中国赤潮研究的新进展--球形棕囊藻赤潮及其产硫的研究

中国沿海赤潮迭起,影响日益严重.国家自然科学基金重大项目开展了一系列赤潮的基础研究.对中国赤潮新记录种--球形棕囊藻进行了分类学、生活史、藻毒素、生态特征及产硫机制的研究.核糖体18S rDNA序列测定与分析结果证明,1997年冬我国粤东海域大规模赤潮的原因种是球形棕囊藻.这是中国赤潮的一个新记录种.该藻具有复杂的异形生活史,包含两种不同的生活形态群体和游离的单细胞.长期集约化养殖引起柘林湾海域的N、P、Fe、Mn浓度较高,为赤潮的暴发提供了物质基础.球形棕囊藻细胞具有较强的溶血毒素特性.该藻汕头株和香港株是DMSP与DMS的高产株,其细胞内DMSP的积累与释放到外界中的DMS数量受盐度、温度等环境因子的综合制约.     

基于直接力浸入边界法的线形排列多球颗粒沉降特性研究

本文运用直接力浸入边界法对低雷诺数的单个及线形排列的两个和多个球形颗粒自由沉降的特性和过程进行了数值模拟,首先通过单个球形颗粒自由沉降模型验证了该方法的准确性,同时研究了颗粒刚体假设(RBA)对结果精确性的影响,然后,在不同的颗粒间距分布条件下对竖直排列的不同数量的球形颗粒沉降进行了直接数值模拟。模拟结果表明,相对间距在一定范围内的线形排列双球和多球颗粒都可发生相继的牵引、触碰、翻滚过程;当线形排列球颗粒数量大于3时,颗粒的数量不会影响最下方两球初始的牵引和触碰运动;线形排列多球可改变发生牵引的两球的受力从而加速牵引和触碰的过程。     

基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢工艺

实验研究了不同培养环境的混合状态下光照强度对光合细菌生长和光发酵产氢的影响,提出静态培养和动态培养状态下的光饱和点分别为4000lux和6000lux。分析了Rhodobacter sphaeroides ZX-5培养环境中,光照强度随菌体细胞浓度及光传播距离增加而衰减的变化规律,得到了光在菌液传递过程中衰减的数学模型,即I=I0exp[-(0.4 814+0.2 991 OD660nm)·L]。首次提出了基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢策略,使得最大产氢速率达到161.7ml H2/lh。     

混合的深度优先及宽度优先球形译码算法

结合深度优先及宽度优先算法,提出了一种混合算法,将搜索树分成两部分:一部分进行深度优先搜索;另一部分进行宽度优先搜索.利用深度优先搜索的结果裁剪宽度优先搜索中那些距离较大的点,以降低搜索复杂度.该算法合理地综合了2种算法的优点,具有较低的计算复杂度及较高的性能.仿真结果表明,该算法的性能与最优算法相比差别非常小,与宽度优先算法相比节省了大量的计算复杂度,在高信噪比的情况下,计算复杂度的节省尤其明显.     

用于MIMO空分复用系统上行链路接收机的球形检测算法

本文涉及的MIMO空分复用系统上行链路的子信号流在空间维和时间维上未进行编码,直接将高速数据流分解为若干低速数据流,进行分层调制后用多个天线发送,实现MIMO空分复用发射,可使移动台的发射机设计简化。但是这要求MIMO空分复用系统上行链路接收机有较高的信号检测能力。本文提出改进初始半径的球形检测算法进行信号复原,该算法能在较低的计算复杂度逼近最大似然的误码性能。仿真试验的结果验证所提出的球形检测算法在误码性能上优于现有其它检测算法。     

混凝土细观结构三维球形骨料随机生成方法研究

为深入研究混凝土细观结构,运用可视化软件Matlab结合蒙特卡罗方法自动生成混凝土三维球形骨料模型,并利用有限元软件对其进行网格划分和网格检查．模拟结果表明：利用Matlab建立的混凝土骨料模型,实现了骨料生成的随机性;生成的骨料具有很好的连续性．该方法通俗易懂,模型直观且精确性高,有利于对混凝土的宏观、细观力学性质做进一步的数值研究．     

多孔球形电极颗粒中的扩散-应力耦合分析

具有良好化学稳定性及较高存储容量的多孔材料在锂离子电池及超级电容器中有广泛的应用,但已有的扩散-应力耦合模型大多忽略多孔材料的微观结构.基于此,建立考虑孔隙率和迂曲度的多孔球形电极颗粒中的扩散-应力耦合模型.针对Mn_2O_4电极进行恒压充电下的数值计算,探讨孔隙率和迂曲度系数对锂离子浓度、径向应力、环向应力及体积应变的影响,并将模型结果与他人结果进行对比.数值结果表明:迂曲度系数越大,电极中锂离子的扩散越差、体积应变越小且径向应力和环向应力越大;孔隙率越大,电极中的锂离子浓度和体积应变越大但径向应力和环向应力越小;多孔电极结构更有利于提高嵌锂能力.因此,应选择孔隙率大且迂曲度系数小的材料作为高存储容量的电极材料.     

球形温度场对平面温差发电器热电计算模型的影响

为了解决现有热电模型不能计算球形温度场中平面温差发电器热电输出的问题,建立了球形温度场中平面温差发电器的热电输出计算模型。仿真测试表明,建立的球形温度场中平面温差发电器输出模型的计算误差不超过10%。基于所建模型,研究了形成球形温度场的点热源的位置变化对平面温差发电器热电输出的影响。结果表明,增加点热源与温差发电器热端的距离,平面温差发电器输出的电流和功率大致呈指数规律减小;增加点热源与温差发电器的位置偏角,平面温差发电器输出的电流和功率大致呈抛物线规律减小。     

不同形状装药爆炸冲击波场及对靶板作用效应的数值模拟

利用非线性动力学软件AUTODYN对球形及不同长径比圆柱形装药冲击波场及其传播过程进行数值模拟,探讨了长径比对圆柱形装药冲击波场的超压区分布影响规律,给出了柱形装药可与球形装药等效的临界距离计算公式;通过对不同形状装药对四边固定方形靶板冲击过程的数值计算,得到靶板中心点的挠度值,结果与试验吻合较好,本文结果可为柱形装药与球形装药等效计算、目标在不同形状装药爆炸冲击波作用下的动态响应问题及装药优化设计提供参考.      

纳米MCM-41分子筛微球的制备及结构表征

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源合成MCM-41分子筛.利用XRD、SEM、FT-IR、TEM和N2吸附-脱附等表征手段探究不同的反应温度及老化时间对MCM-41分子筛形貌、粒径及结构的影响.结果显示:当反应温度在2080℃时,合成的纳米MCM-41分子筛的颗粒形貌呈球形,随着温度的升高,球形颗粒的直径逐渐增大,当温度升高到110℃时,MCM-41分子筛呈现出不规则的颗粒形貌;当老化时间为015h时,纳米MCM-41分子筛的单分散度较好,但随着老化时间的增加,粒径也在增加,同时颗粒团聚也比较严重.通过对纳米球形MCM-41分子筛形成机理的分析,得出合成纳米MCM-41分子筛微球的最优条件.