超声速湍流边界层湍流统计与湍流结构分析

可压缩边界层转捩问题与湍流问题一直是制约高超声速飞行器发展的关键基础问题,也是近年来流体力学领域研究的热点问题.采用直接数值模拟方法,获得了空间发展的Ma=2.25超声速湍流边界层流场,通过对湍流边界层的发展状态进行评估,得出有效的Reynolds数Reθ 范围约为2600～4600.对壁面摩阻系数开展了分解,获得了各...     

双航海惯导联合旋转调制协同定位与误差参数估计

单轴/双轴旋转调制航海惯导备份配置满足了舰艇对于定位精度、可靠性、成本的综合要求,但系统间缺少信息融合。针对此问题,以单轴旋转惯导的姿态误差、速度误差、位置误差与双轴旋转惯导对应误差的差值以及两套惯导的陀螺常值漂移、水平加速度计常值零偏为系统状态,并以二者间扣除杆臂效应后的速度及位置的差值为观测量,通过联合旋转调制,改变两套系统IMU的相对姿态关系。分段常值可观测性分析表明,所有系统状态完全可观。建立了定位误差预测方程,对单轴旋转惯导方位陀螺漂移造成的定位误差进行预测补偿。实验结果表明,对单轴旋转惯导方位陀螺漂移造成的定位误差预测补偿后,其定位误差减小了30%,不仅满足了高可靠性的要求,而且提高了故障情况下的导航精度。     

金和银纳米粒子二维周期阵列的光学性质

本文利用离散点偶极子近似方法(DDA)研究了金和银纳米粒子二维周期阵列的光学性质。研究结果表明二维周期阵列的消光性质及其表面等离子共振(SPR)波长受到阵列内粒子组成材料、粒子形状尺寸、阵列周期和阵列排布方式等因素的影响。对于二维正方阵列,当周期较小时(一般小于300 nm),阵列的共振波长主要取决于粒子组成材料和形状尺寸;当周期与阵列单体的共振波长附近时,阵列的消光谱中会出现极窄且锐的SPR共振峰,峰位只与阵列的周期值相关。改变阵列在平行和垂直于入射光偏振方向的周期,可以方便地调节二维长方阵列的共振峰的峰位和峰宽。     

基于偏振技术的藻类水体散射光中叶绿素荧光分离方法研究

浮游藻类细胞内的叶绿素分子吸收光能后,会以释放能量的形式发射叶绿素荧光。水中颗粒物的弹性散射光是部分偏振光,而叶绿素荧光则是非偏振光,因此利用这一特性可以从总散射光谱中分离出荧光,从而达到反演叶绿素浓度的目的。但对于近岸等复杂水体,该方法能否适用并不清楚,基于此,实验通过测量分别分析了不同无机颗粒物浓度和叶绿素浓度对偏振分离方法的影响。结果表明,对含不同浓度无机颗粒物的藻类水体,分离出的荧光峰会随浓度增加有降低趋势,但是当颗粒物浓度达到300 mg·L-1时,反演结果仍然可靠。对含不同浓度叶绿素的藻类水体,叶绿素浓度越高,偏振方法分离荧光的效果越好,对低浓度正常水体,仍能识别。实验证明了利用偏振方法分离叶绿素荧光对复杂水体仍然有效,对进一步遥感探测近岸水体的叶绿素浓度具有重要意义。     

幂律分布研究简史

自然界与社会生活中存在各种各样性质迥异的幂律分布现象,因而对它们的研究具有广泛而深远的意义.近年来,借助于有效的物理和数学工具以及强大的计算机运算能力,科学家们对幂律分布的本质有了进一步深层次的理解.文章从统计物理学的角度,简要介绍了幂律分布的研究史以及最新的进展,并对它的形成机制及动力学影响作了一些简要的阐述.     

小型节能风冷绝热吸收制冷循环研究

电压缩空调器广泛使用所带来电力供应问题及其所用工质对环境潜在影响已成为推动燃气风冷空调器发展的强大动力。为解决传统风冷管内降膜吸收燃气空调所存在的高温、高压、高浓度、结晶、腐蚀、效率偏低等问题,提出一种回收冷剂水余热、将吸收传质过程与溶液冷却传热过程分阶段进行的风冷绝热吸收制冷循环,分析室外温度、蒸发温度和高发流量比等对循环特性影响。研究结果表明,该循环是切实可行的,既节能,又能保证环境温度较高时系统稳定运行和较高能效比。     

一种基于相对声程差的高精度逐点聚焦实现方法

针对超声成像逐点聚焦延时参数容量大、工程实现困难的问题,提出一种基于相对声程差的高精度逐点聚焦实现方法。该方法对逐点聚焦延时参数进行分解,压缩存储,并在逐点聚焦过程中实时解压生成聚焦延时参数,用于高精度的逐点聚焦中。为了验证该方法,本文以128阵元16通道的凸阵探头为例,进行了相关的数学推导和证明。在此基础上,给出了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的高精度逐点聚焦模块的硬件实现原理框图,并对该逐点聚焦方法的性能进行了分析讨论,验证了该方法的优越性。     

Effect of Gas Pressure on Nanocrystalline Diamond Films Prepared by Electron-Assisted Chemical Vapour Deposition

With use of electron-assisted chemical vapour deposition （EACVD） technology, nanocrystalline diamond films are successfully deposited on an α-SiC single phase ceramics substrate by means of reduction of the reactive gas pressure. The structure and surface morphology of the deposited films are characterized by Raman spectroscopy, x-ray diffraction （XRD）, field emission scanning electron microscopy （FE-SEM） and atomic force microscopy （AFM）. The results examined by FE-SEM and AFM show that when the gas pressure was reduced to 0.5- 1 kPa, the surface grain size and surface roughness of the diamond film are decreased greatly to 18-32nm and 34-58nm respectively. The grain sizes estimated from full with at half maximum of （111） XRD peak by the Scherrer formula are 6-28 nm. However, too high secondary nucleation rate may result in pores and defects in the deposited films. Only at suitable gas pressure （1 kPa） to deposit films can we obtain densification and better quality nanocrystalline films.     

收缩段对燃气轮机排气蜗壳性能影响的数值研究

燃气轮机排气蜗壳与试验风洞匹配需增设收缩段部件,本文采用数值方法研究了收缩段对排气蜗壳内部流场和性能的影响。通过仿真软件CFX计算了有无收缩段及整流锥的两种排气蜗壳流场,分析了各截面上总压损失系数及流线分布规律。结果表明在蜗壳进口前增设收缩段与整流锥对排气蜗壳气动性能无显著影响,可通过试验获得排气蜗壳相应气动性能参数。     

三电极等离子体合成射流激励器工作特性参数影响实验

采用放电测量和光学诊断技术对三电极等离子体合成射流激励器放电特性及流场特性进行了实验研究,分析了放电电容、激励器腔体体积和射流出口直径对三电极等离子体合成射流流场分布及速度特性的影响.实验结果表明:三电极等离子体合成射流激励器放电过程包含触发、放电增强、放电衰减和电弧熄灭4个阶段,表现出典型的欠阻尼放电特征;等离子体合成射流流场包含射流主流、"前驱激波"和复杂的反射波系.放电电容、腔体体积和射流出口直径均存在一阈值,当电容和出口直径小于阈值、腔体体积大于阈值时,"前驱激波"以当地声速（约345 m/s）恒速传播,否则"前驱激波"则以大于345 m/s的速度传播,且与射流速度呈现相同的变化趋势,即随着放电电容和出口直径的增加而增大,随着腔体体积的增加而减小.