介质阻挡放电等离子体的PIC-MCC数值模拟

通过PIC-MCC离子模拟方法,使用有限差分法数值求解了氦气介质阻挡放电数学模型中的泊松方程,并计算了电场、离子密度、电子密度等内部参量随时间的变化。模拟表明,外加电压至着火电压时,空间就形成电场,发生电子雪崩效应,产生等离子体放电过程,离子数呈现出指数增长;放电结束后,稳定在固定值范围并在介质板上聚集。随着放电的进行,电子达到一个峰值后迅速减少逐步趋于零。并对介质阻挡放电的微观机理作了初步探讨。     

射频等离子体制备球形粉末的数值模拟

为了解决射频等离子体球化制粉过程存在的监测困难和成本高问题,提出将射频等离子体视为磁流体(magneto-hydrodynamic,MHD),借助有限元方法分析等离子体的传热与流动。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,建立球化制粉过程的数值模型,采用k-ε模型计算流场和温度场,通过离散相(discrete phase model,DPM)模型研究颗粒的运动轨迹来探讨球化率和收粉率的问题。结果表明:等离子体炬中心区温度高达10 148K且具有极大的温度梯度,球化处理可以获得球形度高、结构致密的球形粉末;提高送粉率使单位时间内温度场内的颗粒增多,球化率下降;粉末粒径越大,受重力场作用越大,颗粒更趋向沿轴向快速通过等离子炬;湍流作用下粉末的杂乱运动是收粉率低的主要原因。数值模拟可以为等离子体球化制粉技术的推广提供理论指导。     

微波场中温度分布的二维数值模拟

时域有限差分法是解决电磁场问题的一种有效方法．根据电磁模型和热模型,通过α因子将热模型的时间步长降到和电磁模型时间步长同一数量级,将它们结合给出了微波加热模型．模拟了从四周加载波源来加热材料．并且给出了模拟的结果．     

电磁场模拟磁控溅射装置中磁场的空间分布

通过建立通电线圈磁场的数学模型,采用FORTRAN语言自主编程,对磁控溅射靶附近由通电线圈产生的磁场分布进行了二维数值模拟计算。计算结果表明,当内、外线圈加反向电流,加大内或外线圈电流,可使线圈产生的磁场非平衡度增加。通过调节内、外线圈电流,控制磁场分布,而增加内或外线圈电流则可使真空腔内磁场强度分布更加均匀,从而控制了等离子体密度及能量分布,使等离子体在真空腔内分布均匀化。另外,这种外加的电磁场还会使磁控装置本体磁场增强,对磁控溅射产生的等离子体起到增强作用。此结果为磁控溅射装置上磁场配置提供重要参考依据。     

波荡器磁场的数值模拟

推导了菱形磁块体外磁场分布的表达式,并编制了计算程序对波荡器的磁场进了数值模拟,得出了横向磁场的轴向分布和横向分布,计算了横向磁场的均匀度。为实验方案的设计提供了理论依据     

二维定常突扩流的数值模拟

对二维定常突扩流问题进行了讨论,就一个具体情况进行了数值模拟,表现出明显的涡流效果。     

二维静态电位函数的FDM数值模拟

运用有限差分法对无限长接地矩形导体槽内的电位进行数值计算,通过MATLAB教学软件编程算出场域中若干点的电位,作图给出了槽内电位的直观分布图像。     

二维光子晶体中光传输特性的数值模拟研究

本文将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体理论研究,计算了光子晶体的透射率频率分布;并依据此透射率频率分布,直观地给出了不同频率段的光在二维方型完整光子晶体和有缺陷光子晶体中的一些传输特性。     

高磁场下Bi-Mn合金的凝固结构

1IntroductionThe solidification structure of Bi-Mn alloys solidifiedin a high magnetic field is al ways an interesting topicbecause the alloy is special in solidification behavior.Mikelson,et al[1]and Asai,et al[2,3]found that MnBiphase regularly aligned along the magnetic field inBi-(0.9-10wt%)Mn alloy solidified in the2.5-5Tmagnetic field.Ren,et al[4]found that the aligned so-lidification structure of MnBi phase was basically pro-duced in the semisolid zone of the alloy.Yasuda[5]contribu…     

横向磁场中磁性液体表观密度研究

利用磁天平和电子天平测量了不同电流和高度下磁性液体的表观密度。使用霍尔传感器测量不同电流下轴线上的磁场强度,通过origin软件对磁场强度拟合并求偏导,得到不同电流下轴线上的磁场梯度分布曲线。根据磁性液体的Bernoulli方程推导了磁性液体表观密度的表达式,磁性液体的表观密度由磁性液体的固有密度、磁化强度以及外加磁场及磁场梯度决定。无磁场作用时,磁性液体密度各处相等,说明磁性液体中的纳米磁性颗粒均匀分散在载液中;有外磁场作用时,随着外加磁场增强,磁场梯度也逐渐增强,导致磁性液体中悬浮的磁性颗粒移动到磁场及磁场梯度增强的位置,使得该处磁性液体的表观密度增加,理论结果与实验结果一致。     

电场E和磁场B与参照系的关系研究

从普通物理角度出发,通过特例,导出了同一电磁场在不同参照系中电场E和磁矛B之间的关系。避免了较复杂的数学推导和电磁场张量的四维运算.     

疏绕通流螺线管轴线上的轴向磁场分布规律

对有限长疏绕通流螺线管在轴线上的轴向磁场分布进行了解析计算,发现沿轴线等螺距绕线的情况下,通流线圈轴线上的轴向磁场分布特征与螺线的疏密程度无关,只由螺线管的几何参数决定．     

旋转电磁场的理论解析及数值模拟

本文运用电磁场的基本理论,对在时变磁场中的旋转半固态浆料受力状态进行了理论解析,并建立单极对旋转电磁搅拌器数值模型,应用有限元软件ANSYS进行数值模拟,模拟了电磁搅拌器内的电磁感应强度分布和电磁力分布。     

Numerical simulation and experimental research on indoor environment separated with down-feed air curtain

Indoor environment separated with down.feed air curtain was numerically simulated and experimentally researched.Indoor airflow and temperature fields separated with air curtain were numerically simulated.Resuits show that both polluted airflow and thermal air current can be separated with a down.feed air curtain to prevent contaminants from spreading in the room space.In a test chamber.the smoke of burning Tibetan incense served as the source of contaminants.and the probe test shows that 1.0 pm is the prevailing diameter of the smoke particles.During the release of the smoke.the particle concentration of the indoor air was tested with a laser particle counter at the points of three different heights from the floor when the air curtain was running or not.Experimental results show that the higher the test point is located,the lower the particle concentration is,implying that the separating or isolating eflfect decreases as the air velocity of the curtain reduces along with the height descends.According to both simulation and experimental results.down.feed air curtain can separate indoor environment effectively when the supply air velocity of air curtain is not less than 3 m/s.In order to strengthen separation effect,it is suggested that the supply air velocity be speeded up to 5 m/s.     

均匀磁场中带电粒子量子运动的规范不变性

论述了均匀磁场中带电粒子量子运动电磁势、可观测量算符和波函数的规范不变性,可观测量算符必面具有算符规范不变性,对同一力学量完全集而言,任意两个规范间电磁势和波函数相差的因子是一致的。     

电子中微子和电子的反常磁矩

由焦－宫亚夸克模型出发,过渡到Ｎａｍｂｕ模型的二体结构形式,用亚夸克动力学观点,民出了中微子和电子的反常荷,计算了电子中微子和电子的反常磁矩。     

流体力学实验与数值模拟仿真技术结合方法探讨

流体力学实验为许多高等院校流体相关专业的必修课程。通过流体力学实验可以使学生加深对流体原理的理解,在物理层面上提高流体力学的教学效率。随着计算机的发展,数值模拟技术逐渐成为流体分析的另外一种工具。如何实现流体力学实验和数值模拟仿真的有效结合,一直是现在流体力学教学体系的关键点,文章从理论和实践两个方面论述了相应的结合方法,从而达到提高教学效果的目的。