三层金属矩形狭缝阵列透射峰的分裂与合并

【目的】探究奇数层金属光栅的中间金属狭缝与边界金属狭缝几何参数不同时对透射谱产生的影响。【方法】先设计出三层矩形狭缝阵列,再采用有限元法对其光传输进行数值模拟研究。【结果】得到的透射谱中主要存在三个共振峰,短波长透射峰与表面等离子共振对应,而两个长波长透射峰与局域波导共振对应。当金属狭缝的几何参数发生改变时,会出现表面等离子共振峰劈裂的现象,由此可知,中间波长透射峰是FP-SPP耦合模。几何参数的改变会引起FP共振峰合并,从而导致入射到第三金属层表面和狭缝内部的电磁波减少,使电磁场分量的分布情况发生变化。【结论】通过调节几何参数来实现共振峰的分裂或合并,为通过调控几何参数来增加滤波器的带宽提供一定参考。

矩形狭缝裂隙水流运动特征数值模拟研究

裂隙水流运动规律的研究对岩溶地区水资源合理开发利用以及裂隙岩体渗流理论发展具有重要意义。为探讨立方定律在矩形狭缝平行裂隙中的有效性以及裂隙水流运动特性,对不同尺寸的矩形狭缝平行裂隙水流运动进行数值模拟,基于模拟结果,利用极限流速和极限雷诺数的概念对立方定律在矩形狭缝裂隙中的有效性进行了验证,提出适用于矩形狭缝裂隙的修正立方定律。分析了矩形狭缝裂隙渗透系数随裂隙开度、宽度以及宽度与开度比值的变化,结果表明:裂隙开度越大,宽度越大,渗透系数越大,渗透系数随裂隙宽度与裂隙开度比值的增大而增大,二者之间呈指数关系。对裂隙水流流速分布剖面进行分析,结果表明:裂隙开度越大,流速分布越偏离泊肃叶分布,且离裂隙中心线越近,绝对偏差越大,相对偏差沿质点位置呈波动变化,变幅较小;流速越大,流速分布越偏离泊肃叶分布,在裂隙中心线处最大,离裂隙壁越近,偏差越小,而相对偏差随流速的变化幅度相对较小,表现为集中型;裂隙宽度越大,对流速分布影响越小。

竖直矩形狭缝通道内环状流沸腾换热分析模型

对竖直矩形狭缝通道内有液滴卷吸环状流阶段流动沸腾进行分析。以液膜紊流的动量方程和能量方程为基础,加上相应的边界条件和使控制方程组封闭的经验关系式,建立了环状流的数学模型并进行数值计算,得到了矩形狭缝通道内的液膜厚度分布、沸腾传热系数等结果;将模型预测的换热系数同实验关系式作比较,最大相对误差为17.8%。

狭缝式矩形喷动床中多粒度颗粒体系的最小喷动速度

在150 mm×50 mm×1100 mm的矩形喷动床中，采用宽度为2, 4, 6 mm 的3种狭缝式气体分布板，研究了单一粒度组成和多粒度组成玻璃珠的最小喷动速度. 实验证明，矩形喷动床的最小喷动速度与物料的粒度和组成有关. 给出了最小喷动速度与颗粒粒径和粒度组成的关联式，作出了多粒度组成颗粒体系最小喷动速度的相图.

狭缝式矩形喷动床中多粒度颗粒体系的最大喷动压降

在 15 0 mm× 5 0 mm× 110 0 mm的矩形喷动床中 ,研究了单一粒径体系和二组分及三组分混合粒径颗粒体系的最大喷动压降受颗粒粒径及粒度组成、静止床高和气体入口狭缝宽度的影响情况。实验采用宽度为2、4、6 mm三种宽度的狭缝式气体分布板 ,实验物料为单一粒径分别为 1、1.5、2 mm的玻璃珠。实验表明矩形喷动床的最大喷动压降与上述三种影响因素都有关系。