基于混合型遗传算法的森林可燃物热解动力学参数优化方法

森林可燃物热解动力学参数的优化计算是构建综合热解模型的关键步骤。传统的基于梯度的优化方法收敛速度快但全局寻优能力不足,基于“生物进化理论”的遗传算法具有全局寻优能力但收敛速度慢。本研究首先探讨了单纯的遗传算法对初始值设置的依赖,发现设定合适的初始值能够稳定计算结果,加快算法的收敛速度。针对初始值未知的情况,本文提出了将单纯的遗传算法与迭代算法相结合构建混合型遗传算法的流程。然后以樟子松松枝为例,采用热重分析仪开展了森林可燃物热解实验。假设可燃物热解失重过程遵循三步一级平行反应模型,通过对比单纯遗传算法和混合型遗传算法的收敛过程,发现混合型遗传算法能够快速地获取全局最优的动力学参数,显著地提高遗传算法的优化性能。     

聚丙烯酸凝胶的动态行为及温敏相变

应用动态光散射技术研究了聚丙烯酸凝胶的动态行为及温敏相变．以相关长度（ξ）及扩散系数（Ｄ）表征动态行为．交联度,聚合物浓度及引发剂用量对ξ和Ｄ影响的规律是,随交联度增加,ξ和Ｄ分别减小及增大;聚合物浓度高,扩散系数大;引发剂用量增大,ξ向变小的方向发展．温敏相变的规律是,随温度升高,Ｄ增加,ξ下降,并且ξ分布范围逐渐变窄;随温度下降,因χ 诱发的微脱水收缩作用而导致相分离,出现浊度;交联度愈高,出现相分离的温度愈高．     

催化光度法测定间苯二酚

基于酸性和沸水浴条件下,间苯二酚对高碘酸钾氧化鸡冠花红的反应具有显著的促进作用,据此建立了测定间苯二酚的动力学分析方法。该方法简单、快速,操作简便,线性范围为0.010~0.70 mg.L-1,检出限为0.008 7 mg.L-1,对于0.50 mg.L-1的间苯二酚测定11次的相对标准偏差为1.42%,应用于湖水和皮炎宁酊中间苯二酚的测定所得结果的RSD值小于4%,加标回收率大于97%。     

重烷基苯磺酸盐的界面性质和驱油机理

重烷基苯磺酸盐是在三次采油中广泛采用的表面活性剂之一，但重烷基苯原料组成复杂导致最终磺化产物的驱油效果差异很大.实验通过柱层析的方法将重烷基苯分离成6个族组分，并对其中的二烷基苯、单烷基苯和二烷基茚萘满、烷基萘、多苯烷进行磺化，中和提纯后对各磺酸盐进行界面张力测定.通过对比不同矿化度下界面张力以及各组分复配后的界面张力，对原油等效烷烃数(EACN)以及各组分碳数最低值(nmin)测定，得出各组分之间协同效应的规律和复配机理，从而阐明了重烷基苯磺酸盐的驱油机理.通过研究十二烷基苯磺酸钠(LAS)与各组分之间的复配作用对上述规律和机理进行了进一步验证.     

乙腈团簇增强的激光高价电离现象的质谱研究

利用脉宽为25 ns的脉冲Nd：YAG1064 nm激光, 在10¹⁰～10¹¹ W•cm^－２强度下, 用飞行时间质谱对乙腈分子束激光电离过程进行了研究, 发现了高价态的原子离子N^q+(q＝1～5)和C^q+(q＝1～4). 类氦离子N⁵⁺、C⁴⁺的最可几平动能分别高达566 eV和427 eV. 激光延时以及不同束源压力的实验结果表明, 这些高价离子可能来源于乙腈团簇的库仑爆炸过程. 提出一个多光子电离引发, 逆韧致吸收加热- 电子碰撞电离模型来解释高价离子的产生.     

2DNMR在泥页岩物性及流体评价中的应用探讨

纳米级孔隙、非达西渗流、自生自储是泥页岩油气层的主要特征,常规NMR技术难以检测到T2弛豫时间短于0.1 ms的纳米级孔隙,并难以准确评价泥页岩储层中的孔隙流体性质与含量.为了解决以上问题,以济阳坳陷下第三系沙河街组泥页岩油气主要勘探层段为研究对象,采用高分辨率2D NMR技术对采自3口井的11块泥页岩样品分别进行1D、2D NMR分析.结果表明,T2谱能够检测到泥页岩中的全部孔隙量;D-T2谱能够准确评价孔隙流体类型与含量,且核磁含油饱和度与石油的产液量、岩石热解的液态烃量具有可对比性.该项研究对精细评价泥页岩油气储层具有十分重要的意义,对进一步发展高分辨率2D NMR技术具有一定的促进作用.     

Vlasov-Poisson方程半拉格朗日守恒算法

利用三阶迎风插值多项式结合限制子方法,构造Vlasov-Poisson方程的半拉格朗日守恒型格式,可保持Vlasov-Poisson方程解的正性.计算朗道阻尼,双束不稳定性等典型问题,并与样条插值方法、UGKS方法进行比较,模拟结果表明半拉格朗日守恒性格式在Vlasov-Poisson方程求解中具有较高分辨率.     

利用对称性原理推导几何光学三定律

从对称性的角度,分析了光波在无限大均匀介质中、两种媒质的分界面上传播必须遵从的时间和空间平移不变性,推导出光的直线传播、反射以及折射定律,揭示了支配几何光学三定律的更为深刻而底层的对称性原因,这种视角对于光学部分的教学将产生深刻的影响.     

一种基于单磁通量子的超导纳米线单光子探测器阵列的读出电路

超导纳米线单光子探测(Superconducting Nanowire Single Photon Detector, SNSPD)阵列可以实现单光子成像或高速单光子探测,如何有效对SNSPD阵列进行信号读出是实现SNSPD阵列的关键技术之一.本工作设计了一种基于超导单磁通量子(Single Flux Quantum, SFQ)的SNSPD阵列读出电路.该读出电路能够实现对阵列中SNSPD的地址分辨.实验采用的核心编码电路利用4位二进制码对包含8个SNSPD的阵列进行编码,使用了基于SFQ的异或逻辑单元、D触发器、分路器和约瑟夫森传输线等标准单元,总计使用191个约瑟夫森结,采用两级流水线设计,仿真中最高可在19.4 GHz的时钟频率下工作,功耗为42.1μW.在液氦环境下完成了编码电路的功能测试,验证了编码功能的正确性.     

He+ 辐照剂量对钨纳米丝生长的影响

采用低能(50eV)大流强的He+ 辐照多晶钨材料,辐照温度1420±50K,辐照剂量从1.0×1024ions/m2逐渐增加到1.0×1027ions/m2,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、称重等手段分析辐照后钨样品表面微观结构的形貌改变及质量损失的情况,系统的研究了He+ 辐照剂量对钨纳米丝生长的影响.结果表明,随着He+ 辐照剂量的增加,钨纳米丝的厚度最终达到饱和,由于辐照后钨表面存在致密的钨纳米丝层,进而导致到达钨纳米丝层底部的He+ 数量和能量降低,从而导致钨纳米丝生长速率显著降低,且当钨纳米丝生长速率和和钨纳米丝的侵蚀速率相等时,钨纳米丝生长将会达到平衡.