环形容器内双扩散对流的数值模拟

通过数值模拟 ,研究了温度和浓度梯度为水平方向、内壁和外壁上的温度和浓度保持定值的竖直环形容器内的双扩散对流结构 ,其中浮升力之比N =GrS GrT=- 1 ,GrS 和GrT 分别为溶质格拉晓夫数和热格拉晓夫数 .首先对环形容器与矩形容器内的双扩散对流状况进行了比较 ;然后着重分析了在双扩散对流情况下竖直环形容器内壁面处的热 (溶质 )边界层以及平均传热 (质 )率Nu(Sh)随Le数的变化情况 .结果表明 ,溶质边界层的厚度随着Le数的增大逐渐减小 ,而热边界层随Le数的变化不大 ;与Sh数一直随Le数的增大呈明显的上升趋势不同 ,当Le>1 0后Nu数随Le数的变化趋于平缓     

合金凝固过程中的溶质再分配与成分偏析

在平衡凝固、近平衡凝固、非平衡凝固3个层次上讨论了凝固过程的 溶质分配因数,综述了平界面凝固过程和枝晶凝固过程的溶质再分配规律,提出了宏观偏析 的控制参数,并以合金钢 为例,导出了该控制参数与合金成分的关系。     

多尺度内聚力有限元方法在锂离子电池中的应用

锂离子电池电极材料中锂离子扩散与结构应力的耦合作用是影响电池性能和安全的重要因素,为了模拟该过程中的浓度扩散和应力演化,提出了一种基于多尺度内聚力有限元方法的扩散-应力耦合模型,通过将化学能与应变能相结合,分别建立浓度场及应力场控制方程并推导了其有限元格式。以负极材料薄膜硅为例建立了二维的数值算例模型,计算了无晶界和含晶界情况下,不考虑材料损伤的电极材料中由于锂离子嵌入所引起的浓度及应力变化。多尺度有限元模型从原子尺度出发计算结构应力,丰富了材料的本构关系和物理性质,内聚力单元在描述界面处的物理特性如浓度、应力时具有很高的灵活性和有效性,该模型的提出为更准确地理解锂离子电池电极中的锂离子扩散-应力耦合过程提供了理论方法。     

河湖相沉积区地下污染物运移数值模拟

随着长江流域与环鄱阳湖经济带的兴起,赣北长江流域与鄱阳湖周边工业企业得到快速发展,但由于发展与环境未能做到和谐统一,引发了一系列生态环境变化。部分地区存在地下污染物长期富集,污染物随河湖地表水扩散,甚至污染物直接泄漏,导致土壤和地下水水质恶化的现象。本文以长江鄱阳湖湖口附近一处硫酸泄漏区为研究对象,在对研究区地下硫酸污染物在土壤和地下水中运移情况调查的基础上,利用地下水水流和溶质运移模拟技术,提出类似河湖相沉积区地下污染物调查评价技术。研究成果对该地区污染物调查指导和环境保护具有重要意义。     

从复杂网络视角研究BIM技术扩散

首先结合TOE框架理论与创新决策过程,探讨基于Agent的创新扩散模型与Bass模型的内在联系,构建基于Agent的BIM技术扩散模型,其次利用Netlogo软件对BIM技术扩散进行动态仿真,探讨技术、组织和环境因素对建筑企业采纳行为的影响,预测BIM扩散趋势并提出政策建议。研究结果表明：BIM技术初始成熟度能提高扩散速度,但不能扩大扩散范围;BIM技术进步系数、网络平均度对BIM扩散起着积极稳定的影响;BIM技术初始成熟度能够在一定条件下削弱建筑企业需求差异。     

工业硅一次定向提纯研究

定向凝固工艺是物理冶金法制备太阳能级多晶硅的一个重要环节。通过控制温度场变化,形成单方向散热趋势,使硅锭定向生长,并利用杂质元素在硅中的分凝特性将金属杂质富集到最后凝固区域,从而达到提纯的目的。本实验采用电磁感应加热后直接拉锭的方法,在真空条件下使熔融的硅逐步脱离感应加热区形成定向凝固的趋势,对工业硅进行提纯。本实验通过对提纯后硅铸锭的杂质分布、组织及电阻率分析,系统评价了定向凝固方法对多晶硅提纯效果。     

复杂网络视角下的BIM技术扩散研究

结合TOE框架理论与创新决策过程,探讨基于Agent的创新扩散模型与Bass模型的内在联系,系统归类及分析BBIM扩散影响因素,研究并构建以技术、组织和环境因素为变量,个体采纳为结果的BIM技术扩散模型.利用Netlogo软件对BIM技术扩散进行动态仿真,分析复杂网络上的BIM技术扩散特征及扩散趋势.研究结果表明,BIM技术初始成熟度显著影响扩散速度,但并不能扩大扩散范围;BIM技术进步系数、网络平均度对BIM扩散起着积极稳定的影响;在一定条件下,BIM技术初始成熟度能够削弱建筑企业需求差异.     

微尺度瞬态气泡生长及湮灭的数值模拟

对脉冲加热过程中,微型加热器表面气泡的生长及湮灭进行三维数值模拟.通过几何重构和界面追踪的方法获取气液相界面的移动和变化,分析气泡生长过程中整个计算区域内的温度和速度分布.数值模拟结果与同等条件下的实验结果相比,气泡的生长和萎缩过程具有较好的一致性.     

美丽雪花奥妙无穷

冬天的北国，是雪的天堂。漫形式取决于高空气温的高低和水蒸气的多少。 云层是雪花孕育的地方，雪花产生于云层中的小冰晶，这些冰晶有三种形状：长而细的六棱柱形晶柱、两头尖尖有如一根针的晶针和很薄的六边形晶片。如果它们周围的水汽浓度较低，冰晶的增长就很慢，而且各边均匀增长；如果周围水汽浓度较大，那么增长过程中不仅体积会增大，形状也会改变，最常见的就是天空中飘落的六边形雪花。 形成雪花之前的冰晶受周围环境的影响，位于底面上的正六边形和侧面长方体的晶体生长速度出现差异，形状也相应发生变化。比如，气温…     

东海外海海域营养盐的时空分布特征

利用美国国家海洋大气管理局(NOAA)2002年发布的全球海域硝酸盐和磷酸盐及温盐数据库资料(WORLD OCEAN DATABASE 2001),研究东海外海海域营养盐分布特征及季节变化的三维时空过程。结果表明：表、底层硝酸盐和磷酸盐浓度均从西向东减少,底层水至东海大陆坡—冲绳海槽又出现高值;黑潮及其分支台湾暖流向东海入侵路径在底部呈现营养盐浓度高值带;表层营养盐的浓度普遍低,尤其是黑潮流经区表层海水,表层浓度次高值仅在长江口外海区季节性的出现。东海外海海域硝酸盐和磷酸盐浓度分布变化和海域营养盐的输入量、海水温度、营养盐的物理扩散、海洋生物地球化学过程、海洋生物活性及温、盐跃层强弱有关,东海宽广的大陆架底形也有重要作用。东海外海海域营养盐研究表明,沉积物-海水界面交换是东海营养盐的重要补充途径,涌升流区成为渔业资源丰富、发展前景看好的区域。     

Effects of non-Newtonian power law rheology on mass transport of a neutral solute for electro-osmotic flow in a porous microtube

Mass transport of a neutral solute for a power law fluid in a porous microtube under electro-osmotic flow regime is characterized in this study. Combined electro-osmotic and pressure driven flow is conducted herein. An analytical solution of concentration profile within mass transfer boundary layer is derived from the first principle. The solute transport through the porous wall is also coupled with the electro-osmotic flow to predict the solute concentration in the permeate stream. The effects of non-Newtonian rheology and the operating conditions on the permeation rate and permeate solute concentration are analyzed in detail. Both cases of assisting (electro-osmotic and poiseulle flow are in same direction) and opposing flow (the individual flows are in opposite direction) cases are taken care of. Enhancement of Sherwood due to electro-osmotic flow for a non-porous conduit is also quantified. Effects if non-Newtonian rheology on Sherwood number enhancement are observed.     

铅直不均匀大气流场中污染物扩散规律的研究

运用三年的实测资料,将水平流场存在明显转折的层次定为分界层。当实际源强排放的污染物,由扩散作用铅直通过该层,相应产生了一个新的污染源,从而得到了形成分界层下各处的污染浓度解。上下层风向不同时,污染物的横向扩散范围变大,且地面污染浓度轴线随着距离增加,具有逐渐向下层的下风处偏移的规律。     

经济增长、替代效应及规制对电信发展的影响——基于创新扩散的视角

创新扩散理论对新产品的扩散过程进行了描述.本文时原有创新扩散模型进行了拓展,将经济增长、替代效应以及电信规制引入到模型中,并利用我国电信市场的数据进行了实证研究.实证结果表明:经济增长对我国电信用户的扩散速度有显著的推动作用,但固定电话与移动电话之间的替代效应显著,在规制方面,中国联通的成立和对电信的"南北拆分"并没有显著加快电信用户的扩散速度.此外,研究还表明拓展模型可以比原模型更好地解释我国电信用户的扩散过程.     

Influence of hydrodynamics on the growth kinetics of glass-adhering Pseudomonas putida cells through a parallel plate flow chamber

The objective of this work was to investigate the influence of hydrodynamics on the growth kinetics of surface-adhering Pseudomonas putida cells. The results showed in particular that under non substrate-limiting conditions, the early step of bacterial apparent growth rate is lower than those measured with suspended cells. Contrary to previously cited authors which explain this behavior to the different adhesive properties of the “daughter”-cells (which makes more probable the detachment of these daughter-cells), in our experimental conditions, that explanation does not hold and we show a clear dependence of growth kinetics with flow conditions, due to the formation of boundary layer concentration at low Reynolds number. These results revealed that using Monod law in the modeling of biofilm growth in fixed-biomass processes should be performed with care.     

多维邻近创新网络中知识扩散模型与仿真研究

【目的/意义】知识扩散是企业创新过程中获取知识的重要途径,在创新网络中多维邻近性作为外部知识获取的影响因素,对企业知识水平增长有重要作用。【方法/过程】定义了多维邻近创新网络,并将邻近性因素纳入扩散函数,建立了不同邻近性网络中知识扩散的过程模型,探讨产业发展不同阶段多维邻近性对知识增长水平的影响及其形成原因,并通过实证分析验证所构建的知识扩散机制在真实网络中的有效性。【结果/结论】研究结果表明:不同邻近性网络中的平均知识水平呈S形曲线演化规律;地理邻近因素在产业发展初期对网络中知识扩散发挥主要作用;技术邻近性是网络中知识增长的核心因素;网络中知识扩散受社会邻近性影响最小,但时间持续最长。     

切片土豆干燥中传质过程模拟与分析

建立切片土豆内部传质模型，内部传热模型来研究土豆干燥过程的传质模拟，并进行了实验验证，验证结果表明：用整个物料平均水分来间接验证，模拟值和实测值十分接近，二者的最大相对偏差小于9．1％，模拟结果表明：土豆片表层水分在热风的作用下得到蒸发，水分下降很快，在表内水分差作用下内部水分向表层迁移，干燥过程中产生表低内高水分分布规律。     

Flow distribution in parallel microfluidic networks and its effect on concentration gradient

The architecture of microfluidic networks can significantly impact the flow distribution within its different branches and thereby influence tracer transport within the network. In this paper, we study the flow rate distribution within a network of parallel microfluidic channels with a single input and single output, using a combination of theoretical modeling and microfluidic experiments. Within the ladder network, the flow rate distribution follows a U-shaped profile, with the highest flow rate occurring in the initial and final branches. The contrast with the central branches is controlled by a single dimensionless parameter, namely, the ratio of hydrodynamic resistance between the distribution channel and the side branches. This contrast in flow rates decreases when the resistance of the side branches increases relative to the resistance of the distribution channel. When the inlet flow is composed of two parallel streams, one of which transporting a diffusing species, a concentration variation is produced within the side branches of the network. The shape of this concentration gradient is fully determined by two dimensionless parameters: the ratio of resistances, which determines the flow rate distribution, and the Péclet number, which characterizes the relative speed of diffusion and advection. Depending on the values of these two control parameters, different distribution profiles can be obtained ranging from a flat profile to a step distribution of solute, with well-distributed gradients between these two limits. Our experimental results are in agreement with our numerical model predictions, based on a simplified 2D advection-diffusion problem. Finally, two possible applications of this work are presented: the first one combines the present design with self-digitization principle to encapsulate the controlled concentration in nanoliter chambers, while the second one extends the present design to create a continuous concentration gradient within an open flow chamber.     

FDI多参数溢出效应的内生增长模型及其仿真

通过引入人力资本增长率、知识溢出、技术吸收能力以及技术差距等参数,建立了三部门FD I多参数溢出效应内生增长模型,讨论了各种经济因素对FD I溢出效应的影响,并通过数值模拟分析了系统的动态转移过程。研究表明:外商人力资本增长率高于东道国人力资本增长率时,FD I的引入才能促进东道国的经济增长率,而且只有在此种情况下,知识溢出才对东道国的经济发展起推动作用,反之,知识溢出对经济增长起阻碍作用;吸收能力和技术差距对稳态增长率不产生影响,但在动态转移过程中,经济增长率随吸收能力的提高而提高,而经济增长率随技术差距的扩大而降低。