黄土丘陵区典型植被生态系统功能的权衡关系

为探究黄土高原植被恢复形成各群落生态系统功能权衡关系,本研究以植被恢复形成的灌木、自然草地、撂荒草地及乔木群落为对象,采用均方根偏差法(Root mean square deviation,RMSD)研究了生物量生产、土壤含水量、土壤养分含量、物种多样性4种生态系统功能差异及其权衡关系。结果表明:各植被类型间生态系统功能差异显著;各植被类型最高权衡均出现在生物量与其他生态系统功能间,RMSD在0.27~0.53间变化;乔木群落生态系统功能严重失衡,需要降低生物量促进各功能协调发展;灌木群落和自然草地群落生态系统功能中度失衡,是较为适合该区域的植被恢复的类型,两种群落分别需要改善土壤养分含量和土壤含水量;撂荒草地失衡程度最轻但生态系统功能低下,需要提升物种多样性及生物量。研究结果为黄土高原植被恢复调控与可持续发展提供依据。

探究串联文丘里管空化特性

为了研究串联文丘里管的空化特性,采用数值模拟方法,建立文丘里管空化模型与压力损失模型,基于入口压力和水温变化进行单级、多级串联文丘里管内空化效果演变过程的研究;以平均气含率为空化效果表征,得到文丘里管串联级数与空化特性的关系,得到出口锥角与文丘里管的匹配关系,得到单级和多级串联之间空化效果的演变规律。提出了以空化效应的介质(水)的性质——电导率为空化实验表征,验证串联文丘里管的空化特性。实验结果表明:实验压力下(<1 MPa)单级文丘里管水样的电导率大于串联管,随着空化时间的增加水样的电导率增加;电导率可以作为表征空化效果参数之一。为串联文丘里管空化与压力、温度的关系提供指导,为空化效果的实验表征提供新的方法。

锥形叶片旋转空化器数值仿真研究

通过高速转动的叶片形空化器,可形成可控的超空泡。对于旋转超空泡的研究,非常重要而又十分复杂。本文采用数值仿真计算的方法,建立三维几何模型,采用Ansys Fluent软件进行模拟求解,对四叶片旋转空化器的工作特性进行分析。研究结果表明,旋转空化器形成的超空泡具有很强的规律性。在超空泡尾部具有明显的溃灭而形成向超空泡内部的射流,射流的产生使得超空泡尾部都具有内凹结构。在低转速下,旋转叶片尖端后部的回流使得超空泡无法覆盖叶片尖端,而随转速的增大超空泡逐渐覆盖叶片的尖端后部。旋转空化器转速的提升对超空泡的形成具有很明显的作用,形成的超空泡体积随转速呈指数增长。本文所得到的超空泡演变规律对旋转空化器的设计和应用都具有重要的参考意义。

基于水力空化技术实现杀菌的实验研究

为了验证水力空化杀菌的可行性,本文搭建了基于旋转空化器的水力空化实验系统,研究入口压力和空化发生温度对大肠杆菌的杀菌效果。研究结果表明,当入口压力在-0.02 MPa至-0.05 MPa之间变化时,其对杀菌效果影响并不大;但空化发生温度却显著影响杀菌效果,当空化发生温度为60℃时,大肠杆菌全部灭活。

水力空化效应对水物化性质影响的实验研究

水力空化过程伴随着气泡的初生、生长、溃灭以及气泡溃灭产生的瞬间高温高压,这种空化效应对于空化介质本身产生怎样的影响一直缺乏研究。以单孔、五孔孔板型空化器为实验装置,研究水力空化效应对水物化性质的影响。首先,在相同空化时间和测量温度下,调节空化器不同入口压力(0.3 MPa、0.5 MPa、0.7 MPa、1 MPa),对孔板空化器内的空化水样进行电导率、溶解氧、pH的测试,分别得到水样三种性质随入口压力和时间变化曲线。实验结果表明,随着入口压力的增大,电导率先逐渐升高后逐渐降低:溶解氧先逐渐降低后逐渐回升;pH受水力空化效应影响较小,整体上没有明显的变化规律。

旋转空化器中减速板作用的数值仿真研究

旋转空化器是通过在水中高速转动的叶片产生可控超空泡的装置,以此来实现超空泡的利用。前人对于超空泡的研究表明,产生超空泡所需的转速比较大。本文将减速板加入到旋转空化器中,并采用数值仿真的方法,对减速板的工作特性进行分析。研究结果表明,带减速板的旋转空化器产生超空泡的转速得到很明显的降低,产生超空泡的尺寸也明显增大。而减速板对超空泡形态的影响比较有限,超空泡形状特征与没有减速板时形成的超空泡一致,只是超空泡会稍微朝远离减速板方向产生偏移。带减速板的旋转空化器形成的超空泡体积随转速同样呈指数增长,但体积相比没有减速板的旋转空化器要更大。通过本文的研究,明确了减速板在旋转空化器中的作用,对旋转超空泡的产生与应用具有重要的指导意义。

HD^+分子的强场光解离动力学及其量子调控的理论研究

利用精确求解原子核与电子耦合运动的三维含时量子波包法,理论研究了HD+分子在强激光场中的光解离动力学,并给出了量子调控HD+分子光解离通道的理论方案.通过分析HD+分子在不同的初始振动态和激光场强度下的光解离动力学过程及其解离核动能谱,得出了HD+分子的光解离机理及其随激光场强度的变化规律.研究结果表明,利用激光场的强度可以实现HD+分子光解离通道的量子调控.当激光场强度I1=4.0×1013 W/cm2时,HD+分子的光解离主要是通过净单光子吸收解离和净双光子吸收解离;当激光场强度增大到I2=2.0×1014 W/cm2时,直接双光子吸收解离取代了净单光子吸收解离,净双光子吸收解离的比重也下降了.

孔板空化器内流体空化特性研究

以孔板空化器为研究对象,推导了球形空泡的运动方程;将气液两相质量传输、流体流入与流出控制容积引起的气含率变化考虑在内,推导出孔板空化器内流体气含率变化方程。以空化模型为依据,通过数值模拟以10^(-5) s时间步长获得孔板通道100 ms内瞬态空化中气泡分布、压力、速度特性。在孔板通道内建立径向截面利用气相体积流率分布进一步证明流体空化状态的稳定性。通过模拟和实验对两种不同通流截面积孔板结构在不同压差下对空化效果的影响进行验证。结果表明,可以以气相体积流率来衡量空化效果,增加孔板通道的数量比改变孔径更能影响空化效果。

SCD刀具高速切削SiCp/Al刀具磨损仿真分析

SiCp/Al复合材料采用Al合金作基体,用SiC颗粒作增强体,并按照一定的设计要求、体分比、分布情况,形成具有明显界面的多组相复合材料。此外SiCp/Al具有远优于单金属的综合优越性能,因此被广泛应用于航天仪器、半导体器件、交通运输等领域。本文结合ABAQUS有限元仿真对SiCp/Al进行刀具磨损和切削温度场进行研究,通过分析仿真结果发现SCD刀具磨损情况与SiC颗粒的大小、速度有关,磨损的类型是为材料脱落和崩刃,切削SiC颗粒时切削温度会急剧上升。

褪黑素对低温和干旱胁迫下多年生黑麦草幼苗生长和抗氧化系统的调节作用

本研究以‘顶峰III’为供试多年生黑麦草(Lolium perenne)品种,研究了低温和干旱胁迫下内源褪黑素(melatonin,MT)的响应,并采用叶面喷施不同浓度MT(0,20,100,1000μM)的方法,探讨了MT对低温和干旱胁迫下黑麦草幼苗生长和抗氧化防御系统的影响。结果表明:低温和干旱胁迫下内源MT水平均显著增加(P<0.05);在不同胁迫强度下,喷施一定浓度的MT会在一定程度上降低叶片相对电导率、使幼苗鲜重发生改变,其中100μM的MT处理对提高幼苗鲜重和降低相对电导率的效果最佳;低温和干旱胁迫下,黑麦草叶片中O2·^-,H2O2和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著增加;过氧化物酶(peroxidase,POD),过氧化氢酶(catalase,CAT),抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性发生不同程度的改变;MT显著地降低了MDA和活性氧的积累,提高了CAT,APX和GR活性及脯氨酸含量。综上,低温和干旱胁迫下MT能够诱导植物体内抗氧化酶活性增强和脯氨酸积累,有效地清除活性氧,从而缓解了黑麦草的生长抑制,增强了其抗寒和抗旱性。

基于PX4飞控的多旋翼无人机编队跟踪系统设计

为解决单架无人机续航能力不足、执行任务单薄、应用场合受限等问题,目前多无人机协同跟踪具有极其重要的研究价值。以多旋翼无人机为研究对象,设计了一种基于PX4飞控的多旋翼无人机协同编队系统。利用飞控底层软件,将设计的制导律进行移植,通过ROS系统对无人机进行外部控制,各个僚机和长机之间能够实时获取其他无人机位置,然后通过控制器得到指令速度,从而形成预设跟踪编队。仿真实验结果表明,整个编队系统对目标的跟踪精确有效,并且所设计的制导律可以在PX4飞控架构下实现对地面目标的编队跟踪,提高了多旋翼编队跟踪系统的稳定性。

Autler-Townes splitting in photoelectron spectra of K_2 molecule

We investigate Autler-Townes splitting in the photoelectron spectra of K2 molecule driven by pump-probe pulses via employing the time-dependent wave packet approach. It is found that the magnitude of Aulter-Townes splitting varies with the wavelength of the intense laser pulse. In particular, the phenomenon of Aulter-Townes splitting vanishes for the far-off resonance of the pump pulse. Also, the split peaks of Autler Townes in the case of resonant pump pulse give us an approach to directly obtaining the transition dipole moment of a molecule.

潜水初学者对公开水域心理恐惧感特征研究

为探讨公开水域恐惧感对潜水初学者的影响,本文从主观体现、躯体症状、回避行为和恐惧思维四个维度编制出了《潜水初学者对公开水域恐惧感研究量表》,以352名潜水初学者为调查对象,从性别、文化程度、职业状态和独生子女四个变量角度切入,根据调查结果采用数理统计法、结构方程模型和AMOS软件等进行分析。研究得出以下结论:(1)潜水初学者对公开水域恐惧感问卷具有良好的信度和效度。(2)潜水初学者对公开水域恐惧感问卷由四个维度构成:主观体现、躯体症状、回避行为、恐惧思维。(3)不同性别潜水初学者对公开水域恐惧感的主观体现和躯体症状没有明显差异,但在回避行为和恐惧思维上有显著差异。(4)文化程度低的潜水初学者对公开水域恐惧感高于文化程度高的潜水初学者。(5)不同职业状态的潜水初学者对公开水域恐惧感在四个维度上均存在差异。(6)独生子女潜水初学者对公开水域恐惧感在主观体现上与非独生子女潜水初学者不存在明显差异而在其余三个维度中存在差异。