行星际磁场北向时对流电场的半经验模式

根据行星际磁场北向时的电场和场向电流的观测结果,本文总结出半经验模式。模式将电位看成以下三部分之迭加:φ_v,月牙形粘滞作用双对流圈,位于与低纬边界层相通的极盖边界附近;φ_N,对应北向IMF的反向对流圈和φ_y受IMF东西分量(B_y)控制的单对流圈。φ_N和φ_y模式的基础是Crooker的反平行重连假设,对应的对流在极盖区内。文中给出了电位的分桁形式,推出了相应的场向电流分布。模式与观测图象基本相符。文章还对模式参数及模式在研究工作中的进一步应用进行了讨论。     

行离子对近地场向电流的影响

采用三维resistive MHD数值模拟方法研究了上行离子对近地磁尾场向电流的影响. 模拟结果显示起源于夜侧电离层极光椭圆带源区的上行离子沿等离子体片边界层进入磁尾, 对近地磁尾场向电流有着重要的影响. 上行离子对场向电流的影响主要在近地磁尾(15 Re以内); 场向电流密度随上行离子通量增加而增加; 在通量相同的条件下, 上行离子速度越高, 场向电流密度越高; 近地磁尾场向电流密度与上行离子的纬度密切相关, 来自电离层较低纬度接近闭合磁力线区域的上行离子流更容易引起场向电流密度的增强; 由上行离子引起的场向电流和By 磁场分量有直接关系. 最后进一步将上行离子引起的近地磁层场向电流密度与电离层高度的场向电流密度进行了比较.     

行星际磁场扰动下极区热层中性风对夜侧离子拖曳的响应

离子拖曳可以对极区的高层大气中性风场产生强烈影响。行星际磁场(interplanetary magnetic field,IMF)扰动期间,通过全天空法布里-帕罗干涉仪(all-sky Fabry-Perot interferometer,all-sky FPI)的观测数据,分析了2012年1月21日21:21UT~2012年1月22日00:11 UT期间北极黄河站(78.92°N,11.93°E)上空630.0 nm氧原子辐射高度的中性风视线风场。行星际扰动数据与同时期离子风数据的对比分析表明,行星际磁场扰动使得Super DARN监测到的F层夜侧离子运动加速,高速运动的离子与中性风发生耦合,离子以传送动力给中性大气并向其运动方向拖曳的方式改变中性风的风场形态。     

亚暴期间场向电流的特征

分析了由ISEE-1和ISEE-2飞船在亚暴期间观测到的场向电流的特性,包括场向电流所伴随的行星际磁场、地方时与L值分布以及场向电流强度和密度随亚暴位相的变化,并着重分析了亚暴电流楔的特征。结果表明,亚暴膨胀相的场向电流强度和密度都达到极大值;亚暴的膨胀相是由行星际磁场转向或南向分量变小触发的,其起始位置很可能位于近地等离子体片内边缘。     

基于Sesam的柔性连接浮式栈桥波浪动力特性分析

为了保证浮式栈桥能够在波浪中正常使用,基于三维势流软件Sesam对系泊浮式栈桥的运动响应与缆绳张力进行非线性时域耦合数值预报。分析了桥节间有无缆绳连接、浪向角等因素对浮式栈桥运动响应的影响。计算结果表明,浮式栈桥的运动响应与缆绳张力受缆绳连接与浪向的影响很大。在有义波高为1.25m谱峰周期为6s时,有缆绳连接的桥节间相对纵荡最大幅值是无缆绳连接时的0.54倍;当浪向为90°时,浮式栈桥横荡方向与垂荡方向运动幅值范围最大;当浪向为105°时,桥节间相对纵荡运动幅值最大。综上所述,桥节间有缆绳连接可以大幅度减少其相对运动幅值,在布置浮式栈桥时,建议选取浪向角为150°~180°。     

格子Boltzmann方法模拟磁场作用下的融化传热过程

采用格子Boltzmann方法对磁场作用下方腔内相变材料的融化传热及液相流体流动过程进行数值模拟,重点分析磁场倾角对融化相变传热过程的影响,为实现相变传热的主动控制技术提供参考.研究表明磁场可以控制融化相变传热过程,当磁场倾角大于180°时,磁场加速度方向指向热壁面方向,磁场强化换热,热壁面平均Nu_h数增加,融化速率加快;当磁场倾角小于90°、磁场加速度方向指向冷壁面侧时,磁场弱化换热,热壁面平均Nu_h数下降,融化速率降低;磁场倾角为231°时,磁场强化传热效果最佳.     

应力对铁磁/反铁磁双层体系交换偏置场的影响

研究在铁磁/反铁磁层体系中,当铁磁层中存在应力时对体系交换偏置场的影响.分别计算了改变应力大小和方向两种情况下,磁滞回线的变化以及偏置场随外磁场角度依赖关系的改变.结果表明:应力场沿着易轴方向时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值变大,其最大值所对应的位置逐渐远离易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向左移动,并且阻碍沿磁场方向的磁化随着应力场的增加;当应力场旋转90°时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值减小,其最大值所对应的位置逐渐靠近易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向右移动,并且促进沿磁场方向的磁化随着应力场的增加.     

低雷诺数开缝圆柱绕流尾迹流场特性

为了揭示开缝对圆柱尾迹流场的影响,采用数值模拟方法对低雷诺数无限大流场中开缝圆柱绕流进行研究,以相对缝宽(即缝宽/圆柱直径)和开缝角为变量,斯特劳哈尔数、阻力系数和升力系数为特征参数,分析不同开缝条件下旋涡脱落和圆柱受力的演化过程。研究结果表明:圆周压力分布受相对缝宽和开缝角的影响较小,圆周压力最小点位置随相对缝宽和开缝角的增大而后移;当相对缝宽为0.1时,最大后移幅度为6.11°;边界层分离点随开缝角增大而后移,而边界层分离点随相对缝宽的变化则因开缝角范围不同而不同;随着开缝角增大,开缝圆柱所受阻力减小,当相对缝宽为0.1、开缝角为90°时,可减阻14.63%,升力先增加后减小,旋涡脱落频率增大。     

涡发生器作用下圆柱涡激振动特性的试验研究

采用三角形涡发生器,选取不同的发生器构型、风偏角及风攻角进行风洞试验.结果表明:涡发生器能够缩短圆柱涡激振动的锁定区间,降低涡激振动的振幅.风偏角和风攻角的选取对控制效果有较大影响,当风攻角为70°时,控制效果最好.即使涡发生器设置在分离点之前距离较远处,也能对边界层起到较好的控制作用.涡发生器推迟了圆柱表面边界层的分离,对流场三维特性的影响表现在降低了圆柱表面风压展向相关性.     

ACE飞船观测的行星际磁场准27天重现周期和结构

 ACE飞船发射于1997年8月15日,将维持到2024年,位于日地连线重力平衡点L1。本文采用ACE飞船行星际磁场观测数据,基于GSE坐标系统,确定L1点的行星际磁场主体方位,进而将行星际磁场观测数据转换为极性符号序列。对于序列中的任一时间点,通过改变以它为中心的子序列探测行星际磁场的准27d重现周期和结构,再应用模板匹配方法识别重现结构,最后采用分段常值函数拟合获得分段稳定的周期和结构。得到的主要结果如下：(1) 1999—2008年间,IMF重现周期绝大多数在(27±2)d范围内,只有1个例外,即2001年10月27日10:00—11月28日12:00时间内,重现周期为21d14h;(2) 2001年1月8日12:00—2004年7月17日04:00,IMF为2扇瓣结构,2004年7月17日05:00—2007年6月30日23:00,IMF为4扇瓣结构,2007年7月1日00:00—2008年12月31日23:00,IMF为2扇瓣结构。     

形成新生断裂的临界角度及其与强烈地震发生的关系

选取具有薄弱面或破裂面的细粒花岗岩块状露头标本,在实验室模拟高温高压环境条件进行测试,研究岩石产生新破裂面的受力临界角度。在温度100℃、围压100 MPa和温度200℃、围压200 MPa的环境条件下,按照与主应力夹角的不同度数变化分别进行实验。实验结果表明,当夹角α处于0°~30°时,岩石沿原破裂面稳滑;夹角α处于30°~60°时,以粘滑为主;夹角α处于60°~90°时,以新破裂面的产生为主;可能产生新破裂面的临界角度范围为50°~65°,当夹角α大于65°时,新破裂产生。对岩石出现的稳滑-粘滑-新破裂现象,通过分析切面所受应力(σ)与应变率(ε)的关系进行了解释。根据莫尔圆理论认为,复杂断裂背景下,岩石的受力角度对于新破裂面的产生将有着决定性作用,而作用力状态一定时,新破裂产生的临界角度60°是可能导致强烈地震发生的危险值。     

七位数控雷达中频移相器的设计

移相器是相控阵雷达、卫星通信、移动通信设备中的核心组件,它的工作频带、插入损耗直接影响着这些设备的抗干扰能力和灵敏度,以及系统的重量、体积和成本。本文介绍一种由电压比较器控制的七级T型LC移相网络,七级网络分别移相2．81°、5．62°、11．24°、22．5°、45°、90°、180°。电压比较器输出高电平或者低电平来控制这各级移相网络是否接入,实现信号0°～360°的相移。     

小型数字化比相测量装置的研究

频率稳定度是时域中描述时钟信号源稳定性的一种方法,为能够实现长期的（诸如月、年）监测,介绍了一种基于微处理器设计的小型数字化比相装置.它通过被测信号与参考时钟信号源进行相位的比对,在180°～＋180°的范围内完成周期相位比对的测量,并通过A/D模块及微处理器模块完成相应指标的采集、计算,得到了设计简单、传输能力可靠的...     

聚酰胺纤维的磨损与冲击角度之间关系的研究

介绍了聚酰胺纤维在受到高速气流的冲击磨损时,气流的冲击角度与纤维受磨损程度之间的关系。设计了一套测试系统,其原理是利用磨损前后纤维的力学性能变化来间接地表示纤维的受磨损程度,通过在不同冲击角度(15°,30°,45°,60°,75°和90°)下的研究测试,找出了冲击角度与受磨损程度之间的变化关系。利用电子显微镜对磨损前后的纤维外观进行了拍照,结合测试数据和照片对纤维的磨损破坏进行了研究讨论。     

二球悬铃木三大裂片主脉夹角的实测与分析

 对505片二球悬铃木(Platanus acerifolia (Ait.) Willd.)叶片进行实测,发现两种新现象:一是二球悬铃木三大裂片主脉夹角含有"隐性"黄金数,即以三角函数形式显示的黄金数(0.618和0.382);二是二球悬铃木三大裂片主脉60.00°夹角是叶脉输导水分、养分走最短路径的表现,是一种斯坦纳树结构。统计分析表明,含有"隐性"黄金数的三大裂片主脉夹角(31.72°,38.18°,51.86°和67.55°)占总数的60.69%,呈斯坦纳树结构的60.00°夹角占总数的34.85%,二者合占95.54%。二球悬铃木三大裂片主脉夹角新现象的发现,有利于深化人们对植物结构的认识。     

人工裂缝与水平井筒的夹角对开发效果的影响

为研究水平井压单缝和多缝时裂缝夹角(从0°变化到90°,以15°为递增单元)对开发效果的影响,利用商业软件Eclipse中NWM模块,对比笛卡尔网格加密法,提出了利用Pebi网格加密模拟裂缝的新方法.提出了减小缝间干扰的方法.研究表明:较之笛卡尔网格加密法,Pebi网格加密法更能准确地模拟夹角处于0°～90°之间的情况;易见水的夹角受多种因素的影响,过早见水会严重影响开发效果;夹角越大,缝间干扰越明显;缝间干扰只对初期的采油速度产生影响,对最终的开发效果影响不大;均质地层情况下,中间缝长、两端缝短的裂缝分布有利于减弱对驱替能量的阻挡,推迟见水时间;裂缝均匀分布于两注水井之间可以平衡各缝之间的影响,改善开发效果.     

扇形内翅片石墨管层流强化传热性能

利用数值模拟方法对一种高黏度的油类介质在6种不同布置交错角度(0°,30°,45°,60°,75°,90°)的扇形内翅片石墨换热管中层流的强化传热和流动规律进行了研究.结果表明,扇形内翅片的强化换热效果明显.与无翅片的石墨换热管相比,6种布置角度的扇形内翅片对流换热系数分别增大22.69%,42.49%,62.28%,63.44%,65.47%,66.47%.就流动性能而言,扇形内翅片的石墨管6种布置角度下的阻力分别增大了191.88%,252.01%,333.10%,364.33%,385.51%,400.43%.为了明确石墨管内添加扇形内翅片后的强化传热效应,采用了换热性能评价指标(PEC)对6种布置角度进行了评价研究,结果显示45°布置角度时PEC评价准则数的平均值达到最大,为1.265,说明布置角度为45°时强化换热效果最理想.     

滑翔增程制导航弹气动外形设计

为了提高制导航弹的射程,在滑翔增程技术研究基础上提出了远程卫星制导炸弹的气动布局方案,即采取大展弦比上弹翼、“×”形全动尾舵的正常式气动布局,通过计算选择了外形参数.对所提出的外形方案进行了风洞测力实验.实验条件为:滚转角(φ)=0(弹翼水平,尾翼呈“×”形),22.5°,45.0°;马赫数Ma=0.6,0.8,1.0;攻角α=0～12°;舵偏角δ=0,δz=-5°,-10°(俯仰控制),δy=-5°,-10°(偏航控制),δr=-5°,-10°(滚转控制).模型有弹翼张开与折叠两种状态.实验结果表明,所设计的卫星制导炸弹的纵向稳定性与操纵性协调匹配,全动尾舵的控制效率很高,最有利于滑翔飞行的攻角为αopt=4°～6°,最大升阻比Kmax＞10,在12 km高度投弹,射程可达到120 km以上.     

叶栅反推器出口安装角、压比对反推性能的影响

航空发动机叶栅反推器叶型参数与反推效率、流量系数之间的规律对于反推装置的设计具有重要意义。本文建立了外涵叶栅反推器的轴对称计算模型,给出了内涵计算域的有效处理方法,利用数值模拟手段研究了叶片出口安装角、外涵入口压比的变化对反推效率、流量系数等的影响规律,并将计算结果与可能得到的试验结果的数据点进行了比较。结果表明,计算结果与实验结果吻合;出口安装角在30?50?这个范围内时,随着出口安装角的增大,反推效率明显上升,继续增大出口安装角至60?,反推效率变化趋于平缓,甚至有所下降,在50?时反推效率达到最大值;随着出口安装角的增大,流量系数基本不变,超过某一临界值后急剧下降。对40?50?这些中等大小的叶片出口安装角,压比对反推效率的影响不大,叶片出口安装角超出该范围,压比对反推效率的影响较大;当出口安装角较小时,随压比增大,流量系数缓慢增大,当出口安装角较大时,流量系数随压比变化不大。