1A级射频感性耦合等离子体中和器电子引出特性研究

为解决低轨道吸气式离子电推力器的电中和问题,设计了一套抗氧化能力强、长寿命的1 A级氙工质感性耦合等离子体中和器,实验研究了发射孔径对其电子引出特性的影响。实验结果表明:发射孔径的变化,会对中和器电子引出电压、饱和电流和工质利用系数产生较大的影响,且在部分孔径下发现了电子束流随引出电压上升时出现二次跃变现象,根据工质利用系数和电子引出功耗比确定出中和器最优发射孔径为1.5 mm;电子束流引出为1 A时,工质利用系数达到27.7,电子引出功耗比为94.6 W/A。同时,测试了中和器温度对工作稳定性的影响,中和器热平衡状态下与点火初期相比中和器电子引出性能下降约10%。

射频离子推力器研究进展

详细介绍了射频离子推力器的工作原理,以及近60年微牛级和毫牛级射频离子推力器的研究历程和成果。射频离子推进系统涉及多项关键技术难题,针对工质选取、射频电路阻抗匹配、气体流量控制、电中和控制和寿命问题提出了初步解决方案,结合射频离子推力器未来应用的需求,展望了射频离子推力器的发展趋势和研究方向。

二氧化碳超临界相变过程中Rayleigh-Bénard对流的实验研究

超临界流体是一种极端条件下(温度与压力均处于临界点以上)的非常态流体。浮力驱动的超临界流体Rayleigh-Bénard(RB)对流则是一种新的非线性热对流体系,其浮力作用不符合Boussinesq近似,且在温差的作用下物性在临界点附近出现剧烈畸变并伴随着丰富的流动与相变耦合过程。本实验设计了可承载超临界二氧化碳(SCO_(2))的透明蓝宝石压力容器,建立竖直温度梯度作用下的超临界流体RB对流,观测不同温差作用下的流动结构和超临界相变过程并通过图像互相关算法计算“雾化”液滴的速度场。实验采用铂电阻测温,并精确控制容器上下端的温差,研究SCO_(2)在线性降温过程中多种流态与速度场的演化。在线性降温过程中,SCO_(2)经历超临界流动、跨临界流动和气液两相流动3个典型过程。跨临界流动是相变与浮力热对流的强耦合过程,导致超临界二氧化碳RB对流具有多态的非稳态流动。实验结果表明:超临界RB对流对温差极为敏感,温差越大则超临界域内的对流越剧烈;随着温度的降低,雾化的液滴不断凝聚,形成丰富的多层流动结构,并最终向气液两相流动演化。

PIV技术的粒子图像处理方法

以图像相关理论为基础,研究粒子图像测速技术(PIV) 的图像处理方法,编制出高精度的处理软件,重建计算模拟的粒子图像位移场,给出了自相关法与互相关法的积相关与减相关的计算结果,及互相关法的误差分析,分析了自相关与互相关区别.得出了互相关法是提高粒子图像测速技术精度的有效方法的结论,因此跨帧技术是PIV

液层厚度对浮力-热毛细对流面型的影响

将Michelson光学干涉测量系统与图像处理技术相结合,发展形成一种实时诊断热毛细对流和浮力对流流体表面形貌的实验测量系统.采用光学干涉测量方法研究了两端带有温差的矩形池内薄层流体的对流、表面变形、以及表面波的基本问题.应用Fourier变换方法对实验结果进行计算和分析,得到了流体表面变形和表面波的定量的实验结果.实验结果表明了在浮力-热毛细对流的发展过程中,首先出现流体的表面变形,之后在该变形的基础上,叠加了一个表面波的信息,该表而变形和表面波与流体的温度梯度、表面张力、以及浮力有直接的关系;表面波隐藏在表面变形内.

HPIV及其初步应用研究

全息粒子图像测速技术(HPIV) 为一种对流体容积( 三维空间) 进行瞬时三维( u ,v ,w) 速度场测量的技术.本项研究采用了双YAG 脉冲激光器二次曝光、漫射照明、参考光对称布置全息术记录三维空间的粒子三维位移场,再现粒子空间场又采用了体视粒子图像测速技术分别截取各切面上的粒子三维位移场,其中由于采用了不同方向的参考光分别再现不同曝光时刻的粒子图像,可以用互相关技术,实行位移方向的自动判别.本项技术用于立方体对角水流中的三维旋涡流动的瞬态三维速度场的初步测量.

微重力流体物理专题序

微重力流体物理主要研究微重力环境中流体的行为及运动规律以及重力变化对运动规律的影响.微重力环境中,浮力对流、重力沉降及分层、液体静压等极大地减小,地面重力效应掩盖的次级效应凸显,从而影响或改变流体运动机制与行为.微重力流体物理研究关注微重力环境(包括低重力环境)中液体、气体或多相混合物以及分散体系等物质的流动、形态、相变及其运动规律和机理,特别是在微重力环境流体热质输运表现出的新现象和新规律以及物理形态变化表现出的新机制.微重力流体物理服务于航天器极端条件下的热质管理与输运、空间材料制备等空间应用,具有极强的应用背景,其典型科学问题包括如下内容.

第54届国际宇航大会介绍

第54届国际宇航大会于2003年9月29—10月3日在德国布莱梅召开．国际宇航大会是国际宇航联合会(IAF)、国际宇航科学院(IAA)和国际空间法律联合会联合主办的国际宇航界盛会，每年举办一届，至今已举办了54届，一直得到国际宇航领域的科学家和工程技术与管理人员的极大重视．

动态三维流场的全息层析干涉测量

设计了一种适用于拍摄大视角动态全息图的光路，用精心选模的高性能调ＱＮｄ：ＹＡＧ倍频脉冲激光器拍摄了几种动态三维流场的双曝光全息图．在用层析法对双高斯函数的温度场作了模拟验证性计算的基础上，给出了双芯乙醇灯温度场的两个横截面上温度分布的重建结果．

一株产酯酶菌的分离鉴定及其酶学性质研究

从土壤中分离得到一株产酯酶菌,经16S rDNA序列测定,属于嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),命名为S.mal SF-H。对该菌株产酶的诱导效应及其酶学性质进行了研究。结果表明,培养基中加入5g·L^(-1)柠檬酸三正丁酯塑化剂,可以有效诱导该菌株产生酯酶,所产酯酶对短链脂肪酸酯的水解活性有明显底物特异性和差异性。以对硝基苯乙酸酯为底物时,酶液表现出良好的耐温性,最适温度为80℃,且70℃保温2h的相对酶活力为95%,最适pH值为9.0,在pH值为8.0时稳定性最好;以对硝基苯丁酸酯为底物时,酶的最适温度为70℃,70℃保温2h的相对酶活力为51%,最适pH值为8.0,在pH值为8.0~10.0时稳定性最好。所产酯酶的耐溶剂性表现基本一致,在66%丁醇和66%乙醇中相对酶活力均约为60%。

基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识

分析了卫星无拖曳控制系统的在轨参数辨识问题,由于无拖曳系统的不稳定性质,需要设计控制器使其稳定,在此基础上进行闭环辨识.根据自抗扰控制原理,设计了扩张状态观测器以估计系统不同控制回路的扰动和状态,基于状态和扰动估计值设计控制器使系统稳定.提出了基于扩张状态观测器(ESO)的多输入多输出系统闭环参数辨识方法.为提高实际应用中的辨识效果,引入积分型滤波器对观测状态中的噪声进行抑制.将这种方法应用于类似LISA Pathfinder的单轴无拖曳模型,对系统动力学参数进行估计,通过数值仿真实验验证了该辨识方法的有效性和实用性.

应用PIVT技术测量单液滴热毛细迁移时的速度场和温度场

在地面实验中,使用粒子图像测速测温(Particle Image Velocimetry and Thermometry,PIVT)技术测量了单滴热毛细迁移时液滴周围同时刻的速度场和温度场。选用密度相近的豆油和硅油作为实验系统的母液和液滴。实验结果表明单滴周围的温度场扰动不同于线性理论预测的随到液滴距离的平方成反比,而是距离一次方成反比,这是由于重力引起的浮力效应造成的,地面实验中重力作用不能忽略。

热毛细对流表面波空间实验研究

介绍了实践十号返回式科学实验卫星19项科学项目载荷之一:热毛细对流箱表面波空间实验研究,包括项目研究目标、意义、研究内容、空间实验模型及地面匹配实验结果等.阐述了本项目开展空间实验研究的必要性,用科学的地面实验研究数据预测和对比微重力条件下可能获得的研究结果,展望本项目可能取得的成果.

NaClO_3晶体生长过程光学诊断与数值模拟

运用光学干涉诊断方法实时观测NaClO3晶体生长过程,得到晶体生长过程中溶液浓度,晶体尺寸等物理参量.将这些参量与数值模拟得到的结果进行比对,研究重力条件下NaClO3晶体溶液生长过程中速度场、浓度场的分布与演化,尝试提出符合实际情况的晶体生长理论模型.对比两种方法得到的浓度边界层厚度,数值模拟得到了与实验数据相一致的结论.

少年犯心理健康现状及影响因素的研究

采用量表法对100名少年犯的心理健康状况进行了测查。结果表明,少年犯的心理健康水平要远远低于同龄人,但真正有心理问题的人数只占7.4%。从各因子的检出率来看,敌对因子的检出率最高,恐怖因子的检出率最低。在其影响因素上,少年犯的心理健康状况在家庭结构上表现出显著性的差异,离异家庭少年犯的强迫、敌对症状要高于单亲家庭和双亲家庭。

国家审计体制改革的新制度经济学分析

现行国家审计体制的弊端日益突显,审计体制改革势在必行。笔者试应用新制度经济学相关理论,对国家审计体制的制度创新和发展等问题进行探讨,并提出可供参考的审计体制模式。

微小晶体生长过程的光学诊断实验研究

将光学干涉技术与显微技术相结合,应用计算机技术、图像处理技术发展形成一种实时细观诊断的实验方法──光学细观干涉诊断技术;实时观测了KCl晶体在容积为3mm×3mm×4.5mm的生长池内的结晶过程,得到了该过程的晶体的表面形貌、生长速率、以及晶体生长尺寸与时间、浓度与时间的定量的关系,观测到由重力引起的浮力对流现象,它直接影响晶体的生长．实验表明重力对晶体生长形态有很大的影响;生长速率与浓度存在很大的依赖关系．

审计应对知识经济的策略

知识经济社会的到来，对全球经济产生了深刻的影响。审计作为一项社会经济活动，必将受知识经济的影响。为适应新的形势，笔者谈几点思索。

大尺寸液桥热毛细对流失稳性地面实验研究

开展大尺寸液桥浮力-热毛细对流地面实验,探究流场转捩的临界条件及临界状态附近的流动情况.通过粒子图像测速方法 (PIV)获得流体速度场,研究液桥内部定常和转捩后的流场结构以及流体运动规律;并用红外热像仪测量液桥自由面温度分布,研究流体流动的时空演化和温度振荡.实验发现大尺寸半浮区液桥浮力-热毛细对流临界值与几何参数有关,在大普朗特(Prandtl)数情况下,流场存在由稳定态向不稳定态再到混沌的转捩过程,在临界马兰哥尼(Marangoni)数附近,流场内会出现行波现象,流动模式也会随高径比的变化而发生变化;当继续增大马兰哥尼数,流动会进入混沌状态.

基于镓铯对比的场发射电推力器分析与研制

为解决场发射电推力器由于液态金属推进剂导致的工程化问题,分析并提出以金属镓替代现有推进剂铯的技术方案。基于推进剂镓铯物性对比,分析其对推力与比冲、发射尖端升温、热蒸发、氧化污染等的影响,论证了金属镓的工程化优势及缺点。通过研制金属镓场发射电推力器原理样机,探索并实现了液态金属镓在大气环境中的加注与润湿,在点火试验中获得准线性场发射形貌,表明金属镓是场发射推力器的良好推进剂替代物。