氯化钠在泡沫铝合金孔结构中的作用

文章在实验的基础上,绘制出氯化钠粒子对泡沫铝合金的孔隙率影响的变化曲线,应用力学的基本原理对氯化钠粒子在成型过程中的脆性开裂进行了研究.解析了氯化钠粒子对泡沫铝合金空隙率影响的根本原因.     

泡沫金属对高温熔盐熔化过程的影响

泡沫金属对高温熔盐的相变过程影响很大.本文通过Fluent软件研究了在微重力、真空条件下,泡沫金属的孔隙率,填充位置和体积对高温熔盐熔化过程的影响.结果表明,虽然泡沫金属的孔隙率的变化对高温熔盐整个熔化过程温度的分布影响不大.但是,随着孔隙率的变小,对熔化速率的影响越小.泡沫金属的填充体积对温度分布影响较小,但是填充位置对融化过程温度场影响很大.在一定范围内可以减少泡沫金属的填充体积,将泡沫金属填充到一定的位置来增加蓄热量.     

一种新制备的多组分压缩空气泡沫灭火实验研究

在新制备了一种多组分泡沫灭火剂的基础上, 发展了多组分压缩空气泡沫灭火系统(multi-component compressed air foam system, MCAFS), 并开展了在不同泡沫浓度、不同结构类型混合腔和不同工作压力等工况条件下, 其对油池火和木垛火的灭火有效性实验研究. 实验结果表明, 泡沫浓度对灭火效果有显著影响, 且对不同可燃物存在一个不同的最佳灭火浓度, 例如, 对于煤油池火, 该最佳泡沫溶液浓度约为2.2%, 而对于木垛火则为4.0%. 此外, 采用同轴型混合腔比采用T型混合腔, 系统具有更好的灭火效果. 系统工作压力对灭火效果的影响也很明显, 即系统工作压力越高, 灭火越迅速.     

液态泡沫强制渗流波叠加现象及其能量分析

液态泡沫是大量气泡密集堆积在微量表面活性剂溶液中形成的复杂体系, 探讨其稳定性是近 20 年来泡沫物理研究的重点, 其中渗流(亦即内部微量溶液的流动)对泡沫稳定性的影响已得到深入研究. 基于前期泡沫结构、渗流力学和能量分析等一系列工作, 数值模拟了一维多重渗流波的传播和重叠现象, 发现了波速的线性叠加规律, 这是液态泡沫强制渗流所特有的; 理论分析了渗流波重叠前后黏性耗散和表面能的变化.     

土质文物本体中硫酸钠与氯化钠迁移速率的模拟研究

以土质文物本体为模拟对象,采用土柱实验的方法,对比研究了由敦煌土制备的土柱中氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na₂SO₄)在土柱中的迁移速率,计算得到了氯化钠和硫酸钠在土柱中的表观迁移速率。在各种运移方式中,氯化钠的表观迁移速率均较硫酸钠大。氯化钠和硫酸钠在重力作用下自上而下运移时的表观迁移速率较自下而上饱和自然吸附运移时大。SO4^2-受土质胶体的吸附作用大,加之硫酸钠晶型结构多变,其溶解度随温度升高变化剧烈。上述多重因素在温度交变、干湿循环等环境因素作用下,既导致了硫酸钠在土柱中的运移速率的下降,又同时对土柱造成严重粉化和结构破坏,进而影响到土质文物本体的保护。     

多孔介质的相变和热化学储热性能

探讨了利用多孔材料增加相变和热化学储热功率的可行性,研究了金属泡沫和膨胀石墨添加在储热材料中对储放热过程的影响.低温相变材料采用的是石蜡,高温相变材料采用的是硝酸钠,热化学储热工质对采用的是镁/氢化镁.实验研究了两种相变材料在开孔金属泡沫中的储放热过程.对膨胀石墨质量分数分别为3%,6%和9%的石蜡/膨胀石墨复合相变材料也进行了研究,并与采用金属泡沫的复合相变材料进行了对比.结果表明,金属泡沫具有更好的传热能力,主要因其具有膨胀石墨所不具备的内部连通结构.但是,金属泡沫会抑制液态区的自然对流,特别是对于低黏性的相变材料,因此导致了在固态区、固液共存区和液态区具有不同的传热特性,表明金属泡沫并不是在每个区域都能增强换热.数值研究了热化学储热材料在加入金属泡沫前后的放热过程.在热化学储热中加入金属泡沫,可使反应床平均温度下降,明显提高放热功率.同时,由于放热反应存在最佳反应温度,在一定氢气压力和壁温条件下,通过加入不同孔隙率的金属泡沫对放热功率进行研究,表明反应床加入的金属泡沫存在最佳孔隙率,使得床层整体温度更接近最佳反应温度,实现放热功率最大化.     

MnS粒子对Fe-3%Si合金晶界迁移的影响

统计观察了热变形Fe-3%Si合金中MnS粒子在900℃的析出行为, 并利用过饱和固溶体中第二相粒子析出模型计算了MnS粒子的位错析出与晶界析出的相对关系; 观察和计算都表明, MnS析出以位错形核为主. 在二次再结晶过程中, 晶界上MnS析出粒子的粗化过程决定了晶界的可迁移性; 但在晶粒尺寸效应之外, 晶界两侧晶粒内位错析出MnS粒子密度的差异对晶界迁移的方向也发挥了决定性作用. 观察发现, 迁移晶界两侧晶粒内往往显示出不同的MnS粒子密度, 而晶界则倾向于向粒子密度较低的一侧迁移. 不同取向晶粒内的位错密度等因素会影响到析出粒子的密度, 高粒子密度的Goss取向晶粒易于长大.     

氯化钠水溶液中多泡声致发光光谱的实验研究

实验研究了不同浓度、不同氪气含量氯化钠水溶液中的多泡声致发光光谱, 对其连续谱背景上出现的310 nm处的氢氧根离子光谱和589 nm处的钠原子光谱进行重点观察与比较. 发现在相同实验条件下, 钠原子光谱强度明显高于氢氧根离子光谱强度, 并且其对实验条件的改变更加敏感. 而氪气含量、氯化钠水溶液浓度及驱动声压也在一定范围内对光谱强度有较明显的影响.     

重力对两维液态泡沫点输入强制渗流的影响

液态泡沫由大量气泡密集堆积在微量表面活性剂溶液中形成, 具有高度有序的结构和独特的流变特性, 是典型的复杂系统, 与常见的固体泡沫和多孔介质截然不同. 影响液态泡沫结构和流变特性的惟一重要因素就是泡沫内部的微量液体. 这些微量液体受重力与毛细管力会在泡沫通道上(柏拉图通道和节点, 亦即Plateau border和vertex)发生渗流, 柏拉图通道和节点也往往同时发生几何拓扑变化, 释放表面能. 该自组织过程是由流体耗散趋于极小和泡沫表面能趋于极小两种机制的相互协调控制的. 重力会影响流体耗散趋于极小趋势的强弱, 进而造成不同的自组织过程, 影响泡沫内的渗流. 本文模拟了Hele-Shaw Cell内两维液态泡沫(大小为12 cm×14 cm×3 mm)在8种重力加速度 (从g = 9.8 m/s²到g = 0 m/s²)下点输入的强制渗流, 发现在竖直和水平方向的渗流波传播位置与时间的关系很好地符合幂函数形式, 指数分别为0.536+5.29×10^-3g和0.479-7.27×10^-3g, 在不同重力下两者之和接近常数1.015, 该结果将有助于进一步分析泡沫内部的协调机制.     

Z~0粒子发现前后

W~±粒子和Z~0粒子的发现是震惊国际粒子物理学界的重大事件,因为这一发现不仅加深了对弱相互作用的理解, 而且大大鼓舞了物理学家去研究更大的统一。为此,本刊6卷7期发表了《W~±中间玻色子的发现》一文.本期又发表《Z~0粒子发现前后》一文,读者从中可以了解到弱电统一理论建立的经过,Z~0粒子发现前后的情况,以及中间玻色子的发现对理论研究的影响等。     

休闲时光

宇宙尘埃可能对地球气候产生重大影响美国加州理工学院的科学家认为,最近几百万年来地球气候在冰河期和温暖期之间交替转换地周期性变化,可能是受到了来自太空的细小宇宙尘埃粒子的影响。通过对葡萄牙亚速尔群岛附近海床以下宇宙尘埃粒子的研究,科学家发现,在25.3万年前至45.8万前之间,宇宙尘埃沉积数量的增减,     

金属泡沫固体复合材料的周期性非稳态热响应特性

金属泡沫是一种高导热性多功能材料,内部传热有明显的局部非热平衡特性,而在导热中的热响应特性与外界环境密切相关.本文基于两方程模型研究了填充固体石蜡的金属泡沫复合材料在非稳态过程中的热响应特性.结果表明,金属泡沫与石蜡间存在局部非热平衡效应,需采用两方程模型计算.当环境温度随时间作周期波动时,金属泡沫内温度场也呈周期波动,并且,随环境温度波动周期的增大,局部非热平衡效应先增大后减小,即存在一个共振周期使得局部非热平衡效应最明显.在外界温度波动幅度一定时,金属泡沫内温度振幅随波动周期的增大呈对数趋势增大,不同位置振幅的衰减程度不同,距加热面越远衰减越多.本文还详细讨论了金属泡沫的孔隙率、孔密度、热扩散率,以及石蜡中含纳米颗粒添加物对复合材料热响应特性的影响程度.在实际应用中,应综合考虑这些影响因素,从而使该复合材料的换热性能达到最优.本文揭示了金属泡沫导热中金属骨架相和填充固体相的温度差异,对于多孔介质非稳态热传导的局部非热平衡特性具有直接的科学意义.     

钯纳米粒子体系中的近场耦合与SERS效应

利用广义米氏散射理论(Generalized Mie)从理论上系统研究了球形钯纳米粒子二聚体的线性光学性质及其表面增强拉曼散射效应. 计算表明, 粒子间的近场耦合效应对粒子对的吸收、散射和消光光谱影响显著, 其表面等离子体激元共振峰的位置随粒子间隔的变小而显著红移. 在耦合效应和尺寸效应的共同作用下, 钯纳米粒子二聚体中“热点”位的最大SERS增强因子可达到107~108, 表面平均SERS增强因子可达105~106. 通过对远场和近场的对比研究, 发现消光谱与粒子间的近场增强谱的谱型大致相同, 但消光谱的极值峰位与SERS的最大增强峰位之间存在一定的偏离, 这显示了表面等离子激元共振对远场和近场的不同影响, 我们对此进行了讨论. 相关结果对揭示远场与近场的关联性及探索过渡金属体系中表面增强散射的电磁场增强机理有较重要的科学意义.     

准稳态磁层晨-昏不对称性的模拟研究

基于一个新的全球三维磁层模型, 系统地研究了地球磁层在准稳态情况下的近磁尾晨、昏侧磁鞘区位形及粒子密度、粒子尾向通量密度等的不对称性问题. 结果表明, 磁鞘厚度的晨-昏不对称性是行星际磁场螺旋线位形所造成的固有现象, 是晨-昏侧不同的激波条件产生的结果, 而晨-昏侧粒子密度与粒子通量密度的不对称性主要是晨-昏侧磁鞘厚度的不同所致, 受磁层顶磁重联的影响不显著. 还研究了日下点磁层顶等离子体“减压层”(PDL)对磁层晨-昏不对称性的影响, 认为其可使昏侧粒子总通量略高于晨侧.     

浅议压缩空气泡沫消防车的应用

文章主要阐述了压缩空气泡沫应用史、压缩空气泡沫系统的工作原理,以及压缩空气泡沫车的特性和在火灾现场的应用。     

Stockmayer流体气液相图的计算机模拟

提出粒子交换分子动力学模拟方法(particle exchange molecular dynamics, PEMD), 可以用来得到各种流体气液平衡相图. PEMD中有两个相互耦合的模拟箱, 具有恒定总粒子数、总体积, 粒子在两个模拟箱的转移由两箱粒子化学势之差驱动. 最终两个模拟箱拥有相同压强、温度及粒子化学势, 从而实现热力学平衡. 进而利用PEMD研究了极性Stockmayer流体的气液相平衡. 讨论了极性变化对相图的影响, 预测了临界点. 与Gibbs Ensemble Monte Carlo结果相比较, 发现两者符合得很好.     

有机胺对我国典型城市大气中的大气新粒子形成的重要作用

正大气新粒子形成事件对大气中颗粒物的数浓度有着显著贡献~([1]),对人体健康、云和降水特性、区域乃至全球气候变化有着重要影响~([2,3]).明确大气中新粒子形成机制有助于更为合理地量化评估大气粒子的环境和气候效应及污染物排放变化的影响.近年来,在实验室内开展的相对洁净大气状态下的新粒子形成机制有很大研究进展~([4~6]).然而,我国复合污染大气尤其是人口密集城市中大气新粒     

几种天然高分子泡沫体的组成、结构与力学性能

向日葵髓芯、高梁秆芯和玉米秆芯是一类具有良好力学性能的低密度天然泡沫体. 基于仿生目的, 利用化学分析方法、光学显微镜和扫描电子显微镜对三种天然泡沫的化学组分、胞体形态结构与泡沫力学性能的关系进行研究. 化学组分分析显示, 三种天然泡沫体的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素, 它们的含量之和约为干基总量的75%. 它们对泡沫性能的影响程度取决于一种与主成分含量有关的比值R, 并随R值的减小, 泡沫的回弹性下降, 而抗压强度和抗弯硬度则提高. 通过对三种泡沫芯切面泡孔结构的比较观察, 得出向日葵髓芯由一种近似十四面体形状的胞体构成. 而高粱秆芯和玉米秆芯则由一种近似六棱柱和一定数量的圆管状胞体构成, 这两种胞体形状对高粱秆芯和玉米秆芯的轴向力学性能有明显的增强作用.     

时效对高强度铝合金LC_4超塑变形行为的影响

Hamilton和周善佑都指出:由于高强铝合金7075(成分与LC_4铝合金相似)中Fe、Si杂质的含量高于7475铝合金,因而其超塑性低于7475铝合金。在文献[1]中报道的7475铝合金的最大延伸率为1200％,而在文献[3]中报道的LC_4铝合金最大延伸率只有500％。本文的研究工作表明:通过改变高强铝合金的形变热处理工艺参数,并增加人工时效,可以大大提高LC_4铝合金的超塑性。