非理想第二类超导体磁通蠕动的计算模拟研究

本文用Ｃ语言模拟了非理想第二类超导体内的磁通蠕动过程．通过数值计算,给出了样品局部的磁滞回线及恒定外场下的ｂｌｏｇｔ曲线,指出局部磁滞回线对外场变化速度的依赖,还探讨了非均匀钉扎势和自组织临界态模型对磁通蠕动模拟结果的影响     

稀薄流热化学非平衡DSMC方法模拟中两种位阻因子算法的比较研究

对化学反应进行模拟的关键是找到准确的化学反应抽样几率及位阻因子．本文对国内外应用较普遍的两种计算复合反应位阻因子的方法，即正、逆反应速率法进行了详细的比较，并用不同的分子对这两种方法分别进行了模拟．最后将模拟结果与理论计算结果进行了比较，发现随着稀薄程度的增加；正反应速率法的模拟结果与理论吻合较好．     

液晶光阀实时图像变换实验的新内容

以网格状物体为例。介绍了空间滤波的原理；以计算傅里叶变换全息为例，介绍了罗曼Ⅲ型和李奇型2种编码原理．利用液晶光阀图像变换光学系统进行了空间滤波实验以及计算全息图的光学模拟再现实验．实验结果与计算机仿真结果相吻合．在原液晶光阀实时图像变换实验中增加了空间滤波和计算全息2个新内容，使原实验的教学内容得到扩展．     

基于模拟方法生成血管树的人舌三维温度场数值模拟

采用分步模拟方法生成血管树并以此作为物理模型,进行舌体三维温度场的实验研究与数值计算。计算分为舌体组织和血液温度场数值模拟两部分,相应数学模型也包括舌体组织控制方程、血液控制方程及两者之间的耦合方程。在考虑了血液与组织间的耦合换热,舌津液蒸发的影响基础上,采用数值模拟得到的舌面对流换热系数,使计算结果与红外热像验证极为近似。以模拟方法生成的血管树替代生物体的血管铸型,在某种意义上说将生物体三维传热计算方法的研究推向了一个新的层面。     

能动薄主镜技术模拟研究

利用有限元法对模拟能动薄主镜的两块变形反射镜拟合象差模式的能力进行计算，并进行了象差拟合实验，计算结果与实验结果相符．     

用谱方法数值模拟槽道内的气固两相流动

在数值模拟领域内,谱方法具有收敛快、分辨率高和精度高的优点．谱方法处理边界方便,随着数值方法的改善和计算机的发展,它在数值模拟中的作用愈加重要．这里采用谱方法数值求解三维Ｎ—Ｓ方程,用这一方法计算了直槽道内流体的流动．计算得到的层流和湍流结果与理论结果符合地较好．在此基础之上进一步模拟了几种不同槽道内的三维粘性流体层流流动,特别在弯曲槽道内的流动计算中,发展了源项处理方法,正确地反映了弯曲固壁对流体流动的影响．通过对湍流计算获得的脉动速度场的统计可以得到湍流运动的许多统计量,正确地反映了湍流运动的特征,说明可以用模拟得到的流场来代替真实的流场．进行了气固两相流动的研究,由直接模拟得到的流体瞬时速度场对固体粒子的作用进行了粒子运动的模拟计算,得到了颗粒在真实流场中运动的浓度,轨道等有用信息和运动特性,得到了令人鼓舞的结果．     

应用MORSE程序计算中子的天空反散射

用中子源模拟粒子加速器，以MORSE程序分析计算由于天空反散射引起的中子剂量当量的变化规律，揭示了天空反散射的实质，计算结果可供加速器或核设施环境评价和防护设计使用．计算模型采用将中子源置于空心圆柱体中，圆柱体分为有顶盖屏蔽和无顶盖屏蔽两种情况．中子源能量分别为2.38MeV、14Mev和巨共振中子．中子源为各向同性．此外，还分析计算了不同的发射立体角和不同散射介质的影响．     

NO_x生成的有限反应速率二阶矩封闭模型

本文用有限反应速率二阶矩封闭模型对大速差射流燃烧室内煤粉燃烧过程中NO的生成进行了数值模拟，并将该模型的计算结果与Arrhenius模型的计算结果进行了比较，模拟结果表明，燃烧室中NO的生成是由燃料NO的生成机理来控制，Arrhenius模型计算得到的NO的浓度值高于有限反应速率二阶矩封闭模型的计算结果．     

四气门汽油机中滚流运动的三维数值模拟

四气门汽油机中空气运动以滚流为主，滚流有助于改善燃烧过程．本文用ＡＬＥ方法进行了四气门汽油机中滚流运动的三维数值模拟．计算结果展示了在滚流缸内三维空间中形成及演变过程，及其湍动能场的变化规律．与实验结果的比较表明两者吻合较好，验证了计算结果的可靠性．     

车辆从车道进入与转出的一维多速随机交通流模型的研究

应用平均场理论，研究了有车辆进入车道和从车道转出的一维多速随机交通流模型，给出了车流达到稳定时的密度分布概率和平均交通流量与几种随机因素的解析结果．并利用一维元胞自动机模型进行了模拟．实验模拟与理论计算结果符合． 关键词：     

On the Emission Intensity of Fluorescent Microspheres in Cardiac Tissue Images

Formulations for the total fluorescence intensity of fluorescent microspheres in slabs of cardiac tissue were determined experimentally and theoretically. The tissue depth, at which the slab can be considered as a semi-infinite turbid medium, and critical layer thickness, which accounts for the most emission intensity were evaluated to be 8–9 and 3–5 mm, respectively, for the cardiac tissue. When fluorescent microspheres are linearly distributed across the slab depth, the mean absorption of them is proportional to the sum of their normalized total emissions in the slab excited from both sides. The formulations may be used for the fluorescence images analysis of cardiac and other biological tissues.     

激光二极管端面泵浦多段复合板条激光器热效应

针对激光二极管端面泵浦的多段渐变浓度复合板条激光增益介质,提出了两种选取掺杂浓度的方法,并分别计算了多段渐变浓度复合板条增益介质的热量、温度及应力分布.结果表明,与单一掺杂浓度板条增益介质相比,采用多段渐变浓度复合增益介质可显著降低增益介质内部的温度梯度及最大热应力,从而提高了激光器整体的损伤极限泵浦功率,有利于激光器的功率升级.     

激光二极管端面泵浦多段复合板条激光器热效应

针对激光二极管端面泵浦的多段渐变浓度复合板条激光增益介质,提出了两种选取掺杂浓度的方法,并分别计算了多段渐变浓度复合板条增益介质的热量、温度及应力分布.结果表明,与单一掺杂浓度板条增益介质相比,采用多段渐变浓度复合增益介质可显著降低增益介质内部的温度梯度及最大热应力,从而提高了激光器整体的损伤极限泵浦功率,有利于激光器的功率升级.     

生物组织中光子微区扩散理论研究

为合理描述生物组织中光子微区的扩散情况,提出在相函数中引入独立控制参量来改进现有的一般扩散近似理论。以平板结构为例,分别利用改进的一般扩散近似理论、标准扩散近似理论以及一般扩散近似理论,对光子在不同厚度中的扩散进行数值模拟,并与蒙特卡罗方法的模拟结果进行了比较,从而论证了改进的一般扩散近似理论能很好地描述生物组织中光子微区扩散。在此基础上,进一步探讨了系统参量对独立控制参量的影响。结果表明：最佳独立控制参量会随着数值孔径的增加而下降、随着光束半径的增加而增加。本研究对微区生物组织光学特性测量技术的研究具有重要的指导意义。     

Random walk analysis of time-resolved transillumination measurements in optical imaging

Data relating photon migration in human tissue can be obtained from experiments in which laser light is injected into one face of a finite slab of tissue and detected at the opposite face. From the results of such experiments one would like to infer optical properties of the underlying tissue which are related to its biological properties. Random walk theory has been successfully applied to the translation of such data into the physical parameters that characterize properties of the tissue. We here outline a technique based on the theory of random walks for analyzing how well time-resolved transillumination experiments may be expected to perform for detecting hidden inclusions which have a greater absorption than surrounding tissue. We use an asymptotic evaluation of exact results to determine the degree to which detection is possible.     

Yb:YAG and Nd:YAG edge-pumped slab lasers

Experimental demonstrations of two edge-pumped zigzag slab lasers are presented. The Nd:YAG slab laser generated 127 W of multimode output power with 300W of pump power. Preliminary results with a Yb:YAG slab produced 46 W of output power with 315W of pump power. The edge-pumped slab design permits symmetric conduction cooling and efficient pump absorption and accepts large-numerical-aperture pump sources.     

侧面抽运板状激光介质的热汇冷却

高热负荷固体激光介质的热效应已经成为制约激光器功率进一步提高的严重障碍,只有对激光介质进行有效的冷却才能保证其安全运行。以不均匀换热系数模型为基础,研究了具有非均匀内热源的侧面双向抽运板状激光介质在狭窄通道强制对流冷却情况下的耦合换热问题,对热汇冷却方案下介质的温度分布和热应力分布进行了数值模拟和分析,并对复合介质、蓝宝石和金刚石三种热汇材料进行对比。结果表明,忽视换热系数的非均匀性将导致应力计算结果偏低。对于侧面抽运、侧面冷却的激光介质,金刚石热汇冷却方案最佳,蓝宝石热汇方案次之,而复合介质方案不宜采用。     

高功率激光放大器片腔洁净度实验研究

 在氙灯放电泵浦过程中,放大器片腔内材料在高强度氙灯光辐照下,存在显著的热解过程,产生大量的微米级悬浮粒子。在两种实验条件下对粒子数进行了测量：一是放大器氙灯泵浦结束之后悬浮粒子的自然消散过程;二是氙灯泵浦结束之后利用大气流量的超纯氮气冲洗片腔之后的粒子数测量。研究结果表明,正常情况下,氙灯泵浦结束后片腔洁净度达到了10~50万级气溶胶的水平(在粒子直径Φ 0.5 μm的水平上)。利用大气流量的超纯N₂气冲洗片腔能够在短时间内显著地提高片腔的洁净度。     

Approximate formulas of temperature and stress distributions and thermal induced effects in a heat capacity slab laser

Approximate formulas of transient temperature and stress distributions in the slab of a two-side pumped heat capacity laser are attained by solving the heat diffusion equation. Based on the formulas, the distributions of temperature and stress during the pump period of a two-sided symmetrically laser diode array (LDA) pumped Nd:GGG slab laser with 5-kW average output power are numerically simulated. The results show that the temperature in the slab will averagely increase by more than 70 ℃ after operating for 10 seconds; the stress and maximum of the temperature difference in the slab are about 30 MPa and 24 ℃, respectively. The thermal induced effects are discussed also.     

玻璃板条激光器的热应力

建立在介质内部均匀发热基础上的板条激光器热效应理论与器件实际相差甚大,本文根据介质对光的吸收规律建立介质内部非均匀发热模型,计算与实验结果表明,新的理论模型更接近于实际激光器件。 关键词：