垂直方向加（减）速运动对人体的生理影响

垂直方向加（减）速运动会对人体产生生理反应。本文首先分析垂直方向加（减）速运动对人体前庭器官的反应;接着,以电梯升降过程为例,对垂直方向的加（减）速运动进行了物理描述,并提出“超重”和“部分失重”的概念;最后,分析人体在超重和部分失重状态下心血管功能等的生理反应。     

失重!失重!(上篇)

失重是使航天员的生活、工作和生理发生变化的最主要因素。失重像一面“哈哈镜”,将我们在地面重力环境中养成的生活习惯和工作模式扭曲得面目全非。     

失重婚礼

近日，美国纽约的一对恋人在一架绰号为“呕吐彗星”的飞机里体验失重漂浮的同时，举办了人类的第一个失重婚礼。这对新人都是航天崇拜者，都曾梦想成为宇航员，而“零重力”公司为他们实现了这一梦想。该公司利用一架经改良的波音727—200飞机，从美国的肯尼迪航天中心起飞做急剧俯冲动作，让他们感受整整8min的失重状态，就像航天飞行中宇航员所经历的一样。     

探究失重空间之谜

有“天体捕捉器”2称的拉格郎日点，即位于地球轨道上的“失重空间”可能隐藏着一个巨大的秘密。对此，天体物理学家正动用一切手段，包括空间探测器对其进行了深入的观测——     

镁基储氢材料的热力学和动力学*

金属和合金的吸放氢反应是储氢材料进行的基本物理化学反应。它应服从基本的热力学和动力学规律。为此,想要改善储氢材料的性能,研发新型的储氢材料就需要对此过程的理论和实验两方面作深入的研究。通过热力学和相图能估算储氢的能力,预估吸放氢的可能温度,但要使储氢材料变得切实可行,还需要靠动力学方面的工作。笔者从热力学和相图入手,研究了储氢材料的特征,分析了传统的动力学处理方法的缺陷,提出了新的动力学模型,从而将为寻求新型的储氢材料提供有效的工具。笔者还总结了从实验上探索的一些新型储氢体系。     

蝴蝶失重不能飞

蝴蝶在失重状态下能飞吗？答案是否定的。黑脉金斑蝶是北美地区最常见的蝴蝶之一。2009年11月16日，美国堪萨斯大学等机构的研究人员用航天飞机“亚特兰蒂斯号”将三只黑脉金斑蝶幼虫送到了国际空间站。他们的目的是观察在失重状态下，蝴蝶能否顺利成长为成虫，能不能飞。     

与动力学不可微点集碰撞引起的激变

一个实际的电子张弛振子系统呈现“累积、触发”型的动力学行为.作为这种模型的简化,我们考虑在一个方波调制上阈值和一个恒定下阈值之间的张弛振荡,其动力学行为可用如下逐段线性映射描述: X_(n 1)=F_i(X_n)=b_1 i=1,2,3其中:     

在“世界最高课堂”里演示刷牙洗脸——方兴未艾的太空教育

载人航天器内的失重环境不仅使航天员的生活变得十分奇妙,对物理、化学、材料、生物、医学等领域也会产生重要影响。在那里,液体中密度不同的成分不会发生沉淀和对流;水和蜡烛燃烧都会呈球状;许多成语也要修改了,比如：脚踏实地、飞流直下、空中楼阁、危如累卵、摇摆不定等成语在失重环境中都不适用了,在那里水不再往低处流,甚至用竹篮也可以打水。真可谓＂不一样的世界,不一样的感受＂。     

地球上的“太空之旅”

宇航员在太空的凌波微步让人羡慕不已,但是可望而不可及。不过现在有办法了,只要你花上几千美元乘坐失重飞机,就能在大西洋上空亲身体验太空遨游的感觉。     

生物质的低温热解预处理实验研究

农作物秸秆类生物质水分含量高、能量密度低、资源分散,因此储存运输成本高,而且可磨性差不易制粉用于煤粉锅炉或气化炉的混合燃烧与气化.生物质低温预处理技术是一种能够解决上述问题的温和热解方法,能够显著改善生物质的特性.在固定床实验台进行了棉花秆和小麦秆N2氛围下的低温热解试验,200,230,250,270和300℃下加热时间均为30min.热解得到的固体焦产物能量密度显著提高,对比原始的生物质其可磨性得到明显改善,并且具有了疏水性,便于储存运输和磨粉用于气流床气化.热解气体产物以CO2,CO为主还有少量CH4,液体产物主要是水分和焦油.随着热解温度升高,液体产物和气体产物量均增加,固体焦的质量产率和能量产率都下降.对热解气体产生的动力学分析,作为相互平行独立的一级反应求解生成的动力学参数.     

天堂“五线”游

神奇太空、茫茫宇宙，成了人们十分向往的旅游胜地。如果你乘坐宇宙飞船进入离地100千米的高空，就可以“尝”到片刻失重的“滋味”，还可以尽情观赏美丽的地球。如果你乘坐宇宙飞船抵达离地200～400千米的太空放眼望去，可以清晰地看到弧形的地平线、蓝白相间的地球呈现在你的身下，大海、白云、陆地时隐时现……此时漫天的星星，仿佛是镶嵌在黑色天鹅绒大幕上的一颗颗晶莹剔透的宝石。     

火灾条件下炭化材料热解过程的一种改进模型

提出了一种改进的描述炭化材料热解过程的模型，该模型的主要特点是；考虑了由表面温度的升高引起对流和辐射的热损失以及炭表面的收缩（shrinkage），同时也允许采用任意级数的反应级数，利用本模型得到的结果与实验值非常吻合，另外，利用本模型计算了较大尺度条件下材料密度以及外加热辐射量对材料热解过程的影响，从而评估了这些因素对材料火灾危险的影响。     

碳氢预混火焰有害物质生成反应动力学模型

分析碳氢燃料反应动力学机理分层结构. 充分吸收目前国际上有关先进成果, 提出了较为全面的碳氢燃料燃烧过程有害物质生成反应动力学模型, 并进行预混火焰结构的数值预测, 其中, C₁, C₂和C₃反应主要采用最新GRI-Mech 3.0机理; N化学过程主要采用DB(Dean和Bozzellis)亚机理; 多环芳香烃PAH生成主要采用Wang和Frenklach机理, 同时采用C₄化学和Howard亚机理对模型给予增强, 整个机理涉及121种物质和731个基元反应. 采用该机理, 模拟了负压和常压下二种预混火焰结构, 并与实验值进行比较, 结果表明, 该机理能够较好预测不同当量比、不同压力下的主产物、中间组分和自由基的生成, 描述各种燃烧有害物质的形成过程, 为碳氢预混火焰结构研究和有害物质生成提供了一个较为全面的反应动力学模型.     

开放的宇宙

本文依照出现在经典动力学框架中的面貌,描述了从不稳定性到不可逆性的途径。对于象K流(K表示Kolmogonov)那样的极不稳定的动力学系统,经典力学以为存在着一种无限的信息。正是这种无限信息概念的被淘汰才导致了从借助于群的传统动力学描述,过渡到一种依靠半群纳入了不可逆性的描述法。在这个意义上,动力学层次上时间之失的出现正好是和由无限的宇宙中脱颖而出的“有限”科学的结构一致的。     

高聚物反应过程中优化动力学方程的模拟

一、引言 高分子聚合反应动力学的研究和数学模型的建立是聚合反应研究的核心,但是由于反应复杂,能够描述聚合全过程的数学模型并不容易建立。如苯乙烯乳液聚合,Smith等曾提出过机理假设,但是所建立的动力学模型适用范围狭窄,后来Bataille等给以补充,结果理论与实验值仍偏差很大(15—20％)。关于乳液聚合,现在的许多研究只停留在配方工艺或半定     

量子测量的态关联与波包扁缩的动力学模型

最近,由于介观物理中部分相干性和量子宇宙学的研究,量子测量理论又重新引起人们的重视.在新的研究中,人们不再限于无休止的哲学争论,而是从具体的模型出发.逐步逼近现实测量的动力学理论描述.最近,本文作者之一(孙昌璞)在Hepp的量子测量动力学模型基础上成功地建立了同时描述经典和宏观仪器导致的波包扁缩的综合模型.然而与原来的Hepp模型及其推广一样.这一模型仍然不能恰如其份地描述测量过程的典型特     

热力学与动力学相关性,科学与人文的统一

金属热加工通过相变决定材料最终组织和性能。随着非平衡技术的快速发展,热加工工艺趋于极端化和多样化,控制相变的热力学与动力学机制从简单近平衡条件下的相对独立转变为复杂远平衡条件下的高度关联。基于热-动力学独立处理的传统理论已无法应对上述相变涉及的机理描述、组织预测和过程控制。随着催化剂研究体系的扩展,传统的基于独立的反应动力学或吸附热力学的设计已无法满足催化剂的高性能需求与高效筛选。本文从人文领域中的激情与困难的逻辑关系中,引申出科学领域中的热力学驱动力与动力学能垒的相关性,针对非平衡凝固过程、晶界迁移及晶粒长大热稳定性、纯Fe沿Bain路径的马氏体切变,整理出热力学驱动力与动力学能垒的定量关联,建立了组织预测模型,提出了热-动力学协同作用的新理念,并据此设计出高性能DD3高温合金、Fe基纳米晶材料、A356铝合金和应变态电催化材料。     

面向碳中和的高温熔盐电化学技术

高温熔盐电化学反应具有反应动力学快、选择性好的优点,可用于能源存储与转换、金属材料的提取和纯化、二氧化碳的捕集和转化利用、退役金属材料的循环利用等领域,利用清洁电能驱动的高温熔盐电解技术可实现从源头、过程和末端全流程降碳减排.本文简要回顾了近20年来武汉大学在高温熔盐电化学方向的主要研究工作,包括熔盐电解固态化合物冶金(低碳提取)、熔盐捕集-电解转化CO₂(碳捕集与转化)、熔盐电化学制备功能材料(材料低碳制备)、熔盐电解回收能源金属材料(低碳绿色循环)和高温电解器关键材料(析氧阳极),形成了固态化合物还原反应动力学“三相界线”理论,丰富了高温惰性合金析氧阳极选材数据库,揭示了阳极氧化膜稳定服役机制,发明了熔盐电化学阳极氧化冶金新方法,提出了“熔盐电解质酸碱性-电极反应调控”新策略,并为新能源产业可持续发展所需的“前端原材料清洁提取”和“末端退役能源材料回收利用”提供新方法和新技术.以此为线索,评述了面向碳中和的高温熔盐电化学所面临的机遇与挑战,讨论了高温熔盐电解基础理论和应用技术的发展趋势,展望了清洁电能驱动的熔盐电解技术在实现碳达峰、碳中和目标中的潜在贡献.     

悄然兴起的太空医学

科学家发现,当宇航员执行太空任务时,身体因摆脱地球引力而处于失重状态(飞船里的重力仅为地球重力的百万分之一,科学家因而称之为"微重力环境").此时,宇航员的骨骼无需再支撑其全部重量,功能的衰退可能导致骨骼中钙质的大量流失.研究证明,人因长期处于失重状态而导致的骨质流失量平均每月高达总量的1%左右.     

好氧颗粒污泥对Pb2+的吸附特性研究

研究了好氧颗粒污泥作为一种新型重金属吸附材料对溶液中Pb²⁺的吸附特性. 实验结果表明, 初始pH, Pb²⁺浓度(C0)和污泥浓度(X0)是影响吸附的重要因素. Pb²⁺吸附过程可以由Freundlich和Langmuir等温方程较好地拟合, 相关系数分别达到0.932与0.959. 好氧颗粒污泥吸附Pb²⁺的动力学过程表现出分阶段吸附的特征, Lagergren二级动力学方程能较好地描述第二阶段的动力学过程. 环境扫描电子显微镜(ESEM)与X射线能谱(EDX)分析结果表明, 吸附Pb²⁺后的好氧颗粒污泥表面发生了变化, 同时推断吸附过程为离子交换吸附和金属鳌合的共同作用.