工业热过程中无意产生的持久性有机污染物生成机理

持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)可在工业热过程中无意生成和被排放,而探究其生成机理是发展源头减排技术的基础.本文在梳理文献的基础上,发现二(噁)英的生成理论有了一些新的突破.关于氯酚和氯苯等前驱体在热过程中生成自由基中间体的研究,能够从分子层面上揭示二(噁)英的生...     

混合染料荧光选择性增强受激拉曼散射Stokes波

报道用不同混合比的罗丹明6G(R6G)和罗丹明B(RB)混合染料荧光选择性放大CCl₄和苯的受激拉曼散射不同阶次Stokes波。CCl₄二至五阶Stokes波分别被混合摩尔比为20∶2,20∶13及20∶40(R6g∶RB)的R6G和RB的混合染料荧光放大;一阶Stokes波强度被混合溶液削弱。这是由于到二至五阶Stokes波分别位于以上三种混合溶液荧光峰附近,并且都远离了R6G和RB的吸收峰,混合溶液的荧光增强作用大于吸收作用,因此这几阶Stokes被混合溶液荧光放大。而CCl₄的一阶Stokes位于RB吸收峰附近,又远离各混合溶液荧光峰,溶液的吸收作用大于荧光增强作用,导致一阶Stokes被混合溶液削弱。文章还报道了苯的一、二和三阶Stokes波分别被不同混合比的R6G和DCM的混合乙醇溶液放大,并预测了该方法应用前景。     

Radially polarized and passively Q-switched Nd:YAG laser with composite structure of gain medium

We report on a radially polarized and passively Q-switched Nd:YAG/Cr4+:YAG laser.The bulk Nd:YAG crystal is bonded with two undoped YAG crystal end caps to weaken the thermal lens e?ect and thus,enhance the extraction of stored energy in the bulk gain material.In the absence of active water cooling,the average laser power reaches 383 mW with 33% slope efficiency,and the laser pulse achieves 1.457-W peak power,18.9-ns duration,and 13.9-kHz repetition rate with 97.6% polarization purity.     

金红石相含量对TiO_2纳米纤维光催化的影响

本文采用静电纺丝法制备出不同前驱条件下的TiO_2纳米纤维。用扫描电镜对样品的形貌进行表征,结果表明纤维直径约为100nm且表面粗糙;X-射线衍射和拉曼结果显示不同前驱条件制备的样品中锐钛矿相与金红石相的比例不同;利用紫外可见分光光度计测试TiO_2纳米纤维对亚甲基蓝的光催化活性分析所制样品的光催化活性,结果表明加热条件下样品的活性更高;原因是加热条件下金红石相的含量更多,两相混合为电子跃迁提供更多的跃迁能级,增加了光生电子和空穴的寿命,从而减少两者的复合几率,提高TiO_2纳米纤维的光催化活性。     

采用曲率传感器测量热透镜焦距

分析了用光栅型波前曲率传感器测量热透镜焦距的基本原理,针对高功率固体激光器的工作特点,结合实验现象推导了在热透镜效应较强时热透镜焦距变化的计算公式。对半导体二极管(LD)侧面泵浦的百W级Nd:YAG激光棒在泵浦电流为15~25 A时的热透镜焦距值进行了测量,讨论了可能存在的误差。实验现象和理论分析一致,测量的热透镜焦距值与理论值符合得较好。     

界定Stackelberg博弈下的混合平衡交通网络效率损失

考虑一个受控制的交通网络,一类用户属于领导者,按照系统最优原则选择出行路径;另一类用户属于跟随者且具有不完全信息,按照Logit型随机用户平衡原则选择出行路径.建立了描述这种Stackelberg博弈下的混合平衡出行行为的变分不等式模型,给出了满足此种混合平衡的交通网络的效率损失上界,结果表明,效率损失上界与被研究的交通网络拓扑结构,交通需求及控制系数有关.     

OTEC增温再热朗肯动力循环分析

本文提出了一种OTEC(OTEC,Ocean Thermal Energy Conversion)增温再热朗肯动力循环,通过第二类吸收式热泵提升热源品质,在热力循环中创造一个相对高温区,与表层温海水共同对朗肯循环的湿工质进行过热,保证了透平出口干度,提升了循环的平均吸热温度,实现了单一热源下的梯级加热和能级匹配,系统效率得到较大的提升。论文构建了OTEC增温再热朗肯动力循环热力学模型,对比了增温再热朗肯动力循环与传统循环的热力性能,并分析了热泵子循环的最佳增温温度。结果表明：增温再热的效果与OTEC循环工质有较大关联,且存在最佳增温温度;对于采用R134A等近似等熵工质的OTEC循环,增温再热的热力性能提升不明显;而对于CO₂等工作在亚临界区间的工质而言,增温再热可使热效率提升19.63%⁴1.71%;对于NH₃等过热需求较大工质而言,增温再热具有显著的提升效果;其中NH₃工质的提升幅度最高,最佳增温温度为42.5°C,OTEC循环热效率可由2.34%提升至4.25%,升幅达84.45%。     

新型液氦温区热声驱动制冷系统研究

提出一种采用气液耦合谐振子的新型热声驱动制冷系统,理论上首次实现液氦温区制冷。模拟结果显示,系统最低无负荷制冷温度达到5.9 K,为目前热声制冷系统的最低记录。本文首先基于数值模拟优化了新型热声制冷系统结构参数;然后,分别揭示了系统内部关键参数的沿程分布以及热力学性能的影响规律。本研究填补了热声制冷技术应用于液氦温区的空白,有望为航天、低温电子器件及氢能源利用等领域中的新型热驱动制冷机奠定理论基础。     

CSNS-Ⅱ靶站质子束窗结构设计与优化分析

中国散裂中子源（CSNS）靶站质子束窗位于环到靶站输运线（RTBT）与靶站交接面,起到隔离加速器高真空和靶站氦气环境的作用。随着束流功率提高,目前质子束窗单层膜结构形式已无法满足CSNS-Ⅱ 500 kW的高功率需求,因此开展CSNS-Ⅱ质子束窗研制,设计出双层膜中间通水的冷却结构,完成质子束窗双层膜的薄膜半径、薄膜厚度、水冷槽长度与宽度、对流换热系数等各参数对质子束窗温升与热应力的影响分析。通过冷却水需求分析得出,冷却水流速需大于15 L/min。通过质子束窗主体的流固耦合分析,消除箱体内部死水区域。最终优化后质子束窗薄膜位置最高温度47.8℃,薄膜位置最高热应力30.758 MPa。通过FLUKA软件对质子束窗材料的辐照损伤性能进行分析,在每年5 000 h工作时长、500 kW高功率束流的辐照下,辐照损伤DPA计算值为1.285 DPA,质子束窗的安全使用寿命在7年以上。     

固定床气体吸附过程温升的计算模型

本文采用等温模型、非等温绝热模型和非等温定壁温模型对二氧化碳占10%的二氧化碳氮气双组分气体在吸附剂沸石13X上吸附过程进行了数值模拟,并对结果进行了分析.结果表明三种模型计算的结果差别很大,非等温非绝热模型的分离效果,温升幅度均处于另两种模型之间,温度对吸附过程有着巨大的影响,必须考虑边界条件和吸附剂热物性的影响.采用非等温非平衡模型进行吸附过程模拟是最合理的.