运用3种判据推导热力学系统平衡稳定性条件

根据正定、负定二项式性质及雅可比行列式的性质,分别利用熵判据、吉布斯判据、自由能判据对热力学系统平衡稳定性条件进行了详细推导,均能得出系统处于平衡稳定性状态所满足的条件.

考虑空气阻力时大角度单摆的周期研究

分析了考虑空气阻力时大角度的单摆运动,建立了单摆的运动学方程,运用泰勒级数展开sinθ,进行大角近似,通过近似方法,简化sinθ,用微分方法计算单摆的运动学方程,得到了单摆的运动周期T,通过计算周期T0(理想情况时的周期)与T的比值,确定了角度(θ)与阻尼系数(β)的关系,得到了T0/T的曲线图像,从该图像分析其运动规律,讨论了其物理意义.

基于Matlab的弹簧振子简谐振动研究

研究了弹簧振子的简谐振动并用Matlab处理实验数据,结果表明Matlab语言在曲线拟合方面有很大的优势,通过曲线拟合可以得到一条符合实验要求的光滑曲线,使得结果简便、直观,并精确验证了振子振动周期与振子质量呈线性关系,最后讨论并总结了简谐振动的特征.

池沸腾中临界热流密度的一个分形模型

提出了临界热流密度的一个分形模型,根据加热表面活化点的分形分布得到了临界热流密度的表达式,从该模型中发现大空间临界热流密度(CHF)是壁面过热度、接触角和流体物理特性的函数。接触角对临界热流密度有重要的影响。沸腾表面模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者是极好的吻合。

半导体温度计的计算机仿真

根据半导体热敏电阻与温度的关系,利用计算机进行仿真半导体温度计的实验,得到了半导体温度计温度—电流曲线。

静电纺丝技术制备纳米纤维及其渗透性能研究

使用静电纺丝技术制备了纳米纤维,然后计算了纳米纤维的孔隙率,接着采用扫描电子显微镜观测了纳米纤维的微观结构,最后讨论了纳米纤维的渗透率与孔隙率的函数关系,研究结果表明,纳米纤维的渗透率随孔隙率的增加而增加。该研究为功能性衣服的开发和高效过滤系统的设计奠定理论和技术基础。

基于泊松与分形分布研究池沸腾临界热流密度

基于加热表面核化点遵循泊松与分形分布,提出了临界热流密度的一个数学模型,从该模型中发现大空间临界热流密度(CHF)是壁面过热度、接触角和流体物理特性的函数。对不同的接触角,模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者很好地吻合。

过冷流动沸腾热传递的分形模型

提出过冷流动沸腾热传递的分形模型,根据加热表面活化点的分形分布得到了过冷流动沸腾热流密度的表达式。从该模型中发现过冷流动沸腾热流密度是壁面过热度、流体的过冷度、流体的主流速度与流体的接触角、流体物理特性的函数关系,并且没有增加新的经验常数。模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者是极好的吻合。

过冷流动沸腾分形特性的研究

证明了过冷流动沸腾中加热表面活化穴的分形分布,得到了过冷流动沸腾中活化穴分形维数的数学表达式,此分形维数与盒子维计算得到的结果非常吻合。提出了过冷流动沸腾换热的一个分形模型。对流体不同主流速度,模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者能较好地吻合。

内建电场和流体静压力对GaN量子点中激子光学性质的影响

在有效质量和偶极矩近似下,考虑自发和压电极化产生的内建电场(BEF)、晶格失配产生的应变及外加流体静压力对材料参数的调节,采用变分法和密度矩阵法,研究了内建电场及外加流体静压力对应变纤锌矿GaN/Al_xGa_(1-x)N柱形量子点中激子光跃迁吸收系数和线性光折射率变化的影响。结果表明:内建电场使激子光跃迁吸收峰强度和线性光折射率变化范围减小,光跃迁吸收峰及线性光折射率变化的两个峰值向低能方向移动,发生明显红移,且三元混晶中Al的含量越高,红移量越大;流体静压力减小了激子光跃迁吸收峰强度和线性光折射率的变化范围,使光跃迁吸收峰及线性光折射率变化的两个峰值向高能方向移动,出现蓝移.

海市蜃楼形成的理论分析与实验模拟再现

分别根据费马原理和光学拉格朗日方程进行了理论推导,得到了自然界里出现的上现蜃景海市蜃楼现象,光线在大气中传输的轨迹方程.两种方法得到的方程所描绘的都是一系列向上凸的曲线,以利用分层折射率的分析方法得到的曲线相似,解释了上现蜃景海市蜃楼的形成原因.利用浓液法对海市蜃楼中的上现蜃景进行了实验模拟再现.实验过程中采用了“纱网框上浮法”注入清水,成功配制了折射率随高度均匀梯度变化的NaCl水溶液,穿过浓液的激光光路和理论轨迹方程曲线相似,观察到了实景物清晰稳定的上现蜃景像.

聚焦部分相干涡旋光束作用在介质球上的光阱力(英文)

应用部分相干理论推导了部分相干贝塞尔涡旋光束经过透镜聚焦后的光强分布表达式。在雷利散射范围内,利用光作用在介质球上的梯度力和散射力公式,主要讨论了拓扑荷数、相干长度、参数α以及介质球的大小选择对于梯度力和散射力的影响。数值模拟结果表明,作用在介质球上的梯度力和散射力随着拓扑荷数、相干长度或参数α的增大而减小。当拓扑荷数为0,1时,稳定的3维光阱能被获得,并且能被应用于操控折射率低于周围媒介的粒子。

应变纤锌矿ZnO/Mg_xZn_(1-x)O柱形量子点中离子受主束缚激子的光学性质

在有效质量近似下,考虑内建电场效应,采用变分法详细研究了受限于纤锌矿Mg_xZn_(1-x)O/ZnO/Mg_xZn_(1-x)O圆柱形应变量子点中离子受主束缚激子(A^-,X)的带间光跃迁吸收系数随量子点尺寸、Mg含量和离子受主杂质中心位置的变化情况,并和离子施主束缚激子(D^+,X)及自由激子进行了比较.结果表明:随着量子点尺寸的减小,(A^-,X)的光跃迁吸收强度增强,吸收曲线向高能方向移动,出现蓝移现象.随着Mg含量增加,(A^-,X)的光跃迁吸收曲线蓝移,且吸收强度减弱.随着离子受主杂质从量子点的左界面沿材料生长方向移至量子点的右界面,光跃迁吸收曲线向低能方向移动,出现红移现象.此外,与离子施主束缚激子(D^+,X)相比,随着沿材料生长方向掺入杂质位置的变化,光跃迁吸收曲线移动的方向相反.但不管是掺入离子受主杂质还是离子施主杂质,当离子杂质从量子点的左异质界面沿材料生长方向移至右异质界面时,光跃迁吸收峰的移动量大致相同.

CaMn_7O_(12)块材的烧结与薄膜制备探究

利用固相烧结法制备了多铁性材料CaMn_7O_(12)多晶块材,断面扫描电子显微镜(SEM)形貌图显示样品的结构致密.以CaMn_7O_(12)多晶块材为靶材,利用磁控溅射方法在Sr Ti O3(STO)基片上制备CaMn_7O_(12)薄膜,XRD的θ-2θ扫描说明在STO(001)和STO(111)基片分别得到了CaMn_7O_(12)(003)薄膜和CaMn_7O_(12)(600)薄膜.原子力显微镜(AFM)扫描的薄膜表面形貌清晰,结合薄膜生长的晶格匹配度,分析CaMn_7O_(12)(003)薄膜和CaMn_7O_(12)(600)薄膜的生长.

含钴基非晶带线圈LC振荡电路的巨磁阻抗效应

把含Co_(71.8)Fe_(4.9)Nb_(0.8)Si_(7.5)B_(15)非晶带的电感线圈与电容Cs串联再与Cp并联,组成仿石英晶体LC振荡电路。实验得到该电路有3个固有谐振频率,一个串联谐振频率fs,另一个并联谐振频率fp,还有第3个谐振频率ft。实验测量了在固有谐振频率以及其邻近频率下电路的阻抗比、阻抗角随外磁场变化的关系,还测量了电路的阻抗绝对比随频率的变化关系,得到了在串联谐振和并联谐振频率下巨磁阻抗效应增强的结果,且并联谐振态下巨磁阻抗效应最显著,第3个谐振频率下电路没有巨磁阻抗效应。

对磁动式测氧仪温度响应的实验研究

对磁动式测氧仪温度响应特性的研究是确定温度补偿方案的依据,也是提高仪器精度的重要环节。文章从仪器的结构分析温度对测量数据的影响;利用升降温实验的方法,研究读数随温度变化的规律和测量误差;提出寻找合适的测温点、对仪器的测温头进行保温、使用不锈钢底板、加橡胶垫等措施。实验数据表明,采用这些措施改进后,仪器温度响应性能有了明显的改善。

应变纤锌矿ZnO/Mg_xZn_(1-x)O柱形量子点中离子施主束缚激子的光吸收系数:Mg含量和杂质位置的影响

在有效质量近似和偶极矩近似下,考虑内建电场效应和量子点的三维约束效应,采用变分法详细研究了势垒中Mg含量和离子施主杂质中心位置对受限于纤锌矿ZnO/Mg_xZn_(1-x)O圆柱形应变量子点中离子施主束缚激子(D+,X)体系的带间光跃迁吸收系数的影响。计算结果表明:当垒中Mg含量x<0.25时,随着Mg含量的增加,(D^+,X)体系的光跃迁吸收峰向高能方向移动,出现蓝移现象;而当x>0.25时,随着Mg含量的增加,吸收曲线向低能方向移动,出现红移现象。(D^+,X)体系的带间光跃迁吸收峰强度随着Mg含量的增加而减弱。随着离子施主杂质从量子点左边界沿材料生长方向移至量子点右边界时,光跃迁吸收峰发生蓝移。当在量子点中心左侧沿径向移动离子施主杂质时,光跃迁吸收峰向高能方向移动,发生蓝移现象;而当在量子点中心右侧沿径向移动离子施主杂质时,吸收曲线发生红移现象,但离子施主杂质的掺入位置对光跃迁吸收峰强度影响不明显。

不同形态磁性材料磁滞回线测量仪的研制

为了实现在实验室测量磁性膜、条带或丝等多种形态磁性材料的磁滞回线,设计并研制了磁滞回线测量仪。该测量仪的磁感应强度探测器采用双线圈反相连接的设计,磁性材料的样品可以放于任一个探测线圈中,样品的更换方便、快捷。该测量仪通过调试后,对钴基非晶条带和铁基纳米晶条带等多个样品测量出了分辨率高且图形清晰的磁滞回线。

过冷核态池沸腾的分形模型

本文提出过冷核态池沸腾热传递的分形模型,根据加热表面活化点的分形分布得到了过冷核态池沸腾热流密度的表达式.从该模型中发现过冷流动沸腾热流密度是壁面过热度、流体的过冷度、流体的接触角与流体物理特性的函数关系,并且没有增加新的经验常数.对不同的过冷度,模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者是极好的吻合.

简单颗粒流的热传导模型及其有效热导率

文章提出了简单颗粒流的热传导模型;根据稠密气体运动学理论,运用随颗粒速度而变化的自由程,理论推导了简单颗粒流的有效热导率表达式。当Biot数小于0.1时,有效热导率解析结果可适用于Biot数和Fourier数的乘积(biFo数)的整个范围。讨论了颗粒固体体积百分比和数对有效热导率的影响,结论比已有的研究结果更准确。