际测量校验,证明了系统的可靠性和高精度.     

硅油和丙三醇水溶液动态湿润特性实验研究

本文应用Wilhelmy吊片法,进行了牛顿流体(硅油、丙三醇水合溶液)的动态湿润实验。测量了流体的黏度、表面张力和动态湿润过程中动态接触角随接触线移动速度的变化关系,获得了一批高精度的实验数据。根据三类常用理论模型对实验数据进行了拟合,分析了接触线局部区域微观物理机制对动态湿润持性的影响,本文还研究了流体黏度、表面张力和浸润固体的表面能等宏观物理参数对动态湿润的影响,探讨了影响牛顿流体动态湿润过程的关键因素。     

SiO2纳米颗粒单层膜流变特性的双Wilhelmy片法研究

本文采用两个互相垂直的Wilhelmy片对不同润湿性的SiO₂纳米颗粒单层膜的表面压和黏弹性进行了研究, 并利用Brewster角显微镜(BAM)对单层膜的形貌演变进行了观测. 实验发现, 当水面完全被颗粒覆盖时, 单层膜的表面压具有明显的各向异性, 中等润湿性(34%SiOH)的颗粒膜其表面压各向异性最大. 压缩模量E和剪切模量G均在中等润湿性时出现最大值. 这些结果表明, 单层膜的流变性能与泡沫的稳定性密切相关. 疏水性最强(20%SiOH)的颗粒膜具 关键词： 纳米颗粒 单层膜 表面压 流变     

光学针描法的理论与实验研究

在光纤探针描描使表面轮廓对光产生调的基础上提出了光学针找法的粗糙度测量技术。对光学针描法的理论基础，如表面轮廓原理和光耦合区理论进行限较为深入的分析。对单模光纤探针式轮廓仪的实验系统进行了介绍，最后给出了实验结果和误差分析。     

热膨胀动态过程的理论和实验研究

 本文列出了一维点阵非谐振动的非线性微分方程组，并求出了这组方程在相应边值条件下的解析解。据此算出了该点阵的热膨胀系数和热膨胀动态过程的特征时间，同时说明了它的物理意义。关于金属箔的实验结果，可以作为这一理论预言的一个验证。这些结果还告诉我们，在高速加热时，即使温度均匀而且膨胀自由，热应力仍然存在，不过将很快弛豫。     

联合波叠加法的全息理论与实验研究

当空间声场中同时存在多个相干声源时，运用常规近场声全息方法无法重建每个相干声源表面的声学信息，当然也无法预测每个声源单独产生的空间声场，相干声场的全息重建与预测已成为全息技术推广应用过程中亟待解决的问题.在提出联合波叠加法并将其应用于空间声场变换的基础上，对其进行了实验研究.通过对实际相干声场的全息重建与预测，验证了常规波叠加法在相干声场重建中的局限性、联合波叠加法在相干声场全息重建与预测过程的可行性和准确性，还研究了Tikhonov正则化方法在抑制声学逆问题的非适定性中的有效性和滤波系数的选择原则的可行性，以提高全息重建与预测的精度. 关键词： 近场声全息 联合波叠加 相干声场 Tikhonov正则化     

动态法测金属杨氏模量的理论研究

本文系统地研究了动力学法测量杨氏模量的实验原理,结果表明实验测得的频率是金属棒与换能器组成的系统的固有频率,并得到该频率的基本公式.结果还证实由外推法处理后的频率的确是金属棒的固有频率.     

SOA动态增益特性的理论和实验研究

提出了SOA有效增益恢复时间的概念，同时推导了有效增益恢复时间的解析表达式.针对SOA在交叉增益调制型波长转换方面的应用，从理论上分析了注入电流、探测光功率、有源区长度对增益恢复时间的影响，实验测量了不同条件下SOA的增益恢复时间，实验结果与理论计算结果相符合. 关键词： 半导体光放大器 增益恢复时间 全光波长转换器     

动态法测量杨氏模量的理论分析与Matlab辅助研究

由动态法测量杨氏模量的实验思想,从杆横振动偏微分方程的建立出发,通过分离变量法推导出其通解,并根据自由振动的边界条件,确定出满足边界条件的超越方程及通解的各项系数.采用Matlab7.0软件,基于图解法先获得近似值后获得高精度数值解的方式,进行了数值计算求解,最终确定并计算出了杆横振动的前三阶振动固有频率和对应的振动模态及振动节点的位置,与教材及参考文献中给出的理论值是一致的.     

输气管道声波法泄漏检测技术的理论与实验研究

为探究输气管道声波法泄漏检测技术的基本原理和研究方法,建立了输气管道泄漏仿真模型和实验模型。首先,研究输气管道发生泄漏时声波产生机理,从而明确声波法泄漏检测技术的工作原理;其次根据声波法泄漏检测的原理建立Fluent仿真模型,通过CFD软件模拟输气管道泄漏得到流场和声场,得到声波信号特征;再次根据声波法泄漏检测的原理搭建实验管道,设计完成声波信号数据采集终端,并在仿真结果指导下完成输气管道泄漏检测实验,采集得到实验数据并进行分析,得到泄漏时声波信号特征并对仿真结果进行验证;最后对比多工况条件下的实验结果和仿真结果,分析不同工况条件对压力波动值的影响规律,从而总结输气管道声波法泄漏检测的仿真与实验研究方法,为声波法泄漏检测的实际工程应用提供理论基础。研究结果表明:输气管道泄漏产生的声波来源于泄漏时气体不稳定流动产生的偶极子声源和四极子声源;仿真模拟和实验研究的方法都可以完成声波法泄漏检测技术的研究,可以对声波法泄漏检测技术的推广和工程应用提供强大的理论支持和可行性保证。结论是:声波法泄漏检测技术可以很好的检测输气管道泄漏,是一种灵敏度高,检测时间短,值得推广的方法。     

动态法测杨氏模量实验的探索与改进

本文的主要工作有:分析了国内外杨氏模量测量的原理与方法;把测量装置由悬挂法改为支撑法,增加了实验棒的长度(原实验棒长度16 cm,新实验棒长度23 cm),扩大了数据的测量范围;移动支架置于导轨上,可直接在导轨标尺上准确读数,每隔3 mm测一次数据,数据增多;组装调试实验装置,测量了黄铜、纯铜、钛三种材料的杨氏模量并进行数据处理,将改进后实验系统测得的结果和原实验系统测得的结果以公认值进行比较,完善了改进后实验系统的教学功能。     

双孔差分闪烁法测量大气湍流的理论与实验研究

根据cross-path理论, 推导出弱起伏条件下差分孔径光强起伏结构函数的精确表达式, 以此为依据, 从理论上提出测量大气湍流强度的双孔差分闪烁法. 在Kolmogorov湍流谱条件下, 分析了信标光直径和信标光高度对该方法中路径权重函数的影响. 在近地面开展了2 km路径的水平光单程传输实验, 将双孔差分闪烁法和单孔闪烁法的测量结果进行了对比. 实验结果表明: 在不同的天气条件和大气湍流状况下, 两种方法测量的折射率结构常数具有高度的一致性; 通过对折射率结构常数积分得到的球面波大气相干长度进行相关性分析, 发现两者的线性相关系数达0.96; 由此验证了双孔差分闪烁法的可行性和有效性. 该方法能够分离出主动信标双程传输的后向闪烁信息, 为主动信标准确探测大气湍流提供了一种新方法.     

动态光散射法生物柴油黏度实验研究

本文基于动态光散射法,对体积分数为0.01%的SiO_2/H_2O颗粒分散体系,测量了SiO_2平均粒径为237.57nm,测量结果的相对不确定度为2.28%。进而测量了30、40°℃生物柴油/SiO_2颗粒分散体系,在30℃时黏度测量结果与毛细管法结果一致,测量的黏度平均值为4.86 mPa·s,测量结果的相对不确定度为4.64%。在40℃时,衰减时间随测量时间增加而增加,表明纳米颗粒出现团聚,分散稳定性变差。     

过零时间法的实验模拟与理论分析

介绍了过零时间法的原理及在重离子核反应中的应用,通过精密脉冲发生器对过零时间法进行了模拟检验,并用Laplace变换方法对过零时间法进行了理论分析计算,模拟和分析都取得了满意的结果.     

光纤microphone的理论与实验研究

本文提出了一种新型的反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ,它把反射式光纤传感探头应用于传统的麦克风上,来实现对声波的调制．本文从理论和实验两方面给出了反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ的光强调制函数,并对反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ系统进行了研究．     

光纤microphone的理论与实验研究

本文提出了一种新型的反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ,它把反射式光纤传感探头应用于传统的麦克风上,来实现对场波的调制。本文从理论和实验两方面给出反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ的光强调制函数,并对反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ系统进行了研究。     

热水喷泉的理论与实验研究

通过实验研究莫尔吸量管吸入部分热水的热水喷泉现象,并自行设计实验装置避免人手扳动时抖动莫尔吸量管,从而形成连续水柱.根据范德瓦耳斯方程结合伯努利方程对喷泉喷射高度进行了理论推导和数值计算,通过多项式拟合方法来解决喷泉传热温度不易测量的问题,再探究多种实验参数对喷射高度的影响.根据实验结果:喷射高度与温度成正比;吸水量约为莫尔吸量管的30%~45%,喷嘴的直径越小,热水喷泉的喷射高度越高.     

激光作用复合膜体驱动飞片的理论计算和实验研究

采用Gurney理论,建立了激光作用复合膜体驱动飞片的理论计算模型。通过修正膜体材料的激光能量吸收系数,对激光作用复合膜体结构形成的飞片速度进行计算,分析了膜体材料和结构组成对飞片速度的影响,确定了形成高速飞片的复合膜体结构。进行了强激光作用复合膜体驱动飞片实验,采用压电薄膜测量了飞片到达不同距离的时间,计算得到飞片的速度和加速度。结果表明:不同激光能量作用下复合膜体飞片的加速特征基本相似,激光能量的变化对飞片加速时间的影响较小,飞片速度随着光爆层厚度的增加呈先增大后减小的趋势;对应于不同的激光能量,光爆层存在最优能量吸收厚度。     

泄漏波导法精确测量薄膜参数的理论和实验研究

对泄漏波导法测量薄膜折射率和厚度的实验方法做了介绍,基于四层介质结构的理论模型,通过严格的电磁场理论推导出了测量方法依据的本征色散方程,并使用了Newton-Raphson方法求解复传播常数,保证了测量的精确与快捷.以等离子增强化学气相沉积法生长的SiO2薄膜为例,对其折射率和厚度进行了测定.实验证明,本文方法与传统方法相比,不仅具有更高的测量精度,而且数据处理更加快捷,完成一片样品测试,仅花费机时60 ms.     

HELS法在循环平稳声场全息重建中的理论与实验研究

Helmholtz 方程最小二乘法利用一组球面波基函数拟合声源产生的声场,根据重建和实际声压的误差最小原则,利用最小二乘法确定基函数展开的项数以及对应的权重系数,该方法具有计算效率高和需要测点少的优点,在实际工程中有很大的实用性.Helmholtz 方程最小二乘法和其他近场声全息方法一样都是针对平稳声场,对非平稳声场的分析很少.对于实际工程中经常遇到的一类特殊非平稳声场——循环平稳声场,现有的技术多以单通道信号分析为主,其高阶统计量在故障诊断领域应用较广.分析了循环平稳声场中Helmholtz方程最小二乘 关键词： 声全息 循环平稳 Helmholtz 方程 球面波