中国大科学装置发展现状及国外经验借鉴

 大科学装置是基础研究的重要实验条件,不同于一般的科研装置和基建设施,在管理上有特别严格的要求。通过阐述大科学装置的基本属性、分类和特点,总结了中国大科学装置发展现状。运用案例分析法和对比分析法,对美、德、法等发达国家大科学装置的建设开发、管理运行、经费保障、开放共享服务以及评估评价机制等进行了分析。在此基础上,提出了促进中国大科学装置发展的建议。     

光子晶体耦合腔波导低色散慢光的研究

设计一种由4孔微腔组成的二维三角晶格光子晶体耦合腔波导,应用时域有限差分法(FDTD)模拟计算TE偏振光的透射谱,获得波长在1.55941μm处最大群折射率ng=1460.31、群速度vg=c/1460.31的慢光.该光子晶体耦合腔波导传输光的群折射率随波长(ng-λ)变化关系呈现"U"型结构,在"U"型底部出现中心波长1.55917μm、平均群折射率～ng=721.92、带宽Δλ=0.35nm、平坦率σ=0.02%的低色散慢光。进一步研究表明,移动耦合腔波导第一排空气柱的位置不仅可以在"U"型底部区域产生中心波长1.60412μm、带宽Δλ=6.67nm、平均群折射率ng=41.05的低色散慢光,而且可以在波长1.56177μm处获得最大群折射率ng=2173.12、群速度vg=c/2173.12的慢光.     

(Nd,Pr,Ce)-Fe-B磁体的组织与磁学性能

为开发低成本烧结钕铁硼磁体,用30%Ce替代(Nd0.75Pr0.25)32.69Fe66.25B1.06磁体中的Nd和Pr,研究了磁体在烧结及回火过程中的组织结构和磁学性能变化.结果表明,取向压坯在1030～1080℃烧结2 h后,随烧结温度升高,磁学性能下降,烧结温度为1030℃时综合磁学性能均最好.烧结态Ce替代磁体的综合磁学性能优于未替代磁体.一级回火后,相组成和晶粒尺寸基本不变,边界结构也未发生明显变化,磁体性能基本不变,或有少量下降.二级回火后,晶界明显改善,获得较清晰且平直的晶界,磁体矫顽力均得到大幅提高.Ce替代磁体的剩磁、矫顽力和磁能积均稍低于未替代磁体.     

天然有机质对锑的吸附及氧化

由于人类活动的影响,环境中的Sb污染越来越严重。我国是一个产Sb大国,由于长年的开采及冶炼,矿区周围的土壤、水、大气及植被均受到了不同程度的污染。另一方面,环境中普遍存在的天然有机质,由于其表面富有大量的官能团,能与环境中的Sb结合,从而影响这一污染物在环境中的迁移、转化及生物有效性。本文主要讨论了天然有机质对Sb的吸附及氧化作用的研究进展。     

Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在蒙脱土表面的吸附与解吸

采取批实验方法研究不同pH值条件下,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在蒙脱土表面的吸附与解吸行为,以及离子强度对吸附行为的影响。结果表明,pH值对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在蒙脱土表面的吸附行为影响显著,pH值在3～10时,随介质pH值的升高,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附均减弱;离子强度对吸附影响不显著,Sb(Ⅴ)的解吸量随吸附介质pH值的增加而增加。     

几种铝翅片机械性能的测试与评价

为了优化空调翅片加工工艺．对5种不同的空调铝箔材料进行力学拉伸实验、杯突试验和弯曲实验,比较这几种铝箔材料的机械性能,分析力学性能、埃里克森值以及厚度变化值．结果表明：材料CC603W和A1200P与其他材料相比,抗拉强度几乎相同,延伸率较大,冲压性能优良,适合铝翅片加工;材料CC438820尽管抗拉强度较大．但延展性较差．不适于翅片加工．     

巴丹吉林沙漠高大沙山背风坡植被带沉积物特征

选取巴丹吉林沙漠东南部呼和吉林湖西有植被带分布的高大沙山(高差约420m),对其背风坡沙层进行采样和分析,探讨其粒度组成特征、沙层含水量变化规律及其所表达的环境信息.结果表明:高大沙山背风坡沉积物粒径较其他沙漠粗,4个4m深的剖面中部和下部出现3%～5%的较高含水量层段,植被带的发育也指示沙山较平缓处存在较高含水量层段,其中的水分会向下运移,证明该区大气降水通过入渗能够成为地下水和湖水的补给来源;上层植被带表层沉积物颗粒较粗,表明该物质是近期风沙活动的堆积物,指示高大沙山仍在移动,4个剖面平均粒径、各粒级含量的垂向变化也表明沙山在活动;4个剖面的粒度随深度呈现明显的粗细变化,反映风动力的强弱波动;海拔较高的剖面沉积物平均粒径由下向上呈增大趋势,反映沙山的活动有增强的趋势,海拔高的剖面细沙含量与中沙含量的比值大于海拔低的剖面,指示从长时间尺度看该区风动力由强变弱.     

厨房内吸油烟机射流气幕的参数化研究

针对带有射流气幕和整流板的家用吸油烟机,采用正交试验方法,分别研究了射流速度、射流角度、射流孔宽度、整流板面积和吸油烟机风量对吸油烟机性能及其厨房内环境的影响,最终获得了能够有效控制油烟和热空气逃逸的吸油烟机气幕设计参数。结果表明:吸油烟机风量对厨房内油烟浓度和温度有重要的影响,当吸油烟机风量为10.5m3/min、整流板面积为0.22m2、射流速度为1.5m/s、射流角度为-5°、射流孔宽度为4mm时,厨房内人体舒适度最佳。     

CE图:一种余热利用循环及工质选择的定量评价方法

鉴于当前余热利用循环的系统优劣性评价和工质筛选缺乏定量的方法和评价准则,以帕累托最优解为基本思想,以多目标函数遗传算法为实现手段,在综合考虑年度经济收益及能量利用效率的基础上,提出了余热利用评价火用效率-年度现金流量双效图(以下简称CE图),给出了CE图的制作方法,分析说明了CE图中各特殊点的意义。以两种常见的余热利用循环系统———基本有机朗肯循环和内回热有机朗肯循环为例,采用30种常见有机工质,在100~300℃之间的不同余热温度下解释说明了所提出的CE图如何用来评价余热利用循环系统的优劣性,以及如何用来进行工质的筛选。对不同系统、不同工质CE图的对比方法进行了阐述,并且对CE图在余热利用领域的进一步开发利用进行了展望。     

离心叶轮出口流动分离区影响因素的数值研究

针对离心叶轮出口区域的流动分离问题,对影响离心叶轮出口流动分离的3种因素进行了数值研究。研究离心叶轮扩压度影响时发现:对于闭式叶轮,叶轮扩压度对出口的流动影响较大,当叶轮的进口与出口相对速度比大于2时,设计工况下叶轮出口出现了较大的流动分离区,这与传统的设计理论一致;对于半开式叶轮,设计工况下叶轮出口均出现了流动分离,且分离区的大小随着叶轮扩压度的增加而增大。研究叶顶间隙对离心叶轮出口流动分离影响时发现:叶顶间隙对叶轮出口流动分离区的大小影响显著,就所研究的叶轮而言,并非间隙越小分离区越小,当叶顶间隙为7.5%叶轮出口宽度时,叶轮出口流动分离区最小。研究叶片扩压器进口收敛角对半开式叶轮出口流动分离区的影响时发现,增大扩压器进口收敛角可以有效抑制叶轮出口的流动分离,但是收敛角过大,叶轮叶顶间隙区域附近的叶尖回流区增大,整级的气动性能降低。