现代物理百家短文

 主张用简洁语言、生动比喻向“外行人”说明物理学真谛,本刊志此久矣.虽四度春秋,但成效甚微.近读钱三强论爱因斯坦成功之道,颇受启发.许乡大孚众望的物理学家,除了具有卓越的科学成就和可贵的思想品质外,还有一种深入浅出、简明清晰的科学普及才能.鉴于此,本刊汇集一些物理学大师短文、书信、演讲,摘取精华,略加评点,扣以标题发表。《现代物理百家短文》这一新栏目,如蒙读者喜爱,则是编者由衷的愿望.     

瓦斯煤尘爆炸火焰光谱的实验研究

本文概述了瓦斯煤尘爆炸火焰光谱实验研究的重要性,我们在弱爆炸和探测器小视场角的条件下,利用自己研制的多波道仪,在一端开口的Φ200cm×2900cm大型管道里,得到了CH4、空气和煤尘的混合物在不同状态下,特征波长λ等于0.8875、1.000、1.505、2.801和4.346微米(μ)的绝对辐射强度及其有关的变化规律,对结果进行了分析讨论,并与国外实验结果进行了对比,根据测量λ=4.346μ绝对辐射强度和我们选择的黑体辐射模型,获得了爆炸火焰的温度,该项研究不仅在工业中具有重要意义,而且对燃烧和化学动力学的研究也具有参考价值。     

学问之道

 我没参与教研高能物理学专业工作,焉能谈经验.虚度五十载,深深体会:“学问之道其得不难者失之必易;惟艰难以得之者其能竞业以守之.     

基于变长度染色体混沌遗传算法的专用交通道优化

大型运动会要求主办方在规定时间内将相关人员从运动员村运送至指定比赛场馆.基于大城市日趋严重的交通拥堵,为满足运送时间的要求,通常在城市公共交通网络中设置专用交通道.但专用交通道的设置会对城市公共交通产生影响,最小化其对城市公共交通影响是专用交通道优化问题的关键.针对此类问题,在给出了改进的混合整数规划模型的基础上,提出了基于问题特性的变长度染色体混沌遗传算法,包括变长度染色体编码、混沌个体初始化、交叉操作、变异操作、适应度函数的计算和不可行解的惩罚、修复策略等.最后,以经典算例和随机生成算例对算法有效性进行了验证.     

Electron capture rates for iron group nuclei at the surface of magnetar

Effects of an ultra-strong magnetic field on electron capture rates for 55Co are analyzed in the nuclear shell model and under the Landau energy levels quantized approximation in the ultra-strong magnetic field, and the electron capture rates on 10 abundant iron group nuclei at the surface of a magnetar are given. The results show that electron capture rates on 55Co are increased greatly in the ultra-strong magnetic field, by about 3 orders of magnitude generally. These conclusions play an important role in future study of the evolution of magnetars.     

热粘性对发动机排气管道中噪声传播的影响

声波在气体中传播时,气体的热粘性效应会使声波产生一定程度的衰减,且气体的声吸收系数随温度的升高而增大。由于发动机的排气温度较高,热粘性效应引起的排气管道中的噪声衰减应加以考虑。基于准平面波理论,首次计算了考虑热粘性效应时不同温度、流速和管道尺寸下排气管道中的传递损失,分析了各参数对管道中噪声衰减的影响。结果表明,随着温度和频率的升高热粘性声衰减增强,而气流流速和管道直径的增加会降低直管中的热粘性声衰减。对于简单膨胀腔,传递损失的预测结果表明,热粘性效应使通过频率处的声衰减有所改善。     

冷端孔径及进口压力对涡流管性能影响的实验研究

设计了涡流管实验样机,在不同进口压力和冷流比工况下,实验测量了三种冷端孔径的涡流管性能,并分析了冷端孔径、喷嘴环端面间隙及进口压力对涡流管性能的影响。实验结果表明,冷端孔径为5mm的涡流管降温及制冷性能最佳,最佳冷端孔径与涡流管径之比为0.5。在进口压力为0.4MPa工况下,其冷端最大温降分别比冷端孔径为4mm和6mm的涡流管大6.1℃和2.9℃,最大制冷量分别大30.2%和5.4%;在所有进口压力工况下,对应于最大冷端温降的最佳冷流比约为0.5,而对应于最大制冷量的最佳冷流比约为0.65。在进口压力为0.3~0.5MPa范围内,涡流管冷端温降和制冷量均随着进口压力的升高而增大,且进口压力越高,冷端温降的增长速度越慢;制冷性能系数COP随着进口压力的升高而降低,而等熵温度效率则几乎不随进口压力改变而变化,仅是冷流比的函数。同时,实验发现,喷嘴环端面间隙对涡流管能量分离效应影响很大,设计制造过程中必须消除其影响。     

2MeV有箔注入器的束流调试

 为20MeV 直线感应加速器建造的2MeV注入器的束流技术指标经过一年多实验调试已达到能量2MeV、束流3kA、亮度≥10⁸A/(m·rad) ²。建立了二维数字模型对注入器的电子发射和束流传输过程进行模拟,模拟结果指导了实验调试,分析了有箔二极管中发生的聚焦作用。     

充分发展槽道湍流的小波数值分析

数值计算了高斯子波变换Navier Stokes(N-S)方程后得到的积分方程.在利用高斯子波得到的以弯曲度为基本量的无穷域中N-S方程的基础上,得到了有界区域内的以弯曲度为基本量的N-S方程.将此N-S方程看作一个特殊的扩散方程,将压力项与对流项看作是源项,得到一个积分方程.利用特征线法对该方程求解,得到通解.并将所得结果运用于对称槽道湍流和非对称槽道湍流的研究中.将计算与实验所得的平均量与实验结果进行了对比.