电磁辐射如何影响人体健康

电磁辐射通常以热效应、非热效应和刺激对机体产生生物作用。热效应已经为大家所熟知,人体是电介体,在高变电场作用下被反复极化,分子间碰撞和摩擦产生剧烈运动,将电能转化为热能。机体内还有电介质溶液,在电场作用下     

Ni/MH动力电池循环过程热效应分析

通过建立二维热模型对6.5 Ah 圆柱型Ni/MH动力电池在常规循环和模拟工况循环过程中的热效应进行了分析, 并讨论了循环次数对电池热效应的影响. 实验采用石英频率微量热仪对电池的热容量及其在不同电流(1 C, 3 C, 5 C)过充电时的产热速率进行了测量, 继而将产热速率曲线拟合成分段函数, 以此建立精确的热模型. 实验采用有限元方法模拟了电池在不同循环次数时不同电流充电过程中其内部温度场分布. 结果表明, 电池在常规循环和模拟工况循环时, 循环次数与电池内部中心温度之间均近似呈现线性关系; 同时, 在对电池热效应的测试过程中, 充电电流越大, 循环次数对热效应的影响越显著. 由此, 可以预测不同循环次数时电池内部的温度分布, 从而对不同循环次数时电池的实际使用条件提供指导.     

Ni/MH电池过充电热效应分析

利用微量热仪对Ni/MH电池过充电时的热效应进行了分析. 电池通过一个保护装置安装在一台以石英频率温度计为测温装置的微量热仪中. 实验测量了电池在不同荷电态(SOC)下以不同电流过充电时的热容量和发热量数据. 基于一系列简化假设建立热传导方程, 实验结果经过拟合得到了描述充电过程的发热速率曲线方程, 取代以往研究中发热速率的理论计算方法. 用曲线拟合得到的方程和热容量数据建立了二维热效应模型, 对过充电热效应进行了数值模拟, 计算结果与实验结果基本吻合. 模型显示电池内温度分布差异很大, 这归因于电池内部材料传热性能不佳. 电池的传热性能与电池材料如电极、隔膜和电解液等性质有关, 很难有较大改善, 所以, 在实际使用中应该尽量避免高倍率长时间充电, 以免对电池造成损害.     

光纤激光器中包层功率剥离器的热效应

为了将光纤激光器输出光纤包层中未完全被增益光纤吸收的残余泵浦光及非线性因素产生的高阶激光高效率剥离,提高剥离功率和得到较为均匀的热分布,采用优化的高折胶法制作包层功率剥离器,通过实验和有限元仿真模拟对包层功率剥离器的热效应进行了研究.实验表明包层功率剥离器剥离功率为132 W时,稳定工作温度最高为50.0℃,在此剥离条件下仿真模拟的结果与实验基本吻合,证明了仿真模型及参数的正确性,并证明了该种结构包层功率剥离器的实用可靠性.     

餐厨垃圾的微波干燥特性及动力学模型

为了探索餐厨垃圾有效干燥的新途径,对餐厨垃圾进行了微波干燥试验,并建立了微波干燥的动力学模型.试验表明,微波干燥具有显著的节能效果,同样的装载量,微波干燥的能耗不足电热干燥能耗的10%.微波功率与装载量都对干燥特性影响很大,选择恰当的装载量与微波功率既能保证干燥的质量,又可降低干燥单位质量垃圾的能耗.动力学分析表明,建立的动力学模型能较好地描述餐厨垃圾的微波干燥过程,拟合相关系数均大于0.94.餐厨垃圾干燥的活化能为16.00 kJ/mol左右、物质获得非热效应能以及指前因子的增大,是微波加快干燥速率的主要原因.微波使干燥过程的反应级数n增加,而增大微波强度又有降低反应级数n的作用,非热效应能占比系数?可能与物质的结构、种类、体积等因素有关.     

卫星热红外异常与强震关系研究实例

地气耦合关系已愈来愈被人们所关注.在地震孕育过程中,不仅震源附近,而且在其周围地区产生热异常和温度的重新分布,导致地壳内部各种热效应,从而可以观测到地震地热前兆异常,这种热异常为地震预报提供了重要信息,1971年傅承义教授提出了地震成因的“红肿”假说;1972年耿庆国应用旱震关系进行大地震中期预报研究;80年代傅子忠等人探索了利用地温动态观测进行地震短临预报,都取得了一定的成效.近年来,强祖基等人通过卫星     

四方晶系Nd:YLF晶体的热效应

工作物质的热效应是固体激光器的一个重要研究课题。空间群为4_1/α的四方晶系Nd:YLiF_4(Nd:YLF)是一种优良的激光晶体,文献[1]报道了输出功率达40W的TEM_(00)模Nd:YLF连续激光器,但迄今还没见到四方晶系激光晶体热效应的研究报道。本简报首次从理论上给出了四方晶系沿α轴方向生长的Nd:YLF晶体灯泵过程热效应的计算结果。 类似于国内外灯泵固体激光器的情况,假设灯泵过程激光棒是一根内部均匀发热的无限长细圆柱棒,棒中产生的热量由流经棒侧壁的冷却液带走,忽略棒的端面效应可认为棒轴方向温度保持不变,热平衡后,沿α轴方向生长的Nd:YLF棒的温度由热导方程     

动态时空中的补偿效应

在文献[1,2]中,我们已经指出,Hawking-Unruh量子热效应,可以看作坐标尺度变换下的补偿效应,相应的温度可以看作补偿场的纯规范势.本文以Vaidya黑洞为例,把上述观点推广到动态时空.1 静态史瓦西时空众所周知,静态史瓦西线元     

固定床接触反应器的温度分布与浓度分布

近代化学工业广泛地采用了催化加工过程。对于热效应不大或者温度选择性不高的化学反应,一般皆采用绝热式反应器,计算这种反应器的纵向温度和浓度分布是没有什么困难的。但是对某些热效应较大与温度选择性较高的反应过程来说,反应器内必须具有     

湍流作用下水力空化气泡内温度演变的动力学分析

以水为工作介质, 在综合考虑液体可压缩性、液体表面张力、液体黏性、气泡内外热交换及气泡内部存在水蒸气的情况下, 采用动力学方法对湍流压力场驱动下水力空化气泡内的温度演变及影响因素进行了研究. 分析了液体中空化热效应产生的原因及空化泡平衡半径、孔板水力空化反应器运行与结构参数等对空化泡溃灭温度的影响规律, 拟合得到了各影响参数与空化泡溃灭温度之间的显著函数关系式. 研究结果可为水力空化反应器的优化设计及水力空化技术的发展和应用提供理论指导与技术支撑.     

自加热效应下AlGaInN电子阻挡层对LED性能的影响

在自加热效应下,对有、无AlGaInN电子阻挡层的两种发光二极管芯片进行了数值研究系统分析了芯片能带结构,载流子输运与分布特性,内部焦耳热和复合热特性,内量子效率衰落的物理机制,并讨论了不同俄偈复合系数在自加热效应下对效率衰落效应的影响.模拟结果表明:当在p-GaN层与活性层间插入AlGaInN电子阻挡层后,效率衰落效应得到显著改善,芯片结温明显升高.俄偈复合热不是内热源的主要贡献,可忽略不计.效率衰落效应受芯片结温影响不大,电子漏电流与俄偈复合是效率衰落的主要原因.     

Er-Al-Co 块体非晶合金的磁热效应

利用水冷铜模铸造法制备了一系列不同成分的Er-Al-Co 三元块体非晶合金, 研究了该系列合金的非晶形成能力和磁热效应. 结果表明, 在磁场诱发下, 该系列非晶合金在9 K 左右发生了顺磁-铁磁性二级磁性转变. 由于具有较高的有效磁子数, 该系列非晶合金具有优异的磁热效应, 其中Er₅₆Al₂₄Co₂₀ 非晶合金最大磁熵变和磁致冷能力分别为16.06 J kg^-1 K^-1和465.7J kg^-1, 是氢液化区有竞争力的磁致冷候选材料.     

沉积盆地盐构造热效应及其油气地质意义

海相沉积盆地广为发育盐岩,盆内油气藏多与盐岩有关.塔里木盆地是中国最大的海相沉积盆地,该区以往的盐构造研究主要集中于其作为良好盖层的封堵性能和作为构造圈闭的盐相关构造.实测表明,盐岩热导率远大于普通沉积岩(约2~3倍),盐岩这一强烈的热物性差异必然会对盆地地层温度分布及烃源岩热演化产生显著影响,但该问题尚未引起重视.本文基于系列理论模型和库车前陆盆地盐构造地震解释剖面,采用二维有限元数值模拟实验,定量探讨了盐构造的热效应及其对烃源岩热演化的影响.研究表明,盐体会造成盐上地层显著增温(3%~13%)和盐下地层降温(11%~35%),进而分别加速盐上烃源岩和抑制盐下烃源岩的热演化过程.盐体的热导率、几何形态、厚度和埋深是控制地热异常幅度的主要因素.异常范围与盐体尺寸有关,横向上可达盐体宽度的2倍、垂向上为盐体厚度的2~3倍.盐构造使得库车前陆盆地盐下地层温度显著降低,造成盐下侏罗系烃源岩镜质体反射率(Ro)降低约18%,从而有利于盐下深层油气的保存.库车前陆盆地东、西部的盐构造在埋深、厚度、成分和构造变形样式等方面均存差异,这可能是造成该区中生界烃源岩有机质成熟度时空差异分布的原因.上述盐构造的热效应对中国海相沉积盆地深层油气资源潜力评价与勘探具有重要意义.     

青藏高原那曲地区夏季对流云结构及雨滴谱分布日变化特征

青藏高原对于我国大气水循环、生态环境、灾害天气产生及气候变化等均具有重要作用和影响.为进一步揭示青藏高原气象和大气物理过程,我国启动了第三次青藏高原科学试验-边界层与对流层观测(2014~2017年)重大研究项目,其中云降水物理观测试验采用了包括C波段连续波雷达、Ka波段毫米波云雷达、地面雨滴谱仪、激光云高仪等目前先进的观测仪器.本文利用2014年7月1日~8月31日期间在西藏那曲的观测数据,结合FY-2E卫星的TBB资料,分析研究了青藏高原夏季(7~8月)对流云及其降水过程和雨滴谱分布特征.研究结果表明,观测试验期间青藏高原对流活动主要集中在高原东南部和中部地区,其降水过程存在准两周的周期性;由于高原的加热效应,对流云和降水过程有着显著的日变化特征,对流活动在11:00(当地时间)由局地热对流发展,经合并增长在17:00~18:00达到最强,入夜后降水过程开始偏平流性并持续至6:00,之后逐渐消散,上午对流活动较少.高原对流云平均云顶高度为11.5 km左右(海拔高度),最大云顶高可超过19 km;平均云底高度6.88 km.降水过程主要表现为短时阵性降水,持续时间基本小于1 h,平均降水强度在1.2 mm/h左右.另外,研究发现高原雨滴谱分布相对于同纬度和季节的平原地区较宽,导致高原对流易产生降水.Γ分布相对于M-P分布更适用于对高原上的雨滴谱分布进行拟合.     

以低纯度Gd为原料制备Gd5Si1.85Ge2.15合金的磁热效应

研究了以低纯度蒸馏Gd为原料制备的Gd5Si1.85Ge2.15合金的磁性相变性质和磁热效应.蒸馏Gd的杂质含量为O: 0.0160% (质量百分数); C: 0.0054% (质量百分数); N: 0.0016% (质量百分数), 低于普通商用Gd, 高于高纯Gd.对Gd5Si1.85Ge2.15合金的X射线衍射和交流磁化率测试表明, Gd5Si1.85Ge2.15合金在253K存在一级磁性相变; 从磁性相变附近的磁化曲线结果得到的最大磁熵变化为12.5 J/kg@K.     

析氧反应中的磁增强效应与研究进展

利用可再生能源产生的电能来电解水制氢,可有效解决可再生能源供应不稳定和分布不均匀的问题,有利于早日实现碳中和目标.然而,在电解水过程中,阳极发生的析氧反应(oxygen evolution reaction, OER)具有缓慢的动力学反应过程,严重制约了电解水的速度和效率.前期,研究者希望寻找合适的催化剂以提高电解水反应速率.后来,研究发现催化剂活性和稳定性之间存在矛盾.近年的研究表明,通过在电催化过程引入外磁场,可以在保证稳定性的前提下,有效提高其电催化性能.而磁场对OER过程存在几种增效机理,主要包括磁热效应、磁流体动力学效应、自旋选择效应,实际反应中往往存在协同作用.本文总结有关机理,并简要介绍磁场增强OER过程相关的研究进展.最后,对外磁场在OER过程的进一步应用进行了展望.     

自然信息

TFTR于1982年12月24日建成后,从今年开始进行欧姆加热等离子体实验.等离子体电流的欧姆加热效应仅在温度比较低时才有效,这是因为当温度升高后,电子的库仑散射截面变小,于是等离子体电阻减少.今年还将研究TFTR     

线性热-电-弹理论解的唯一性

经典的热力学理论,由于采用了抛物型的Fourier热导方程,导致了在离热扰源任意远处可同时感受到热效应,也就是说热的传播具有无穷大速度。从物理直观上看,这显然是不真实的。为克服理论上的不合理性,避免上述情形产生,建立新理论通常有两种手段:一是在热导方程中加入流率项,二是在本构方程中插入温度率项。随着新现象的发现、多功能新型材料的开发和利用,有效准确地分析物质的具有     

激光手术

激光应用于手术的基本原理是手术区吸收大量的光能而发热,随后被破坏,破坏机理同辐照条件有关。这种用光来破坏组织,不需要同组织接触,是绝对的无菌手术。只要被破坏的组织同周围组织的吸收光谱不同,选用适当的激光波长,就能有选择地进行光破坏。产生热效应的光谱范围很宽,从轻微的加热,只熔化不蒸发,到局部强脉冲加热,产生流体动力学激波,导致破坏。最后,激光辐照区可     

黄骅坳陷港西断裂带无机成因CO_2气的构造地球化学特征

深源或无机成因CO_2包括幔源-岩浆成因和碳酸盐岩变质热分解成因.贯通性深断裂是幔源-岩浆气上升通道,扭压断裂带的构造热效应则为碳酸盐岩释出CO_2提供了热条件;同时,CO_2气聚集形成的局部高孔隙压力降低了岩石的内摩擦系数,从而激发或增强构造活动.全球范围内深源CO_2释放带与世界主要地震带相一致是两者间存在内在联系的最好证明.港西断裂带展示了不同成因CO_2及幔源He入侵与构造活动性的相关关系.