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基于感应电磁场方程发展了低磁雷诺数条件下充分发展液态金属管道流的数值模拟程序。为了校正程序,分别计算了两种工况：液态金属在全绝缘管道和部分绝缘管道中的流动,数值结果与Hunt和Shercliff的解析解吻合的很好,表明该程序具有很高的精度。最后利用发展的程序对液态金属钠钾合金在管壁材料为304不锈钢的全导电管道中的流动进行了数值模拟,并对流速分布和MHD压降结果与实验结果进行了比较,结果表明数值与实验结果吻合较好。     

液态N2、CO冲击压缩特性研究

 介绍利用液氮致冷技术实现低温靶的冷却及样品气体的液化,并通过二级轻气炮对液态气体加载进行平面冲击压缩,实验分别测得10～57 GPa一次冲击压缩下液氮和液态CO的Hugoniot关系数据。这些实验数据结果显示,33 GPa以上比其以下更容易压缩,这种现象本质是氮发生离解相变消耗内能的一种表现形势。液态在20 GPa以下表现为一种稳定的压缩过程,而在其以上则伴随有较为复杂的化学反应现象产生。此外,实验研究还发现,20 GPa以下N₂和CO两种分子液体的冲击压缩特性非常相似。     

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采用三支节液态调配器使离子回旋加热(ICRH)天线系统达到阻抗匹配,在阻抗匹配的条件下结合频率调制技术来减小由天线输入阻抗变化所引起的反射功率。数值模拟了频率调制前后天线负载与反射系数的变化关系,用来验证频率调制对ICRH天线中阻抗匹配装置的影响。模拟结果表明:三支节液态调配器结合频率调制方法,能更好地降低天线传输系统的反射系数,使得发射机的功率通过天线辐射更加有效地耦合到等离子体中去。     

金属间化合物Fe3l熔体中的键对与多面体

利用分子动力学模拟技术研究了Ｆｅ３Ａｌ的双体分布函数ｇ（ｒ）在快速凝固条件下随温度的变化情况,结果发现Ｆｅ３Ａｌ在６００Ｋ时第二峰劈裂,液态金属中已经产生了非晶态;用键对分析技术详细考察了Ｆｅ３Ａｌ中微观组团的演化特点,液体中的键对数与多面体数与温度的关系都表明Ｆｅ３Ａｌ在向非晶转转变的过程中     

磁场作用下气液两相混合流动的数值研究

本文采用流体体积法(Volume of fluid,VOF)捕捉气–液态金属两相的交界面,数值研究了有、无外加磁场作用时不同工质对的气–液态金属两相流体在多入口磁流体发电通道中的混合流动过程。结果表明,气–液两相流体在通道中形成了具有周期性变化的两相流型。液态金属密度与气体密度的比值h较大时,分层流中液态金属速度的变化范围较大,但流动较稳定;h较小时,液态金属的界面容易断裂而形成柱状流,使气–液两相流体的接触面积减小,降低了气体对液态金属的携带能力。在磁场的作用下,洛伦兹力抑制了液态金属的流动,削弱了气体对液态金属的携带能力,使三维时空流型的变化周期缩短。     

基于周期性边界条件的分块量子化学方法对液态水的从头算分子动力学模拟

本文利用分块量子化学方法,实现了在周期性边界条件下应用二阶微扰(MP2)理论对液态水的从头算分子动力学模拟. 通过采用aug-cc-pVDZ基组,MP2理论可以精确地描述水分子之间的相互作用势能面,因而在描述水的各项理化性质方面,MP2有望提供比密度泛函理论更加精确的结果. 本研究计算了多种水的结构及动力学性质,包括径向分布函数,扩散系数,偶极矩,三个临近氧原子的角度分布,氢键结构,都得到了与实验观测一致的结果. 因此,周期性边界量子分块方法可以作为一种研究水的物质结构的可靠理论方法,并且有望促进水科学领域争议性问题的解决. 同时,该方法具有普适性和可扩展性,为有效应用高精度量子化学从头算方法计算其他凝聚态体系提供了理论框架.     

风淬作用下液态熔渣的离心粒化

干式离心粒化余热回收工艺可用于处理液态熔渣,其装置简单、参数容易调节且得到的渣粒粒径小.针对该工艺粒化仓中的粒化环节,本文开展了液态熔渣含风淬作用的离心粒化数值模拟.通过剪切应力输运k-ω模型处理湍流流动,VOF两相流模型追踪自由界面.模拟得到渣液含气淬作用的粒化过程,并进行有无气淬风作用下粒化情况的对比.发现气淬风的...     

探索地外智慧生命

 不可忽略的小行星小行星是一些体积较小的围绕太阳运行的不规则小天体,它们大部分在火星和木星轨道之间,称为“小行星带”。已观测到最大的小行星直径为970千米、最小的可能只有几米甚至几厘米。迄今为止,天文学家们在地面上已观测发现了5000多颗小行星,据估计,仪通过天文望远镜能够用照相方法记录下来的小行星约有50万颗之多。     

纯铝熔体的微观动力学行为

利用反映原子多体相互作用的紧束缚模型及分子动力学计算机模拟技术,研究了液态金属Al的熔体结构与微观动力学行为。计算了纯金属熔体Al在不同温度下的双体分布函数,平均平方位移及速度自相关函数。模拟结果与实验结果吻合得很好,表明紧束缚模型能够描述纯铝熔体中原子间的相互作用     

CO2-CO分子间等效作用势与液态CO冲击压缩特性研究

二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)是高含碳凝聚态炸药爆轰混合产物中两种重要成分,因此,在研究爆轰反应平衡问题以及爆轰产物状态方程时,必然要涉及到CO2-CO分子间等效作用势的确定问题.本文从反应体系化学平衡的角度,采用分子流体的微扰变分理论(MCR)以及分子混合物的范德瓦耳斯单相流体模型(vdW-1f),对过去和最近发表的液态CO的冲击压缩实验数据进行了详细分析,重新优化了CO2-CO分子间exp-6型势函数中的参数值.讨论了本文确定的CO2-CO分子间等效作用势与过去所采用的势函数之间存在的差别.