非球形颗粒布朗运动的涨落-格子Boltzmann数值研究

采用涨落-格子Boltzmann方法对非球形颗粒(二维)的布朗运动进行直接数值模拟.数值结果包括椭圆形、矩形颗粒的速度均方值及速度自相关函数等.研究发现,对于非球形颗粒,其方向性并没有影响能量均分原理的适用性,每个自由度的能量由其速度或角速度的均方值确定,而且计算的颗粒平动温度和转动温度一致.此外,颗粒的速度自相关函数在相对长的时间内以~ct^-1的规律衰减,其系数c与颗粒的形状无关.     

中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量

中国散裂中子源(CSNS)已于2018年5月建设完工,随后进行了试运行.其中的反角白光中子束线(Back-n)可用于中子核数据测量、中子物理研究和核技术应用等多方面的实验.本文报道对该中子束的品质参数测量实验过程以及最终实验结果.实验主要采用中子飞行时间法,利用~(235)U,~(238)U裂变室和~6Li-Si探测器测量了中子能谱和中子注量率,又利用闪烁体-互补金属氧化物半导体探测系统测量了中子束斑的剖面,得到了该束线的初步实验测量结果.其中白光中子的全能谱测量范围eV—100 MeV,给出了不确定度分析;给出了中子注量率两个实验厅位置的满功率值;给出了白光中子在直径60 mm情况下的全能区束斑.通过与模拟结果的比较探讨了以上结果的合理性,并提出了改进计划.这些实验结果为以后该束线的核数据测量和探测器标定实验奠定了基础.     

有限尺寸胶体体系的二维结晶

从工业上的大尺寸晶体生长到实验室中受限小体系的结晶,结晶是普遍存在的物理现象,也一直是物理学中的重要研究课题.与大尺度结晶相变的研究相比,对于有限小尺度体系结晶过程的研究相对较少.本文通过设计具有吸引相互作用的胶体体系,在实验上研究了有限小尺寸胶体体系的二维结晶相变.通过计算和分析径向分布函数、泰森多边形以及取向序参量,发现有限小尺寸体系的结晶过程是从中央高密度区域开始,随着结晶的进行,周围液相减小而晶相增加,最后完全转变为晶态的过程.体系结晶速率呈现两个阶段:在结晶初期中央区域是高密度的亚稳态液体,会降低结晶自由能能垒,使得体系快速结晶;随后晶相长大,亚稳态液体消失,体系结晶速率变慢.此外,通过统计有序度参量的分布发现:在结晶过程中,序参量出现双峰分布,分别对应液相和晶相,与大尺度胶体体系的二维结晶行为一致,说明序参量分布的变化规律是二维结晶相变的重要特征.     

基于区域辐射一致性的移动阴影检测

为了同时检测本影与半影区域,提出并证明了阴影区域辐射的一致性属性。获取超像素区域轮廓内的点集合,将像素点集合(PCC)分为目标前景区域(目标PCC)和阴影区域(阴影PCC),利用所提出的基于区域生长的完整阴影检测与目标掩码增长算法,通过融合完整的阴影区域、完整的目标前景区域和ViBe掩码这三个部分,实现了前景目标掩码反向增长。在公开数据集中的实验结果表明,所提方法的阴影检测平均精度达到了82.5%,性能显著优于传统方法。目标掩码的平均增长率达到了8.84%,准确率达到了95%以上。     

熔体温度对负离子配位多面体生长基元聚集体结构的影响

据Na2SiO3与BaB2O4晶体和熔体的高温拉曼光谱测试结果综合分析后提出:熔体的温度对负离子配位多面体生长基元相互联结的聚集体结构有影响.在高温熔体中,高电价、离子半径小的阳离子配位多面体往往孤立存在.当熔体过冷度大时,孤立的负离子配位多面体顶角上的氧与低电价、离子半径大的阳离子配位构成大维度的聚集体.同质异构晶体的熔体拉曼谱都显示出相同的孤立负离子配位多面体振动峰.     

弛豫铁电单晶(PMNT)中负离子配位多面体结晶方位与工程化畴

本文从晶体中负离子配位多面体结构基元结晶方位及其形变的论点讨论了PMNT晶体工程化畴的形成机理,认为晶体工程化畴的形成是在电场作用下,当A位离子沿着晶体a、b、c轴孔道发生位移导致B八面体中的B离子位移和B八面体形变,两者相互制约所致,三方和四方晶系的晶体中畴的形成都是沿着B八面体的对角线方向分布.     

晶体中负离子配位多面体结晶方位、形变与晶体压电、铁电性

本文研究了压电、铁电晶体中负离子配位多面体的结晶方位与形变,提出了压电晶体中同一种负离子配位多面体的结晶方位是一致的.在铁电晶体中,负离子配位多面体发生形变,伴随着晶体发生顺电-铁电相变,并从这一基本过程出发,对铁电体相变的形成机理进行了讨论.     

Study on the mixing of fluid in curved microchannelswith heterogeneous surface potentials

In this paper the mixing of a sample in the curved microchannel with heterogeneous surface potentials is analysed numerically by using the control-volume-based finite difference method. The rigorous models for describing the wall potential and external potential are solved to get the distribution of wall potential and external potential, then momentum equation is solved to get the fully developed flow field. Finally the mass transport equation is solved to get the concentration field. The results show that the curved microchannel has an optimized capability of sample mixing and transport when the heterogeneous surface is located at the left conjunction between the curved part and straight part. The variation of heterogeneous surface potential $\psi_{\rm n}$has more influence on the capability of sample mixing than on that of sample transport. The ratio of the curved microchannel's radius to width has a comparable effect on the capability of sample mixing and transport. The conclusions above are helpful to the optimization of the design of microfluidic devices for the improvement of the efficiency of sample mixing.     

Research on nucleation and coagulation of nanoparticles in parallel twin jets

The large eddy simulation method has been used to simulate the diffusion of H2SO4 vapor in the parallel twin jets.The distributions of number concentration and size of nanoparticles produced by nucleation and coagulation in sulfuric acid/water system are given.The functions of the sulfur content,relative humidity and jet Reynolds number are evaluated according to the distributions of number concentration and size of nanoparticles.The results show that the nucleation in sulfuric acid/water system produces large number of nanoparticles ,and gas-to-nanoparticle conversion mostly takes place in the middle and interface of the twin jets.The coagulation process of particles reduces the number concentration,while increases the mean particle size.For the case with higher sulfur content,more number and smaller size nanoparticles are produced by nucleation and coagulation.There is also a larger number of nanoparticles for the cases with higher relative humidity and jet Reynolds number.