端部周期加热下管内气温奇异分布的实验研究

设计搭建了端部周期加热时管内气体热声对流的实验平台,对端部周期加热引起的气体热声对流作用下管内气体的温度分布进行了实验研究。该实验以氩气为工质,利用三极管控制加热电路实现周期性加热;测量了不同加热频率下管内的气体温度,并与常热流加热时的温度分布进行对比,结果表明端部周期加热时管内气体的温度分布与同功率下常热流加热时存在明显的差异,并且在某些测点出现了温度的奇异分布。本实验验证了超温现象的存在,为管内气体热声对流现象的进一步研究奠定了基础。     

激波管壁AlO自由基B~2Σ~+-X~2Σ~+和C~2Π_r-X~2Σ~+带系辐射光谱的研究

爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、激波管壁产生烧蚀和冲刷作用,以致激波管壁、端盖上附有氧化铝等杂质,而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射,从而干扰了高温气体辐射光谱的分析。用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000~7 000 K,利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析,实验发现在460~530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B2Σ+-X2Σ+(T00=20 689 cm-1)带系辐射谱带,且每支谱带都由多个带头组成,带头间隔约为2 nm,带头处于高频位置并向低频方向伸延。通过实验与理论计算相结合,重点分析了AlO自由基B2Σ+-X2Σ+带系辐射光谱的结构特征。AlO自由基C2Πr-X2Σ+(T00=33 047 cm-1)带系辐射光谱处于270~335 nm波长范围内,其辐射强度相对于B2Σ+-X2Σ+带系较弱,并且与OH基A2Σ+-X2Π(T00=32 682 cm-1)带系辐射光谱互相干扰而难以分辨,对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响。     

激波管壁AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+和C~2∏_r-X~2∑~+带系辐射光谱的研究

爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、激波管壁产生烧蚀和冲刷作用,以致激波管壁、端盖上附有氧化铝等杂质,而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射,从而干扰了高温气体辐射光谱的分析.用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000～7 000 K,利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析,实验发现在460～530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+(T_(00)=20 689 cm~(-1))带系辐射谱带,且每支谱带都由多个带头组成,带头间隔约为2 mn,带头处于高频位置并向低频方向伸延.通过实验与理论计算相结合,重点分析了AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+带系辐射光谱的结构特征.AlO自由基C~2∏_r-X~2∑~+(T_(00)=33 047 cm~(-1))带系辐射光谱处于270～335 nm波长范围内,其辐射强度相对于B~2∑~+-X~2∑~+带系较弱,并且与OH基A~2∑~+-X~2∏(T_(00)=32 682 cm~(-1))带系辐射光谱互相干扰而难以分辨,对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响.     

巧测大气的压强

目前不少农村中学还无条件用托里拆利实验来测定大气压强,这里介绍一个测大气压强的方法。在家用的压力锅内加入少量热水,盖紧盖子,不加限压阀。加热使水沸腾并有大量气体从孔喷出,几分钟后,停止加热,盖上限压阀。把锅放到距地面10米高的楼上,再把一根长11米左右的透明塑料管注满水(用     

钾双原子分子23ΠG-x3∑+u跃迁扩散带增益特性研究

报道了用单光子激发产生Ｋ2 23Πｇ-ｘ3∑+ｕ跃迁扩散带的实验结果，讨论了此扩散带发射增益特性随温度和缓冲气体压力等条件的变化规律。实验测得了1.2％ cm-1的增益系数。     

用于四波混频实验的同心热管炉设计

使用金属蒸汽做四波混频实验时,为满足位相匹配要求,通常混入一定数量的缓冲气体[1].使用普通热管炉可以达到此目的,即控制炉温,使金属蒸汽的分压小于所充的缓冲气体的压强.这样在加热区中可形成金属蒸汽与惰性气体的混合.但此时热管炉工作在非热管工作状态,加热电功率的波动会导致炉温的波动,从而引起金属蒸汽分压以及此区域中缓冲气体分压的相应波动(加热区中金属蒸汽分压与缓冲气体分压之和等于非加热区缓冲气体的压强)[2].实际上,加热电功率总是在一定范围内变化,因而系统中无法保持金属蒸汽分压与缓冲气体分压间的固定比例,这对于要求…     

钾双原子分子23－g－x3∑＋u跃迁扩散带增益特性研究

报道了用单光子激发产生Ｋ２２３ｇ－ｘ３∑＋ｕ跃迁扩散带的实验结果，讨论了此扩散带发射增益特性随温度和缓冲气体压力等条件的变化规律。实验测得了１．２％ｃｍ－１的增益系数。     

飞秒激光在不同位置温度梯度的惰性气体中成丝及光谱展宽的差异

通过对密闭气体的前端、中端和后端不同位置进行加热处理,使密闭气体内部不同位置呈现温度梯度,对比了不同位置温度梯度对成丝及光谱展宽的影响.实验结果表明对气体不同位置加热都可以实现成丝状态的转变,但相对来讲最佳方案是加热中心位置位于焦点处,从而使温度梯度方案效果得到最大实现.同时,随着温度的增加光谱有逐渐变窄的趋势. 关键词： 温度梯度 成丝 光谱展宽 飞秒激光     

实验包层氚增殖区提氚气体换热研究

描述了提氚气体(氦气)进入氚增值区后被正硅酸锂(Li4Si O4)小球加热的过程。通过现有实验包层(TBM)设计参数完成的提氚气体温升理论计算和三维数值模拟验证计算得到提氚气体经过球床时温度可以很快从20℃升到500℃。因此,在进行提氚系统设计优化时,中国设计的实验包层模块不需要增加额外设备对提氚气体进行预热。     

实验包层氚增殖区提氚气体换热研究

描述了提氚气体(氦气)进入氚增值区后被正硅酸锂(Li4SiO4)小球加热的过程。通过现有实验包层(TBM)设计参数完成的提氚气体温升理论计算和三维数值模拟验证计算得到提氚气体经过球床时温度可以很快从20℃升到500℃。因此,在进行提氚系统设计优化时,中国设计的实验包层模块不需要增加额外设备对提氚气体进行预热。     

钾双原子分子2^3Пg——x^3∑^＋u跃迁扩散带增益特性研究

报道了用单光子激发产生Ｋ２２＾３Пｇ－ｘ＾３∑＾＋ｕ跃迁扩散带的实验结果，讨论了此扩散带发射增益特性随温度和缓冲气体压力等条件的变化规律，实验测得了１．２％ｃｍ＾－１的增益系数。     

HL—1装置等离子体辐射损失实验研究

本文叙述了在器壁碳化、抽气孔栏、偏民极、送杂质气体、ＥＣＲＨ加热和弹丸注入等实验条件下用多道辐射热探测器阵列测得的ＨＬ－１等离子体辐射损失，并给出了辐射损失的时间分布图。     

托卡马克装置反馈稳定区(Ⅱ) 实验部份

本文给出在CT-6B托卡马克装置上同时用两套快速反馈系统,加热场反馈系统和垂直场反馈系统,所得的各种反馈稳定区实验结果,并与理论计算结果进行了比较,实验的稳定区稍小于理论值。     

可调谐半导体激光吸收光谱法对高温甲烷的测量研究

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)是一种具有高灵敏度、高分辨率、快速检测特点的气体检测技术,已广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地面的痕量气体和气体泄漏的检测。研究了利用TDLAS技术测量高温下甲烷浓度的实验方法,使用可加热的静态吸收池对在1653.72nm波长附近R(3)支转动跃迁的吸收线进行了测量,并计算了吸收线强。分别在相同温度不同浓度和相同浓度不同温度的两种条件下进行了实验。结果表明,利用直接吸收的方法,在实验室可以得到370K时的最小可探测限为100×10-6,500K时的最小可探测限为245×10-6(吸收池长度为10cm),可以应用在燃烧控制及喷焰气体浓度测量等多个领域。     

HL－1装置等离子体辐射损失实验研究

本文叙述了在器壁碳化、抽气孔栏、偏压电极、送杂质气体、ＥＣＲＨ加热和弹丸注入等实验条件下用多道辐射热探测器（Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒ）阵列测得的ＨＬ－１等离子体辐射损失，并给出了辐射损失的时空分布图。     

ITER屏蔽块真空热氦检漏装置热工水力学设计与分析

对ITER包层屏蔽块进行了热工水力学设计及分析,并给出了两套合理的加热方案。分析结果表明,可以通过分阶段改变入口气体温度的方法实现在高效加热屏蔽块的同时满足工程及部件热应力的技术要求,并通过热应力计算验证了加热过程不会对屏蔽块产生不可预期的结构破坏。     

基于银纳米线电极-rGO敏感材料的柔性NO2气体传感器

使用银纳米线作为材料制备柔性叉指电极,用还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, rGO)作为气体敏感材料制备出柔性气体传感器,并研究其对二氧化氮气体的响应特性以及柔韧性能.实验结果表明,制备的以银纳米线作为电极的r GO气体传感器可以实现室温下对浓度为5-50 ppm (1 ppm=10^–6)的NO2气体的检测,对50 ppm的NO2的响应能够达到1.19,传感器的重复性较好,恢复率能够保持在76%以上,传感器的灵敏度是0.00281 ppm^-1,对浓度为5 ppm的NO2气体的响应时间是990 s,恢复时间是1566 s.此外,传感器在0°-45°的弯曲角度下仍表现出优异的电学特性与气体传感性能,所制备的器件具有相对稳定的导电性和较好的弯曲耐受性.     

电弧加热发动机尾流的光谱诊断

电弧加热发动机是一种为航天器提供机动和控制推力的装置。由于比冲远高于传统的使用化学推进剂的发动机,近年来,电弧加热发动机引起了愈来愈多的关注。为了了解电弧加热发动机的工作过程机理,讨论了电弧加热发动机尾流的诊断方法并设计了一套光谱诊断系统。在此系统上,以氩气为工作气体,设定气流量和电流,在模拟空间环境下对电弧加热发动机尾流的光谱信号进行了采集。实验结果表明系统具有较高的信噪比,可以忽略噪音对光谱信号强度的影响,采集到的数据能够真实地反映物理过程。通过对采集到的谱线强度信号进行分析和处理,得到了尾流中氩的谱线发射系数的径向分布,并进一步得到了尾流平均激发温度的径向分布。实验结果表明电弧加热发动机的尾流处在热力学非平衡态下,因而用谱线强度法测温时选用不同的谱线,得到的温度值是不同的。     

改进型热管炉设计

在使用金属蒸气产生四波混频的实验中,为满足位相匹配要求,保持金属蒸气分压与缓冲气体分压间的固定比例,普通的热管炉已经发展成同心热管炉[1,2].同心热管炉工作时,其外管处于热管工作状态,成为一个具有完全确定温度的等温加热器,加热内管,使处于非热营工作状态(金属蒸气压小于原来所充的缓冲气体的压强)的内管金属蒸气分压是恒定的.如果缓冲气体的压强恒定,那么加热区中缓冲气体的分压也恒定,都不再受电源加热功率波动的影响.这对于要求位相匹配条件的四波混频实验是非常必要的.但是,这种同心热管炉的内外管蒸气柱的最后长度由总的平衡功…     

水平加热管束间汽液两相内循环特性的研究

本文针对卧式火管式蒸汽发生器的结构特点，对水平加热管束间的汽液两相内循环特性进行了实验研究。用单纤光导探针测定了加热管束间的空泡份额分布。同时开发了二维汽液两相低雷诺数湍流漂移数学模型和相应的数值计算方法。数值计算结果与实验测量值符合良好，证实本文开发的数值模拟方法是可靠的。