真空过热蒸汽干燥木材的水分迁移特性

摘 要 对真空下过热蒸汽和常压下空气干燥木材时的水分迁移特性做了对比性实验研究,在同一温度水平下,真空过热蒸汽干燥木材的水分迁移速率明显高于常压空气的速率,且随蒸汽过热度和真空度的提高,木材中水分迁移速率加快。文中分析指出:常压空气干燥时,水分通过边界层依靠扩散,而真空过热蒸汽干燥依靠内外蒸汽压差,其传质阻力可以忽略,故干燥速率快。     

快速干燥过程中多孔介质内部湿分迁移机理的研究

本文对快速干燥过程中多孔介质内部湿分迁移机制进行了实验研究和理论分析。实验本体是一台Ｘ－６５０扫描电子显微镜;实验样品分别为大蒜;胡萝卜和土豆片。提出了压力梯度作用下的毛细管通道内的挤压流动是高强度干燥过程中湿分迁移的主要机理并对单毛细管通道内的挤压流动进行了理论分析。     

量子点浮置栅量子线沟道三栅结构单电子场效应管存储特性的数值模拟

通过建立二维薛定谔方程和泊松方程数值模型,对基于硅量子点浮置栅和硅量子线沟道三栅结构单电子场效应管(FET)存储特性进行了研究.通过在不同尺寸、栅压和不同写入电荷条件下,对硅量子线沟道中电子浓度的二维有限元自洽数值求解,研究了在纳米尺度下硅量子线沟道中量子限制效应和电荷分布对于器件特性的影响.模拟结果发现,沟道的导通阈值电压随着尺寸的缩小而提高,并随浮置栅内存储的电子数目的增加而明显升高.然而,这样的增加趋势在受到纳米尺度沟道中高电荷密度的影响下将出现非线性饱和趋势.进一步研究发现,当沟道尺寸较小时,沟道 关键词： 三栅单电子FET存储器 量子效应 薛定谔方程 泊松方程     

超临界压力下低温甲烷在螺旋管内传热数值研究

为揭示超临界LNG螺旋管汽化器的传热机理,应用雷诺应力模型,在等壁温条件下,对超临界压力低温甲烷在螺旋管内流动与传热特性进行了数值研究。研究结果表明,当主流体温度小于准临界温度,浮升力是造成管截面内流体温度分布不均的主要原因。反之,由于离心力的作用,较低温流体出现在管截面外侧区域。当主流体温度小于和接近准临界温度时,浮升力可明显提高换热系数,在准临界点处换热系数出现峰值,且压力对其有一定影响。     

多离散源驱动的双扩散自然对流传输结构

本文通过"矢量线,,可视化方法,解析了一个方腔内由双离散热源和污染源驱动的双扩散自然对流系统的传输结构.发现在不同浮升力比下,该系统存在着三种明显不同的宏观传输结构,即由热浮升力主导的传输结构,由热质浮升力共同支配的传输结构以及由质浮升力主导的传输结构.     

非对称离子门控制方法和对离子迁移谱分辨率的改善

为了改进离子门的驱动方式,简化离子门驱动电源设计和提高离子迁移谱分辨率,通过增加一组电阻实现离子门两端的不对称供电,再对低电压端的电压进行控制实现离子门功能。分析了该方式下的两种情况对迁移管内的电场、离子迁移谱的分辨率和信噪比的影响。借助SIMION7.0对离子门两边的电场分布进行了模拟和比较,并应用数值化拉普拉斯方程的方法计算了迁移管轴线的电场数据。实验证明：相比常规迁移谱的离子门浮地驱动电源,这种驱动方法成本低,离子门电源的设计简单,能够明显提高离子迁移谱的分辨率。该方法能够应用于离子迁移谱的测量仪器或实验设备。     

半周加热光管内超临界水传热特性的数值模拟

采用SSTκ-ω湍流模型,对半周加热光管内超临界水的传热特性进行了数值模拟研究。计算结果表明,半周加热光管内,壁温沿周向呈抛物线型分布,加热侧中点壁温达到峰值,绝热侧中点壁温度达到谷值。半周加热条件下,壁温峰值比全周加热条件下的高,但发生传热恶化时的临界热流密度更高.上升流中,浮升力与流向一致,使边界层内工质流速增加,进而减小湍流强度,削弱传热;下降流中,浮升力与流向相反,强化了传热。     

竖直圆管中超临界压力CO2对流换热实验研究

本文对超临界压力CO2在竖直加热圆管内的对流换热进行了实验研究,比较了不同流向、不同热流密度等对流动和换热的影响。实验结果表明,管内径为2mm时,在低进口Re条件下,由于浮升力影响导致层流向湍流提前转变, 对流换热增强;与向上流动相比,向下流动更易由层流转变为湍流;向下流动的换热要强于向上流动,表明浮升力对换热有很大影响。对于管内径为0．27 mm的微细圆管,当进口Re高于104时,浮升力的影响可以忽略,对流换热系数的变化完全由物性的变化尤其是cp的变化导致。     

端壁射流控制扩压叶栅内流动的参数研究

以50°折转角扩压叶栅为对象,数值研究了端壁射流参数对栅内分离流动的影响规律。结果表明:端壁射流可以有效减弱扩压叶栅内的流动分离,马赫数为0.23时最高可降低9.5%的总压损失;射流诱导旋涡可以阻止通道涡的横向迁移,并将主流高能流体卷入角区,角区流体动量增加;流向涡的位置与强度对控制效果有较大影响,其合理位置是叶栅前方、靠近吸力面,并且强度应适中以避免过大的掺混损失;在入口高马赫数条件下也取得了良好的效果。     

畸变条件下非轴对称静叶对风扇流场影响的数值研究

为了研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能的可行性,本文对轴对称风扇和非轴对称风扇开展了非定常数值研究,获得了两型风扇在均匀进口和畸变进口条件下的特性曲线,并对两型风扇在畸变条件下的流场进行了对比和分析,结果表明:畸变条件下,非轴对称风扇在设计点处的效率和流量相对轴对称风扇有很大提升,而压比下降很小;非轴对称静叶可以抑制畸变区静叶角区分离,同时可以降低动叶非畸变区激波强度;在畸变流体影响的流道内,采用非轴对称静叶可使低能流体沿径向迁移并被主流吹出流道,从而使分离区减小。     

High-accuracy determination of water vapor refractivity by length interferometry

Humidity is the most problematic parameter for the accurate determination of the refractive index of air. Besides the fact that the humidity measurement can be limiting, the existing empirical equations for the refractive index of moist air are either restricted to 20 degrees C or are based on insufficient knowledge of the refractivity of water vapor. To overcome this problem, a new kind of measurement method for the refractivity of water vapor is suggested that is based on the accurate measurement of the absolute length of a step length by interferometry under vacuum conditions and subsequent measurements at different well-defined absolute water vapor pressures.     

真空热处理人工林落叶松木材吸湿性变化机理研究

热处理是一种环境友好型的木材改性方法,可提高木材的耐腐性和尺寸稳定性。研究以落叶松木材为试验材料,在处理温度200 ℃的条件下,对其进行了不同时间的真空热处理。利用动态水蒸气吸附(DVS)对热处理前后木材吸湿性的变化进行了表征,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析了热处理前后木材化学组分和结构变化,通过化学变化分析阐明了热处理木材吸湿性变化的作用机制。结果表明：真空热处理落叶松木材的平衡含水率降低,热处理木材的平衡含水率随热处理时间的延长呈逐渐下降的趋势。结合红外光谱和光电子能谱发现,热处理后木材纤维素和半纤维素等化学成分发生降解,木质素发生交联缩合反应,使得吸湿性基团含量减少,碳元素与氧元素含量发生变化,氧碳比降低,从C原子的结合形式来看,热处理材的C1含量增加,C2和C3含量降低,这些化学变化使得热处理材的吸湿性降低。此外,真空热处理未破坏木材的结晶结构,木材的相对结晶度随真空热处理时间的延长而增大,结晶度的增大减少了纤维素分子链上吸水性基团的数量,从而降低了木材的吸湿性。     

漂浮式无坝水电站的研究与分析

本文针对传统的筑坝式水电站存在的一些问题,提出了一种新颖的漂浮式无坝水电站的方案构想,并对其技术经济及环保可行性进行了初步分析研究。分析结果表明,漂浮式无坝水电站能对自然流动的江河水流能进行有效利用,提供真正的绿色水电,而且投资少,方便易建,适合作为临水地区的分布式能源。该方案有望为科学合理地开发利用水力资源提供一种新的途径。     

电磁内爆的准一维数值模拟

 提出一个用于电磁内爆过程数值模拟的准一维模型，对1 MJ电容器组电磁内爆优化方案进行了计算，并将计算结果与零维模型和一维模型的结果进行了比较。     

A Model of Ball Lightning as a Formation of Water Molecules Confining an Electric Charge and the Classical Theory of the Electron

Ball lightning or faintly luminous floating spheres with radii of the order of ten centimeters appearing transiently in air notably during stormy weather continue to remain an unresolved phenomenon. It is suggested that these objects are organized structures constituted of an electrically charged spherical thin shell of electro-frozen dipole oriented water molecules carrying an electric charge, balanced by the internal negative pressure and outward electrostatic stress. A model presented, resembling the classical theory of the electron with Poincare stresses explain almost all observed attributes of this phenomenon. The possibility of realizing macroscopic spherical surface charge distributions in the vacuum and their implication on the problem of electron are commented.     

铁基添加剂增强细水雾灭火性能的实验研究

采用实验模拟的方法,研究了添加氯化亚铁的细水雾在不同添加剂浓度、不同喷头压力下,熄灭不同性质的液体池火的性能。实验结果表明:添加有氯化亚铁的细水雾,其灭火性能发生了显著变化。存在一个最佳的灭火浓度,其对应的灭火时间最短,耗水量最少,灭火效率最高。细水雾喷头的工作压力和燃料的性质也对细水雾的灭火性能有影响:工作压力越大,细水雾的平均灭火时间越短。在相同的实验条件下,细水雾扑灭煤油池火的时间要短于扑灭酒精池火的时间。     

不同含水率下木材尺寸变化的近红外光谱研究

木材和水分关系的研究一直以来都是木材学研究领域的重点课题。木材中水分含量变化会使木材产生干缩湿胀,进而影响其尺寸稳定性,这关系到木材的实际应用。一般认为,木材产生变形的根本原因是木材化学组分中多糖类物质所含羟基与水分形成氢键作用的结果,而近红外光谱对有机材料含氢基团具有高度的敏感性。利用这一特点,为了能够实现对木材尺寸变化的在线快速检测,应用近红外光谱(near infrared,NIR)探讨了不同含水率木材与其尺寸稳定性之间的相互关系并建立了木材尺寸变化预测模型。通过对不同含水率下木材三个切面进行近红外扫描得到光谱信息,结合化学计量学方法,建立基于偏最小二乘法的木材径、弦向尺寸变化率的近红外光谱模型,并采用交叉检验的方式对模型进行验证。结果表明：不同含水率条件下的木材径、弦向尺寸变化率与相应的近红外光谱有很高的相关性,说明可以通过近红外光谱来研究木材的尺寸变化;研究建立的木材径、弦向尺寸变化模型的相关系数都大于0.90,均具有比较好的适用性;通过比较横切面上建立的径、弦向尺寸变化率模型,弦向好于径向。以上结果表明利用近红外光谱技术对木材的尺寸变化进行快速、准确的预测具有较好的可行性。     

微秒长脉冲有磁场高功率微波二极管真空界面设计

介绍了一种微秒长脉冲有磁场的真空二极管界面的设计和实验结果。采取了三种措施来抑制沿面闪络:一是阴极电子束挡板,用来拦截来自阴极和电子束漂移管的回流电子束;二是接地屏蔽板,使电场等势线和界面成约45°角,使阴极三结合点处发射的电子远离绝缘板;三是降低阴极三结合点处的场强,并使用一悬浮电位的金属环阻止电子倍增过程。计算了二极管内电场、磁场分布和电子束的运动轨迹并据此优化了真空界面的结构,实验验证了该二极管真空界面可以在400 kV、800 ns条件下正常工作,可以支持长脉冲高功率微波器件的研究。     

Shock-Wave Pulse Compression and Stretching of Dodecane and Mineral Oils

The behavior of dodecane, vacuum, and transformer oils under shock-wave pulse compression and stretching are studied experimentally. The wave profiles are registered using a VISAR laser interferometer. The shock adiabats, the dependence of the sound velocity on the pressure, and the maximum negative pressures developed in the studied liquids are determined. It is shown that the negative pressure value does not depend on the deformation rate in the case of oils and is a strong function of the compression pulse amplitude in the case of dodecane.     

Defect mediated photocatalytic decomposition of 4-chlorophenol on epitaxial rutile thin films under visible and UV illumination

We show that pure rutile TiO(2) can be photo-responsive even under low energy visible light after annealing in vacuum where we envisage that the point defects, i.e.?oxygen vacancies and titanium interstitials, serve an important role. In this study, single crystal rutile films were grown by the pulsed laser deposition technique and then vacuum annealed under different oxygen pressures to introduce defects into their lattices. 4-chlorophenol was selected as a model material and decomposed by the annealed TiO(2) films where the maximum photocatalytic reaction rate constants were determined as 0.0107 and 0.0072?min(-1) under UV and visible illumination. Epitaxial growth along the [200] direction was confirmed by φ-scan and 2θ-scan XRD and the epitaxial relationship between the rutile film and the c-sapphire substrate was explained as [Formula: see text]. The formation of atomically sharp interfaces and the epitaxial growth were ascertained by annular dark-field STEM imaging. Based on the XPS, UV-vis and PL spectroscopy results, it was found that the defect concentration increased after annealing under lower pressures, e.g.?5?×?10(-6)?Torr. In contrast, more perfect crystals were obtained when the films were annealed under high oxygen pressures, namely 5?×?10(1)?Torr. The morphology of the films was also investigated by employing an AFM technique. It was observed that increase of the annealing pressure results in the formation of larger grains. It was also found that the electrical resistivity of the rutile films strongly increased by about three orders of magnitude when the annealing pressure increased from 5?×?10(-4) to 5?×?10(1)?Torr.