直流电弧等离子体制备纳米粉技术及其应用

直流电弧等离子体是在电场作用下,气体中存在的自由电子受到电场加速,其速度（动能）达到某一值时,中性原子或分子被电离而获得更多的自由电子,这些电子进一步加速激发其它中性粒子产生类似于雪崩现象的电离过程,结果使气体放电形成等离子体。利用等离子体的高温（可达3000K-30000K）使金属熔化蒸发形成气态金属原子,再将气态金...     

科技杂志要览(2)

关于动态电子光学时间像差理论的研究OntheTheoryofTemporalAberrationsforDynamicElectronOptics摘要:提出了直接积分法(DIM)研究动态电子光学成像系统时间像差的理论.以阴极面逸出的某一轴向电子初能为εz1(0≤εz1≤ε0max)的近轴电子轨迹为比较基准,给出时间像差的新定义,导出了动态电子光学成像系统时间像差系数的积分表达式.利用静电聚焦同心球系统理想模型的解析解检验了直接积分法(DIM)与τ变分法求解成像系统时间像差系数的表达式,并证明了两者的正确性与等价性.与τ变分法比较,直接积分法(DIM)给出的二级几何时间像差系数…     

Be／HR-1不锈钢热静压温度场的计算机模拟

为了优化热静压扩散连接的工艺参数,应用有限元计算法建立了数学模型,对1083K热静压条件下,不同冷却方式的铍／不锈钢扩散连接的温度场进行了计算机模拟。结果说明冷却介质对温度场有较大影响：水冷、空冷时界面的冷速与时间成抛物线关系,炉冷时界面的温度与时间成线性关系,其热应力较小;扩散连接温度场呈现非对称性,水冷和空冷时高温区出现在不锈钢心部,炉冷时移向铍心部;当传热系数h取80时,结合面两侧温度梯度减小,降低了界面热应力,可提高接头性能,此结果与实验测定基本吻合。     

硅胶捕集复烤过程中烟草逸出物工艺的优化

在打叶复烤过程中排出的废气含有大量的致香物质,如果将这些致香物质捕集加以回收利用,既能避免污染环境,也能避免资源的浪费。为了探索捕集复烤过程中烟草逸出物的最佳工艺条件,本文采用硅胶作为吸附材料,95%乙醇溶液进行溶解,采用气相色谱-质谱分析方法对致香成分进行定性、定量分析。结果表明：当料液比为1∶4时,香味物质含量最高;对吸附物的溶解时间不同,香味物质种类接近,大多数香味物质随着溶解时间增加,峰面积增大,但是120 min和90 min相比,大多数香味物质峰面积不再增加,因此溶解时间90 min为宜;吸附时间小于10 h,大多数香味物质的峰面积增大,当吸附时间达到12 h,多数香味物质的峰面积不再增加,因此以硅胶作为吸附物时,吸附时间以10 h为宜。实验结果可以为优化捕集烟草打叶复烤过程中逸出致香物质的工艺提供参考。     

Ziegler-Natta钛系催化剂的改进研究

本文通过改变Ziegler-Natta钛系催化剂制备过程中的加料顺序、加料量、反应温度、给电子体等因素,结合乙烯聚合,获得了改进型Ti-Mg催化剂制备的较佳条件.其进料顺序为先加入硅胶、后加入TiCl4,钛/镁摩尔比选择为1∶2,加入少量的乙醇溶解MgCl2,并加入内给电子体苯甲酸乙酯,负载温度选用80℃.苯甲酸乙酯可促使催化剂活性提高,加入苯甲酸乙酯时,聚合速率达到1058.96gPE/gCat·hr.在改进型Ti-Mg催化剂的乙烯聚合实验中,研究还发现,催化剂存在一个最佳聚合温度,而苯甲酸乙酯的加入使得最佳聚合温度提高,并且在最佳聚合温度附近受温度影响较未加苯甲酸乙酯的小.     

高T_c氧化物超导体的研究现状与前景

超导体的两大宏观特征1908年荷兰莱登实验室的K．Onnes将最后一种“永久气体“——氦气液化成功,从而达到了4.2K的低温。在这个新的温度范围内,人们首先感兴趣的就是观察纯金属的电阻,当时能获得的最纯金属是汞。1911年在测定低温下汞的电阻时,K.Onnes发现,它在4.2K附近突然跳跃式下降。     

环型阵列中的相干行为研究

混沌同步和相干合成是近几年来在非线性科学领域的研究热点.本文研究了在环型阵列中存在的位相相干行为.发现随着耦合系数的增加,存在相干行为的振子数会逐渐增加,并且相干行为的时间间隔会减小.当耦合系数增加到一定值后,被驱动环上所有振子之间都存在相干行为.     

2002第3期头脑奥林匹克答案

..................口...目.目..目................一 .香水分子为什么扩散得这样慢 答:我们知道,声音在气体中的传播速度约为343米每秒,在人们的日常生活中,这个速度确实是很大的了。要知道每小时运行3的千米的磁悬浮列车,它的速度也只有83米每秒,比声速要小很多呢。那么具有声速的香气分子,怎么会需要几分钟的时间才能弥漫在30平方米的房间里。这太不可思议了。问题出在哪儿呢?下面就这个问题进行分析研究。 在中学物理里已经知道,地球表面附近的大气层内,当气体的温度为20℃、压强为1 .013x10,Pa附近时,每1立方厘米的体积内,气体的分子…     

基于大涡模拟的多孔节流静压气体止推轴承性能分析

以多孔节流静压气体止推轴承为研究对象,采用大涡模拟获得气膜内流场结构,对比分析了简单孔式节流(有气腔)与环形孔式节流(无气腔)轴承内流场特性。结果显示简单孔式节流在气腔内部产生大量涡旋,并且涡旋随时间快速变化,轴承内气体流动不稳定,而环形孔式节流只在节流孔出口附近,产生微弱涡旋,轴承内气体流动平稳。分析了简单孔式节流气膜厚度、节流孔直径、供气压力等参数对轴承性能的影响。结果表明,低供气压力、小节流孔直径、薄气膜厚度、大气腔直径,有利于减小轴承承载面气压波动,轴承微幅自激振动越小,稳定性越好。     

避免锅炉安装中受热面管排偏差引起的问题

对锅炉炉膛出口出现热偏差的原因进行分析,从运行调整和锅炉结构和改造上,提出了减小锅炉炉膛出口偏差的注意事项,提高了机组的安全性、经济性。在并列管束中（一个管屏）,个别管子内工质焓增值与整个管屏的平均工质焓增值不一致的现象,称为热偏差。也就是并列管子中,各管受热情况不一样的现象。出现热偏差时,对于过热器、再热器和非沸腾式省煤器,表现为受热面出口工质（蒸汽或水）温度不一致;对于蒸发受热面,则表现为出口工质的质量含汽量不一样。热偏差的程度用热偏差系数来表示。     

金刚石/铜复合材料传热数值模拟

本文采用有限元方法对金刚石/铜复合材料的传热性进行数值模拟,建立多颗粒二维随机分布复合材料测试模型,研究金刚石颗粒体积分数、颗粒半径、颗粒形貌、粒径比及界面因素对金刚石/铜复合材料传热性能的影响规律及机制。结果表明:金刚石/铜复合材料的热导率随着金刚石体积分数的增大而升高;热导率随着粒径的增大而呈现先升高后降低的规律;方形金刚石颗粒的复合材料热导率高于球形颗粒的复合材料;在金刚石体积分数一定时,适量配比细颗粒可提高材料热导率;对金刚石表面镀覆层新物质(W、Cr、Ti)来等效金刚石和铜二者物理结合时的界面热阻。     

纳米金刚石颗粒导热系数的分子动力学研究

应用分子动力学模拟的方法,研究了纳米金刚石颗粒的导热系数对温度和颗粒尺寸的依存关系。为了得到较为准确的模拟结果,采用了平衡态分子动力学模拟的方法。计算了较长时间的热流自相关函数,并得到了导热系数的收敛结果。结果表明,纳米金刚石颗粒由于尺寸的影响,导热系数低于体材料金刚石的导热系数;随温度的升高,导热系数出现一个峰值,该峰值点的温度小于体材料金刚石出现峰值点的温度;随颗粒尺寸的增大,导热系数增加,我们预测导热系数将在一定的颗粒尺寸时收敛于体材料金刚石的导热系数。     

Temperature distribution in toroidal electrical coils of rectangular cross section

The essential content of a recent paper by the present writer comprises a comprehensive discussion of the physical bases underlying derivation of formulas for calculating the temperature distribution T, maximum temperature T_m and average temperature T_a in a toroidal electrical coil of rectangular cross section, internally generated heat and change of wire resistance with temperature being taken into account. Illustratively, the solution for the boundary value condition of constant surface temperature and uniform equivalent thermal conductivity was obtained.For the most part, however, problems that arise in practice are not encompassed in the comparatively simple boundary conditions of constant temperature. Experiment shows that in general the boundary condition is $\text{T ? T′ = ?}\text{K?}\text{?n}$; whereof n denotes the outward drawn normal to the coil surface, $\text{K = (}\text{k}{}_{\mathrm{n}}\text{h}\text{)}$ the ratio of the equivalent thermal conductivity in the direction of n to the emissivity of the boundary surface, and T and T′ are the corresponding temperatures in the coil surface and the immediately adjacent ambient medium. Again, it frequently ensues in practice that the thermal conductivity is substantially different in the directions of the two principal axes of the cross section.In the present paper formulas for T, T_m, and T_a are obtained for electrical coils of ratio of external to internal radius greater than (roughly) two whereof (i) the thermal conductivity is different in the directions of the two principal axes of the cross section, (ii) K is different on but constant over each of the four faces of the coil, and (iii) no restriction is made as to T′ except that over each face it be expressible in a generalized Fourier series. Determination of T is posed as a boundary-value problem in the mathematical theory of heat; the formal solution of T effected by expansions in orthogonal functions; and T_m and T_a then determined through use of their known relationships with T. The resulting formulas are in the form of rapidly-converging singly-infinite trigonometric-hyperbolic series. Illustrative of application of these general formulas, the maximum temperatures in a coil of given dimensions subject to two different sets of surface conditions are calculated and found to be in excellent agreement with the known measured values.The just-mentioned formulas encompass practically all cases encountered in practice except those coils which do not satisfy the restriction as to ratio of radii. For these latter formulas for T, T_m, and T_a are obtained pursuant to conditions of (i) equivalent thermal conductivity different in the directions of the two principal axes of the cross section, (ii) K, and likewise T′, different on but constant over each of the four faces of the coil. These formulas are in the form of rapidly-converging singly-infinite trigonometric- Bessel function (of zero order) series: Illustratively, the maximum temperature in a coil of given dimensions is calculated and found to be in excellent agreement with the known measured value.     

纳米流体脉动热管的性能实验研究

建立了脉动热管的可视化实验台,对以体积分数为1%的TiO2/H2O和CuO/H2O纳米流体及基流体为工质,55％充液率的脉动热管性能进行了实验研究。结果表明,工质静止时,纳米颗粒在脉动热管中会发生沉淀,但工质的运动能够使沉淀纳米颗粒再次悬浮,随着温度的升高,纳米颗粒悬浮性稳定减弱;与基流体工质相比,纳米流体脉动热管的最小启动功率低,启动时间较短,工作温度低,传热热阻小,温度波动振幅小、频率高;纳米流体能大幅提高脉动热管的传热性能,工作温度为110℃时,蒸馏水、TiO2/H2O及CuO/H2O脉动热管的传热热阻分别为0.23℃/W,0.11℃/W和0.13℃/W;两种纳米流体脉动热管的传热性能接近。     

二氧化铀热导率的实验及数值模拟研究评价

二氧化铀是一种稳定的陶瓷燃料,它具有熔点高和物理化学性质稳定的特性,作为核燃料二氧化铀的导热性能将直接影响核燃料芯块内的温度分布和芯块中心的最高温度,分析比较了二氧化铀热导率的实验研究结果和关联式,发现已有实验结果间的差异已经缩小.通过开展非平衡分子动力学模拟分析表明,二氧化铀热导率在中温区模拟较为准确可靠.在低温区时,需对能量输运粒子的动能计算进行量子修正;在高温区,需建立声子能量输运模型、电子气能量输运模型和光子辐射部分的能量输运模型,进一步建立二氧化铀的热导率计算程序.     

MCM41有序介孔SiO2表面接枝PMMA的制备及其对PMMA基聚电解质膜的改性作用研究

通过表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP)使聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝于有序介孔氧化硅(MCM41)粒子的孔道内外表面,制得表面PMMA接枝的MCM41复合粒子(MCM41-g-PM-MA)。进一步利用增塑剂碳酸丙烯酯(PC)与所得的MCM41-g-PMMA共同对PMMA基聚合物电解质膜进行改性,通过溶液浇铸工艺制得PMMA基复合型聚电解质膜。着重考察了MCM41-g-PMMA填充比例、MCM41表面PMMA接枝以及温度等因素对上述体系离子电导率的影响。红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、高倍透射电镜(HRTEM)、小角X射线衍射(SAXRD)分析结果表明:PMMA已成功接枝于MCM41粒子的孔道内外表面。交流阻抗测试、差示扫描量热分析(DSC)表明:较改性前的MCM41填充体系,MCM41-g-PMMA填充的PMMA膜具有更优的离子电导率,同时具有更佳的热稳定性能。     

典型峰林平原土壤有机碳储量和分布特征研究

以桂林峰林平原岩溶区为例分析了土壤和土壤剖面的有机碳含量,计算了土壤有机碳密度以及9.27 km2研究区的土壤有机碳库储量。研究表明:土壤有机碳含量变化范围为2.46～17.89 g.kg-1,且随着土壤深度的增加而呈现递减的趋势。水田中土壤剖面的土壤有机碳含量变化幅度最大;表层0～20cm的土壤有机碳密度2.29～5.35 kg.m-2,平均值为3.65 kg.m-2;而0～100cm土壤有机碳密度值范围为5.88～13.54 kg.m-2,平均碳密度为9.83 kg.m-2。0～20cm土壤有机碳密度为水田>弃耕地>旱地>易涝地>园地>林地>草地,而0～100cm土壤有机碳密为弃耕地>园地>旱地>水田>林地>易涝地>草地。研究区表层0～20cm的土壤有机碳储量为2.785×104t,而0～100cm的土壤有机碳储量为8.514×104t。表层土壤0～20cm土壤有机碳储量占0～100cm的32.7%。与受人类活动干扰较少的重庆金佛山研究结果相比,本区的土壤有机碳密度明显偏低,这意味着岩溶区土壤有机碳容易受到人为干扰、易分解、易流失。而不同的土地利用、耕作方式及管理措施也影响着土壤碳库的大小,合理安排土地利用方式,将有助于土壤有机碳的累积和农业生产活动。     

Ionic thermal up-diffusion in nanofluidic salinity-gradient energy harvesting

Advances in nanofabrication and materials science give a boost to the research in nanofluidic energy harvesting. Contrary to previous efforts on isothermal conditions, here a study on asymmetric temperature dependence in nanofluidic power generation is conducted. Results are somewhat counterintuitive. A negative temperature difference can significantly improve the membrane potential due to the impact of ionic thermal up-diffusion that promotes the selectivity and suppresses the ion-concentration polarization, especially at the low-concentration side, which results in dramatically enhanced electric power. A positive temperature difference lowers the membrane potential due to the impact of ionic thermal down-diffusion, although it promotes the diffusion current induced by decreased electrical resistance. Originating from the compromise of the temperature-impacted membrane potential and diffusion current, a positive temperature difference enhances the power at low transmembrane-concentration intensities and hinders the power for high transmembrane-concentration intensities. Based on the system''s temperature response, we have proposed a simple and efficient way to fabricate tunable ionic voltage sources and enhance salinity-gradient energy conversion based on small nanoscale biochannels and mimetic nanochannels. These findings reveal the importance of a long-overlooked element—temperature—in nanofluidic energy harvesting and provide insights for the optimization and fabrication of high-performance nanofluidic power devices.     

螺杆分配机头口模出口高度变化对流场的影响

为了研究口模出口高度变化对螺杆分配机头内部流场和挤出均匀性的影响,参数化有限元分析技术贯穿于螺杆分配机头CAE仿真的全过程,采用VISUAL C＋＋和APDL语言开发出专用有限元前处理程序和特殊加载宏,调用ANSYS对螺杆分配机头流道内部流场进行三维有限元模拟与分析。分析结果表明：口模出口高度变小将增加流道内的流动阻力,显著增大狭缝流道内各部分区域过渡截面中间层节点的压力值和口模出口的挤出速度值。当口模出口高度调节较大时,有必要重新调节阻尼块以提高速度分布的均匀性。