汇流旋涡临界贯穿条件与Ekman抽吸演化机理（英文）

目的:提出一种自由汇流旋涡形成过程建模求解方法,得到其临界贯穿条件,并揭示其Ekman边界层抽吸演化机理。创新点:1.基于二维Rankine位势涡理论,建立自由汇流旋涡动力学模型,得到其压力、速度分布;2.提出一种基于Helmholtz方程的汇流旋涡贯穿临界条件求解方法;3.成功搭建一种基于双目内窥技术的汇流旋涡观测实验平台,可实现对旋涡贯穿及Ekman抽吸过程的精确观测。方法:1.将汇流旋涡定义为涡核与核外流两部分,并基于Bernoulli方程与Lamb-ΓΡΟΜΕΚΟ方程得到汇流旋涡界面形状及压力、速度分布;2.基于上述动力学模型,结合Helmholtz涡量动力学方程,利用分离变量积分方法,得到旋涡形成轴向速度与深度的解析关系表达式;3.基于粒子图像测速(PIV)方法,结合双目内窥技术,实现对汇流旋涡临界贯穿与边界层抽吸的流动细节特征的实时追踪。结论:1.汇流旋涡临界贯穿条件是一个解集,这是由不同的流场初始扰动条件造成的;2.旋涡抽吸孔最低点的高度由容器的几何参数决定,与初始扰动速度无关;3.若初始扰动增强,旋涡深度与Ekman层厚度增加,但在抽吸过程中的边界层涡量强度有减弱趋势;4.PIV实验验证了上述理论结果的正确性,并观测到旋涡半径边界与涡量集聚现象。     

不同抽吸模式对滤嘴中烟碱过滤效率的影响

分别测试4种卷烟在ISO抽吸模式、加拿大深度抽吸模式（HC）两种抽吸模式下滤嘴中烟碱过滤效率，比较不同抽吸参数条件对滤嘴过滤效率的影响。研究结果表明，在两种抽吸模式下，不同卷烟样品滤嘴对烟碱的过滤效率为：ISO抽吸模式〉HC抽吸模式。     

孔隙特征对土体内部流动特性的影响——孔隙尺度的数值研究（英文）

目的:研究土体内部的流动现象对岩土、农业及地质工程等领域具有重要意义。本文旨在探讨孔隙的平均直径、直径标准差、配位数及各向异性对土体内部水压、流量分布、流动模式及关键流动路径的影响,为评估土质屏障中的优势流动行为提供依据。创新点:1.在孔隙尺度分析孔隙特征对土体宏观渗透率及内部流动规律的影响;2.评估多个孔隙特征参数(如孔隙的平均直径、直径标准差、配位数及三种孔隙直径分布形式)对土体内部优势流动行为的影响。方法:1.将土体孔隙空间简化为由孔隙与吼道互相连接构成的球-杆模型,并通过改变孔隙和吼道的特征参数来描述复杂的孔隙结构;2.利用孔隙网络模型得到单元体内部水压和流量分布情况,为计算土体固有渗透率和评估其流动特性提供基础数据;3.基于击穿路径的概念,分析不同孔隙特征下土体内部流动的迂曲和非均匀程度;4.通过引入吼道收缩系数,调整水平或竖直吼道直径大小,评估孔隙各向异性对流动规律的影响。结论:1.土体的孔隙率和固有渗透率均随着孔隙直径平均值的增大、标准差的减小及配位数的增大而增大。2.孔隙直径的变异系数(COV)越高,土体内部水压和流量的分布越不均匀;配位数的提高会削弱水压的局部化分布但会提高流量的不均匀程度。3.随着COV的提高,击穿路径变得更加曲折;当COV由0增加到1.0时,击穿路径的迂曲度由1.00增加到大约1.71,击穿路径承担的流量占总流量的比值由2.0%提高到7.8%。4.水平与竖直吼道直径比值的提高,也会导致击穿路径迂曲度的提高;水平与竖直固有渗透率的比值和水平与竖直吼道直径的比值呈双对数线性相关。     

壁面凹腔诱导的超声速混合增强机制研究（英文）

目的:探索壁面凹腔诱导下的超声速混合增强机理,期望得到混合性能较好的燃料喷注策略。方法:提出两种壁面凹腔与横向射流的组合方式,采用数值模拟方法对其流场进行研究,并与纯横向射流流场细节进行对比。结论:1.由于凹腔上面剪切层与壁面横向射流的强烈交互作用,使得横向射流流场中产生的涡系结构被打破;相应地,当把凹腔置于喷孔上游时,亚声速区域面积更大;2.当把凹腔置于喷孔上游时,燃料的渗透深度更大,这样有利于超声速气流中燃料与空气的混合;3.新构型I的混合效率最高。凹腔上面剪切层与壁面横向射流之间的强烈交互作用对超声速气流中燃料的混合增强影响很大,这是超燃冲压发动机燃烧室构型优化的基石。     

微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的有效多松弛时间格子Boltzmann模拟（英文）

采用Knudsen边界层模型将壁面效应与稀薄效应引入松弛时间的修正中,通过修正后的有效多松弛时间-格子Boltzmann模型(MRT-LBM)进一步研究微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的物理特性.对比MRTLBM模型与蒙特卡洛模型、高阶格子Boltzmann模型的板间速度分布的吻合度;将切向动量调节系数r对板间速度分布的影响与高阶格子Boltzmann模型的数据进行分析对比,验证了MRT-LBM模型用于分析微尺度非平衡剪切驱动流滑移膜阻尼时的有效性.最后利用该模型研究努森数Kn、斯托克斯数β和板间间隙对微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的影响.结果表明:在过渡区,对于平板剪切振荡驱动流,随着努森数或板间间隙的增大,上平板下表面的滑移膜阻尼逐渐减小;斯托克斯数越大,滑移膜阻尼越大.     

立体定向血肿抽吸对大鼠脑出血细胞凋亡的影响

[目的]探讨大鼠脑出血双侧纹状体区细胞凋亡的时程变化规律和早期立体定向血肿抽吸术干预治疗对细胞凋亡的影响.[方法]雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠80只,随机分成正常对照组,假手术组,脑出血自然恢复组,6 h血肿抽吸组,12 h血肿抽吸组以及24 h血肿抽吸组.采用立体定向注入Ⅶ型胶原酶建立脑出血模型.采用原位末端标记法检测出血周边组织细胞的凋亡.[结果]①大鼠脑出血周边组织12 h出现凋亡细胞,3d凋亡细胞达峰值,11 d仍有凋亡细胞表达.②血肿抽吸术干预后出血周边组织凋亡细胞数与脑出血组对应时间点比较显著下降(P<0.05).③6 h血肿抽吸组与24 h血肿抽吸组比较细胞凋亡数明显低于24 h血肿抽吸组,差异有显著性(P<0.05).[结论]立体定向血肿抽吸术干预治疗大鼠脑出血可明显影响细胞凋亡的表达,脑出血各种临床治疗的“时间窗”应为出血后12 h之内.早期(6 h)立体定向血肿抽吸术治疗可以显著减少脑出血后细胞凋亡.     

射流尾焰二次燃烧数值模拟

为了研究固体火箭发动机尾焰的二次燃烧现象,利用带详细化学反应模型的三维N-S方程进行数值模拟.首先,采用超声速H2/O2燃烧算例验证了有限速率化学反应模型的有效性;其次,研究了射流冻结流和化学非平衡流两工况的流动参数对比.结果 表明,二次燃烧主要发生在尾焰的射流边界层和混合区,该区域O2的质量分数显著减小,而H2O和CO2的质量分数明显增大,并与温度增加区域相一致.     

变异卵圆形凹坑非光滑表面的气动摩擦减阻研究（英文）

目的:仿生非光滑表面具有降低表面摩擦阻力的作用,传统的非光滑结构有沟槽和凹坑等。本文旨在研究变异卵圆形凹坑非光滑表面的气动摩擦减阻特性及其减阻机理。创新点:1.以仿生学理论为基础,提出变异卵圆形凹坑结构模型,突破现有非光滑结构类型的局限;2.采用参数构造的方法研究变异卵圆形各构造参数对表面摩擦阻力减阻的影响。方法:1.采用半径、半轴和坑深3个尺寸参数对变异卵圆凹坑结构进行几何定义,并将非光滑结构以一定纵向间距按矩形排布布置在仿真模型底部;2.以3个尺寸参数和纵向间距设计"三水平四因素"正交实验,在不同气流流速下进行数值模拟仿真;3.通过速度矢量、边界层厚度变化和压力分布研究变异卵圆形凹坑非光滑表面的气动摩擦减阻机理。结论:1.变异卵圆形非光滑表面具有一定的气动摩擦减阻效果,和光滑表面相比,在空气来流速度为24 m/s时,有10%的减阻效果;2.正交实验分析表明,4个试验因素对减阻效果的影响从大到小排列分别为:半径、坑深、半轴和纵向间距;3.变异卵圆形凹坑表面增加了边界层的厚度,降低了近壁面区域的速度梯度,减少了剪切力,从而起到了减少摩擦阻力的效果。     

化工单元中边界层现象特征及机理

在化工单元中,边界层的存在对化工单元的操作过程会产生明显的影响。本文对不同操作下化工单元中边界层现象所具有的特征进行分析,并进一步研究边界层现象的产生机理,以期在化工单元操作中能够增强动量、质量及热量的传递效果。     

计算机绘图求非理想溶液精馏理论塔板数

摸拟手工图解法过程,在 UCDOSS.0的支持下应用QBASIC语言编写了绘梯级图、求精馏理论塔板数的计算机程序.运行该程序时输入已知的气液平衡摩尔分率数据,通过计算获得三次自然样条插值函数,以确定溶液的气液平衡关系,接着输人釜残液浓度;塔顶馏出液浓度;料液浓度,沸点或非沸点进料时,或输人回流比或输入实际回流比与最小回流比的比值,非沸点进料时,输入进料热状态参数.便能计算出理论塔板数和加料板的位置,和手工绘图的结果吻合,同时在高分辨率状态下,经过坐标变换后,以样条曲线代替气液平衡关系曲线直观而清楚地绘出梯级图,     

纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动的数值研究（英文）

目的:微通道以其效率高、体积小等特点在许多领域有着越来越广泛的应用。特斯拉阀是一种没有运动部件的止回阀,在微流动控制领域有着明显的优势。大量研究表明,将纳米流体运用到微尺度通道中可明显提高换热效率。本文将二者结合,研究Al2O3-水纳米流体在微尺度特斯拉阀中的流动特性,为微尺度特斯拉阀以及纳米流体的进一步研究提供参考。创新点:1.将特斯拉阀应用于纳米流体的微流动控制中;2.研究不同的操作条件和不同的介质特性对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响;3.研究纳米流体在微尺度特斯拉阀中不同流动方向的流体分布和压力情况,并根据特斯拉阀的压降比(反向流动压降/正向流动压降)来分析特斯拉阀对微流动的控制效果。方法:1.建立微尺度特斯拉阀的三维模型;2.通过有效性验证的数值方法,在不同操作条件和不同流动介质特性的情况下,模拟纳米流体在微尺度特斯拉阀中正反两个方向的流动;3.根据流体在流动过程中的分布以及压力的变化情况,分析温度、流体流量和纳米颗粒体积分数对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响。结论:1.纳米流体在特斯拉阀中正向流动时,大部分流体进入了分叉段中的直通道;而反向流动时,大部分流体进入了分叉段中的弧形通道,并且随着流量、温度和纳米颗粒体积分数的增加,主流量的百分比增加。2.当纳米流体反向流动时,在弧形通道出口处的射流对压降的影响非常明显,这是导致反向流动压降大于正向流动的重要原因。3.特斯拉阀的压降比受流量的影响最显著;在本文的研究范围内,压降比随着流量的增加而线性增加。     

中学物理实验中的测量误差及其表示方法

一、物理实验中有关测量的几个概念 1.等精度测量:在同一条件下所进行的一系列重复测量称为等精度测量. 2.非等精度测量:在多次测量中,如果对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持不变的测量称为非等精度测量.     

高超声速激波/湍流边界层干扰电磁控制研究（英文）

目的:临近空间中下层巡航的新一代高超声速飞行器面临着高马赫数激波/湍流边界层干扰的问题。本文旨在探讨磁场/电弧放电耦合作用因素(焦耳热作用、放电参数、磁场强度、电弧作用流向位置和壁面距离等)对高马赫数工况下激波/湍流边界层干扰控制的影响,并提出激波/湍流边界层干扰洛伦兹力控制能力的参数表征,以揭示电磁控制的原理和能力。创新点:1.建立低磁雷诺数假设下的激波/湍流边界层干扰数值模拟方法,对高超声速激波/湍流边界层干扰进行电磁控制,总结分析控制类型与控制机理,并根据仿真结果提出最佳控制参数建议。2.建立针对激波/湍流边界层干扰的磁控能力预测参数,以指导高超声速飞行器典型激波/湍流边界层干扰的磁控设计。方法:1.建立低磁雷诺数假设下的激波/湍流边界层干扰数值模拟方法,并分别对电磁力控制边界层、激波/湍流边界层干扰和湍流边界层速度剖面进行计算,验证使用方法的可靠性和有效性。2.采用相关实验的电磁激励器的半经验模型,对二维稳态假设下的激波入射平板进行数值模拟,并研究电磁输入参数对分离区大小的影响。3.通过理论分析,建立针对激波/湍流边界层干扰的磁控评价参数,并通过不同磁控强度下的数值仿真进行验证。结论:1.四种电磁控制类型的控制机理和控制效果不同;电磁控制区位于分离泡内的等压区且距离壁面越近对减弱激波/湍流边界层干扰分离的效果越好。2.电磁控制后等压区压力梯度与外加电磁力处于同一量级且呈近似线性关系。3.本文所提出的磁控参数的物理意义更加明确,可进一步应用于对不同工况下激波/湍流边界层干扰分离控制的预测。     

超声速台阶壁面燃烧室中射流抬举火焰的稳定机制（英文）

目的:深入理解超声速条件下火焰稳定机制,为超燃冲压发动机燃烧室的优化提供理论基础。创新点:1.通过大涡模拟准确地再现Burrows-Kurkov实验中台阶壁面射流燃烧室的反应流场;2.揭示射流火焰稳定抬举的机制;3.总结射流总温对火焰抬举特性的影响。方法:1.采用大涡模拟,获得了瞬时和时均的反应流场参数;2.通过计算燃烧学的数据分析,提取湍流火焰特性。结论:1.自点火过程维持了混合层中抬举火焰的稳定,并进一步在下游形成充分发展的湍流扩散火焰;2.升高射流总温会使火焰抬举高度降低,而过高的射流总温会抑制火焰温度的升高。     

分光光度法测定山香圆片中黄酮的含量

采用不同溶剂经超声、微波、热回流三种方法提取山香圆片,以芦丁为对照品,用分光光度法测定总黄酮含量.结果表明:以70%乙醇作溶剂,回流3h的条件下,黄酮的提取量最高.     

“另类”物理实验的处理策略

<正>一、"理想条件"类的实验所谓"理想条件"类的实验,是指物理实验的条件非常苛刻,教师在上课时因条件限制无法通过操作直接展示物理现象的实验。对如此另类的"理想条件"类的实验,教师不妨采取这样的处理策略:一是确定影响物理实验项目的要素,了解实验现象的变化与什么有关;二是趋近该物理实验项目的"理想"条件,通过实验条件的创设,使影响要素逐渐趋近"理想条件";三是得出逻辑关系,即通过现象和条件的因果关系分析,得出实验现     

洋葱醋蛋复合粉喷雾干燥工艺研究

目的:优化新型洋葱醋蛋复合粉喷雾干燥工艺。方法:选择进风温度、喷雾流量、溶液固形物含量与助干剂比值共3个因素,以喷雾干燥后洋葱醋蛋粉润湿性、产品得率和溶解度为响应值,分别采用正交试验设计法及综合平衡法优化,以得到洋葱醋蛋粉喷雾干燥最佳工艺条件。结果:洋葱醋蛋粉喷雾干燥的最佳工艺条件为:进风温度为145℃,喷雾流量为15 mL/min,总固形物含量与助干剂的比值为4∶6。结论:在此优化的工艺条件下制得的产品冲调特性最佳,对洋葱醋蛋粉的生产具有一定的理论指导意义。     

基于幂律流体模型的非牛顿流体对斯特封密封行为影响的仿真研究（英文）

目的:研究润滑油的非牛顿流体行为对液压往复活塞杆的斯特封密封性能的影响,为密封设计提供理论参考。创新点:1.基于幂律流体模型和JFO空化理论,推导出同时考虑粗糙度、流体空化和非牛顿流体效应的修正雷诺方程;2.建立非牛顿流体的混合润滑软弹流模型,探究流体流变属性对斯特封密封行为及性能的影响。方法:1.通过理论推导,建立混合润滑条件下非牛顿流体的软弹流仿真模型;2.对比分析不同工况条件下假塑性(n1)、膨胀型(n1)两种典型非牛顿流体和牛顿流体(n=1)对斯特封密封行为影响的区别,揭示假塑性和膨胀型两种非牛顿流体的密封机理。结论:1.非牛顿流体效应对液压往复斯特封密封性能具有重要影响:幂律指数越大,流体的动压效应越强,密封性能越好。2.相比于牛顿流体,膨胀型流体润滑条件较好,密封具有低摩擦低泄漏的优点;假塑性流体润滑条件较差,密封摩擦力较大,不易实现零泄漏。     

潞安矿区井下地应力测量及分布规律研究

在山西潞安矿区的13个煤矿采用小孔径水压致裂地应力测量装置,完成了60个测点的原岩应力测量工作.实测数据表明:潞安矿区55%的测点最大水平主应力大于垂直主应力,由于受埋藏深度与地质构造影响,矿区内各矿地应力值差别较大,但地应力大小总体上属于中等地应力值;潞安矿区最大水平主应力方向从南到北变化较大,构造应力场呈现出多变的形态.在实测数据的基础上,绘制了潞安矿区地应力分布图;分析了地应力随埋藏深度的变化规律、平均水平主应力与垂直主应力的比值与埋藏深度的关系.煤矿井下地应力测量为井田开拓、巷道布置与支护设计等工程实践提供了可靠的基础参数,提高了工程设计的科学性、合理性与可靠性.     

影响城市发展的产业动力机制分析

产业部门“基本部分”扩展所产生的就业与收入“乘数效应”的大小,是影响一个城市发展速度的主要因素.基本部分/非基本部分的比值以及“乘数效应”的大小,取决于一个城市的发展历史、人口规模、区域基础条件等因素.在“后工业”社会城市发展的产业动力机制具有新的内涵.yh