非等同两原子与光场相互作用系统的腔场谱

研究了两个二能级原子与单模腔场具有不同耦合常量系统的腔场谱,讨论了量子化光场分别处于不同的光子数态时腔场谱结构随相对耦合常量R变化的新特性。发现随着R由0到1的增加,腔场谱各对应峰峰位相对腔场原共振频率ω0对称偏移;真空场（n=0）的峰高在0〈R〈0．3内变化较快,其拉比峰个数按2→6→4规律变化;弱场（n=1）峰高在0〈R〈0．5内变化较快,其峰数量按2→6→12→9→7规律变化;强场（n=8）峰高在0〈R〈0．1内改变迅速,其峰数量按2→8→11→5规律变化,谱结构显得更加复杂;进一步的计算表明,当n〉〉8时。其峰的数量按3→5→3规律变化。同时发现,R=0和R=1时,峰的数量相对较少。各峰峰高之和由最小单调增至最大,这在物理上反映了原子的协作效应。     

GeoGebra在验证猜想中的应用

对一道改编的试题应用等时圆规律进行分析,并尝试推理新规律,进行归纳的过程中,引起已有规律和新规律的"冲突".对新规律进行了推理论证,猜想"冲突"的起因,借助GeoGebra软件对猜想进行动画模拟和数据分析,尝试解决"冲突",以期拓展GeoGebra在现有文献中的应用.     

梯度飞片材料的波阳抗分布设计与优化

波阻抗梯度飞片是一种新型的功能梯度材料，其特性波阻抗值在飞片厚度方向上按一定规律呈梯度变化。研究表明，合理的波阻抗分布设计是梯度飞片具有良好准等熵压缩特性的前提与保证。采用中国工程物理研究院提供的计算程序，对选定的、W-Mo-Ti体系波梯度飞片材料的准等熵压缩特性进行数值模拟。     

声频下驻波管中微粒的悬浮现象及其相位多普勒测量

本文在声频信号下发现驻波管底部的微小颗粒群在一定声场强度下会腾空而起，在管中形成稳定的悬浮层。通过相位多谱勒（PDA）测量发现，只有粒径在一定范围内的颗粒才能稳定悬浮在管中，且颗粒悬浮层中颗粒的粒径按一定的高度规律分布，这一结果在粉尘颗粒分离，分级中有广阔的应用前景。     

快速发展中的高熵溶体合金

多主元高熵合金是依据等原子比、高混合熵这样的合金设计理念而发展起来的,与传统的单主元合金或两主元金属间化合物不同,它一般由5种以上主要元素构成,各种组元协同起作用,这使得其组织和性能特点在许多方面有别于传统合金.现有的研究表明,作为一个材料研究的新兴领域,高熵合金有着很高的研究价值与应用前景.文章介绍了高熵合金的定义、组织、性能特点及其应用,并介绍了该方向的一些最新研究进展.     

快速发展中的高熵溶体合金

多主元高熵合金是依据等原子比、高混合熵这样的合金设计理念而发展起来的,与传统的单主元合金或两主元金属间化合物不同,它一般由5种以上主要元素构成,各种组元协同起作用,这使得其组织和性能特点在许多方面有别于传统合金.现有的研究表明,作为一个材料研究的新兴领域,高熵合金有着很高的研究价值与应用前景.文章介绍了高熵合金的定义、组织、性能特点及其应用,并介绍了该方向的一些最新研究进展.     

海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究

随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展,研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量(如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角)的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解析表达式,并证明:除了在近场D_G/r_0=1附近外(D_G和r_0分别为光学系统的光瞳直径和海洋湍流中可见参数),该近似公式均可保证足够的精度.此外,还得到了海洋湍流中Greenwood时间常数和等晕角的表达式.研究表明:随着海水盐度变化引起的海洋湍流逐渐占主导地位时,这三个特征参量值均减小;随着海水湍流动能耗散率的减小或海水湍流温度方差耗散率的增大,这三个特征参量值也均减小.本文研究结果对工作于水下湍流环境中自适应光学成像系统应用具有理论参考意义.     

CPU散热器数值模拟分析

运用CFD软件FLUENT对等截面直肋散热器侧送风强迫对流换热方式下,不同肋厚、肋高、肋间距的温度场进行模拟,获得了三种参数对散热器散热能力的影响规律和最佳参数;最终得到与计算结果吻合较好的模拟结果,验证了理论分析和数值方法的可靠性。     

高磁导率合金设计研究和应用

介绍了高磁导率合金成分设计的最新发展，着重介绍了高磁导率，高磁导率和高磁化强度，高磁导率和高电阻率三类合金的最佳成分规律及该规律的某些应用。     

分层校正自适应光学等晕区计算

在回顾单层模型与多层模型的基础上,首次导出按适当准则分层的大气等晕角普适表达式,并将贝克先前的结果作为一种特例包括在内.     

含灰湿空气外掠翅片管束积灰和阻力特性实验研究

本文针对以褐煤预干燥乏气为代表的含灰含湿气体余热回收问题,采用含灰湿空气模拟真实干燥乏气/烟气,搭建了混合气体外掠圆形翅片管束对流冷凝实验系统,获得了灰分浓度、水蒸气质量分数、主流气体入口温度等因素对其积灰和阻力特性的影响规律.实验结果表明,阻力系数随着灰分浓度和气体入口温度的增加而增加,随水蒸气质量分数的增加而减小,...     

流化床内超细颗粒的流动

基于气体分子运动论和颗粒动理学,建立超细颗粒气固两相湍流流动模型,模型考虑了气相与颗粒聚团之间以及颗粒聚团之间的动量和能量的传递和耗散。建立超细颗粒固相粘性系数、超细颗粒压力等物性参数计算模型。超细颗粒的聚团改变了单颗粒碰撞动力学以及颗粒相压力、粘性系数等输运特性。模型模拟计算颗粒聚团直径分布与Zhaolin等[1]实测值相吻合。     

A unified gas kinetic scheme with moving mesh and velocity space adaptation

There is great difficulty for direct Boltzmann solvers to simulate high Knudsen number flow due to the severe steep slope and high concentration of the gas distribution function in a local particle velocity space. Local mesh adaptation becomes necessary in order to make the Boltzmann solver to be a practical tool in aerospace applications. The present research improves the unified gas-kinetic scheme (UGKS) in the following two aspects. First, the UGKS is extended in a physical space with moving mesh. This technique is important to study a freely flying object in a rarefied environment. Second, the adaptive quadtree method in the particle velocity space is implemented in the UGKS. Due to the new improvements in the discretization of a gas distribution function in the six dimensional phase space, the adaptive unified gas kinetic scheme (AUGKS) is able to deal with a wide range of flow problems under extreme flying conditions, such as the whole unsteady flying process of an object from a highly rarefied to a continuum flow regime. After validating the scheme, the capability of AUGKS is demonstrated in the following two challenge test cases. The first case is about the free movement of an ellipse flying at initial Mach number 5 in a rarefied flow at different Knudsen numbers. The force on the ellipse and the unsteady trajectory of the ellipse movement are fully captured. The gas distribution function around the ellipse is analyzed. The second case is about the study of unsteady flight of a nozzle under a bursting process of the compressed gas expanding into a rarefied environment. Due to the strong expansion wave and the huge density difference between interior and exterior regions around the nozzle, the particle distribution function changes dramatically in the particle velocity space. The use of an adaptive velocity space in the AUGKS becomes necessary to simulate such a flow and to control the computational cost to a tolerable level. The second test is a challenge problem for any existing rarefied flow solver.     

Condensation Characteristics of Flue Gas/Steam Mixtures with Fine Lignite and Ash Particles along Horizontal Finned Tube Bundles

The condensation behavior for a gas/steam mixture with fine lignite particles and lignite ash particles is experimentally investigated as the particles flow over horizontal finned tube bundles. The effects of the gas velocity, inlet temperature of cooling water, excess air coefficient, and particle dimension are discussed. The total mass flow rate of the condensate and the condensation heat transfer coefficient for flue gas including particles are higher than those of flue gas excluding particles when Reynolds number is higher than 2,300. The area covered by ash depositions tends to grow from the leeward toward the windward side with increasing particle diameter.     

LES-DSMC方法研究超细颗粒气固两相流动过程

采用考虑颗粒脉动流动对气相湍流流动影响的大涡模拟(LES)研究气相湍流,采用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)模拟颗粒间的碰撞。单颗粒运动满足牛顿第二定律,颗粒相和气相相间作用的双向耦合由牛顿第三定律确定,考虑超细颗粒间的van der Waals作用力。数值模拟垂直管内超细颗粒气固两相流动,对颗粒相速度、浓度以及团聚物流动过程进行分析。     

CFD modeling of particle charging and collection in electrostatic precipitators

A CFD model was developed to describe the particle laden gas flow through an ESP, particle charging and collection. The corona discharge was modeled using the open source software OpenFOAM to solve the Poison and charge conservation equations, and results were entered using user-defined field functions in the commercial CFD software STAR-CCM+. The gas flow, EHD flow, particle charging and dynamics were modeled using STAR-CCM+. The developed CFD model allows for direct solution of the drift and diffusional flux of gas ions. The influence of the various ESP dimensions, operating parameters and ash properties on the collection efficiency are reported.     

减少二氧化碳对LIBS检测飞灰中未燃碳含量影响的研究

通常热力发电厂将飞灰中未燃碳的含量作为评价锅炉燃烧效率的重要指标,通过测量飞灰中未燃碳的含量来评价煤粉燃烧的充分程度,进而实现优化燃烧、提高机组效率。基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)无接触、快速响应、高灵敏度、可以在线测量等特点,备用来测量飞灰中未燃碳的含量。由于烟气中CO₂气体的存在,碳谱线强度会随CO₂浓度的变化而改变。为了减少CO₂气体对飞灰未燃碳测量结果的影响,提出并设计了具有二级旋风分离器的LIBS测量飞灰未燃碳含量实验系统,飞灰从给粉机流出后通过二级旋风分离器进入测量腔体,脉冲激光经过透镜作用于飞灰样品进而产生等离子体。LIBS系统采用双中心波长光谱仪,可测得飞灰中C,Si,Mg,Fe,Ca和Al等主要元素谱线,同时高分辨率通道可分辨出相邻C和Fe的元素谱线,可以在获得充分的飞灰光谱信息的同时保证了测量的精度。实验结果表明该系统可有效分离和收集飞灰颗粒,减少CO₂气体对测量结果的干扰,为LIBS技术的工程应用提供了更准确的依据。     

DLS粒度测量实验中噪声的影响与克服

噪声是始终存在于动态光散射实验的整个测量过程中,噪声的大小直接影响测量系统的信噪比大小与测量结果的准确性。根据噪声产生的物理原因,将动态光散射实验中的噪声分为外部环境噪声和设备内部噪声两大类。为了最大限度的降低噪声提高测量的准确性,在详细探讨影响动态光散射粒度测量实验中各种噪声的来源的基础上,分析了噪声对实验结果的影响,并提出相应解决的办法。     

高频感应热等离子体中粉末颗粒的运动行为研究

建立了高频电感耦合等离子体炬的二维轴对称模型,利用商用软件FLUENT对钛粉颗粒在纯氩热等离子体内的运动轨迹进行了模拟,研究了前驱体粒径及载气流量的变化对粉末颗粒受力过程的影响。研究结果表明,粒径小的颗粒受炬内回流作用的影响较大,颗粒运动轨迹杂乱,而粒径大的颗粒受回流的影响则很小;降低载气流量可以使钛粉的受热更加充分,使得更多的颗粒被加热至熔化,可提高粉末的球化率。     

稠密可压缩气粒两相流动中的等熵声速计算建模及物理规律

气体相与颗粒相混合流场的声速研究, 由于具有重要的基础理论价值与广泛的工程应用背景, 逐渐受到人们重视. 针对稠密可压缩气粒两相流动, 综合考虑颗粒相所占空间体积以及颗粒间相互作用, 推导给出了新的等熵声速计算公式; 新公式包含了已有的纯气体、稀疏气粒两相流情形的计算公式作为其特例, 一方面验证了公式推导的正确性, 另一方面说明新公式更具有通用性; 分析了不同颗粒质量分数条件下的声速变化规律, 相应结果与普朗特的理论分析符合, 特别对于稠密气粒两相流动工况得到了一些新的物理认识; 开展了颗粒间相互作用建模参数的物理分析, 揭示了其对气粒两相流动声速的影响机理. 本文取得的成果为稠密可压缩气粒两相流动研究以及相关工程应用提供理论支撑.