百问百答

<正>8月30日,"地球之肾——湿地交响曲"讲座在中国科技馆如期举办。本次讲座邀请到中科院地理科学与资源研究所研究员赵士洞和北京麋鹿生态实验中心暨麋鹿苑博物馆副馆长郭耕,为大家生动揭秘湿地这个神奇的领域。作为暑假里的最后一期讲座,这次的"湿地扫盲班"吸引了很多学生和家长前来参加。在现场设置的"互动微信墙"上,听众们不断提出各种新颖好玩的问题,两位专家自然也不负众望,耐心细致地做出了解答。     

蘸粘式光纤液体分析仪

提出了一种能够同时测量液体的浓度、折射率、表面张力、接触角和粘滞系数等物理化学参数的光纤液体分析仪,介绍了蘸粘式光纤液体分析仪的工作原理和光纤探头的结构设计,给出了在表面张力的作用下光纤探头周围的液体形状变化过程.分析了接收到的光强信号的变化规律,并对纯水、饮料、酒精和油等液体样品进行测试分析,实验结果表明蘸粘式光纤液体分析技术可以用于对不同液体的检测分析.     

液滴在液液接触塔中的前混返流模型

为了描述液液接触塔中流体，特别是分散相的非理想流动，考虑了塔中分散相液滴直径分布及其本身的返混，提出了文题模型。实验结果表明，用该模型计算所得的停留时间分布曲线与实测曲线相符；该模型与液滴传质理论结合，可以较准确地预测塔的传质单元数。     

PDC切削齿破岩受力的试验研究

试验模拟了切削面积、接触弧长、切削面形状、切削齿后倾角和岩石性能对PDC切削齿破岩受力的影响。结果表明,采用接触弧长、切削面积和岩石可钻性表征切削面的几何形状和岩石性能与PDC切削齿破岩的实质相符。PDC切削齿单位切削面积上的切向力和正压力随着接触弧长、切削面积、切削齿后倾角和岩石可钻性级值的增大而增大,并与切削面积与接触弧长的乘积呈显著的线性关系。当后倾角小于10°时,切削齿受力较小。根据试验结果,建立了PDC切削齿破岩的受力模型。     

破波力的动量理论

破碎波的拍击力是海工构筑物的重要波浪载荷之一,它对于水线附近的部件尤为重要。50年代以来,人们提出了各种计算作用在垂直桩柱上破波力的方法。 早期的经验公式是根据Hall和Ross的实测结果修正Morison公式,而阻力系数要比     

无声破碎剂改型复合剂的研究

目前,国内无声破碎剂产品在使用中受温度的限制,造成某些型号的破碎剂因季节的变化而不能使用,给用户带来损失。本课题主要目的是确定一种改型复合剂,以实现无声破碎剂的超期使用。经研究和试验表明:这种改型复合剂扩大了破碎剂的温度适用范围,并具明显的增效作用。     

格子Boltzmann方法在电流体动力学中的应用: 均匀电场中液滴的变形和失稳

均匀静电场中液滴变形问题是电流体动力学的重要基础内容, 用格子Boltzmann方法研究此问题是一个崭新的领域. 基于Peng等人提出的可以得到高液气密度比和低液相压缩性的单组分两相格子Boltzmann模型, 采用本文提出的液相和气相统一的介电常数与密度的关系式, 对均匀静电场中二维绝缘液滴在绝缘媒质中的变形问题进行了数值模拟. 结果表明, 本研究采用的方法可以很好地模拟出液滴形态变化及其规律, 特别是液滴的失稳射流现象, 并得到电场中绝缘液滴变形问题的重要特征参数——临界介电常数比和临界电场强度. 这些结果与相关的理论和实验符合较好, 表明格子Boltzmann方法在研究存在多相的电流体动力学问题上具有独特优势和很大潜力.     

三维空间液滴运动模型

为了研究三维流场中液滴运动模型,基于颗粒运动的物理描述基础和机理研究,依据液滴在流场和重力场中的受力和液滴的特性,对液滴形态、受力和运动等物理状态进行了描述,建立了单液滴的三维运动模型,并给出了其转动和移动方程的数学描述;通过时间和三维空间变量的离散,获得了其稳态流场三维运动的解,揭示了单液滴在流场和重力场中的行为机理。利用目前公开的关于球体旋转和移动算例的研究结果,在与之对应的简化工况下验证了液滴运动模型。验算结果表明:三维空间液滴运动模型的正确性。根据核能科学与工程学科的市场需求,三维空间液滴运动模型可以应用于计算管道内流场中液滴或颗粒的运动、烟囱释放尘粒在风中的运动等,为其进一步发展和应用奠定了坚实的基础,对汽水分离技术应用于核能和其他领域具有重要意义。     

水平管间溴化锂溶液滴状降膜流动分析

对溴化锂溶液在水平管间的实际液滴流动过程进行了记录分析,以改进目前滴状降膜吸收数值模型中的理想化球形液滴假设.使用高速摄像机,对16 mm管间距下溴化锂溶液滴状流动过程进行了拍摄.采用图像边缘识别技术、样条拟合和二维曲线旋转积分方法,得到了液滴表面积和体积关于时间的变化关系.根据液滴的发展特点,将管间液滴形成划分为悬垂拉伸、不稳定液柱和破裂降落3个阶段,据此提出了不同溶液流量下液滴形成的预测模型.管间液滴表面积和体积发展的预测曲线与实测结果吻合较好.该模型可以在滴状降膜传热传质数值计算中得到应用.