充液矩形贮箱弹性箱底板应力与变形分析

基于相容拉格朗日-欧拉法,通过对流场与弹性固体间流固耦合作用的分析,得到了矩形贮箱弹性底板流固耦合系统的自由振动微分方程。将伯努利方程与外加激励条件、速度势函数耦合到自由振动方程中,采用迦辽金积分法,给出了矩形贮箱在流体作用下的应力与变形的解析解。讨论了弹性底板的抗弯刚度、结构尺寸、底板材料参数及流体深度等因素对底板应力与变形的影响。研究结果表明:在液体晃动非线性激励作用下,贮箱底板的应力和变形随着液体深度、板长的增大而增大,随着板厚的减小而增大,且成非线性变化关系;底板的变形及应力与底板的材料常数相关,其中板厚的变化对其变形和应力影响要比板长及液体深度的影响显著得多。本文结果可为工程实际中矩形贮箱的设计提供参考。     

Prediction of nanoparticle transport and deposition in bends

Nanoparticle transport and deposition in bends with circular cross-section are solved for different Reynolds numbers and Schmidt numbers. The perturbation method is used in solving the equations. The results show that the particle transport patterns are similar and independent of the particle size and other parameters when suspended nanoparticles flow in a straight tube. At the outside edge, particle deposition is the most intensive, while deposition at the inside edge is the weakest. In the upper and lower parts of the tube, depositions are approximately the same for different Schmidt numbers. Curvatures of tube, Reynolds number, and Schmidt number have second-order, forth-order, and first-order effects on the relative deposition efficiency, respectively.     

双谐波高频系统的同步加速器中发射度主导的长束团研究

在质子储存环中,长束团的长期储存要求采用比较平的 bucket 以增加纵向接收度。对于经过相空间冷却的低能散的束流,束流内部的库仑散射作用不能被忽略。本文讨论了对于处在临界能量以下的发射度主导的长束团双谐波高频系统的特性。为了保持束团长度不变,高频电压应作适当的提高以补偿空间电荷效应的作用。初始失配的束流的纵向运动也分别对于单谐波或双谐波系统进行了研究,对于前者失配度为20%时,纵向接收度太小导致经过几个同步周期后就出现明显的束流纤维化和散束。本文还引入了一种空间电荷作用因子和纵向失配度的概念来研究和分析发射度主导的长束团的纵向运动。采用ORBIT程序对FAIR-HESR加速器中的束流纵向运动进行了模拟跟踪计算,并与理论分析进行了比较。     

30MeV医用回旋加速器气体靶束流线的研制

中国原子能科学研究院于1994年研究建成我国第一台医用强流回旋加速器CYCIAE-30及配套放射性同位素生产线, 目前为了增加气体靶以生产新品种医用同位素, 在原有束流输运线的基础上开展了束流输运系统的升级改造方案设计, 包括束流线的总体布局考虑和光学设计, 并根据束流光学设计的结果, 进行了新增束流线上电磁元件的设计. 在物理设计的基础上, 还进行了施工设计以及各分系统的加工、调试、安装, 并以物理设计得到的参数为依据进行了束流调试, 靶上得到的束斑与理论值有较好的符合, 满足设计要求.     

100MeV强流质子回旋加速器高频腔公差研究

针对中国原子能科学研究院正在设计的100MeV强流质子回旋加速器, 研究并提出高频腔公差. 高频腔的误差包括加工安装的误差和重力引起的D板变形. 加工安装误差的存在干扰束团的径向和轴向运动, 用理论分析和数值模拟相结合的方法给出加工安装的公差; D板的重力变形引起加速间隙的轴向错位从而使束团产生轴向的相干振荡, 计算结果表明目前结构的D板变形在允许范围内.     

Effect of Surface Roughness and Reynolds Number on Self-Similarity of Velocity Profile in the Atmospheric Boundary Layer

Self-similarity of power law velocity profile of a simulated atmospheric boundary layer is studied experimentally. The results demonstrate that the self-similarity maintains very well along the streamwise direction for the same rough surface but changes significantly with the surface roughness at the same position. The self-similarity of the vertical velocity profiles is affected by enhancement of the free stream velocity when the roughness concentration is relatively denser.     

影响MFC产电能力及污水净化的非生物因素研究

以厌氧污泥接种模拟生活污水, 构建双室无介体型微生物燃料电池(MFC). 以输出功率密度、库仑效率和COD_Cr(化学需氧量)去除率为评价指标, 采用正交设计考察4种非生物因素(即阴、阳极材料、底物和电子受体)对MFC产电及污水净化的影响. 在此基础上进一步探讨阴极离子浓度对电能输出的影响. 结果表明: 对MFC产能及污水净化的影响因素顺序为: 电子受体＞阳极＞阴极＞底物, 最优组合为碳毡-乳酸钠-不锈钢板-铁氰化钾＋溶解氧|向阴极液中投加NaCl可使产电能力显著增强, 最佳投加量为150 mmol•L^－1. 同时, 阴极室定期添加铁氰化钾可维持电流稳定. 试验中, 葡萄糖型、乳酸钠型以及混合型底物模拟污水的COD_Cr均得到有效去除, 平均去除率达85.2%, 显示了研究的MFC具有很强的产电和污水净化能力.     

Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数

对Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数进行了研究,通过求解碰撞方程,获得了在van der Waals力和弹性变形力作用下,直径为100 nm至750 nm的邻苯二甲酸二辛酯纳米颗粒的碰撞系数．发现碰撞系数总体上随着颗粒直径和2个颗粒半径比的增加而减小;当颗粒直径为550 nm时,碰撞系数有一个突然的增加．最后给出了具有不同直径2个纳米颗粒碰撞系数的新表达式．     

通道中串列旋转圆柱的格子Boltzmann-虚拟区域方法的模拟

通过结合格子Boltzmann方法(LBM)和虚拟区域(Fictitiou sDomain)思想,建立格子Boltzmann-虚拟区域(LB-DF/FD)方法.采用两套网格系统,欧拉网格用于流体,拉格朗日网格用于固体.原有的LBM在计算运动固体的受力方面存在数据振荡,LB-DF/FD方法改进了此缺陷.为验证该方法,模拟圆柱绕流、圆形颗粒在无限长通道中平动及在无限大流场中转动三种情况,结果与其他数值解及理论解符合得很好.利用该方法模拟低雷诺数下通道中串列旋转圆柱周围的流场,分析圆柱间距(g)及雷诺数(Re)对流场结构的影响.给出Re=0.001,0.1和10下,0.2≤g≤8.0的流线结构、圆柱升力、阻力以及力矩等数值结果.结果表明,g对流场的结构及圆柱的受力有显著影响,Re对圆柱阻力及Stokes单元数目的影响较大.     

Nonclassicality of photon-added squeezed vacuum states

By applying the bosonic creation operator to squeezed vacuum states, this paper introduces a new kind of quantum states: photon-added squeezed vacuum states. It also presents an experimental approach to prepare these states, and investigates their quantum statistical properties by the numerical method. The results indicate that these states reveal some interesting non-classical properties, such as anti-bunching effects, squeezing effects and negativities of the relevant Wigner functions.