Nonlinear Landau--Zener Tunnelling with Two and Three-Body Interactions

We investigate the nonlinear Landau-Zener tunnelling of Bose-Einstein condensate （BEC） in an accelerating optical lattice with two- and three-body interactions between the particles. The influence of the three-body interaction on the eigenstates and the transition probability are discussed both anaJytically and numerically. The analytical eigenstates and the tunnelling probability are obtained, which are verified by numerical methods. It is shown that the eigenstates and the tunnelling probability are modified dramatically by three-body interaction.     

Evaporative cooling of 87Rb atoms into Bose-Einstein condensate in an optical dipole trap

We create a Bose-Einstein condensate(BEC) of 87Rb atoms by runaway evaporative cooling in an optical trap.Two crossed infrared laser beams with a wavelength of 1064 nm are used to form an optical dipole trap.After precooling the atom samples in a quadrupole-Ioffe configuration(QUIC) trap under 1.5 μK by radio-frequency(RF) evaporative cooling,the samples are transferred into the center of the glass cell,then loaded into the optical dipole trap with 800 ms.The pure condensate with up to 1.5×105 atoms is obtained over 1.17 s by lowering the power of the trap beams.     

换热器表面抑霜/除霜技术研究进展

空气源热泵以其方便灵活、高效环保的特点得到了较为广泛的推广和应用。然而,空气源热泵在低温高湿环境下的结霜问题严重制约了其高效稳定运行。首先从结霜机理出发,将表面冷凝结霜的初期划分为液滴冷凝、液滴开始冻结、霜层传播和霜层积聚四个阶段。其次,对近年来空气源热泵的常见抑霜方法进行了总结归纳,重点介绍了调整蒸发器入口空气参数、优化换热器结构设计、换热器表面改性和外加电磁场等抑霜方法的研究进展。此外,介绍了现有空气源热泵常见的除霜方法及研究现状,并为实现空气源热泵在低温高湿条件下的高效运行,提出了进一步研究的方向和建议。     

冷凝过程中浸润性对液滴行为影响的模拟研究

冷凝过程中,对单个液滴的运动行为进行分析具有重要的意义,因为冷凝面上整体传热量的计算是以单个液滴的形态及动力学行为为基础的。在众多单液滴动力学行为的影响因素中,壁面浸润性占有一定主导作用,但是目前对单个液滴的分析还是基于一定假设条件下的理论分析。针对此问题,本文基于格子Boltzmann方法,并采用多松弛碰撞模型,开展了浸润性对单个液滴动力学行为影响的数值模拟研究。对液滴动力学行为的研究表明,亲疏水表面具有不同的液滴脱离形态,且在液滴的不同生长阶段,发生冷凝的位置也不同。对液滴脱离直径的分析表明,在亲水表面上,理论预测值要大于模拟计算值,而在疏水表面上二者吻合较好。     

组合表面高不凝气蒸汽冷凝的数值研究

基于不凝气工况下选择合适蒸汽冷凝润湿性表面，采用ANSYS Fluent软件分别对30°、60°和90°接触角表面及相应组合表面上的冷凝进行了模拟。研究了25%不凝气含量下液滴的成核、合并机制及不同润湿性表面液滴生长周期内的冷凝传热性能，可视化分析了均匀润湿性表面不凝气边界层内液化核心的生成及冷凝液滴的动力学特征，半定量描述了均匀润湿性和组合润湿性表面上瞬态热流密度的分布及其影响机制，为含不凝气工况下不同润湿性冷凝表面的选择及传热强化提供了研究思路。     

蒸汽滴状冷凝演变和液滴生长方式的研究

蒸汽的滴状冷凝进程中，液滴生长包括冷凝生长与合并生长。液滴生长作为影响滴状冷凝演变的关键行为，其研究有助于深入理解滴状冷凝演变机制和换热机理。本文基于滴状冷凝全过程的数值模拟，针对不同凝结核密度下的滴状冷凝演变和液滴生长方式开展研究。模拟中采用Cassie模型对液滴的冷凝生长进行描述，耦合邻近搜索算法和守恒定律对液滴的合并生长过程进行模拟。经实验结果和理论模型验证，本文模拟方法具有较高的可靠性。结果表明：最大液滴尺寸主要来源于合并生长，其增速是衡量滴状冷凝演变速度的表征；随着凝结核密度的升高，演变速度呈线性提高，换热能力先增后减；高合并频率的表面能有效提高合并生长对最大液滴尺寸的贡献比例。     

青霉素V钾的有机半合成及其抑菌效果表征——推荐一个化学生物学综合实验

青霉素的有机半合成及其抑菌效果表征是一个涵盖知识点众多的综合性实验，目前相关实验仅有美国麻省理工学院(MIT)等少数高校开设，国内尚未有关于该实验教学方面的报道。为了将研究型的环境引入教学实验，培养学生科学思维能力，我们进行了如下改进：1)设计并搭建了循环冷凝装置，引入低温控制，提高产物的稳定性，有效减少副产物的生成；2)添加无水乙醇后处理步骤，利用溶解度差异除去副产物；3)引入微量二倍稀释法测定青霉素最低抑菌浓度，利用牛津杯法测定青霉素抑菌圈，提高实验的展示度；4)将科研成果融入教学，使用小麦胚芽凝集素荧光标记结合荧光共聚焦显微镜表征青霉素对细菌细胞壁完整度的影响，展示青霉素的抑菌机制。该实验交叉融合有机合成与化学生物学的实验内容，引入科研表征手段，使得学生切实体验科学研究的过程，激发学生的探索精神和创新意识。     

细微管内氖工质流动冷凝换热特性仿真分析

冷凝换热是两相热控系统中的重要物理过程。细致分析不同作用力影响下流动冷凝过程中的气液行为及其换热性能的影响，对冷凝器优化与设计具有一定指导意义。本文采用三维瞬态VOF模型仿真分析了水平细微管内氖工质管内流动冷凝过程，基于网格无关性分析和实验流型对比，验证了模型的可靠性。分析了质量通量、管径及重力效应对氖工质流动冷凝换热系数及截面气液分布的影响。研究结果表明，质量通量增加、管径减小会提高流动冷凝换热效率，重力效应对冷凝换热效率的影响主要取决于截面气液分布，随着干度变化呈现出重力无关、强化换热和恶化换热三种状态。