基于斯特林制冷机的磁体冷却系统实验研究

为了减小磁共振成像低温超导磁体冷却过程中的液氮和液氦消耗,提高降温过程的可控性,提出基于千瓦级斯特林制冷机的氦气循环冷却系统,可将磁体快速冷却至液氮温度以下。对冷却系统建立数学物理模型并开展数值计算,在氦气平均压力为1.7 bar、流速为9.8 m/s时,系统冷却总重量为2 t的室温超导磁体至液氮温度仅需59.0 h。基于模拟结果开展实验研究,在相同条件下磁体实际降温时间为69.5 h,模拟计算与实验结果吻合良好。结果表明,该系统具备快速冷却超导磁体的能力,具有广阔的应用前景和深远的影响。     

基于概率假设密度的无线传感器网络多目标跟踪算法

针对无线传感器网络多目标跟踪过程中杂波难以去除以及由数据关联复杂带来的计算复杂度高的问题,将概率假设密度滤波器应用于无线传感器网络,以更好地对多目标状态信息进行融合估计;首先,建立簇-树型无线传感器网络模型,并运用随机有限集理论对目标状态模型和传感器观测模型进行描述;然后,根据目标与节点之间的距离设置观测阈值,当传感器节点测量值小于观测阈值时,概率假设密度滤波器将实时对该组测量数据进行处理,从而实现传感器网络对目标状态的联合检测与跟踪;仿真结果表明,在无线传感器网络的多目标跟踪应用中,该算法比粒子滤波算法具有更高的跟踪效率和精度。     

高马赫数燃烧强化的激波风洞试验研究

基于中国科学院力学研究所的JF-24激波风洞, 通过开展高马赫数超燃冲压发动机的直连试验, 研究了高马赫数燃烧的强化方法以及燃料类型对燃烧的影响. 试验段是采用凹腔结构的圆截面燃烧室, 喷孔布置在隔离段, 燃料分别是氢气和乙烯, 当量比均为0.7. 燃料喷注分别采用无支板和小支板两种构型, 后者部分喷孔位于小支板顶部. 两种构型均设置了流向近距双排喷孔, 可分别进行单环和双环喷注. 试验结果论证了飞行马赫数10.0条件下氢气和乙烯在超高速气流中的稳定燃烧性能. 并且, 相比于单环喷注, 双环喷注以及补充小支板可以强化燃烧. 推测其原因是双环射流和激波/分离结构的近距离交互作用很可能改善掺混, 而补充小支板顶部喷注还能利用更多空气组织掺混. 在同样采用双环耦合小支板顶部喷注的强化措施下, 氢气与乙烯燃烧效率接近, 但氢推力性能更优. 这是因为较高热值氢的释热更多. 此外, 试验还证明了在当前来流条件下, 释热受控于掺混, 且高温离解效应限制释热上限. 这是由于释热降低流速且提高静温, 使高温离解的吸热效应更加显著.      

LOCAL ERROR ESTIMATES FOR METHODS OF CHARACTERISTICS INCORPORATING STREAMLINE DIFFUSION

Allen and Liu (1995) introduced a new method for a time-dependent convec-tion dominated diffusion problem, which combines the modified method of characteristics and method of streamline diffusion. But they ignored the fact that the accuracy of time discretization decays at half an order when the characteristic line goes out of the domain. In present paper, the author shows that, as a remedy, a simple lumped scheme yields a full accuracy approximation. Forthermore, some local error bounds independent of the small viscosity are derived for this scheme outside the boundary layers.     

2021-08期封面

铝粉反应模型是对悬浮铝粉尘气-固两相爆轰进行数值模拟研究的关键。通过考虑铝粉燃烧产物氧化铝（Al₂O₃）在高温下的分解吸热反应,改进了铝粉的扩散燃烧模型。将该模型嵌入到三维的气-固两相爆轰数值计算程序中,分别对铝粉/空气混合物以及铝粉/氧气混合物的爆轰进行了数值模拟,计算得到的稳定爆轰波速度与实验结果、文献值均吻合较好,误差小于5.5%,表明改进的铝粉反应模型适用于不同氧化气体氛围中铝粉尘爆轰的模拟计算。此外,对两相爆轰参数及爆轰流场的物理量分布进行分析,获得了铝粉反应模型对爆轰波结构的影响规律。     

权重可变条件下员工绩效排名稳健性的Hasse图分析

绩效排名是绩效考核过程中关注度最高的环节,也是引发争议的“活火山”。因此,识别排名争议和控制排名风险是提升组织公平感和员工满意度的必要手段。以权重不确定性为切入点,应用偏序集理论重构绩效评价模型,获得员工绩效排名Hasse图,直观展示员工分层聚类及不稳健排序;并讨论Hasse图分层方法与性质。实例分析表明,利用偏序集构建的绩效评价模型有助于控制考核排名中的风险点,提升员工绩效考核质量。     

中红外和近红外数据融合的香型风格判别

烤烟香型的判别一直是烟草行业的关注焦点。利用中红外和近红外光谱对189份不同香型的烟叶进行分析。分别从中红外谱图数据中提取21个特征波数处以及近红外谱图数据中13个特征波数处的吸光值作为影响因素。通过主成分分析方法分别对选取的中红外、近红外数据进行烟叶清香型、中间香型和浓香型三种香型风格的定性分析。结果表明基于中红外和近红外数据PCA投影图中三种香型混淆严重,区分界面不清晰。随后,将中红外、近红外数据进行融合,将提取的34个特征波数处的吸光值同时代入主成分分析, 得到基于中红外和近红外融合数据的PCA投影图。该投影图可以将不同香型的烟叶明显地区分出来。随后利用后退法和遗传算法对中红外和近红外融合后的34个吸光度值进行变量选择,后退法选择出了24个变量,遗传算法选择出了19个变量。对比34,24和19个变量的烟叶三种香型风格的主成分投影图,遗传算法虽然选择了比较少的变量,但其仍然可以将烟叶进行准确的分类。利用遗传算法对中红外和近红外融合后数据进行变量选择,剔除对烟叶香型分类影响小的因素。最后,利用支持向量机建立烟叶清香型、中间香型和浓香型分类判别模型。该模型的建模结果准确率为92.72%,其中清香型、中间香型和浓香型的准确率分别为93.75%,92.11%和91.84%。内部交叉验证留一法结果准确率为88.74%,其中清香型、中间香型和浓香型的准确率分别为90.63%,86.84%和87.76%。对未知样本预报结果的准确率为86.84%,其中清香型、中间香型和浓香型的准确率分别为88.24%,85.71%和85.71%。无论是建模结果、留一法结果和预报结果其准确率都大于85%。研究结果表明中红外和近红外数据融合可以提供更多的特征信息,利用这些信息可以建立烟叶香型风格的分类判别模型,为烟叶香型风格快速鉴别提供帮助。     

土霉素对酶催化产物的荧光猝灭机理研究及其测定

酪氨酸在辣根过氧化物酶催化下被H2O2氧化为强荧光物质S,土霉素对其荧光产生猝灭作用,根据Stern-Volmer方程和荧光寿命研究发现土霉素对产物S的荧光猝灭为静态猝灭.实验得到土霉素与强荧光物质S反应的形成常数K=1.93×106 L/mol(25 ℃),结合点数n=1.95.反应热力学参数ΔG＜0,ΔH＞0,说明该反应是自发的吸热过程.根据荧光猝灭原则建立了测定土霉素的新方法,土霉素质量浓度在5.60～80.0 mg/L范围内与I0F/IF呈线性关系,线性相关系数为0.996 8,检出限为0.90 mg/L,相对标准偏差为0.73%.     

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使用Jsolver程序及托卡马克模拟程序TSC对紧凑型聚变裂变混合堆系统的反剪切平衡位形、自举电流份额及放电模拟进行数值模拟研究,以此探讨该混合堆的可行性和先进性.     

伊文思蓝作荧光探针研究牛血清白蛋白与红霉素之间的竞争反应

用伊文思蓝(EB,Evans blue)作荧光探针研究了红霉素(erythromycin,EM)对牛血清白蛋白(BSA,bo-vine serum albumin)的竞争反应。根据Stern-Volmer方程研究了荧光猝灭的类型及机理,伊文思蓝与牛血清白蛋白作用,使牛血清白蛋白荧光发生静态猝灭,即伊文思蓝和牛血清白蛋白形成了一种稳定的复合物。伊文思蓝与牛血清白蛋白的结合常数KBSA-EB=1.122×106L/mol,结合点数n=0.9935。当加入红霉素后,牛血清白蛋白的相对荧光强度恢复,表明红霉素与牛血清白蛋白发生了竞争反应,探讨了相关机理,得到了伊文思蓝与红霉素的结合常数KEB-EM=1.950×104L/mol。