轴流式水轮机三维非定常湍流计算及压力脉动预测

水轮机的稳定性研究是目前工程上大型水轮机组流动分析的重要课题,本文以某水电站的大型轴流转桨式水轮机原型为基础建立计算模型,完成了从蜗壳进口到尾水管出口整个流道的非定常湍流计算,预测了固定导叶进口、转轮后、尾水管进口等多个位置的压力脉动,并利用FFT变换进行分析得到了压力脉动的频率和幅值,探讨了水轮机全流道内压力脉动产生和传播的原理．     

薄板试样斜断口形成机制及损伤断裂过程分析

为分析不同材料和尺寸的薄板试样在室温下拉伸破坏后均形成与横截面夹角在20°~25°之间斜断口的原因,首先用统计方法对试样内随机分布微缺陷进行讨论,提出一种在宏观尺度上材料内微缺陷分布局部非均匀简化模型的假设.应用含孔材料损伤本构模型对含有不同方向微缺陷分布局部非均匀薄带区域的16MnNb薄板试样变形至破坏全过程进行数值模拟.结果表明,斜断口形成主要是由于试样内在与横截面夹角小于45°的带形区域内微缺陷分布局部非均匀造成,且与该带形区域在试样中位置无关;由于考虑微缺陷分布局部非均匀,得到试样的斜断口形成过程与试验现象完全一致;同时结合试验断口形貌,对变形过程中颈缩截面内损伤演化和破坏过程进行研究,进一步解释薄板试样的损伤破坏机制.     

一类多重循环群的同构刻画

设A是秩为n(n≥2)的自由Abel群,α是利用A直和分量上的循环置换与数乘构造的一个A的自同构.作A与α的半直积G=A×〈α〉,本文给出了这类多重循环群G的同构分类,以及它构成超可解群和幂零群的充要条件.     

铋化物发光玻璃中银表面等离激元对铒离子的发光增强作用

局域表面等离激元可以由自由空间的光直接激发,这也是局域表面等离激元的优点所在。研究铋化物发光玻璃中纳米银颗粒的表面等离激元对铒离子发光的增强效应、进一步的提高铋化物发光玻璃中铒离子的发光性能很有意义。首先,测量了(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃与(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的吸收谱,发现(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃在约600.0 nm处有一个较弱的宽的银表面等离激元共振吸收峰。同时发现两者都有典型的铒离子的吸收峰,它们的吸收几乎完全一样:在波峰形状、峰值强度和峰值波长等方面都很相近。测量了(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃和(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的激发谱,发现有位于379.0,406.0,451.0,488.0和520.5 nm的5个550.0 nm可见光的可见激发谱峰,和位于379.0,406.5,451.0,488.5,520.5,544.0,651.5和798.0 nm的8个1531.0 nm红外光的红外激发谱峰,容易指认出依次为Er 3+的4I 15/2→4G 11/2,4I 15/2→2H 9/2,4I 15/2→(4F 3/2,4F 5/2),4I 15/2→4F 7/2,4I 15/2→2H 11/2,4I 15/2→4S 3/2,4I 15/2→4F 9/2和4I 15/2→4I 9/2跃迁的吸收峰,通过测量发现(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃相对于(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的可见和红外激发谱的最大增强依次分别是238%和133%。最后,测量了它们的发光谱,发现有位于534.0,547.5和658.5 nm的三组可见发光峰,容易指认出依次为Er 3+的2H 11/2→4I 15/2,4S 3/2→4I 15/2,4F 9/2→4I 15/2荧光跃迁。还发现红外发光峰位于978.0和1531.0 nm,依次为Er 3+的4I 11/2→4I 15/2和4I 13/2→4I 15/2的荧光跃迁。通过测量发现(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃相对于(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的可见和红外发光谱的最大增强依次分别是215%和138%。对于银表面等离激元增强铒离子发光的机理,认为主要为纳米银颗粒的局域表面等离激元共振,造成金属纳米结构附近产生的局域电场的强度要远大于入射光的电场强度,从而导致了金属纳米结构对入射光产生强烈的吸收和散射,进而导致了荧光的增强;即局域表面等离子体共振局域场的场增强效应。     

双惯导联合旋转调制光纤陀螺标度因数误差自校正方法

旋转调制光纤陀螺航海惯导系统中,光纤陀螺标度因数误差会与地球自转角速度耦合产生等效的天向和北向陀螺漂移误差,也会与船体摇摆角速度以及惯性测量单元旋转调制角速度耦合产生短时动态误差,限制了长航时航海惯性导航精度。通过使用两套三轴旋转调制光纤陀螺航海惯导系统进行联合旋转调制,提出一种光纤陀螺标度因数误差在线估计与自校正方法。根据两套三轴旋转调制光纤陀螺航海惯导系统的水平旋转轴空间夹角关系建立观测方程,实现在线估计滤波。半实物仿真结果表明,自主导航过程中光纤陀螺标度因数误差在线估计精度优于1 ppm,利用输出校正方式在线补偿光纤陀螺标度因数误差导致的惯导定位误差,有效抑制了两套三轴旋转调制光纤陀螺航海惯导系统定位误差的增长。实际转台模拟实验中,两套三轴旋转调制光纤陀螺惯导系统300 h纯惯性导航整体定位最大误差分别减小25%和40%。算法采用地心地固坐标系,因此也适用于极区导航情况。     

超快二维电子光谱与激发态动力学（特邀）

超快二维电子光谱是一种用于探测激发态动力学的重要手段,由于其具有时间分辨力高、可探测均匀展宽与非均匀展宽、可提供丰富的相干动力学信息等特点,近年来被广泛应用于光合作用、光伏电池材料、量子点与二维材料等的动力学研究中。本文从傅里叶变换光谱、瞬态光栅等与超快二维电子光谱紧密相关的基本概念出发,简要阐述超快二维电子光谱的基本原理。通过例举二维电子光谱在光合作用蛋白与光伏电池材料的应用研究,介绍二维光谱的特色以及应用范围。最后,对二维光谱研究存在的挑战以及未来研究方向进行探讨。     

角膜内皮细胞载体膜片的性质研究及移植试验

利用溶剂浇铸/颗粒沥滤技术制备出壳聚糖和硫酸软骨素共混膜, 研究了共混膜的透光性、 表面结构、 红外图谱、 X-射线衍射图谱以及生物相容性和生物降解性. 结果表明, 共混膜透明度高, 结构均匀, 孔隙大小合适, 壳聚糖分子与硫酸软骨素达到分子水平分散, 且分子间存在较强的相互作用, 共混膜具有良好的生物相容性和生物降解性. 以共混膜为载体培养兔角膜内皮细胞, 结果表明, 共混膜非常适合角膜细胞贴附生长, 10 d内长成良好单层细胞. 将载有角膜内皮细胞的膜片植入内皮缺损兔眼中, 在56 d内术眼基本保持透明, 之后角膜水肿, 逐渐模糊并出现新生血管, 在230 d时术眼新生血管基本消失, 角膜恢复透明.     

一维链状锌配位聚合物[Zn(Pyphen)(PZDC)(H2O)]的水热合成、结构与荧光性质

The title coordination polymer, [Zn(Pyphen)(PZDC)(H2O)] (1) (Pyphen=pyrazino [2,3-f][1,10]phen-anthroline and H2PZDC=pyrazine-2,3-dicarboxylic acid) has been obtained by using hydrothermal synthesis andcharacterized by elemental analysis, IR, TG, fluorescence spectrum and X-ray diffraction single-crystal structureanalysis. The crystal is of triclinic, space group P1 with a=0.681 8(14) nm, b=0.743 9(15) nm, c=1.759 8(35) nm,α=94.329(30)°,β=95.514(30)°,γ=97.043(3)°,V=0.878 2(3)nm3,Z=2,Mr=481.73,Dc=1.822 g·cm-2,μ=1.452 mm-1,F(000)=448, Rint=0.033 9, R=0.042 5, wR=0.090 7. In complex 1, PZDC ligands link the Zn(Ⅱ) ions to form 1Dchain structures, and further extended into a 3D supramolecular framework through π-π interactions andhydrogen bonding interactions. In addition, complex 1 exhibits strong photoluminescence at room temperature.     

氮肥管理对夏玉米土壤CH4和N2O排放的影响

通过设置四个不同的氮肥管理措施, 即氮肥施用量300 kg N/ha (N300)和250 kg N/ha (N250)、改进的施肥模式(Optimized)以及施用缓释肥(SRU), 研究华北平原夏玉米生长季土壤与大气之间CH₄和N₂O的交换通量及相应措施的减排潜力. 结果表明, 在2008年整个夏玉米生长季, 土壤都是大气CH₄的净吸收库和N₂O的排放源. 夏玉米生长季土壤氧化吸收的CH₄总量从大到小依次为Optimized > N250 > SRU > N300, 对应的吸收总量依次为624.16、590.07、487.89以及316.02 g CH₄-C/ha, 各处理间氧化吸收的CH₄总量无显著差异. 与N300和N250这两个处理相比, 依据夏玉米对氮肥的需肥规律以及玉米根层土壤速效氮的供给能力而确定氮肥施用量, 同时再平衡施用磷肥和钾肥的改进施肥模式能够显著降低夏玉米生长季N₂O的排放. 施用聚乙烯包膜的尿素也能够显著降低夏玉米季N₂O的排放. 夏玉米生长季土壤排放的N₂O总量从大到小依次为N300 > N250 > Optimized > SRU, 对应的排放总量依次为3462.18、2340.07、1680.00以及911.91 g N2O-N/ha, 相应的N₂O排放系数分别为1.15%、0.94%、0.91%以及0.30%.     

芳香偶氮衍生物合成策略研究的新进展

芳香偶氮化合物具有独特的光致顺反异构特性,不仅应广泛用于传统化学工业,还将应用于光化学分子开关、主客体超分子化学识别、自组装液晶材料、生物医学成像与化学分析以及光驱分子马达等诸多新兴科学领域.特别具挑战性的是开发具有高化学稳定性和热稳定性又易检测的偶氮发色团,近年来受到科研工作者们的高度关注.随着人们对研究新型芳香偶氮衍生物的迫切需要,又相继创新和发展了一些更新、更有效的芳香偶氮化合物合成方法,综述了最近新型芳香偶氮衍生物合成方法的新进展,尤其强调了芳基肼的氧化脱氢反应和金属催化偶联反应、芳胺的氧化反应、硝基芳香化合物的还原偶联反应、芳香偶氮氧化物的转化与还原、叠氮芳香化合物的催化偶联与热分解反应以及芳香基重氮盐的偶合与催化偶联反应等在芳香偶氮化合物合成方面应用的新趋势.