介质阻挡放电中螺旋波斑图的臂数变化

本工作利用介质阻挡放电装置,观察到单臂螺旋波、多臂螺旋波与靶波,发现在参数不变的情况下,不同臂数的螺旋波斑图可以相互转化.利用唯象模型模拟了不同臂数螺旋波的演变过程,结果显示:拓扑缺陷(断层)向螺旋波中心移动时,会引起螺旋波臂数的改变,若断层与螺旋波拓扑荷同号,螺旋波臂数增加,若断层与螺旋波拓扑荷反号,螺旋波臂数将减少.     

局域振荡非均匀可激发介质中的螺旋波

研究了尺度和螺旋波波长相比拟的局域振荡非均匀对可激发介质螺旋波的影响。数值模拟结果表明，局域非均匀产生的影响可分为四种：简单局域空间调制，局域螺旋波，全局螺旋波，全局可持续靶波。产生全局螺旋波和靶波的前提是非均匀引起的新螺旋波角频率必须大于原螺旋波的角频率。大尺度的非均匀在某些参数区域对螺旋波的影响往往比小的非均匀要复杂。     

非洲爪蟾卵母细胞内的螺旋钙波和靶波

该文应用定态线性化的Atri模型方程，描述非洲爪蟾(Xenopus Laevis)卵母细胞内钙波的生成和演化。在忽略细胞边界影响的近似下，得到了爪蟾卵母细胞内螺旋钙波和靶波的解析解。对于远离细胞中心的渐近情形，对应的螺旋波为Archimede型。由此得到的波速、波长和周期均与实验和数值模拟结果吻合。并指出IP3R失活常数必须大于2．43s，才能产生胞内周期钙波。     

基于格子Boltzmann方法研究扩散作用对螺旋波的影响

基于格子玻尔兹曼方法的D2Q9模型,研究激发系统中扩散作用对螺旋波演化行为的影响.数值计算结果显示:保持系统其它参数不变,改变快变量的扩散系数D_y,系统中的螺旋波由圆形向方形转变且波臂变粗,系统能量随D_y的增大而逐渐减少,但总量仍然足以维持系统螺旋波稳定;保持系统其它参数不变,改变慢变量的扩散系数D_x,系统中可以演化出稳定螺旋波、小螺旋波和混沌态3种斑图,系统能量随D_x的增大急剧减少;当D_x=0.24时,可观察到系统中长臂螺旋波排斥短臂螺旋波现象,D_x增大到一定值时,系统将由激发系统向振荡系统转变.     

三维反应扩散系统中的螺旋波和失稳控制

三维螺旋波(卷轴波)的运动和失稳的研究在心颤等高发心脏病中扮演重要角色,对三维螺旋波的运动和失稳过程以及控制的研究对于心颤等心脏病的防治具有指导意义.本文主要对我们过去几年在梯度系统中螺旋波的研究结果做一个总结.我们以反应扩散系统为研究对象,对于具有参数梯度的螺旋波的失稳过程和控制进行了探讨.在实验和数值模拟研究中,我们发现在三维梯度系统中,梯度大小的改变可以促使三维螺旋波发展产生线缺陷或者引起二维螺旋波运动的相位差的积累而产生漫游,两者都可使螺旋波的运动失去稳定性.对于螺旋波失稳的控制,我们研究了外力周期驱动和噪声对螺旋波失稳的影响,对控制的机制进行了分析.     

介质阻挡放电中螺旋波斑图局域波长特性研究

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压氩气放电中得到螺旋波斑图,并对其局域波长特性进行了研究.实验发现,螺旋波波长具有保持不变的特性.由于多普勒效应,螺旋波局域波长将随平均波长而发生变化.当其改变超出某一临界值时,螺旋波斑图的局域条纹则会产生断层,使其重新恢复到螺旋波平均波长附近.为进一步证实此特性,实验给出了螺旋波局域波长的相对变化量随平均波长变化的关系曲线.     

随机非对称耦合控制螺旋波和时空混沌

通过引入随机非对称耦合方法对螺旋波和时空混沌进行控制,数值模拟结果表明:在选择适当的控制参数下,螺旋波和时空混沌能被控制并最终达到稳定的靶波态,实现了对螺旋波和时空混沌的有效控制,在一定的耦合强度c和随机耦合概率p下,两个不同的系统之间存在相同步和完全同步现象,通过计算瞬时平均相位差△φ和泊松系数γ进一步验证了这一现象...     

三变量反应扩散方程中的多臂螺旋波

利用扩展的三变量Oregonatar模型,得到了自发形成的多臂螺旋波.结果发现多臂螺旋波的产生源于系统的短波不稳定性.系统的短波模形成了周期性振荡的空间结构,它们之间相互作用从而产生了不同臂数的螺旋波结构.还得到了双臂螺旋波和三臂螺旋波的中心动力学过程.     

两种螺旋波天线对非均匀等离子体波场结构的影响

基于气体工质电离后被射频加热的稳态过程,在石英管中等离子体沿径向不均匀分布条件下,研究分析了1Loop型和Boswell型等2种螺旋波天线激发出的射频波功率对波场结构的影响情况。运用Helic程序求解管内电磁场相关的4个径向微分方程,得到波电场和波磁场的分布情况。通过分析两型天线对螺旋波等离子体波场结构的影响,对比2种天线的性能。结果发现:L型天线激发的波场属于强静电弱磁波场,B型天线激发波场则属于强静电强磁波场;B型天线相比L型天线能够在天线覆盖范围内产生强波电场,该天线下更多功率耦合进了等离子体中。L天线激发波电场受密度梯度影响显著,L天线对靠近壁面处等离子体影响范围大于B天线,B型天线激发波场能量更强。     

螺旋型天线螺旋波等离子体特性研究

为提高等离子体密度和工质气体电离率,本文采用螺旋天线产生的螺旋波激励Ar等离子体,并利用射频补偿Langmuir探针分析了等离子体的离子密度和电子温度特征.试验结果表明,气压增加的同时,随着功率的升高,螺旋波等离子体出现放电模式转换,提前进入螺旋波放电模式.在1.0 Pa压强下,当射频功率达到400 W时,等离子体进入螺旋波放电模式,此时扩展区域的等离子体密度超过1×10¹⁸ m^-3.电子密度在放电管中心区域最高,并沿径向逐渐降低.本文的研究结果将为大体积H₂螺旋波等离子体提供依据和经验.     

水平管内气液两相螺旋流压降规律实验研究

在气液两相流实验装置上进行了流型和压降的实验。以空气和水为实验介质,对水平管内气液两相螺旋流的流型进行了研究。依次得到螺旋波状分层流、螺旋泡状流、螺旋弥散流三种典型的流型图像。并分析了流型、体积含气率、气液折算流速以及叶轮起旋参数等因素对气液两相螺旋流压降的影响。最后实验表明,流型是影响压降规律的主要因素,其他因素对压降的影响亦有影响。螺旋弥散流是压降梯度最小的流型。以上结果对今后相关的研究以及工程实际应用具有重要的指导意义。     

平面螺旋天线圆形阵列及其测向性能研究

分析仿真了单个平面阿基米德螺旋天线阵元的辐射特性,在此基础上,研究了由该天线为阵元构成的8单元圆形阵列方向图特性,相比于全向阵元构成的8单元圆阵,平面阿基米德螺旋天线阵列可以有效地降低副瓣电平,改善阵列方向图特性。最后讨论了基于MUSIC算法的该阵列测向性能并给出了仿真结果。     

可激发系统及其对应时空斑图综述

可激发介质的时空动力学研究一直是非线性研究领域的热点.由于其在很多实际系统中广泛存在,相关的研究结果有着重要的应用价值.当外界刺激或扰动低于激发阈值时,可激发系统会很快回到稳定态;当外界刺激超过阈值时,系统将远离定态,做弛豫振荡.在可激发系统的研究中,大部分集中在可激发系统产生的螺旋波斑图方面.螺旋波斑图是一种普遍存在于自然界中的时空斑图,物理、化学、生物体系中都存在这种动力学形式(大都是可激发系统).在实际系统中螺旋波的产生和破碎大都是有害的.比如,螺旋波是产生心动过速的主要原因,螺旋波的破碎对应着心颤(房颤、室颤)等严重的生理疾病.开展对螺旋波的动力学特征、产生和控制的方法研究非常有意义.本文对以上几个问题进行总结归纳,希望对研究者有所帮助.     

复金兹伯格-朗道方程螺旋波外矢量场响应的数值模拟

针对反应扩散时序振荡系统螺旋波外力场响应缺乏定量化研究的情况，采用龙格一库塔算法对复金兹伯格一朗道方程螺旋波解的外均匀矢量场响应进行了数值模拟．发现在实均匀外矢量场作用下，螺旋波斑图中心不但沿外矢量场方向做匀速直线运动，速度为矢量场的场强，而且还具有沿垂直于外矢量场方向的速度分量，该速度分量是平行方向速度分量的4％．在外均匀虚矢量场的作用下，除了螺旋波癍图中心做匀速直线运动外，螺旋波癍图的臂沿外矢量场方向的一侧变密，而逆外矢量场方向的一侧变疏，其中形变随外均匀矢量场的强度增强而变大．     

两种不同截齿排列截割头性能的比较

为了评价利用等螺旋升角进行截齿排列设计的截割头的截割性能,选用了一个实际的截割头进行比较,通过计算机仿真获得两个截割头截割过程的切屑图和载荷曲线,经比较分析表明,用等螺旋升角排列截齿的截割头截槽合理,各段切屑图均匀,载荷大小及其波动较小,截割性能良好,所以用等螺旋升角排列截齿是一种高效、实用的截齿排列方法。     

厚壁圆筒中多条绝热剪切带自组织行为数值模拟

针对304L不锈钢厚壁圆筒内聚压缩过程中出现的多条绝热剪切带自组织行为开展数值模拟研究.在宏观本构中通过引入概率因子描述材料内部微观结构导致的屈服应力分布不均匀性,数值模拟成功再现厚壁圆筒内聚压缩过程中多条绝热剪切带的起始和传播过程.实验研究发现,厚壁圆筒内绝热剪切带的发展方向在45°和135°两族中出现一族占优的“单旋性”现象.304L不锈钢柱壳初始样品的微观表征结果显示,柱壳内表存在一个加工硬化层,该加工硬化层内材料的晶粒表现出特定取向的旋转和损伤特性.数值建模中,使用带有特定取向的周期性单旋扰动描述加工层内晶粒特定去向的旋转、损伤特性,模拟结果成功再现厚壁圆筒中多条剪切带的单旋模式.     

螺旋升流式反应器流态特性的数值模拟

为了分析螺旋升流式反应器去除COD及N、P效果好的原因,利用计算流体力学(CFD)商用软件PHOENICS对螺旋升流式反应器厌氧段的流态特征进行了模拟研究.研究结果表明:螺旋升流式反应器内流体流态为以螺旋方式上升的推流流态和完全混合流态,其中推流流态约占65%.反应器兼有PFR和CSTR 反应器的特点,使其具有较好的处理能力.     

水平圆管中螺旋流的形成与衰减

螺旋流输移固粒具有分布较均匀等特点，利用多导叶式起旋器能方便而有效地形成螺旋流；螺旋流中的速度分布接近于正常管流与强制涡流的迭加；螺旋流中的旋流分量易衰减，需用专门设施来维持。