AVLIS离子引出j×B驱动法数值模拟

原子蒸气激光分离同位素 (AVL IS)离子引出有许多种方法 ,j× B驱动方法是一种新方法。研究了该方法的物理模型 ,并用数值计算方法进行了二维离子收集模拟 ,给出了各个参数对收集时间的影响。由模拟结果可知 :该引出方法比传统电场法引出的等离子体密度高 1～ 2个数量级 ,原子密度越小引出时间越短 ,电子温度越高引出时间越长 ,电极板电流线密度变化率越大引出时间越短 ,原子初速度对引出时间影响与初始参数有关     

直接蒙特卡罗法模拟高温金属原子蒸发

蒸发产生的原子束在很多科技领域获得广泛应用。特别是在原子法激光分离同位素工程中，铀原子蒸气的空间分布（如密度分布、温度分布、速度分布等）是分离器优化设计的重要依据之一。采用直接蒙特卡罗方法模拟了真空室内高温金属的蒸发动力学过程，得到了二维空间内原子蒸气流各物理量的空间分布规律，并给出了相应的物理解释。其中原子蒸气的横向平均速度分布的模拟结果与实验结果吻合很好。     

直接Monte Carlo方法研究二维平面蒸发原子速度分布

蒸气原子的速度分布是一个基本的函数 ,为了研究蒸气原子的速度分布情况 ,该文采用直接 Monte Carlo法模拟钆原子蒸发过程 ,给出了 Knudsen层和外部膨胀区的蒸气原子速度分布 ,进一步研究了亚稳态原子消激发过程对蒸气原子速度分布的影响。模拟结果表明在 Knudsen层中原子速度分布迅速从非 Maxwell分布过渡到 Maxwell分布 ;在外部膨胀区 ,原子速度分布函数近似椭球分布 ;亚稳态原子消激发 ,使蒸气宏观速度增加 ,温度增加 ,所以使速度分布函数峰值右移 ,半宽度增加。     

常规热压高密度干法纤维板内部温度的变化

采用常规热压方式对干纤维进行热压制造高密度纤维板,分析了热压温度、板坯含水率、板材厚度及板材密度与高密度纤维板中心层升温速度的关系。结果表明:水分汽化之前,热压温度越高,板材越薄或板材密度越小,其升温速度就越快,而板坯含水率对中心层升温速度影响很小;热压温度越高,板材越薄,板材密度越大或板坯含水率越高,则水分的汽化温度就越高;热压温度越高,板材越薄,板材密度越小或板坯含水率越低,板坯内水分的汽化时间就越短;板材越厚,板材密度越小或板坯含水率越高,则水分汽化后的回落温度就越低,热压温度对回落温度没有影响。水分汽化之后,热压温度越高,板材越薄,板坯含水率越高或板材密度越小,其升温速度就越快。     

辉光放电等离子体特性的实验研究

针对Langmuir单探针测量空气辉光放电等离子体特性实验中,探针的伏安特性曲线不理想这一问题,分析了两种数据处理方法,并通过了实验验证;对影响等离子体参数分布的因素(放电电压、气压)进行了考察。结果表明:放电电压越高,电子的温度越低,密度越高;气压越高,电子的温度越低,密度越高。     

激光感生荧光法测量金属原子蒸气横向速度分布

了解原子蒸气的密度、速度和温度分布对提高原子法激光分离同位素 (AVL IS)的分离效率起着重要作用。该实验采用激光感生荧光法和高灵敏度的线阵 CCD测量了线源蒸发钆金属原子蒸气的横向速度分布。通过实验证实了在线源蒸发的情况下 ,原子蒸气横向平均速度随横轴线性增加 ,横向速度分布近似服从 Maxwell分布。离蒸发对称面越远横向速度分布的半宽度越大 ,这表明离蒸发对称面越远原子热运动越激烈。而原子束横向平均速度随电子枪加热功率增加而增加 ,并且趋向于一饱和值。这是由于原子束平均速度取决于蒸发表面的温度 ,而液面温度随电子枪功率增加是有限的。     

膜吸收CO2过程中甘氨酸钾吸收剂对聚偏氟乙烯中空纤维膜的浸润研究

研究了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜接触器吸收CO2过程中,吸收剂甘氨酸钾(PG)溶液对微孔膜的浸润随操作时间的变化,分别考察了溶液浓度、温度、吸收时间等条件对膜浸润的影响。结果表明:PG溶液浓度越高,膜浸润程度越低;温度越高,膜浸润程度越大;膜浸润程度随着吸收时间的延长而不断增大。同时还研究了膜浸润对总吸收传质系数的影响,极小程度的膜浸润导致传质系数大幅下降,在0.5 mol/L,308.15 K条件下实验运行40 h后膜孔平均浸润率达到0.181,总传质系数下降幅度达88.33%。     

薄膜沉积过程的分子动力学模拟

应用嵌入原子势作为势函数，对薄膜沉积过程进行分子动力学模拟，来模拟不同工艺条件下的成膜过程、薄膜质量及各参数变化对成膜的影响．结果表明，衬底温度越高，则原子在薄膜表面的扩散能力越强，薄膜内部的空位密度越小．但衬底温度对薄膜质量的影响只在一定范围内比较明显；原子自身携带的能量越高，则其扩散能力也越强，特别是在衬底温度较低时，这项影响越大；随着原子入射角的增大，薄膜表面的纤维状生长及阴影响应越明显，薄膜的质量则明显下降．     

全空气空调直流式系统室内环境数值模拟研究

为研究送风物理属性（送风速度,送风温度和送风湿度）对室内热湿环境的影响,以THPZXC-1型全空气空调系统实验装置为研究对象,利用ANSYS CFX数值模拟软件,通过改变送风速度、温度和湿度等,分析室内环境的速度场、温度场和相对湿度场的分布情况,得出以下结论：送风速度越快,室内温度分布越均匀;送风温度越高,室内相对湿度越低;送风湿度越大,室内平均相对湿度越高。     

内蒙古草原区土壤碳密度(SOCD)和氮密度(TND)的影响因素分析

在内蒙古草原区选取94个样点, 涵盖耕地、退耕地、人工林和草原4种土地利用类型, 根据土壤质地将草原细分为沙质草原和非沙质草原。 通过对这些样点土壤有机碳密度(SOCD)和全氮密度(TND)的研究, 发现在内蒙古草原区, SOCD主要受到土壤质地的影响, 黏粒(<2m)、粉砂(2~16m)和细粉砂(16~63 m)的含量越高, SOCD越高。而TND同时受到土壤质地和土地利用类型的影响, 分布在非沙质土壤的草原具有最高的TND。耕作不会导致SOCD显著降低, 但是会造成TND降低。人工林不能显著提高土壤养分含量, 相反, 由于人工林对养分和水分的需求很大, 可能导致土壤肥力的降低。此外, 草原区温度越高, 土壤养分越低, 这预示着在全球变暖的背景下, 这一地区的土壤可能成为重要的碳源。植被退化越严重, 土壤养分越低, 因此保护草原区的植被免受过度放牧的影响非常重要。     

金属原子二维平面蒸发动力学过程的数值模拟

金属蒸发产生原子束技术在材料科学、超导及光学器件,特别是原子激光同位素分离中得到充分应用。为分析激光分离同位素中电子枪加热金属高温蒸发过程中原子束的密度、速度及温度分布特性,采用由Ｂｏｌｔｚｍ ｍ ａｎ 方程而来的ＢＧＫ 方程,对长槽型坩埚的二维平面蒸发动力学过程进行数值模拟。着重研究了原子蒸气束空间自由蒸发的特性以及Ｋｎｕｄｓｅｎ 数（Ｋｎ 数）变化时,蒸气原子物理参数的变化。关于空间自由蒸发的研究结果与采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 方法模拟的结果符合得很好。     

激光原子法同位素分离中三维原子分布函数的计算

在激光同位素分离中 ,激光作用区内原子的密度和速度分布对分离过程有重要影响。目前 ,理论上对这个问题的研究还都限于二维情形。该文根据激光同位素分离装置中激光作用区原子密度较低的特点 ,在忽略原子碰撞的条件下给出了一种计算三维空间内原子速度分布函数的方法。利用该方法对小尺度蒸发实验进行计算所获得的结果在定性和定量上都与实验测量符合的很好。     

滑移边界下气膜厚度阶跃变化的阶形板间气体流动

为进一步研究微尺度下气膜厚度阶跃变化的阶形板间气体流动的相关物理特性,通过代入适用于任意克努森数的新滑移边界条件修正雷诺方程,应用有限体积法迭代求解了阶形板间沿气体流动方向的气膜压力和克努森数分布曲线,沿高度方向的气体流动速度分布曲线,不同环境克努森数下的气膜承载力随速度参数的变化曲线。结果表明:随着气膜间克努森数进入滑流区时,边界速度滑移效应对流体流动特性作用明显,当气膜间克努森数进入过渡区时,一阶滑移与新滑移边界条件间的数值结果产生明显偏差。可知相对于滑移系数固定的一阶滑移边界条件,滑移系数随气膜间克努森数改变而变化的新滑移边界条件,可以更好地描述高度存在阶跃变化即气膜间克努森数跨区域分布的微尺度气体流动。     

二维无碰撞离子引出过程的数值模拟

利用流体理论电子平衡模型，对二维不考虑带电粒子碰撞的激光分离同位素（ＡＶＬＩＳ）离子引出过程进行了数值模拟，包括对不同收集方式进行了模拟和对比，研究了离子引出过程中的物理机理及物理量的空间分布特点，表明等离子体电位略高于阳极电位，并在离子引出过程中基本保持不变；电子温度越高等离子体电位越高，离子引出时间越短；对称收集方式的离子引出时间短且离子逃逸量也少。     

Pseudo-particle modeling for gas flow in microchannels

The velocity profiles and temperature distributions of gas flow in microchannels, for Knudsen numbers ranging from 0.01 to 0.20, are investigated with pseudo-particle modeling (PPM). It has been found that the velocity profiles are mainly affected by Knudsen number and the external force fields applied. When Knudsen number was increased, the slip velocities on the walls increased at the beginning, and then decreased. The temperature distributions were also significantly affected by the external force. The Darcy friction factor increased with increasing Knudsen number, and its variation with Mach number under increased Knudsen number was similar to the so-called premature laminar-turbulent transition observed in experiments.     

生物可降解PBST非织造布成型工艺与性能

通过优化工艺参数研制出性能良好的聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)熔喷非织造布,采用单因素分析法讨论了模头温度、挤出速度、喷气压力和接收距离等成网工艺参数对其性能的影响.研究表明:随着模头温度的升高,螺杆挤出速度的减小,喷气压力和接收距离的增大,纤维直径逐渐减小;而纤网纵向断裂强力随着模头温度和喷气压力的升高均先增大后减小,随着挤出速度的增大和接收距离的减小而逐渐增大.此外,纤网的透气率和面密度不匀率也与熔喷工艺参数密切相关.     

Kinetic study of the Rayleigh-Bénard flows

The present paper employs the direct simulation Monte Carlo (DSMC) method to study the Rayleigh-Bénard flows, where the temperature ratio of the upper to lower plate is fixed to 0.1. For a Knudsen number (Kn) of 0.01, as the Rayleigh number (Ra) increases, the flow changes from the thermal conductive state to the convective state at about Ra=1700, and the calculated relation of heat flux through the lower plate versus Ra is in good agreement with classical experimental and theoretical results. For Kn=0.05, ...