Three-dimensional mixed convection flow with variable thermal conductivity and frictional heating

In this article,three-dimensional mixed convection flow over an exponentially stretching sheet is investigated.Energy equation is modelled in the presence of viscous dissipation and variable thermal conductivity.Temperature of the sheet is varying exponentially and is chosen in a form that facilitates the similarity transformations to obtain self-similar equations.Resulting nonlinear ordinary differential equations are solved numerically employing the Runge-Kutta shooting method.In order to check the accuracy of the method,these equations are also solved using bvp4c built-in routine in Matlab.Both solutions are in excellent agreement.The effects of physical parameters on the dimensionless velocity field and temperature are demonstrated through various graphs.The novelty of this analysis is the self-similar solution of the threedimensional boundary layer flow in the presence of mixed convection,viscous dissipation and variable thermal conductivity.     

六方相LaOF∶Er,Yb的上转换发光及温度传感特性

氟氧化物兼有氧化物优异的稳定性和氟化物的低声子能量,是上转换发光材料的一种热点基质材料,因而研究六方相LaOF∶Er,Yb的上转换发光性能及其温度特性具有重要意义。本文采用水热法制备了六方相LaOF∶Er,Yb荧光材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱对其结构和上转换荧光性能进行表征。实验结果表明,水热法120℃得到六方相LaF₃,经800℃和1 000℃退火后分别形成四方相LaOF和六方相LaOF。980 nm激发下,六方相LaOF∶Er,Yb中Yb³⁺与Er³⁺存在能量传递,通过双光子吸收产生绿光和红光的上转换荧光,并且Yb³⁺与Er³⁺的最佳浓度分别为3%和1%。最后研究了六方相LaOF∶Er,Yb在温度传感方面的应用,其在150～400 K温度范围的相对灵敏度和绝对灵敏度分别为0.037 K^-1和0.004 3 K^-1。该材料具有优异的温度传感特性,对荧光温度传感器件的设计和应用具有指导意义。     

一种新型空气源高温热泵的热力学分析

本文提出了一种供热温度为80~100℃的新型空气源高温热泵循环(EIHP),该循环采用非共沸混合工质R290/R600a,利用内部自复叠技术和喷射器提升循环性能。针对EIHP循环建立了相应的热力学计算模型,并与传统热泵循环(CHP)进行了对比研究。根据计算结果,当冷凝器出口温度为100℃,蒸发器出口温度从25℃下降到-10℃时,相较于CHP循环,EIHP循环的COP提高了15%~27%,压缩机压比降低了20%~46%,容积制热量提高了22%~51%。此外,本文还研究了冷凝器出口温度,工质配比等参数对循环性能的影响情况。     

Time-dependent Ginzburg–Landau equations for multi-gap superconductors

We numerically solve the time-dependent Ginzburg–Landau equations for two-gap superconductors using the finite-element technique. The real-time simulation shows that at low magnetic field, the vortices in small-size samples tend to form clusters or other disorder structures. When the sample size is large, stripes appear in the pattern. These results are in good agreement with the previous experimental observations of the intriguing anomalous vortex pattern, providing a reliable theoretical basis for the future applications of multi-gap superconductors.     

磁电弹性体中多条位错与Griffith裂纹

根据本征方程，研究磁电弹性体中若干平行螺型位错与Griffith裂纹的相互作用.结合Muskhelishvili方法和算子理论，得到磁电弹性体中由位错和裂纹所诱导的应力场、电场和磁场的解析解.数值算例表明：在裂纹的端点及位错点上仍然存在应力的奇异性，离位错点越远处广义力越小，结论与已有的结果相符，证明了结论的正确性.当位错点与裂纹端点距离越近时，裂纹与位错间的应力场越小，并逐渐趋近于零.     

内爆驱动式超高速发射技术的初步研究

为获得10 km/s左右的超高速发射能力,以内爆发射器为研究对象,利用AUTODYN 2D软件对口径为8 mm的内爆发射器进行有限元仿真分析,获得了典型状态下的弹丸发射速度。研制了口径为8 mm的内爆发射器,并在压缩管中填充5 MPa氦气进行实验,分别获得了0.55 g铝合金弹丸7.95 km/s和0.37 g镁合金弹丸10.28 km/s的发射速度,与有限元仿真计算结果的速度偏差分别为15.3%和3.7%。结果表明,设计的内爆发射器具备10 km/s发射能力,满足空间碎片撞击和防护研究的超高速发射需求。     

半导体激光器的自混合散斑干涉测量流体速度

提出了一种简便的激光自混合散斑干涉测量流体速度的方法。根据散斑和法布里-珀罗腔的理论,提出了半导体激光器的自混合散斑干涉模型。研究了流体运动时在半导体激光器内产生的自混合散斑干涉效应(SMPI),给出了激光器输出增益的变化及其概率密度分布。得到了激光自混合散斑干涉平均频率与流体速度之间的关系。模拟计算和实验结果验证了这个关系。利用散斑干涉的平均频率与流体速度的关系测量了高分子材料溶液的速度,并在溶液浓度和背景光变化时,对流体速度进行了测量、比较和分析。实验表明。在溶液浓度不太低时,测量误差小于8％。     

高精度消色差相位延迟器的新设计

消色差相位延迟器是在某一宽度光谱范围内使用的光相位延迟器件。从相位延迟的全反射相变理论出发,对斜入射消色差相位延迟原理进行阐述,参考菲涅耳棱镜的具体设计形式,对引起相位延迟变化的参量进行分析,通过选择合适的材料新设计出了特殊角度入射的高精度相位延迟器,其理论曲线显示,在365~1150nm的光谱区域内延迟偏差小于0.4°,是常规相位延迟器在相同条件下的五分之一,是一种宽广谱范围内、负延迟偏差小、精度高的消色差相位延迟器。     

Synthese und Qualitätskontrolle 15N-markierter Stickoxide mit hoher 15N-Häufigkeit für umweltrelevante Tracer-Untersuchungen

Für die Untersuchung ausgewählter Probleme des Verhaltens und der Wirkung der Stickoxide NO _x (NO + NO₂) in Ökosystemen, z.B. die Aufnahme und Freisetzung von NOx durch das System “Boden-Pflanze”, bietet sich der Einsatz ¹⁵N-markierter Stickoxide an. Die dazu benötigten ¹⁵N-markierten Gasgemische hoher Reinheit werden aus eigens dafür synthetisiertem [¹⁵N]Stickstoffmonoxid oder [¹⁵N]Stickstoffdioxid mit hoher ¹⁵N-Häufigkeit hergestellt. Beide Synthesen gehen jeweils von der kostengünstig kommerziell erhältlichen [¹⁵N]Salpetersäure aus.

Im Falle des [¹⁵N]Stickstoffdioxids erfolgt die Herstellung über die Präparation von Bleinitrat und dessen thermische Zersetzung. Die Ausbeute liegt bei 70–75% bezogen auf eingesetzte [¹⁵N]Salpetersäure.

Die Herstellung von [¹⁵N]Stickstoffmonoxid erfolgt durch Reduktion von [¹⁵N]Salpetersäure mit Eisen-II-sulfat in stark saurer Lösung. Die Ausbeute beträgt 60–70%, bezogen auf eingesetzte Salpetersäure.

The application of ¹⁵N is very useful for the investigation of the behavior and the effect of the nitrogen oxides NO _x (nitric oxide + nitrogen dioxide) in ecosystems, e.g. the uptake and release of NO _x by the soil-plant system. The ¹⁵N labelled gas mixture needed for that purpose has to be prepared from synthesized highly enriched [¹⁵N]nitric oxide and [¹⁵N]nitrogen dioxide. These two syntheses both use the commercially available and reasonable [¹⁵N]nitric acid.

In the case of [¹⁵N]nitrogen dioxide the synthesis is carried out via [¹⁵N]lead nitrate and its decomposition with increasing temperature. The yield is 70–75% related to the [¹⁵N]nitric acid input. The preparation of [¹⁵N]nitric oxide is done by reduction of [¹⁵N]nitric acid by means of FeSO₄ in strong acid solution. The yield amounts to 60–70%.     

NO分子和氧原子的高分辨离子谱实验研究

共振增强多光子电离及飞行时间质谱技术是一种具有高分辨率、高灵敏度的光谱研究技术。利用上述技术研究了由激光光解NO2产物-NO与原子O的离子谱,获得了振转态高度分辨的NO(X^2П,v″,J″)γ(0,0)γ(0,1)γ(1,1)带的离子谱以及自旋-轨道精细能级分辨的氧原子O(2P^3PJ^″=2,1,0)离子谱。氧原子O(2P^3PJ^″=2→3P^3PJ^″、2P^3PJ^″=1→3P^3PJ′、2P^3PJ″=0→3P^3PJ′)的离子信号位于紫外电离探测激光的波长分别为225．65nm,226．04nm,226．23nm。实验表明,共振增强多光子电离加飞行时间技术研究原子、分子光谱其灵敏度与分辨率远高于常用的激光感生荧光方法。所得到的NO分子与氧原子的离子谱及它们的离子信号对NO2分子光解及NO分子与氧原子的电离动力学研究提供了有益的实验信息。