流动注射-氢化物发生-原子荧光光谱仪数学模型优化研究

流动注射-氢化物发生-原子荧光光谱法由于具有灵敏度高、测量范围宽、分析速度快等很多优点,在卫生、环保、地质、冶金等行业得到了广泛应用。但是,影响氢化物发生-原子荧光光谱仪灵敏度和谱峰展宽的因素很多,一般都是通过多次实验寻找最佳实验条件,实验条件的优化比较困难。针对这一问题,根据氢化物发生化学反应的特点以及检测系统的组成原理,利用质量守恒等物理定律,提出了一个测试系统的数学模型,建立了各实验参数与仪器灵敏度和谱峰展宽系数之间的函数关系,以对-氨基苯胂酸标准品的测试为例,通过理论仿真与实验结果相比较,证明这个模型能很好的模拟实验系统。最后,利用提出的数学模型,本文给出了各参数与灵敏度和谱峰展宽的关系图,提出气液分离器的容积、载流流速和进样体积是影响系统灵敏度和谱峰展宽的主要因素,利用这个关系图,综合调整三个参数,可以使灵敏度提高到原来的2.9倍,谱峰展宽缩小到原来的0.76,为优化实验条件提供了理论指导。     

高超声速飞行流场中的最大氧离解度分析

针对大气层内高超声速飞行时的化学非平衡现象,建立了沿驻点线流动的空气中氧离解度的计算模型. 模型假设氮气在氧气未充分离解时不发生离解,并且不涉及边界层内的复合反应. 理论计算发现,空气中氧的离解度随飞行高度的增加呈先增后减的非单调变化规律,其原因是由于化学反应平衡移动与非平衡效应相互作用的结果. 这一结论得到了数值模拟结果的验证,同时也解释了文献中当飞行高度较高时真实气体效应减弱的现象. 基于驻点线的近似理论模型,计算得到了轴对称钝头体绕流流场中的最大氧离解度及边界层外缘温度随飞行速度和高度变化的等值线图谱,相关结果可以为工程设计所用.      

谐波平衡法在动导数快速预测中的应用研究

谐波平衡法以傅里叶级数展开为基础,将周期性非定常流场的非定常求解过程转化为几个定常流场的耦合求解过程,并通过重建得到整个流场的非定常过程. 建立了基于谐波平衡法的动导数快速预测方法,数值模拟了超声速带翼导弹俯仰的动态流场,并通过积分法获取了俯仰动导数,与实验结果吻合很好;且在同等计算精度下,谐波平衡法的计算效率是双时间步方法的13 倍. 应用谐波平衡法研究了较大范围内减缩频率对俯仰动导数的影响规律. 研究发现,对于本外形,当减缩频率降低到一定值后,俯仰动导数的值迅速变化,甚至发生变号;对此现象产生的原因进行了深入分析,并通过对导弹自激俯仰运动的数值模拟验证了该结果. 此外,针对大攻角条件下动态流场非线性强的特点,开展了谐波平衡法在大攻角下的适用性研究. 结果表明,谐波平衡法在大攻角下也能取得很好的计算结果.      

混沌腔体换能器在反向滤波弹性检测中的应用及其仿真研究

针对传统单通道时间反转无损检测成像质量低,检测灵敏度差的问题,通过混沌腔体换能器(Chaotic Cavity Transducer:CCT)的应用,极大提高聚焦检测的能力。CCT的使用可以更好的利用介质的各经历态特性,其有效解决了单通道时间反转检测中的幻影成像及边界应力增加的问题。实验过程中采用了线性调频激发信号源(Chirped Excitation:CE)及反向滤波技术(Inverse Filter:IF),他们分别能够携带更多的能量及利用更多反转信号的模态,进而有效的提高信号聚焦的质量。为了更好的理解混沌腔体换能器的特性,采用了非连续Galerkin算法对其聚焦性能进行了数值仿真和分析。数值仿真的结果及混响介质检测与成像的实现,验证了CCT与CE及IF结合应用的有效性和高效性。      

基于非关联流动法则的圆形隧洞滑移线解答

圆形隧洞的滑移线方程早在20世纪中期苏联学者已给出解答,并在国内广泛应用．推导过程中假设滑移线与速度矢量方向夹角为45°-φ/2是错误的,理论上滑移线与速度矢量方向的夹角与采用的流动法则有关．该文分别从关联流动法则和非关联流动法则出发,推导了圆形隧洞的滑移线方程和水平方向破裂体深度的表达式．通过与模型试验结果进行对比,对岩土材料应采用基于非关联流动法则的滑移线解答.     

不同润湿性纳米通道内库埃特流动的模拟

利用非平衡分子动力学模拟方法, 模拟了两无限大平行平板组成的纳米通道内的库埃特流动, 并给出了壁面润湿性和速度对流场密度、速度分布及壁面滑移的影响规律.数值模拟中, 统计系综采用微正则系综, 势能函数选用LJ/126模型, 壁面设为刚性原子壁面, 温度校正使用速度定标法, 牛顿运动方程的求解则采用文莱特算法.结果表明, 纳米通道内流体密度呈对称的衰减振荡分布, 且随壁面润湿性的降低, 振荡幅度减小, 振荡周期保持不变;滑移量随壁面润湿性的提高而降低, 甚至在亲水壁面时出现负滑移现象;随壁面速度的增加滑移速度逐渐增大, 且在流体呈现非线性流动阶段其增幅显著加大.另外, 还发现当壁面设置为超疏水性时, 壁面滑移呈现出随润湿性降低而减小的反常现象, 并基于杨氏方程对其进行了解释.     

自然环境流动与力学

 本文概述了自然环境流动的基本内涵,阐明自然环境流动及其中的物质、能量输运是认识环境和灾害发生及演化内在机理的基本科学问题,分析了自然环境流动的主要特征和研究方法,提出自然环境流动的主要研究内容和当前迫切需要研究的若干问题.     

流动注射化学发光法灵敏检测牛血清白蛋白

基于牛血清白蛋白(BSA)在碱性介质中对luminol-H₂O₂体系化学发光的增敏作用,结合流动注射化学发光技术提出了一种快速、 灵敏检测BSA的新方法。在优化条件下,检测BSA的线性范围为2.5×10-9～1.0×10-6 mol·L-1,检出限为5.8×10-10 mol·L-1,样品检测速率达112个·h-1。对1.0×10-7 mol·L-1 BSA溶液重复测定11次,相对标准偏差RSD为0.8%。该方法已成功应用于实际样品牛血清中BSA含量的测定。结合化学发光光谱和紫外可见吸收光谱,对luminol-H₂O₂-BSA体系可能的反应机理进行了探讨。     

DH36钢拉伸塑性流动特性及本构关系

对DH36钢在温度从293~800 K、应变率为0.001和0.1 s-1的拉伸塑性流动特性进行实验研究,通过端口形貌图对变形前后的试样进行了微观分析,结果表明:(1)在实验温度范围内,0.001和0.1 s-1的应变率下,第三型应变时效现象出现,随应变率的增加,时效发生的温度区域移向更高温度;(2)第三型应变时效的发生与合金原子在晶界和晶粒中大量的第二相析出强化有关联;(3)建立包含第三型应变时效现象的统一本构模型,通过比较该模型能够较好的预测DH36的塑性拉伸流动应力。     

流动场对膜层层组装过程的影响

分别在层层组装膜的沉积和淋洗步骤中引入流动场, 用紫外-可见光谱对多层膜的组装过程进行了跟踪, 用原子力显微镜对膜的表面粗糙度进行了观察, 用X射线反射(XRR)对膜的厚度和粗糙度进行了评估. 实验结果表明, 在沉积步骤中, 流动场可以促进高分子与组装基底的接触, 从而提升组装速度; 而在淋洗步骤中, 搅拌下的流动场不仅可以冲洗掉膜表面物理吸附的高分子, 还能够降低膜的粗糙度, 使得膜表面更加平整.