干凝胶法制备惯性约束聚变靶用厚壁空心玻璃微球

为实现惯性约束聚变靶用厚壁（5～10μm）空心玻璃微球（Hollow Glass Microsphere,HGM）的干凝胶法制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了玻璃配方发泡剂种类和含量、炉内载气组分、压力和温度对厚壁HGM制备过程及其壁厚的影响.结果表明,针对厚壁HGM在炉内成球过程中停留时间短的特点,需要对玻璃配方以高表面张力和低高温粘度为目标进行优化设计,需选用分解温度高和分解速率慢的发泡剂,并对发泡剂含量进行精确控制.提高载气中氩气的体积比例有利于增加HGM的厚壁.由于载气压力可调范围有限,提高载气压力不能显著增大HGM的壁厚.升高载气温度将减小HGM的壁厚,但有利于提高HGM的品质和合格率.当载气中氩气的体积分数在80%～95%、载气压力在1.0×105～1.25×105Pa、炉温在1600°C～1800°C时,能制备得到壁厚5～10μm、直径200～300μm的HGM,其球形度、壁厚均匀性和表面光洁度较好,但合格率还有待进一步提高.厚壁HGM的抗压强度、抗张强度和对氘气的渗透系数都随着壁厚的增大而逐渐下降.     

镇(街道)视角下的城镇扩张与耕地压力协调研究——以宁波市鄞州区为例

城市扩张对耕地压力具有重要影响,为探究两者在微观层面的协调状况,将宁波市鄞州区作为靶区,利用2005、2011年两期土地利用数据及对应统计年鉴,构建城镇扩张与耕地压力协调模型,采用分类对比法解析鄞州区各镇(街)城镇化水平与耕地压力协调的变化态势。研究发现:(1)受地形与规划影响,鄞州区城镇化水平提升区域性分布明显;耕地压力总体呈上升趋势,但呈现多样性变化;城镇扩张与耕地压力协调状况亦受规划影响;(2)城镇扩张与耕地压力上升存在协调关系;土地利用类型转换对其有较大影响;(3)促进城镇扩张与维持耕地压力平稳存在可能;(4)在承接中心城区的辐射时,应当注意土地节约利用。这些发现可为其他地区合理进行城镇建设提供参考。     

基于ANSYS的集汽集箱蒸汽出口应力分析

针对蒸汽锅炉集汽集箱蒸汽出口部位采用有限元分析软件ANSYS建立三维模型,并对其进行应力分析,得出应力分布规律。此外,对蒸汽出口接管和集箱筒体相贯区域的应力分布状况进行了深入研究,绘出相贯区域内表面的各种应力分布曲线,并对应力较高位置采用线法进行强度评定,以确定应力强度是否符合设计要求,可以有效地保证锅炉运行的安全可靠性,具有重要的理论意义和实用价值。     

煤层注水钻孔周围水压衰减规律的研究

为了获得煤层注水过程中不同注水压力影响下的煤体内水压分布特征,对煤层注水的过程进行了数值模拟试验研究,分别模拟了注水压力为2、4、6、8、10、12、14 MPa时,煤体内水压的分布特征。试验结果表明:注水一定时间,煤体内水压分布近似呈圆形分布;注水压力一定时,随着距注水钻孔距离的增加,水压逐渐减小;随着注水压力的增大,注水的有效范围逐渐扩大。最后采用逐步回归分析方法在SPSS软件中进行回归分析,得到了煤层注水过程中钻孔周围水压的分布函数,为煤层注水技术在矿井应用过程中注水参数的选择提供参考。     

带自锁功能的作动筒设计与仿真

针对某型导弹折叠翼,设计了一种带自锁和自解锁功能的作动筒。阐述了作动筒的工作原理,建立了弹翼展开角与作动筒工作力之间的关系,并借助动力学仿真软件ADAMS对整个系统进行了仿真分析。仿真结果表明,该种作动筒简化了折叠翼机构的设计工作,提高了系统可靠性,另外,在仿真分析中,将分离夹头作为柔性体考虑才能客观、准确地反映整个系统的运动。     

预应力混凝土槽型梁日照温度荷载模式研究

为研究日照作用下槽型梁的温差分布模式,以沪昆客专上某预应力混凝土槽型截面独塔斜拉桥为例,推导了结构自身遮挡下任意斜面上阴影长度的计算方法,建立了考虑大气环境参数、桥梁方位和走向,以及箱室遮挡作用的槽型梁热力学仿真模型,分析日照作用下槽型梁截面上的温差荷载模式.研究表明:槽型梁腹板受太阳直接辐射,而底板受到箱室遮挡,导致槽型梁内温度分布较为复杂,现行规范中的温差荷载模式并不适用于槽型梁;以应力等效为原则提出槽型梁的温差荷载模式:槽型梁箱室上缘最大温差20℃,向下至腹板内符合指数函数分布;下缘最大温差2.5℃,在0.2 m范围内线性变化至0℃.     

高速车辆动载下双块式无砟轨道离缝积水动水压力时空变化特性

本文结合车辆-轨道耦合动力学方法与流固耦合方法,建立了双块式无砟轨道离缝积水动水压力计算模型,分析了离缝形态及积水状态对动水压力的影响规律、车辆荷载作用下离缝积水动水压力的时空分布特点以及考虑动水压力时空变化的参数影响规律.结果表明:高速车辆通过计算截面时,动水压力将达到最大正、负压值,离缝动水压力沿轨道横向的分布较为复杂,不同深度处离缝积水动水压力变化并不一致,采用单点动水压力变化难以表征整个离缝区域积水动水压力特性,可采用分区域加载的方法;将动水压力向离缝尖端点简化,得到的主矢和主矩可描述空间分布的动水压力整体的力学作用,同时主矢和主矩随时间的变化也反映了动水压力作用的时变特点;当离缝渐深、离缝高度渐小以及列车运行速度渐增时,动水压力主矢和主矩逐渐增大;离缝深度超过0.9 m时,动水压力对道床板向上的作用将超过钢轨支点压力对道床板向下的作用,将加速无砟轨道层间损伤.     

双吸离心泵空化特性的试验及数值模拟

试验测量了一台双吸离心泵的能量特性和空化特性.基于RNG k-ε湍流模型和质量输运空化模型,探讨了质量输运空化模型中凝结项经验系数对数值模拟结果的影响,结果发现凝结项经验系数主要影响叶轮内空泡长度.在此基础上,修正了双吸离心泵空化流动数值模拟中凝结项经验系数的取值,计算得到的双吸离心泵扬程随进口压力变化曲线与试验结果吻合较好,验证了数值计算模型和方法的准确性和可靠性.双吸离心泵空化流动数值模拟结果表明:随着泵进口压力的降低,空化首先在叶片吸力面进口附近的低压区发生,之后沿叶片吸力面往叶轮流道中部发展,并向叶片压力面扩散;受双吸离心泵蜗壳非对称结构的影响,叶轮内不同流道的空化区域分布不均匀.     

具有13矩近似分布函数的等离子体的非相干散射谱

讨论了以Maxwell分布为权函数、正交多项式形式的速度分布函数中,热流和黏滞力所起到的作用和物理机制．在引入有效温度耳的情形下,计算了任意视线方向上的等离子体对电磁波的非相干散射功率谱．讨论了热流项和黏滞力项产生的不对称和各项异性对功率谱的影响,计算了功率谱随电场、视线方向、碰撞频率和温度的变化．分析了黏滞和热流效应对反演的影响,在大电场条件下,这些非Maxwell特征必须予以考虑．     

影响油水井井间压力异常分布的原因分析

油田长时间的注水开发,导致同一主力砂体上油水井之间的压力分布出现不连续的异常现象,不利于现场准确评价油田整体地层压力水平。为了解析造成异常现象的原因,以某油田的6个井组为例,研究10口测试井的油水井间压力分布特征,着重分析各个井组中油水井压力产生异常现象的原因及其对油水井间井距之半处压差大小的影响,发现引起油水井间压力异常分布的主要因素有主力砂体的类型、主力砂体的延伸位置、断层、油水井井间距离及油藏含水等。其中断层及砂体延伸位置对油水井间井距之半处压差大小的影响最大,其次是油水井井间距离、砂体类型及油藏含水。     

上下文无关语言上的递归函数——Ⅱ. CFPRF及CFRF定义的合宜性

证明了函数类CFRF及其真子类CFPRF分别就是上下文无关语言(CFL)上的偏递归函数和原始递归函数. 讨论了它们与其他论域上定义的递归函数的关系,指出自然数上的函数和字上函数都是CFL上的函数. 给出了若干常用的字上原始递归函数，包括逻辑连接词和条件式,还给出构造原始递归函数用的强有力算子：受囿极大和受囿极小算子. 构造了两个非平凡的有重要用途的算法. 即任意CFL的特征函数，以及CFL句子的语法分解函数. 基于它们,叙述了扩展和限制函数论域的方法.     

一种表征煤储层压力与流体饱和度关系的数学模型

目前,针对生产过程中煤储层内部气、水两相渗流的研究尚薄弱,已建立的煤层气产能预测模型或产能分析方法中,一部分假设煤储层内部为单相渗流即单相水或单相气,一部分忽略流体饱和度和压力变化梯度,另一部分通过物质平衡方程建立平均地层压力与平均含水饱和度间关系,进而研究储层饱和度分布对气井产能的影响,但平均含水饱和度无法表征储层内部的饱和度分布.故现有模型均未考虑储层流体饱和度分布特征对气井产能的影响,导致现有产能模型预测值与实际煤层气井产出动态始终存在较大误差.鉴于此,根据气、水两相渗流微分方程,考虑应力敏感、基质收缩与气体解吸效应,建立了一种能够表征煤储层压力与流体饱和度间关系的数学模型.结合气、水两相相渗曲线与各生产时刻的储层压力分布曲线,提出迭代算法求解该模型,得到各生产时刻的流体饱和度分布规律.该模型的可靠性通过与商业数值模拟软件结果对比得到验证.该模型的提出填补了目前煤层气开发理论的空白,有助于准确计算气、水两相拟压力,为煤层气藏产能的准确预测奠定理论基础.     

环形旋转冲击射流热流特性的实验研究

实验研究了由导向叶片引起的环形旋转冲击射流的流动与传热特性,并与传统环形冲击射流进行了比较.采用粒子图像测速法观察了不同冲击距离下两种射流的出口流动结构;测量并对比了两种射流在均匀加热冲击靶板上的局部压力及传热分布.对于环形冲击射流,所测得的流动结构、壁面压力及传热分布与公开数据一致;在足够大的冲击距离下,该射流显示出类似于单个圆管冲击射流的特征.对于环形旋转冲击射流,在中小冲击距离下,局部压力和传热系数在冲击靶板上的分布与传统环形冲击射流相比更不均匀,但总体传热性能更好,这是由于漩涡在导向叶片下游脱落、对流所致;在较大的冲击距离下,环形旋转射流未显示出类似于单个圆管冲击射流的特征,且由于高动量耗损,其传热性能低于传统环形射流.     

微细光滑管内的气体流动阻力特性

采用短管重现长管中流动状态的方法,测量了内径为１０８．３μｍ的微细管内气体流动的沿程压力分布,并测定了５种内径微细圆管内气体流动的平均阻力特性。结果表明：Ｍａｃｈ数较大时,微细圆管内的压力分布偏离直线分布,管内气体流动的平均Ｆａｎｎｉｎｇ摩擦系－／Ｃｆ与Ｒｅ的剩余只大于不可压流动的理论值１６。微细管内气体流动阻力增加的物理机制为：可压缩性使得流动速度剖面变得饱满,壁面处的速度梯度增加,从而导致流动     

超声速气流中喷射角度对射流混合特性的影响研究

本文采用AUSMPW格式,求解全NS方程加SST双方程湍流模型,研究了超音速气流中横向喷射的流场.数值模拟给出了流场中由于射流喷射引起的附面层分离、马赫盘等现象,计算结果的壁面压力分布和试验结果吻合较好.在此基础上重点分析了喷射压力和喷射角度对燃料混合特性的影响.     

锥形复合材料筒斜钻孔装置设计

在碳纤维复合材料构件的连接中,机械连接是最主要的连接形式,而孔加工由于数量多、难度大,成为碳纤维复合材料后加工中极为重要的工序。为了在锥形碳纤维复合材料筒(以下简称复合筒)上钻削成一定角度的台阶孔,对碳纤维复合材料钻削技术进行研究,设计了一套专用的钻孔加工装置。该装置由旋转定位台、进给机构、可旋转钻台等组成。立式定位避免了大直径筒件在卧式定位时造成的重力变形及定位误差,钻头的多自由度移动不仅满足了在复合筒上加工不同角度孔的要求,而且保证了钻孔精度。     

倾斜圆管内超临界压力CO_2流动换热数值分析

对超临界压力CO_2在内径为10 mm、加热长度为2000 mm、倾斜角度α=45°的倾斜光管内向上和向下两个方向的流动与传热行为进行数值计算.采用SST k-ω低雷诺数湍流模型,通过超临界压力CO_2在垂直光管内向上流动传热的实验数据验证了计算模型的可靠性和准确性,分析了倾斜圆管内壁温度T_(w,i)和对流换热系数h沿圆管轴向和周向的变化规律.基于超临界压力CO_2在类临界温度T_(pc)处发生类气-类液"相变"的"类沸腾"假设,研究了超临界CO_2在倾斜圆管内不同方向流动时顶母线壁温分布产生差异的原因,通过获取圆管横截面内速度分布、物性分布和湍流分布等详细信息,重点分析了产生这一差异的传热机理.计算结果确定了类气膜厚度、轴向速度u、湍动能k和黏性底层厚度δ_(y+=5)是影响不同流动方向时顶母线壁温分布差异的主要因素.     

任意共形同轴线电容的变分闭式

基于连续函数的变分极值理论，从共形同轴线电容问题中提炼出基本三角形和任意三角形，由它们可以叠加成任意共形同轴线，同时进一步发展了微分三角形来解决任意曲线方程，导出了任意共形同轴线电容的变分解析闭式，从而比较彻底地解决了任意共形同轴线电容问题．文中给出了各种共形同轴线的实例，讨论了所提出方法的应用和解析闭式的准确性．     

沿海高层建筑玻璃幕墙风致应力现场实测研究

沿海地区受台风的影响,高层建筑玻璃幕墙容易发生破坏.目前关于玻璃幕墙抗风性能的各种研究方法都具有一定的局限性.在台风登陆时,受大气压变化、温度变化和暴雨的冲击作用的影响幕墙整体会发生振动和变形,使得幕墙玻璃实际的应变和应力分布情况与模型试验和风洞试验的情况大不相同.本文对厦门沿海某高层建筑的玻璃幕墙进行了现场实测研究,获得了台风登陆过程中幕墙玻璃表面的风压情况及大量风致应力数据,并分析了幕墙玻璃上的风压与应力或应变的关系,总结了应力分布情况.     

细长旋成体大迎角正则态非对称涡系结构的物理模型

在亚临界流动范围内, 对具有尖拱型头部的细长旋成体在无侧滑大迎角下利用在头部设置微扰动块取得稳定的、可重复的正则态非对称涡绕流流型. 通过对物面压力分布、截面侧向力分布和流动显示相结合的实验与分析, 揭示了细长旋成体在大迎角下这类正则态复杂涡系从头部沿轴向发展中所呈现出的非对称起始二涡和充分发展二涡、三涡等多涡系, 最后在尾部演变为类卡门涡系的复杂流型. 给出了这类涡系沿轴向演化与相应的截面侧向力变化之间的相关关系. 分析了截面侧向力分布曲线中的特征点所反映的涡系结构演化特征及其相应的压力分布特征. 在上述研究结果的基础上建立了细长旋成体大迎角正则态非对称涡系流动结构的物理模型.