横向高压DMOS单粒子辐照瞬态响应

基于单粒子辐照的等离子体输运机理,提出了横向高压DMOS单粒子辐照的瞬态响应模型。借助对横向高压DMOS的关态和开态的不同能量粒子辐照瞬态响应的二维数值分析,获得了横向高压DMOS在双结、单结和无结情况下的瞬态响应特性。其计算结果表明,横向高压DMOS的开态漏端峰值电流比关态的漏端峰值电流小,且漏端峰值电流和峰值电流出现的时间随入射粒子能量的增大而增加。     

开放式等离子体微波反应腔的研究

利用开放式谐振腔理论，结合实际应用的需要，对微波等离子体系统中开放式微波反应腔进行了研究，计算和分析了等离子体密度和等离子体碰撞频率对腔中微波场幅值、相位和反射系数的影响。数值计算结果表明，在一定的等离子体密度下，随着等离子体碰撞频率的提高，等离子体对微波场的吸收增大，此种开放式的结构可有效地在腔中形成有利于微波等离子体产生的驻波场。     

能量型磷酸铁锂动力电池直流内阻测试及分析

以1.5 A·h圆柱形磷酸铁锂电池为研究对象,采用HPPC测试法在常温环境下进行了不同电流倍率、不同脉冲时间和不同电流方向的试验验证,分析了3种因素对直流内阻测试结果的影响,得到了常温环境下充电态/放电态欧姆内阻和极化内阻的变化规律。实验结果表明:欧姆内阻在数值上远大于极化内阻;极化内阻比欧姆内阻对SOC更敏感;极化内阻随着脉冲时间长度的增加而增加,且这种增加趋势随着脉冲时间长度的增加逐渐减小;电池充放电状态对欧姆内阻的影响较小,对极化内阻的影响较大;电流倍率对欧姆内阻的测量结果影响较小,极化内阻随着电流倍率的增加呈线性减小。     

脉冲微束等离子弧焊参数对丝网焊点组织与性能的影响

为了获得具有良好性能的不锈钢丝网焊点,课题组采用脉冲微束等离子弧焊(P MPAW)的方法,对丝径为0.35 mm,孔隙为1.25 mm的方孔状丝网进行脉冲电流对接焊。利用超景深显微镜、显微硬度计和微拉伸机研究不同脉冲频率、占空比和基值电流对丝网焊点显微组织和力学性能的影响,以获得最佳的工艺参数组合。结果表明：在脉冲频率为100 Hz、占空比为50%、基值电流为1.2 A时,焊点处形成的晶粒最为细致且具有802 MPa的最高抗拉强度;当基值电流和占空比不变时,焊点晶粒随脉冲频率的增大而逐渐细化;当频率超过100 Hz时,焊点由细小等轴晶向粗大骨骼状晶转变。当脉冲频率和基值电流不变时,焊点晶粒随占空比的增大先细化后粗大,焊点力学性能先升高后下降;当脉冲频率和占空比不变时,焊点晶粒随基值电流的增大逐渐粗化,力学性能逐渐下降。     

波在磁化周期等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。     

圆柱覆膜热线风速仪气动加热数值研究

采用CFX软件和SST湍流模型对圆柱覆膜热线风速仪在高超声速流场中的气体流动和换热情况开展了稳态数值研究,分析了来流速度和基底导热系数及热膜热流密度对基底内部及热膜表面温度分布的影响。结果表明:基底内部温度分布受气动加热和热膜加热的共同作用;来流速度增大时,气动加热作用明显,热量在前缘点处耗散增大,基底和热膜表面温度快速增加,超音速范围内,影响尤为显著;基底内温差随导热系数增大而降低,随热流密度增大而增大;基底内和热膜表面平均温度均随热流密度增大而增大;考虑共轭换热时,热膜表面温差可降低约20%,对平均温度影响较小。     

大颗粒气固流化床内两相流动的CFD模拟

采用欧拉双流体模型和颗粒动力学方法,数值模拟了大颗粒流化床在不同密度、布风装置及曳力模型情况下的气固两相流动,考察了大颗粒流化床流化和流动特点,颗粒体积分率分布,床层压力瞬时变化,床层碰撞比,以及颗粒速度径向和空隙率轴向分布规律.研究结果表明,与直型布风板流化床比较,凹型布风板流化床内的气泡产生快,颗粒横向运动能力强;随着颗粒密度的增大,其在凹型布风板流化床边壁处的速度比中心位置处减小的快;比较3种曳力模型,发现其模拟的轴向空隙率分布和床层压力存在较大差异,且与床层膨胀比实验关联式相比,3种模型预测的值比实验关联式要大一些.通过研究,3个曳力模型中Gidaspow模型相对适用于大颗粒气固流化床的数值模拟.     

三油楔轴承若干参数对刚性和弹性转子失稳转速的影响

分别以三油楔固定瓦滑动轴承-刚性Jeffcott转子系统和三油楔固定瓦滑动轴承-弹性Jeffcott转子系统为研究对象,采用有限差分法,通过数值计算联立求解系统自由振动方程、Reyn-olds方程和扰动Reynolds方程。研究了轴承的宽径比、最小间隙比和平均油温的变化对两种系统失稳转速的影响规律并进行了比较。结果表明:减小宽径比,弹性系统失稳转速上升,刚性系统则在小范围内有小幅波动;增大最小间隙比,两系统的失稳转速先减小后增大,最小间隙比的变化对刚性系统的稳定性影响更大;提高平均油温,两系统的失稳转速提高。     

衰落信道下的多天线最佳信道容量研究

在多天线高斯信道最佳容量的基础上,推导出在Nakagami和Weibull衰落下,采用分集技术的最佳信道容量的数学表达式。数值模拟表明信道容量与衰落程度和分集的性能有关。对于相同的平均信噪比,两种衰落信道容量随衰落程度的增大而增大,衰落程度对Weibull衰落信道容量的影响较大。对于相同的衰落程度,在平均信噪比相同的情况下,采用选择性分集比未采用选择性分集得到信道的最佳容量大。并得到了采用切换合并分集技术Weibull衰落信道下的最佳切换门限。     

结构参数对文丘里管空化性能影响的数值模拟研究

为了达到更好的空化效果，课题组基于FLUENT软件，采用标准κ ε湍流模型和Schnerr Sauer空化模型对文丘里管的空化流场进行数值模拟研究。通过对模拟所得的空化云图、蒸气体积分数及空化数进行对比分析，探究了文丘里管的喉径与管径比、入口角度、喉径与喉长比以及出口角度等结构参数对空化效果的影响规律。结果表明：空化效果随着喉径与管径比的增大先增强后减弱，且存在一个最适值；随着入口角度的增大，空化效果减弱；随着喉径与喉长比的增大，空化效应增强；随着出口角度的增大，空化效应减弱。研究结果可应用于文丘里管空化器的优化设计。     

水平管降膜蒸发器管外膜状流流动特征研究

为了探究水平管降膜蒸发器管外液膜分布的优劣对其传热性能的影响,课题组建立了水平管三维模型对管外膜状流流动进行数值模拟,得到液膜沿水平管轴向和周向的分布规律,并对膜厚波动幅度Δ进行研究;分析了流量、布液高度及管外径对管外液膜厚度的影响。结果表明：当周向角度一定时,液膜厚度沿水平管轴向小幅波动;膜厚波动幅度Δ在θ为10°~20°时逐渐减小,其最大值为0.168 62;在θ为150°~170°时逐渐增大,其最大值为0.362 91;当θ为20°~150°时,膜厚波动幅度Δ＜0.075 00,液膜流动呈现平稳发展的趋势。研究表明液膜沿水平管周向流动可划分为3个区域：θ为10°~20°时为冲击区,θ为20°~150°时为稳定区,θ为150°~170°时为尾流区。液膜厚度随流量的增大而增大,随布液高度和管外径的增大而减小。     

中低强度间伐对杆材阶段马尾松林生物量的影响

对杆材阶段不同密度的马尾松林在低强度间伐后生物量的动态变化进行了分析对比，结果表明：间伐后平均木的单株生物量和各器官生物量随密度增加而减少；随林分年龄的增加，单株生物量与树干、皮、根的生物量因积累而增大，但枝、叶的生物量先增加后减少，在林分年龄为20a时达到最大值，随后又接近间伐前的数值；林分生物量随年龄增加而增加，其中密度为3000株.hm-2的林分生物量始终最大，密度为3750、2655株.hm-2的林分次之，密度为4515株.hm-2林分最小；间伐后不同密度马尾松林生物量生长量变化情况不同，密度为2655株.hm-2的林分没有出现最大值，密度为3000和3750株.hm-2的林分在林龄为20a时出现最大值，密度为4515株.hm-2的林分在林龄为17a时出现最大值，说明林分密度过大会影响林分生长，应采取间伐措施调节林分密度，密度为3000和3750株.hm-2的林分第二次间伐时间可选在林分年龄为20a，而密度为4515株*hm-2的林分应选在林龄为17a时第二次间伐.     

硫酸钡、硫化锌和立德粉有机化改性的表面性质

利用不同浓度的油酸钠对硫化锌、硫酸钡和立德粉进行有机化改性,测定了改性样品的比表面、比孔容、平均孔半径的变化。研究了它们的吸附性质和润湿性质,结果表明:比表面和比孔容随浓度的增加而减少,孔分布有所变化。对水和环己烷的润湿热呈递减趋势,改性样呈疏水性。     

灰土挤密桩复合地基桩土应力比试验研究

结合灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基工程实际进行了单桩、三桩复合地基静载荷现场试验。试验结果表明：桩顶应力、桩间土应力随板底应力的增大而增大，并且应力逐渐向桩顶集中；距离桩边不同位置处的桩间土应力沿桩径方向呈非线性分布；相同的板底应力条件下，单桩复合地基桩土应力比大于三桩复合地基桩土应力比，该结论可为类似复合地基设计提供参考。     

非饱和重塑黄土抗剪强度影响因素的试验研究

通过直剪试验研究了非饱和重塑黄土在不同含水量、干密度与加荷等级情况下的粘聚力与内摩擦角变化,以确定含水量、干密度与加荷等级分别对非饱和重塑黄土抗剪强度的影响。从黄土矿物成分的微观角度分析了含水量与干密度对黄土抗剪强度造成影响的原因。受颗粒之间的相互作用与粒间水的张力作用,非饱和重塑黄土的粘聚力随干密度的增大而增大,呈指数变化;非饱和重塑黄土的内摩擦角随干密度的增大而少量增大,近似呈线性变化。     

林分密度对邓恩桉生物产量及生产力的影响

对湘南低山丘岗区密度为1 110、1 667和2 500株.hm-2的8年生邓恩桉Eucalyptus dunnii丰产示范林生物量进行了测定.结果表明:单株生物量随林分密度的增加而明显减小,低密度林分林木平均木的生物量是高密度林分的1.22倍;林分生物量随林分密度的增加而增加,高密度林分比低密度林分高出271.26 t.hm-2;各密度林分的年均净生物量分别为32.35、43.97和59.51 t.hm-2a-1,高于杉木中心产区杉木人工林的水平,林分各组分的生物量随林分密度的增大而增大,并出现干>根>枝>皮>叶的规律;林分结构以中密度林分合理,叶面积指数高,干材生物量达61%以上.邓恩桉在湘南低山丘岗区发展潜力大,可作为该地区短周期工业用材林培育造林树种.     

电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究

建立了电子回旋共振(ECR)放电的粒子模型,编制了准三维电磁模粒子模拟与蒙特卡罗模拟程序。通过对氩气ECR放电电离过程的理论分析与数值模拟,得到了放电稳态形成时不同放电区域的电子能量分布。研究了不同中性气压以及外加磁场位形对这些区域中电子能量分布特性的影响。随着中性气压的升高,远离ECR区域中的低能电子减少,高能电子增加,而ECR区域中电子能量分布变化特征与之相反;相对于收敛磁场位形,磁镜磁场位形更有利于约束放电下游区的电子能量以及电子能量分布的宽度。     

基于换热成本比的R410A风冷式冷凝器优化

在对R410A空调用风冷式冷凝器进行实验研究的基础上,以换热量成本比为优化目标,分析了换热器结构参数变化对冷凝器性能的影响,进行了基于稳态分布参数模型的换热器仿真计算.通过比较,得出冷凝器换热量和传热系数随换热器的结构参数变化的情况,给出了冷凝器在一定运行条件下的单变量和多变量优化结果.研究表明,换热成本比随翅片厚度、翅片间距和管内径的减小而增大.     

人体对手机辐射吸收剂量的仿真研究

基于时域有限差分法在两种电磁辐射源作用下,对人体组织的局部比吸收量分布进行了数值分析计算,并利用三维数值电磁仿真软件对人体局部的比吸收率分布进行了仿真分析计算。结果表明,人体组织对电磁辐射吸收剂量的分布极不均匀,它与辐射频率、辐射强度、暴露时间以及人体组织的导电率、介电常数等多种参数有关。仿真研究表明减少手机表面电流、避开人体谐振频率可以减少人体的比吸收率。     

基于尾缘模型的多翼离心风机优化设计

为提升数值模拟预测离心风机性能结果的准确性，课题组考虑了进入离心风机气体的密度变化，对标准κ-ε湍流模型进行修正，使其平均计算误差降低到7%以内。针对小型多翼离心风机叶片出口速度分布特征，借助改进后的数值计算模型，对传统尾迹相似模型进行简化处理，采用周向距离及速度参数等无量纲因子对叶片速度尾迹分布进行曲线拟合，并结合拟合曲线形状实现多翼离心风机叶片尾缘结构的改型设计。研究结果表明：改型后风机叶片尾缘尾迹脱落面积缩小，同时由于蜗壳内旋涡强度及其影响区域减小，风机性能得到提升，其中小流量工况点及设计工况附近静压值提升约36 Pa，最高全压效率提高约2.8%。