非线性尘埃声波在含有2种不同温度离子的尘埃等离子体中的稳定性问题

在无磁场的尘埃等离子体中 ,由冷的尘埃颗粒和热的电子和离子组成的尘埃等离子体 ,对于有限的小振幅的非线性波的运动可以用KdV方程描述 .对由 2种不同温度离子的尘埃等离子体中的弱二维尘埃声波 ,得到了它所满足的KP方程 .并且发现 ,在横向扰动下 ,弱的非线性孤立波在尘埃等离子体中是稳定的 .在这个系统中既存在压缩孤立波又存在稀疏孤立波     

水面波的波形曲线

根据水面波的正确图示法，推导出水面波的波形曲线方程是一条短幅旋轮线，这为旋轮线在力学中的应用提供了一个新例证。对于为什么在一般水面波中质元的轨迹为圆给予了解释。     

矿井掘进工作面粉尘对机器噪声衰减的影响

掘进工作面悬浮粉尘颗粒改变巷道空气的粘滞特性,同时产生声波散射而影响机器噪声的传播与衰减,简要介绍了粉尘空气介质的声波衰减机理,基于掘进工作面及近巷道粉尘分布特性,分析了悬浮粉尘空气介质的粘滞特性对声衰减的贡献,研究了悬浮粉尘颗粒的声波散射作用及粉尘颗粒粒径、浓度等对声散射衰减的影响,研究表明:巷道中扩散声衰减与介质粘滞声吸收衰减两者在衰减量级上相当,而声散射衰减相对很小甚至可以忽略不计;粉尘浓度是影响粘滞声吸收的主要因素,而粉尘颗粒粒径、粉尘浓度等对声散射衰减有一定影响.     

韩国周边海域的畸形波概率分析

为了加强对近海畸形波发生概率的认识,利用2009年韩国周边海域9个测站的波浪资料,在基于波压资料直接定义畸形波的基础上,探讨韩国近海畸形波的发生概率及其与有效波压高、季节和水深等3个主要参数的关联特性。结果表明:韩国近海畸形波发生概率与瑞利分布预测值相近,且不随有效波压高、水深的大小而发生变化,而畸形波频发时节随着测站地点的改变而改变。有效波压高、水深、季节与韩国近海畸形波的发生并无明显相关性。     

群波在斜坡上的爬落变化研究

通过理论推导，将群波分解为线性项和非线性项，讨论群波非线性项在不同水深条件下的影响情况，试验中取各组成波波高相等，频率间隔０．０２Ｈｚ，通过模型试验研究群波在斜坡上的爬落变化，并与相应于群波有效波高的规则波的试验成果和经验公式进行对比分析，发现群波和规则波在斜坡上的爬高和爬落幅度的规律大致相同，而落深存在一定差异，即当Ｉｒｉｂｒｒｅｎ数较小时，规则波没有回落现象，运用谱分析方法研究群波在斜坡上的爬     

超声波地层解堵机理研究初步

用多孔介质模拟地层,以胶体微粒作为堵塞颗粒,在前人研究的基础上建立微粒桥型堵塞的微观模型,研究利用超声波辐射的方法解除多孔介质中堵塞微粒的作用机理,分析超声波作用下管孔中微粒的受力情况和微粒在没有超声波作用下形成稳定桥型堵塞状态下的受力情况,并根据微粒受力情况和形成桥型堵塞过程,分析出微粒脱落时所需外在拉力.综合各种情况,计算出最终达到解堵目的所需的条件.     

路面材料介电常数非均匀模型雷达电磁波模拟

针对实际路面材料颗粒的随机分布特点以及离散颗粒对电磁波的散射事实,建立了半空间路面雷达电磁波一维时域有限差分(1D-FDTD)方程,实现了沥青路面材料均匀和非均匀介电常数两种模型的空气耦合天线雷达电磁波正演模拟,并对以上两种模拟波与实测波形进行了对比分析.结果表明:路面材料的非均匀介电常数模型更加符合工程实际,为路面雷达进一步精确检测厚度及其他应用提供了新的方法.     

泊肃叶流的强非线性表面长波

考虑了在单层泊肃叶流背景下的强非线性长波,其中唯一假设为水深与特征波长之比为小量,建立了基于平均速度为速度变量的模型.由于在推导过程中未对波幅做任何假设,因而获得的模型具有更广的适用范围.     

用于基因疫苗接种的气动式基因枪

为解决现有各种基因枪在微弹制备方面存在的问题并减小冲击波影响,提出一种基因枪结构。将裹着基因疫苗的微弹吸附在不锈钢网上,并将不锈钢网放置在加速通道中加速微弹。在数值模拟的基础上,研制了实验装置,测试了装置的性能,并利用该装置将pEGFG质粒导入H e la细胞。实验结果表明:这种结构的基因枪在0.3M Pa的气压下就可以把微弹加速到300m/s以上,且微弹在靶面分布均匀;射入H e la细胞的pEGFG质粒也得到了表达,能满足基因疫苗接种的要求。     

浅海非线性随机波浪的谱特性分析

应用非线性谱分析理论推导及数值计算方法，对浅海非线性随机波浪的谱特性进行了分析．首先将波面方程、海水质点的速度及加速度分解成一阶和二阶分量，通过引入Hermite多项式，得到了波面方程与其一阶分量的自相关函数之间的关系，从而确定了一阶波面分量的谱密度，进而得到了速度谱及加速度谱密度．     

Deposition of the platinum crystals on the carbon nanotubes

A new technique and the affecting factors for depositing platinum on the carbon nanotubes were investigated. The results show that the deposited platinum crystals in the atmosphere of hydrogen or nitrogen have a small size and a homogeneous distribution on the surface of the carbon nanotubes. The pretreatment would decrease the platinum particles on the carbon nanotubes significantly.     

Tonks-Girardeau gas of ultracold atoms in an optical lattice

Strongly correlated quantum systems are among the most intriguing and fundamental systems in physics. One such example is the Tonks-Girardeau gas, proposed about 40 years ago, but until now lacking experimental realization; in such a gas, the repulsive interactions between bosonic particles confined to one dimension dominate the physics of the system. In order to minimize their mutual repulsion, the bosons are prevented from occupying the same position in space. This mimics the Pauli exclusion principle for fermions, causing the bosonic particles to exhibit fermionic properties. However, such bosons do not exhibit completely ideal fermionic (or bosonic) quantum behaviour; for example, this is reflected in their characteristic momentum distribution. Here we report the preparation of a Tonks-Girardeau gas of ultracold rubidium atoms held in a two-dimensional optical lattice formed by two orthogonal standing waves. The addition of a third, shallower lattice potential along the long axis of the quantum gases allows us to enter the Tonks-Girardeau regime by increasing the atoms' effective mass and thereby enhancing the role of interactions. We make a theoretical prediction of the momentum distribution based on an approach in which trapped bosons acquire fermionic properties, finding that it agrees closely with the measured distribution.     

雷暴云中冰晶粒子对电磁波的极化作用

为了研究雷暴云中冰晶粒子在带电情况下对电磁波传播的影响,利用冰晶粒子的介电常数模型和瑞利近似条件下带电粒子对电磁波的散射模型,推导了电磁波经过雷暴云中冰晶粒子区域时产生极化的计算模型,并进行了仿真和分析。结果表明:在传播过程中,电磁波的极化会受到冰晶粒子所带电荷的影响;冰晶粒子所带电荷量越多,对电磁波极化影响越大;冰粒表面电荷分布角越小,对电磁波的极化影响也越严重;电磁波频率和冰晶浓度越高,对电磁波造成的极化作用也越大,影响电磁波的传输质量。因此,在电磁波经过雷暴云时必须考虑带电冰晶粒子对其传播的影响。     

原子尺度上的波

提出全同粒子以及虚粒子假设,并推导了二维速度控制条件,再结合原子势函数,在原子尺度上描述了线性波的传播。考虑晶格非谐性以及位错的影响,进一步探究了二阶非线性波的产生机理。理论分析表明,晶格非谐性和位错引起的晶格畸变会诱发产生高阶虚粒子,高阶虚粒子是高阶非线性波产生的关键因素,位错等材料早期非线性或细微损伤导致高阶虚粒子增多而引发明显的高次谐波,因此,可以通过探测高次谐波诊断材料早期损伤。     

栅栏板护面下护岸越浪数值模拟

护岸是一种常用的海岸和库区防护工程结构,被用于防御波浪与来流对陆域的侵袭。基于计算流体力学软件Fluent建立二维波浪数值水槽,在规则波条件下,模拟了光滑护岸和带栅栏板护面护岸的越浪过程。结果表明：栅栏板护面对越浪水体具有延缓作用,能有效地提升护岸的消波能力;通过比较不同坡度护岸和不同栅栏板间距的过顶越浪量,得出本文设计的护岸在较小坡度和较小间距条件下,消波能力显著。     

单一颗粒流分形模型及有效热导率计算

首次提出了颗粒流中粒子的分形模型，得到粒子在不同分维下的分形分布，并和麦克斯韦分布进行比较，分析了两种分布产生差异的物理机制．在此基础上研究了单一颗粒流的有效热导率，得到其解析表达式，并分析了有效热导率随粒子温度、粒子分维的变化规律．     

对重力作用下Al-Si/SiC颗粒系统二维凝固过程的数值模拟

论文采用多相流模型对重力作用下Al Si 7% (质量分数 ) /SiC颗粒功能梯度材料二维凝固过程进行了数值模拟 .计算了在不含颗粒、含有小尺寸颗粒和含有大尺寸颗粒几种不同条件下颗粒和液相的运动 ,产生的宏观偏析 ,共晶合金在晶体中所占比例 ,以及最终的颗粒分布 .结果表明 ,颗粒和糊状区的存在会使液态金属的流动阻力增大 ,流速降低 ,产生的宏观偏析减弱 .在含有小尺寸颗粒的情况下 ,液相和颗粒运动速度很小 ,大部分区域保持初始颗粒体积分数不变 .在含有大尺寸颗粒的情况下 ,颗粒沉降速度很快 ,在底部形成颗粒堆积区 ,在上部形成颗粒体积分数为零区 .     

Optical rogue waves

Recent observations show that the probability of encountering an extremely large rogue wave in the open ocean is much larger than expected from ordinary wave-amplitude statistics. Although considerable effort has been directed towards understanding the physics behind these mysterious and potentially destructive events, the complete picture remains uncertain. Furthermore, rogue waves have not yet been observed in other physical systems. Here, we introduce the concept of optical rogue waves, a counterpart of the infamous rare water waves. Using a new real-time detection technique, we study a system that exposes extremely steep, large waves as rare outcomes from an almost identically prepared initial population of waves. Specifically, we report the observation of rogue waves in an optical system, based on a microstructured optical fibre, near the threshold of soliton-fission supercontinuum generation--a noise-sensitive nonlinear process in which extremely broadband radiation is generated from a narrowband input. We model the generation of these rogue waves using the generalized nonlinear Schr?dinger equation and demonstrate that they arise infrequently from initially smooth pulses owing to power transfer seeded by a small noise perturbation.     

300MW双炉膛锅炉中煤粉颗粒的运动轨迹

对某发电厂300MW单炉体双炉膛直流锅炉的煤粉颗粒运动轨迹进行了数值模拟研究,结果表明：小煤粉颗粒的运动轨迹与炉内旋转气流基本一致,而中、大煤粉颗粒因气流对其的作用力不足以提供做旋转运动的向心力,做在热角区域气流急剧转弯时撞击在水冷壁上;由此分析了该锅炉烟气侧水冷壁高温腐蚀的某些原因,提出了发行方案,模拟结果显示：降低一次风喷口高度、加宽喷口宽度、采用水平浓谈风煤粉燃烧器,可以提高一次风射流的刚性,避免煤粉颗粒撞击在热角区域的水冷壁上,从而减少高温腐蚀的发生,改造后的性能测试结果表明,改造方案切实可行,取得了良好的运行佳绩。