应用分离涡模型计算斜圆柱孔气膜冷却

分离涡模型(DES,Detached eddy simulation)兼有雷诺时均湍流模型计算量较小和大涡模拟计算精度高的优点。本文利用DES对平板单斜圆柱孔的气膜冷却进行了数值模拟,并将结果同RANS湍流模型的计算结果以及实验数据相比较,表明DES能有效弥补RANS湍流模型在计算三维不均匀非定常湍流场的不足,更接近实际地反映了气膜冷却中的流动和换热的本质规律。     

正弦振动对航空相机成像影响的分析与验证

航空相机拍照时,由于受到振动影响成像分辨率会降低。采用动态调制传递函数研究正弦振动对成像的影响,通过基于空间域的计算方法对高频和低频振动的调制传递函数(MTF)进行了分析,指出了曝光时间不等于振动周期整数倍的一般情况时,高频振动对成像质量的影响也具有随机性,但没有低频振动的随机性明显。采用快速反射镜作为振动源进行成像实验,对获得的振动图像使用小波变换提取图像的高频信息。实验中将曝光时间设定为20ms,振动频率为50Hz时,高频信息波动范围仅为0.0582×104,可以认为基本没有波动。当振动频率为15Hz时,波动范围为0.6233×104,随机性很明显,而振动频率为65Hz时,波动范围为0.1245×104,随机性不明显。通过高频信息与MTF的对应关系,实验证明了理论分析的正确性。在理论分析和实验的基础上,总结了正弦振动对成像影响的普遍性结论。该结论可用于分析成像系统光机结构设计,也可应用于图像去模糊,具有一定的意义。     

硼酸晶体结构分析及拉曼光谱测试

对硼酸(H3BO3/B(OH)3)粉末进行XRD测试,确定其空间结构和所属对称点群;对硼酸晶体进行晶格振动模式分析,确定其有18个拉曼活性模式4Ag+2E1g+5E2g;并对其进行50~3800cm-1波段的Raman散射测试,利用理论结果对谱图进行了讨论,确定了各振动峰的特性。     

"神舟"号飞船的微重力测量

航天器在太空自由漂移时出现失重状态．当存在各种干扰力时，呈现微重力状态．失重状态使得物体各部分之间不产生压力作用或者形变作用，对此开展的研究称之为微重力科学．微重力用微重力加速度的值度量．准稳态加速度来自大气阻力、潮汐力、太阳辐射压等，分析得到“神舟”号飞船的准稳态加速度在10^-7g0以下．瞬变加速度和振动加速度可用石英挠性加速度计检测．“神舟”号飞船的微重力测量仪器具有三轴检测、守时、统计分析、依照预先注入的指令准实时传送微重力统计数据或原始数据的能力．该仪器带宽为(0．06—100)Hz，分辨率5μg0，量程(-10— 10)mg0，沿飞行轴线还有一个放大为(-150— 150)mg0的量程．该仪器对“神舟一号”到“神舟五号”各艘飞船轨道运行段实施全过程连续监测，准实时提供了飞船各种动作发生的时刻及引起的加速度量值，为飞船飞行控制、有效载荷动作监测和空间微重力科学实验分析提供了有效服务。     

用扬声器演示李萨如图形

在普通物理实验教学中,多用示波器观察李萨如图形,虽图形稳定,但不够直观。用电振音叉演示李萨如图形,由于电振音叉的固有频率不可调,只能观察到一种李萨如图形,而且也很难使图形稳定。既使有频率值存在一简单比值的音叉可供更换,也十分不便。本装置采用扬声器演示李萨如图形,不仅直观,而且同样可以得到各种稳定的李萨如图形。     

水波实验装置的改进

水波实验装置,一般由投影仪、消波水槽、闪频器和水波振动器等组成。该实验效果的好坏,水波振动器振动顿率的稳定性是个关键。常用的振动器是用杠杆与偏心轮组成的机械式振动器;也有用低频振荡源来策动电磁铁振动的电磁振动器。由于上述装置中机械结构的问题,往往使振动器的振动频率,达不到应有的稳定性,造成振动频率与闪频器的开放频率不能同步,观察到的波阵图就不能保持稳定。特别是演示水波的干涉现象,若两者达不到同步,要清晰地观察到波的加强与减弱的位置就比较困难。笔者改用电子振动器,解决了振动器振动频率的稳定性和闪频器同步的问题,使实验效果得到明显的改善。     

掺杂聚乙炔中的孤子振动定域模

在SSH模型基础上,本文研究了掺杂聚乙炔链中杂质势对孤子振动模的束缚影响。不同边界条件下的数值计算发现Goldstone模将受到杂质钉扎并出现两个新的定域模g₁′和g₂′。另外,还得到了其它已知的定域模g₂,g₃和g₅,这些定域模随杂质势的敏感程度各有不同,在所取参数下取得了与实验基本一致的结果。 关键词：     

基于超磁致伸缩材料的光纤光栅调谐范围研究

研究了基于超磁致伸缩材料实现对光纤布拉格光栅的动态调谐这一方案理论上可获得的最大调谐范围．利用超磁致伸缩换能器的输出特性,进行了超磁致伸缩换能器用于光纤布拉格光栅调谐的实验研究．分析了实验中影响可获得调谐范围的各种因素,如实际可获得的超磁致伸缩材料的特性、光纤布拉格光栅的特性以及换能器结构的设计．进一步讨论了在理论界限的前提下改进该方案可获得调谐范围的措施,并以施加预应力为例进行了实验验证．结果表明,通过给予超磁致伸缩材料合适的预应力,可以较明显地改善最大调谐范围．     

Analysis of Frequency Spectrum of Laser-Induced Vibration of Microbeam Resonators

The vibration phenomenon during pulsed laser heating of micro-beams is investigated. The beam is made of silicon and is heated by a laser pulse with a non-Gaussian temporal profile and with an ultrashort pulse duration of 2ps, which incites vibration due to the thermoelastic damping effect. This coupled thermoelastic problem is solved using an analytical-numerical technique based on the Laplace transformation. The damping ratio and resonant frequency shift ratio of beams due to the air damping effect and the thermoelastic damping effect are also examined and discussed.     

水体中溶解氧对声致发光的影响

采用声源频率为1.1 MHz的超声波, 在温度为283～313 K的范围内引发水中的声致发光, 发现声致发光强度的对数lnI和水中的溶解(DO)的浓度之间呈线性关系。同时模拟了水中含有5种阴离子: Cl-, SO-₄, F-, NO-₃, HCO-₃时阴离子的存在对声致发光的影响, 发现上述5种阴离子对声致发光强度没有影响。