在3ds Max中的动态贴图和力场控制粒子发射

为在3ds Max教学与实践中对粒子系统功能的进一步研究与开发,提出了动态贴图和力场控制粒子发射的方法,并对动态贴图、力场、粒子系统三者的关系进行了研究。该方法将几何体指定为粒子发射源,制作黑白动态贴图,控制粒子在几何体上的发射位置使几何体从左到右逐渐变为透明,即消失,通过重力、风力、阻力、粒子爆炸等力场对粒子系统的作用,使粒子呈现虚幻效果。沙化字制作实例表明,通过动态贴图给定几何体,可实现几何体消失,同时设置粒子发射位置,力场控制粒子的发射状态,三者相互制约,互相影响。     

玻耳兹曼分布定律在经典物理化学中的应用

应用玻尔兹曼分布定律证明了范特霍夫渗透压公式、开尔文公式、胶体粒子沉降平衡公式等与粒子在外力场中分布有关的基本公式，模型清晰，方法便捷。     

保守力场中粒子的运动

本文通过分析一维定态薛定谔方程，得到了粒子在保守力场中运动的波涵数方程；并求解了波涵数表达式，讨论典型力场中粒子的运动状态，阐明了特定条件下经典力学是量子力学的近似。     

一种实时模拟烟雾的新方法

烟雾具有高细节、快速变化和湍流的特点,而传统的烟雾模拟方法都是通过提高网格精度的方法表现烟雾细节,耗费了大量的计算时间。本文提出了一种全新的粒子系统与物理模型相结合的方法,在不影响实时性的前提下生成了逼真的烟雾细节。首先用低精度粒子系统描述烟雾的大致运动轨迹,然后将三维空间中的烟雾粒子投射到平行于视平面的一系列二维平面上,利用二维平面上MacCormack方法求解欧拉方程对流项的快速性,实时地再现了高精度烟雾细节。实验证明,该方法在视觉真实感和实时性方面都取得了令人满意的结果。     

基于粒子滤波的烟雾羽流路径追踪算法

利用一个搭载激光计数烟雾传感器的机器人解决追踪烟雾羽流的问题.依据化学气味源定位算法,提出基于粒子滤波的烟雾羽流路径追踪算法.算法的流程包括机器人观察、烟雾羽流路径估计、粒子重采样、预设目标点评估和机器人移动.针对算法中的观察步骤,提出了可变阈值的方法将传感器数据二值化.使用机器人仿真软件Webots对算法性能进行了评估,对比了可变阈值方法与移动平均窗方法对算法性能的影响,以及机器人不同的初始位置对算法性能的影响.结果表明:所提出算法结合可变阈值法的成功率和效率均较高,且机器人的初始位置对算法性能影响较小.     

光力场中粒子运动轨迹的计算

在采用米氏散射理论严格计算微纳粒子所受光力的基础上,研究了基于欧拉-理查森算法计算粒子运动轨迹的问题.相比欧拉算法和欧拉-克罗默算法,欧拉-理查森算法精度更高且收敛速度更快,是非常适合描绘粒子运动轨迹的方法.纳米粒子在周期性保守光力场中的运动轨迹与物理分析完全吻合,验证了该方法的有效性和稳定性.给出的计算方法,可用于更高效地研究光学微操控中胶体粒子和生物大分子的囚禁、输运、分类,以及宏观粒子的冷却等.     

火灾标准火烟雾颗粒测量及粒径尺度分布函数研究

烟雾是火灾探测的重要参量，烟雾颗粒粒径及其尺度分布直接影响到感烟探测器的灵敏度，而目前有关烟雾颗粒粒径的研究相当匮乏。采用扫描迁移率粒子测量仪对火灾标准火烟雾颗粒的粒径大小及其分布进行实验测量，并采用数学拟合方法系统研究了烟雾颗粒粒径分布函数，研究结果表明对数正态分布函数较好地描述了烟雾颗粒尺度分布特征，其结论有益于火灾探测基础研究的发展。     

坐标变换与相似性

“惯性力”与电磁力在相对论框架下仍然有形式上的相似.通过坐标变换,可以找出粒子受“惯性力场”作用与受电磁场作用基本相同的表达式.     

基于格子涡(VIC)方法的烟雾仿真研究

烟雾仿真一直是计算机图形学研究的难点,基于欧拉法的烟雾仿真存在严重的数值耗散的问题,导致仿真的细节表现不尽如人意,基于纯拉格朗日的方法计算量大实时性难以保证。为了达到较好的效果并且控制计算量提高计算速度,本文使用基于格子涡(VIC)的方法对烟雾进行仿真。在欧拉框架下计算速度场,然后在拉格朗日框架下追踪涡粒子沿迹线的运动。在欧拉框架下使用FFT(快速Fourier变换)快速求解Poisson方程,得到涡量输运方程中从涡量到速度的转换,加快计算速度。对于粘性扩散项中的粒子涡量交换,本文使用粒子强度交换法(PSE)来求解方程。最终实现了对烟雾的仿真,细节效果保留较好,实时性可以接受,验证了该方法的有效性。     

用群论计算H_3~+的振动频率

H2+属于C3v群,计算H3+粒子振动频率时,本文只求得一个原子所受的力场,另外两个原子所受的力场通过对称操作来求得,进而计算了H3+的振动频率.     

The sequestration of ethane on Titan in smog particles

Saturn's largest satellite, Titan, has a dense atmosphere of nitrogen with a few per cent of methane. At visible wavelengths its surface is hidden by dense orange-brown smog, which is produced in the stratosphere by photochemical reactions following the dissociation of methane by solar ultraviolet light. The most abundant of the products of these reactions is ethane, and enough of it should have been generated over the life of the Solar System to form a satellite-wide ocean one kilometre deep. Radar observations have found specular reflections in 75 per cent of the surface spots observed, but optical searches for a sun-glint off an ocean have been negative. Here I explain the mysterious absence or rarity of liquid ethane: it condenses onto the smog particles, instead of into liquid drops, at the cold temperatures in Titan's atmosphere. This dusty combination of smog and ethane, forming deposits several kilometres thick on the surface, including the observed dunes and dark areas, could be named 'smust'. This satellite-wide deposit replaces the ocean long thought to be an important feature of Titan.     

井下火灾位置判定及其应用程序

本文介绍了井下火灾位置判定系统。该系统利用井下烟雾探头的实测数据，结合通风网络解算和火灾位置判定计算机模型，可自动发现火灾和确定火灾位置，对矿井救灾避灾有重要意义。     

荧光法研究不同壳聚糖及大孔树脂对香烟烟气中多环芳烃的清除作用

用荧光法研究了不同甲壳胺及大孔树脂对香烟烟气中多环芳烃的去除作用.通过有机溶剂萃取不同香烟烟气焦油中有机物,同时以多环芳烃芘作为参比,定量分析了各种品牌香烟在保留过滤嘴条件下使用不同的大孔树脂对烤烟中焦油多环芳烃的吸附率,从而测量烟气在溶剂中多环芳烃的去除率.实验得出D-3520对五种不同品牌的烤烟烟气中焦油多环芳烃的去除率为:46.3%～94.4%,壳聚糖(医药)为:91.9%～99.1%,为卷烟烟气中有害物质的去除提供了一种新方法.     

CMOF酚类烟雾剂在室内空气中运动规律及消毒效果观察

对酚类烟雾剂雾化后在室内空气中的分布规律,以及对空气中细菌的杀灭效果进行了研究结果表明,烟雾及其有效成份在空气中按一定的规律沉降;并且在30min作用时间内能够有效地杀灭空气中99．92％的金黄色葡萄球菌;在120min内空气自然菌的平均杀灭率可达99．66％,烟雾 对室内空气环境具有一定的净化作用。     

人口集聚对雾霾污染的空间溢出效应及门槛特征

集聚理论认为,人口集聚可能通过外部性影响雾霾污染的变化,而且由于空间的异质性使得传统的空间同质性假设难以表述二者复杂的非线性关系.因此,该文选取2003年—2016年中国202个地级市的面板数据,采用空间面板杜宾模型和面板门槛模型实证检验人口集聚与雾霾污染之间的非线性空间关系.研究表明：1)人口集聚对雾霾污染存在明显的空间溢出效应,并且区域间的溢出效应大于区域内的效应.2)人口集聚对雾霾污染的影响存在门槛特征,在跨过门槛值3.961之前,人口集聚会加剧雾霾污染;在跨过门槛值之后,人口集聚对雾霾污染的影响出现边际递减现象.由此,提出政府需要制定科学的联防治霾政策、重点关注人口集聚对雾霾污染的空间溢出效应、灵活处理人口集聚对雾霾污染非线性关系的政策建议.     

利用三维流场预测大气污染物扩散的方法研究

利用低空探空资料和地面气象资料，模拟三维流场时空变化规律，采用烟团轨迹模型对污染物分布情况进行了模拟．模拟结果表明，利用此方法可以较好地反映出低空各层流场的变化规律，明显提高了污染物地面浓度的模拟精度，其精度达到90％以上，较采用地面气象资料的模拟误差减少70％。     

蒙特卡罗法模拟光化学烟雾的形成

在微型计算机上，用蒙特卡罗法模拟了光化学烟雾的形成，以Hech和einfeld将81个基元反应缩合成的15个反应的基础，得到光化学烟雾形成的条件，结果与文献的实验结果较一致，为今后进一步研究光化学烟雾的形成机理提供了重要的研究工具。     

长江经济带城市雾霾污染PM2.5时空格局演变及影响因素研究

运用全局Geary指数C和地理加权回归模型GWR对长江经济带城市雾霾污染PM2.5时空格局及影响因素进行了研究.研究结果显示：2005年～2016年长江经济带城市雾霾污染PM2.5表现为较为明显的空间正相关,总体空间格局呈现出较为显著的集聚态势并不断增强.热点区以长江经济带下游地区分布为主,数量和范围呈现出缩小态势,次热点区显著减少但仅围绕在热点区周围,次冷点区由长江经济带上游地区向中游和下游地区移动趋势明显,冷点区范围呈现出显著扩张的趋势,长江经济带上游仅甘孜州外其他地区都转变为冷点区.此外,研究发现长江经济带城市雾霾污染PM2.5保持空间相关性的空间距离为867 km,在此范围内长江经济带城市雾霾污染呈现出较为显著的空间集聚分布状态.在对长江经济带城市雾霾污染影响因素分析中得出,产业结构是长江经济带城市雾霾污染最大影响因素,其次为经济发展,建成区绿化覆盖率与城市雾霾污染呈现出负相关关系,人口密度产生的影响由长江经济带下游和中游逐渐向部分上游地区扩展,交通运输状况对长江经济带下游地区产生的影响较大.结合各区域雾霾污染影响因素的差异性,提出长江经济带更应注重联防联控基础上,坚持走高质量发展之路的治理策略.     

城市烟雾层大气光学特性的研究

利用一次外场试验中两个不同高度上的太阳辐射观测资料,计算了城市烟雾层大气平均光学特性参数。经对比分析,与Ｍｉｅ理论计算的结构基本一致。计算所得兰州冬季城市烟雾层大气的平均吸收系数为０．１５８／ｋｍ,散射系数为０．４１０／ｋｍ,后向散射系数为０．０３５／ｋｍ。烟雾层内气溶胶和平均吸收系数为０．１３３／ｋｍ,散射系数为０．４０４／ｋｍ。,后向散射系数为０．０２８／ｋｍ,水汽吸收和瑞利散射对烟雾层内太阳     

艾叶挥发油与燃烧烟雾的化学成分比较

艾叶燃烧产生的烟雾有艾灸、消毒驱虫等效果,为探究其活性物质,选用甲醇吸收其烟雾,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析其化学成分,并与艾叶活性成分——挥发油的GC-MS结果进行比较.研究表明:艾叶燃烧烟雾中含有与其挥发油相同的成分,包括4-羟基-4-甲基-2-戊酮、1,8-桉油精、龙脑、侧柏酮、β-石竹烯、2,2’-二噻吩、3,3,6,8-四甲基-1-四氢萘酮和6-芹子烯-4-醇;1,8-桉油精和β-石竹烯是艾叶熏蒸和燃烧消毒驱虫的有效成分,1,8-桉油精、龙脑、侧柏酮、β-石竹烯等可能是艾灸时进入人体内发挥药效作用的活性成分.