磁场对二元合金凝固过程中糊状层稳定性的影响

利用线性稳定性方法研究了外加磁场对二元合金凝固过程中糊状层稳定性的影响,且模型同时考虑了温度场、浓度场和流动的耦合作用.利用计算得出的色散关系式分析了磁场对糊状层稳定性的影响,其中包括直接模式和振荡模式.给出了不同情况下外加磁场对糊状层稳定性的影响,发现磁洛伦兹力可以减小由浮力引起的失稳效应.振荡模式下外加磁场对糊状层产生稳定作用,但直接模式下外加磁场对糊状层的稳定作用具有不确定性.本文所给出结果为工业中利用外加磁场改善产品的质量提供了重要的理论参考.

二元冰浆流体中冰晶生成特性研究

阐述了冰浆在低温乙二醇液体管路壁面上生成过程中的数学模型,并利用该模型模拟了冰浆生成过程中的冰层和冰层之外的中间层(简称糊状层)的厚度,得到了冰浆在形成过程中的时间曲线,得到了低温乙二醇流体对冰层与糊状层的影响,并进行了模拟分析。

地球内核及其边界的结构特征和动力学过程

现代地震学展现出了一个复杂的地球内核内部和表面结构.地球内核内部结构的主要特征表现为其地震波速度和衰减呈现各向异性,且各种结构(速度、衰减和各向异性)均呈现东西半球差异,而内核表面的新发现则包括其局部区域存在起伏的地形和固液并存的糊状层.地球内核压缩波速度和衰减均呈现以地球旋转轴为轴的柱对称各向异性,沿地球旋转轴方向传播的压缩波比沿赤道方向传播的压缩波传播更快且衰减更强烈.同时,内核各向异性结构随深度而变化:内核顶部约100~400km接近各向同性,而在内核最深处300~600km内则可能存在一个具有不同各向异性特征的内内核.地球内核的东西半球差异表现在多方面:在内核顶部~100km厚度内,东半球的各向同性速度比西半球快约0.8%,东半球具有较强的衰减(Q=250),而西半球则具有较弱的衰减(Q=600);西半球的顶部各向同性层厚度约为100km,而东半球顶部各向同性层厚度则约为400km;在各向同性层底下,西半球具有较强的各向异性(~4%),而东半球则具有较弱的各向异性(~0.7%).地球内核边界在菲律宾海、黄海、西太平洋以及中美洲下方存在1~14km高的地形起伏,在鄂霍次克海西南部下方存在4~8km厚的糊状层.地球内核的这些新发现引发了对许多可能的新物理机制的探讨,也促使我们重新评估我们对外核成分、外核热化学对流、内核凝固过程和地球磁场驱动力的认识.这些结果表明内核凝固过程和地球磁场的热和化学驱动力远比传统观念认为的横向均匀分布复杂得多.内核西半球可能不断凝固并释放潜热和轻元素,而东半球则可能不断熔化并吸收潜热和轻元素,外核对流的驱动力在东西半球可能截然不同,甚至呈现相反方向.这些凝固与熔化交替过程也发生在局部地形起伏区域.在糊状层区域,地球内核凝固释放潜热和化学能,而在大部分无糊状地区,内核凝固只释放潜热.