放射性废物玻璃固化专用等离子体炬的数值模拟与实验研究

采用了数值模拟与实验结合的方法研究了用于模拟放射性固体废物玻璃固化的非转移弧型等离子体炬的电、热特性。基于包括电弧室和开放空间在内的3D 模型得到了电弧等离子体和等离子体射流的温度场。根据计算结果,电弧室内的最高温度位于第一阳极内,达到1.77×10⁴ K;弧电压的计算值高于实测值,二者之间的差异随着电流强度的增大而逐渐减小。采用该等离子体炬熔融模拟废物的实验发现,所确定的等离子体炬到炉底的距离能够满足废物熔融的要求,与计算的结果相符合。上述结果表明,数值模拟的结果可以作为等离子体炉工程设计的依据,并可以用作进一步分析等离子体炉炉膛内工艺过程的输入条件。     

超高压接触变质过程中元素迁移的SRXRF研究

采用独特的样品组装方法,实验模拟超高压榴辉岩相接触变质条件,研究斜长角闪岩-CaCO₃(－H₂O)体系在超高压变质作用条件下元素的迁移特性.对经接触变质后的岩石样品进行SRXRF研究,表明压力增加不利于Ca,Sr,Fe的扩散迁移,而温度的作用则不如压力明显.超高压变质条件下Sr的迁移性比Ca,Fe要高,Sr与Ca将发生分离,而Fe的迁移特性与Ca相似;而H₂O的参与将大大促进各元素的迁移速率,其作用远远超过同样为地球内部主要流体组份的CO₂.     

不同翅片单元外颗粒流换热特性的数值研究

由于成本低,运行稳定,重力驱动移动床在高温固体散料余热回收领域应用潜力较大.然而,相关强化传热技术目前仍待完善.本文基于离散单元法,对颗粒流外掠翅片单元的流动换热特性进行了数值研究.研究表明:通过翅片增加换热面,可以显著提高传热量,但不同翅片单元外颗粒流传热特性不同.颗粒流与不同表面的换热,由颗粒更新、颗粒接触、颗粒竞...     

Numerical Study on the Coagulation and Breakage of Nanoparticles in the Two-Phase Flow around Cylinders

The Reynolds averaged N-S equation and dynamic equation for nanoparticles are numerically solved in the two-phase flow around cylinders, and the distributions of the concentration M₀ and geometric mean diameter d_g of particles are given. Some of the results are validated by comparing with previous results. The effects of particle coagulation and breakage and the initial particle concentration m₀₀ and size d₀ on the particle distribution are analyzed. The results show that for the flow around a single cylinder, M₀ is reduced along the flow direction. Placing a cylinder in a uniform flow will promote particle breakage. For the flow around multiple cylinders, the values of M₀ behind the cylinders oscillate along the spanwise direction, and the wake region in the flow direction is shorter than that for the flow around a single cylinder. For the initial monodisperse particles, the values of d_g increase along the flow direction and the effect of particle coagulation is larger than that of particle breakage. The values of d_g fluctuate along the spanwise direction; the closer to the cylinders, the more frequent the fluctuations of d_g values. For the initial polydisperse particles with d₀ = 98 nm and geometric standard deviation σ = 1.65, the variations of d_g values along the flow and spanwise directions show the same trend as for the initial monodisperse particles, although the differences are that the values of d_g are almost the same for the cases with and without considering particle breakage, while the distribution of d_g along the spanwise direction is flatter in the case with initial polydisperse particles.     

激光诱导荧光技术在高焓空气氮原子测量中的应用

高超声速飞行器再入大气层时,受到激波的压缩和激波层内粘性阻滞作用,周围绕流流场的空气温度在4000～15000 K之间,使空气中的氧、氮分子发生离解,从而出现高温气体效应,形成高焓化学非平衡流.飞行器表面防热材料基本都含有大量的碳元素,通常情况下主要是氧原子与碳发生反应,但在焓值大于18 M J·kg-1的情况下,氮原...     

管流中注入粒子的非定常波系的数值研究

使用二维有限体积方法,对在管流中固定位置处注入静止固体粒子的可压缩含灰气体流动进行数值模拟,讨论流场和粒子在过程中的耦合,研究质量增加和热量变化所产生的非定常波系,分析物理参数在过程中的变化.结果表明,在添质和加热过程中,流场会产生不同类型和不同强度的非定常波,在分析其物理规律的同时,讨论添质和加热相互作用导致的波系间转换,最后求解流场中各区域的热力学参数,得到不同的流场速度和粒子温度情况下各非定常波波强的相图,定量解释改变参数引起的非定常波变化规律.     

火焰原子吸收法测定海南槟榔叶片中金属元素的研究

严格按照田间采样方法采集海南槟榔园的叶片, 分别采用干灰化法和HNO₃-HCLO₄混合酸消煮法消化槟榔叶片,参考其他植物样品火焰原子吸收法的测定方法, 用火焰原子吸收光谱法测定了海南槟榔叶片中的K, Ca, Na, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn金属元素的含量。研究了不同消化方法对测定金属元素含量的影响、仪器的最佳工作条件、干扰考察、并作了方法的准确度和精密度考察。干法消化的加标回收率在98.36%～102.38%之间,RSD在0.42%～2.33%(n=6);湿法消化回收率在99.22%～103.72%之间,RSD0.58%～1.28%(n=6)。干法消化测定的八种金属元素含量稍低于湿法消化测定的含量,八种元素含量的比值在0.970 3～0.993 4之间。文章为槟榔叶片多种金属元素含量的测定提供了可靠的方法,方便了各种金属元素对槟榔的营养作用研究。     

紫外-可见吸收光谱法研究细胞色素C活性中心铁离子与微量元素的相互作用

应用紫外－可见吸收光谱法研究细胞细色素C（Fecty-C)活性中心铁离子在pH7．1的磷酸缓冲液中与4种微量元素M（Ⅱ）的直接相互作用。结果表明,细胞色素C（Fecyt-C)活性中心Fe(Ⅱ）离子可被微量元素M（Ⅱ）部分取代,形成部分的细胞色素C衍生物（Mcyt-C),溶液的吸收光谱的Soret带最大吸收峰发生蓝移,且α带与β带最大吸收峰相对峰强减弱。     

大功率单频多芯光纤放大器中抑制受激布里渊散射的分析

针对多芯光纤完善了描述抽运光、信号光和Stokes信号的速率方程组.考虑了温差对受激布里渊散射的影响,利用有限元法求解温度分布方程组,分析了前向和后向抽运方式、对流系数、Stokes初始功率、光纤掺杂粒子密度和光纤长度对受激布里渊散射增益的影响.研究表明：后向抽运方式在抑制受激布里渊散射方面具有明显优势;减小对流系数有助于抑制受激布里渊散射;提高光纤掺杂密度能够加强抑制受激布里渊散射,同时也有助于提高光纤放大器的斜率效率.比较了在相同最佳光纤长度条件下,单芯和19芯光纤放大器的最高工作温度和受激布里渊散射 关键词： 光纤放大器 受激布里渊散射 大功率 有限元法     

FAAS法测定不同消化方法栽培桔梗中12种金属元素含量的研究

分别采用湿法、干法和先灰化再用硝酸-高氯酸(φ,4∶1)常压微沸条件下消解桔梗样品,用火焰原子吸收法测定栽培桔梗中的金属元素K,Mg,Ca,Cu,Zn,Mn,Fe,Co,Ni,Cd,Cr和Pb含量。研究了不同消化方法对测定栽培桔梗中的金属元素含量的影响以及测定不同元素的仪器最佳工作条件,并做了方法的准确度和精密度考察。结果表明,不同消化方法对测定Mg和Ca有显著影响,不同消化方法测定的栽培桔梗中K, Mg, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn的平均含量分别为13 226.32, 922.57, 1 710.72, 9.23, 336.66, 8.75, 19.62 μg·g-1;Ni,Co,Cd,Cr和Pb未检出。方法的加标回收率为95.45%～105.50%, 相对标准偏差(n=9)为0.34%～5.78%。选择先灰化再用混酸消化测定栽培中药材金属元素含量,方法简单易行,结果令人满意。