顺序输送管道水力瞬变模拟的有限体积法

针对顺序输送水力瞬变中输送介质不连续的情况,提出采用有限体积法取代传统的特征线法进行求解,以减少插值误差。首先得到水击基本方程基于压力-流速的非守恒有限体积离散格式,通过Rieman求解器得到控制体界面的Rieman解。采用MUSCL-Hancock Primitive方法进行界面数值重构与时间推进,构建时空二阶精度的TVD格式。边界的处理采用Rieman不变量与构造虚拟边界节点相结合的方法,使其与整体精度保持一致。数值计算与实验对比,证明了本文算法能有效抑制非物理振荡,具有精度高、鲁棒性好的特点。     

不需干燥预处理过程获得含水汽的丙酮气体样品的高质量红外光谱

测量气体样品的红外光谱时,红外光谱仪器内的水汽和气体样品中所含的水汽会严重干扰气体的红外光谱。为消除水汽的干扰,通常作法是测量前必须将水分子(气态)彻底排除掉,也就是使光谱仪器和气体样品保持干燥状态。该研究提供一个新测量方法,不需任何干燥预处理过程,直接获得含水汽的丙酮气体的红外光谱。经过几十次光谱扫描累加后,观察并根据水汽谱的吸收峰性质(吸光率>0或吸光率<0),向光谱仪样品室引入少量干燥氮气或少量潮湿空气,在接下来的光谱扫描累加过程中,水汽吸收峰将逐渐变小直至消失。实验结果表明该方法去除水汽干扰峰简单高效。新方法在0.5 cm-1光谱分辨率时效果非常好,为气体的高分辨分析提供了有力工具。     

2.7～3.0μm波段高反镜反射率测量研究

中红外激光领域广泛使用高性能高反射光学元件,高反射率高精度测试技术是制备高性能反射光学元件的基础。针对2.7～3.0μm波段光学元件高反射率测量的实际需求,基于量子级联激光器建立了连续光腔衰荡反射率测试实验装置,通过优选2.7～3.0μm波段反射带内水汽吸收较弱的测试波长,分析空气中水汽吸收对衰荡时间和反射率测量的影响,并比较空气和氮气环境下反射率测量结果,实现了2.7～3.0μm波段高反镜反射率的准确测量,在反射率约99.95%时绝对测量精度优于2×10-5。实验结果显示,采用测试波长2.9μm并在测量时保证初始腔和测试腔腔长相同,无需使用氮气环境,直接在实验室空气环境可实现高反射率的精确测量。     

非晶态InSb和亚稳中间相的输运性质及其与超导电性的关系

低温凝聚 InSb 膜底板温度的改变可以诱导金属-半导体转变.金属型非晶 InSb 以电子导电为主,半导体型非晶 InSb 则以空穴导电为主;金属型非晶 InSb,在液 N_2温度和1kG磁场下呈现出电子-电子相互作用行为;金属型非晶 InSb 的结构弛豫,不仅可以导致近程有序度的提高,而且可能导致电子结构的变化;第一电导跃变主要起源于电子迁移率的大幅度增加,系统由类液非晶态弛豫到类点阵非晶态;金属型非晶 InSb 中,不同的结晶相变类型表现出不同的输运行为;金属型非晶 InSb 和亚稳中间相是载流浓度(n_o～10~(81)cm~(-3))最低的超导体系之一.且亚稳中间相的超导 Tc 与态密度有关,高的 Tc 值对应于高的态密度;准二维的层状结构对超导电性有利.     

全球水汽再循环率的空间分布及其季节变化特征

本文利用ERA-Interim再分析资料,结合新建的水汽再循环数值模式研究了全球降水再循环率和蒸发再循环率的空间分布及其季节变化特征,并给出了主要水汽源地对中国降水的贡献率,结果表明:全球降水再循环率的空间分布特征明显,各地区降水对外界水汽输送的依赖程度不同;陆地蒸发再循环率与降水再循环率的分布大体一致,但是在海洋上差别很大.全球水汽再循环率的季节变化显著,而且北半球降水再循环率的季节变化整体上强于南半球;全球重要水汽源区各季节蒸发再循环率均很低,绝大部分蒸发量都输送到了其他地区.水汽再循环率除与区域的位置、形状有关外,区域的水平尺度也会对其产生影响,随着水平尺度的增大,水汽再循环率呈曲线上升.中国大陆地区降水再循环率为32.6%,蒸发再循环率为44.9%,西北太平洋、南海、孟加拉湾、阿拉伯海以及澳大利亚西部海域对中国降水的贡献较大.本文基于水汽平衡方程建立的数值模式,具有坚实的数理基础,得到的结果可信度较高.     

天然产物静电纺纳米纤维在生物医药方面的应用

静电纺丝制备的纳米纤维由于其网状结构具有较大的比表面积和较高的孔隙率,而在能源环境、医疗保健、食品包装、纳米设备开发等多个领域中成为研究热点,尤其是在包括药物运输、伤口护理以及组织工程等在内的生物医学领域中受到了广泛的关注.本文针对天然产物在电纺纳米纤维中的相关研究和发展进行了全面的综述,讨论了他们在生物医药方面的应用...     

掺氢天然气长距离管道输送安全关键技术与进展

利用天然气管输系统混输氢气,能实现氢气大规模、低成本、长距离输送,但掺氢混输带来更严峻的安全、技术挑战。本文围绕输送工艺及关键设备、管材相容性与寿命预测、泄漏监测检与风险评估、标准体系建设几项关键技术,探讨掺氢天然气长距离管道输送的安全问题。建议统筹规划输送网络,改进关键管输工艺与设备,建立输运协同应急与智慧决策大数据平台,制定掺氢天然气管道输送规范标准,逐步开展掺氢天然气输送技术应用示范。

     

超导直流能源管道本体结构比较研究

超导直流能源管道本体是实现电力/液化天然气一体化输送的关键部件,承担着能源输送、高效热耦合和主动安全防御等功能.对超导直流能源管道原理验证样机进行了实验测试和仿真分析,获得了稳态运行时的管道沿程温度分布,其中出口温度测量值为95.5 K,仿真计算值为95.18 K.沿程温度分布仿真值和测量值偏差不超过1％,验证了仿真模...     

海底集矿机和移动输送站最小安全距离研究

海洋矿产资源的开发正由浅海向深海发展,水下输送管道作为深海采矿系统中的必备构件,其作业安全尤为重要.本文以6000m深海采矿工程为背景,研究了海底集矿机、海底移动输送站及连接两者的矿料输送管道的运动协调关系.首先,用悬链线理论得到输送管道的初始构形,基于有限元方法,构建了集矿机-输送管道-移动输送站系统三维动态响应模型,进而讨论了集矿机和移动输送站运动过程中,输送管道形态和应力的变化.结果表明,集矿机与移动输送站靠近时,输送管道的最大应力增长速度变快,威胁采矿系统的作业安全.基于此,提出了集矿机与移动输送站最小安全距离的概念,分析并给出了管道壁厚和材料屈服应力对最小安全距离的影响规律.