高能荷电粒子水声效应的激光模拟实验

关于高能荷电粒子水声效应的研究,现阶段主要是从理论和实验两方面研究发声机制。目前讨论的发声机制主要有:热声、微气泡形成或分子离解。加速器质子束的水声实验,未观察到微气泡形成或分子离解所预期的贡献,结果表明,对声压的贡献来自热声,即荷电粒子     

静电分选技术及其应用

《静电分选技术及其应用》一文阐明了这项技术的基本原理以及矿物的直接传导荷电、电晕荷电、摩擦荷电这三种方式等;     

恒星的电荷量

天体荷电的问题二十年代爱丁顿就已考虑过,他认为大多数的恒星都带正电.虽然电荷量在恒星中的影响不大,但仍是恒星的物理参量之一,所以近来仍有人关心此问题.计算天体的电荷量通常是从热动平衡出发,求出恒星的体电荷密度或荷质比.用这样的方法     

荷电自转球体的质量亏损

1976年,文献[1]讨论了广义相对论中的质量亏损问题,但仅限于静止球体。此后,文献[2,3]进一步计算了荷电静止球体和自转不荷电球体的质量亏损。本文把这个问题推广至荷电自转球体。与J.K.Ghose等人的方法不同,我们用拉格朗日方程直接得到粒子的能量积分。荷电试验粒子的拉格朗日方程为     

液体金属的沸腾传热

由于原子反应堆的发展,高效率的高参数动力装置的出現,及在化学工业中日益广泛地使用高温高压操作,近年来用熔融的液体金属作为高温載热体已逐漸受到各方面的注意。而用沸騰的液体金属来传热更有許多优点。但到目前为止,有关这方面的研究还很少,而且在压力下金属的沸騰几乎没有人研究过。我們对汞和鎂汞齐在不同压力下进行了沸騰給热的試驗。实驗范围为:热負荷q=5,000～47,000千     

均匀电场中单个荷电粒子的双波函数描写

在双波函数理论中,对于均匀电场中的单个荷电粒子,我们假设:当我们测量力学量f时,将得到值〈f〉_E:     

500W行波热声发电样机的实验研究

在前期的理论与实验的基础上, 设计制作了一台行波热声发动机及一台直线发电机.以氦气为工质, 在平均压力为3.54 MPa、工作频率为74 Hz 工况下, 以15.03%的最大热电转换效率获得了450.9 W 的电功、以12.65%的热电转换效率获得了481.0 W 的最大输出电功.     

小型斯特林热声发动机谐振管内径的影响研究

基于线性热声理论, 对一台小型热声斯特林发动机进行了数值仿真, 并进行了相应的实验研究. 计算和实验结果表明, 谐振管内径的变化对于小型斯特林热声发动机的谐振频率以及性能具有十分重要的影响. 适当减小谐振管的径向尺寸, 能够有效降低整机的谐振频率, 提高系统波动压力幅值, 这对于热声斯特林发动机的小型化具有重要的指导意义. 根据计算和分析, 搭建了一台小型热声斯特林发动机, 其谐振管的长度和内径分别为350 mm和20 mm, 工作频率为282 Hz, 当充气压力为2 MPa, 加热量为637 W时, 系统最大压力峰峰值和压比分别达到了0.22 MPa和1.116, 初步具备驱动热声制冷机或者热声发电机的能力     

二元有机混合液的非线性声参量B/A算法

从Ｊａｃｏｂｓｏｎ的液体分子自由程理论及液体声速与分子自由程关系出发,导出了二元混合液非线性声参量Ｂ／Ａ的计算公式,由此计算出的二元有机混合液Ｂ／Ａ参量值与由Ａｐｆｅｌ定则及Ｓｅｈｇａｌ定则的计算值符合较好。     

光声光谱在分析化学中的应用

调制光脉冲在吸收介质中转变为声脉冲的过程,称为光声效应。这种效应的机理,就是在没有萤光或光化学反应时,试样所吸收的光量子通过非辐射过程衰变为热脉冲,并以声的形式出现。利用光声效应的检测方法是十分灵敏的,它可以分析气体、液体和固体中的痕量杂质。由于信号正比于被吸收的光功率,因此,光声检测法最好用激光激发,它是萤光检测法的补充。正象萤光分析法一样,这种方法在出现高功率激光器之后,才被充分应用。目前它在检测气体痕量元素     

热声发动机及其驱动脉管制冷机研究进展

热声驱动脉管制冷作为一种可用热能驱动的完全无运动部件的新型制冷方案已成为制冷与低温领域的研究热点. 回顾了热声学的发展历史, 针对热声发动机及其驱动脉管制冷机研究中的关键技术, 综合评述了热声学理论和实验研究的最新进展与典型样机, 并指出了该研究领域今后的发展方向和工业应用的前景.     

一种大幅度提高热声发动机压比的“声学泵”

压比是评价热声发动机的重要参数之一. 提出了一种可以大幅度提高热声发动机的“声学泵”, 并给出了其工作原理的理论分析. 采用2.5 MPa的氮气在一台聚能型的行波发动机进行了实验, 表明它可以将压比从1.25提高到1.47以上.     

液体的声致发光

声学和化学这两门看来相距很远的学科相互交叉渗透产生了声化学这门新学科,它研究在声作用下的化学现象。由于化学反应大多是在液体中进行的,因此液体在声作用下产生的各种效应也成为声化学所关心的对象,声致发光便是其一,虽然对这一效应在本质上是物理的还是化学的尚众说纷纭。     

神奇的物理肥料

相对于弊病多多的化学农业,生态农业的大旗正在全世界高扬,而物理农业则从中脱颖而出受到瞩目。科学家发现,电、磁、声、光、核、热等物理现象,也能作为农作物的有效肥源,人们把它们命名为“物理肥料”。     

热声振荡器的二端口网络模型及起振条件

热声发动机的起振过程是发生在非均匀声介质中的自激振荡过程, 揭示各影响因素之间的耦合关系是热声学基础研究的重要课题. 将热声发动机视为由主动网络与被动网络组成的热声振荡器. 相应地, 推导了组件对应的二端口Y参数, 采用负阻模型和反馈模型分别描述了驻波和行波热声发动机, 并给出了对应的二端口网络拓扑, 应用Nyquist失稳判据获得了热声振荡器的起振条件. 模型预测的起振参数, 特别是起振频率及模态特征与文献实验报道相符; 此外, 通过拓扑图论证了驻波热声发动机起振于负阻状态、热声——斯特林发动机存在高频模态. 该方法通过考察热声系统的频域响应, 实现了以解析方式反映发动机运行参数和系统结构对起振模态、起振温度的影响; 能避免使用经验频率设计热声系统, 在系统设计阶段提供热稳定性校核的途径.     

采用锥形谐振管的高压比聚能型热声发动机

在一定的条件下, 热可以自发地产生声音, 这就是热致声现象. 热声现象的发现已有200百多年的历史, 但是, 基于热声效应的高能量密度热声器件的研究和开发则是最近十几年的事. 热声器件使用惰性气体、没有机械运动部件, 因此, 具有完全环保和高度可靠等突出优点. 随着研究工作的深入, 热声器件的转换效率也得到了极大的提高, 并有望赶上甚至超过一些传统热力机械, 显示出极大的发展潜力和广泛的应用前景[1]. .......     

Reissner-Nordstrm度规中电荷守恒时的引力质量亏损

引力场中的荷电粒子质量m不同于引力场外该粒子的原始静质量m_0,即在引力场中产生引力质量亏损.在球对称静态引力场(Schwarzschild度规)情况下,歌斯(Ghose)和柯马(Kumer)已讨论过,我们将其推广到荷电、静态、球对称场(Reissner-Nordstr(?)m度规,     

用于热声驱动脉冲管制冷机的新耦合机制: 声学放大器

提出了声学放大器的概念, 有意识地用一根长管来连接热声发动机与脉冲管制冷机. 理论计算表明, 合适的管长及管径可以大幅度地放大来自热声发动机的压力波动, 脉冲管制冷机从而可以获得更大的驱动压比. 在理论分析的基础上, 初步的研究也证实了压力波动的放大效果. 在平均压力2.46 MPa, 工作频率69 Hz时, 一根内径8 mm, 长2.8 m的紫铜管把来自热声发动机的压力波动幅值平均放大为2.5倍以上. 特别地, 使用1.67 kW的加热功率, 发动机的压比为1.11, 脉冲管制冷机入口的压比到达了1.32, 进而在脉冲管制冷机的冷头获得了65.7 K的温度.     

激光光热瞬态畸变光谱法的分析特性

受激分子的无辐射驰豫过程,迄今已被开发为许多激光光热光谱学方法的基础.例如,激光光声光谱法、激光热透镜光谱法、激光光热偏转光谱法、激光光热折射光谱法和激光光热干涉光谱法,已经被应用于分析化学并被开发为一类高灵敏度和高空间分辨率的吸收光谱学方法.本工作首次提出了一个新型的激光光热瞬态畸变光谱学分析方法.采用一个调制的高斯激光束辐照液体样品,在被辐照的液体样品表面微区吸收激光光能并转变成热能.在被加热     

含浓度极化层的三相非均匀体系的介电模拟

对于由具有不同电性质(如介电常数和电导率)的相组成的非均匀体系,介电测量以及基于适当的物理模型的介电解析,提供了获得体系内部各组成相和反映体系构造信息的独特的研究方法。实际中的大量例子:如乳状液、细胞悬浊液等球型分散系的介电行为,已被很多研究者在Maxwell-Wagner的界面极化理论基础上成功地解释了。近年来,作者关于平面多相体系的介电理论及解析方法的系列研究,为讨论膜/溶液体系的物理化学过程以及膜的构造和机能提供了新的研究方法。提出的浓度极化层(Concentration polarization layer,CPL)的介电理论给出了CPL的频率域的介电谱。鉴于化学中的大多数实际体系是CPL与其他相构成的非均匀体系,这类体系的介电解析在理论及实际上都是极其重要的。特别是CPL与在荷电膜/溶液界面出现的异常电现象如整流、振荡现象密切相关.本研究对由两种溶液相和夹在这两相中的CPL构成的三相层状体系:溶液(Ⅰ)/CPL/溶液(Ⅱ)进行了模型化,并在浓度极化的介电理论基础上对该体系的介电行为进行了数值模拟,讨论了CPL的两个重要参数:厚度及电导率的变化对整个体系的介电弛豫的影响以及该体系产生介电弛豫的原因。