检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2023年第9期57卷 1691-1698页

作者：席大鹏刘旻昀刘秀婷费俊杰臧金光黄彦平中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室四川成都610213 清华大学工程物理系北京100084

超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环是近年来备受学界与工业界关注的高效能量转换系统,具有系统简单紧凑、噪声小、效率高等优点。然而,目前的S-CO_(2)布雷顿循环研究通常考虑的是环境温度为20℃的应用场景,循环最低温度通常为32℃,而... 详细信息

超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环是近年来备受学界与工业界关注的高效能量转换系统,具有系统简单紧凑、噪声小、效率高等优点。然而,目前的S-CO_(2)布雷顿循环研究通常考虑的是环境温度为20℃的应用场景,循环最低温度通常为32℃,而未对深海、极地等低温冷源场景做适应性的分析优化。CO_(2)-SF_(6)混合工质有着较纯CO_(2)工质更低的临界参数,有望在低温冷源场景下进一步降低压缩功、提升透平压比,进而提高循环效率。本文选取PR方程与范德瓦尔斯混合规则,使用Nishiumi相互作用系数模型计算了相互作用系数,以及CO_(2)-SF_(6)混合物的热物性,计算值与实验结果吻合良好。基于混合工质物性计算模型,对最高压力12 MPa、循环最低温度15~55℃、最低压力略高于临界压力的简单回热循环进行了分析。结果表明,用CO_(2)-SF_(6)混合工质代替纯CO_(2)工质可有效提升透平压比,进而提升循环效率,同时降低临界温度及最优压缩机入口温度。并且使用CO_(2)-SF_(6)混合工质可有效改善压缩机入口温度低于拟临界温度时循环效率下降的问题,提高循环在低温冷源下的稳定性。初步分析结果显示,使用CO_(2)-SF_(6)混合工质替代纯CO_(2)工质可有效提升循环在低温冷源环境下的表现,这也表明混合工质方案是拓展S-CO_(2)布雷顿循环适用温度范围的有效解决方案之一。

关键词：超临界二氧化碳混合工质物性计算循环效率

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基于羽流污染的霍尔推进器电荷交换碰撞效应分析

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河北师范大学学报（自然科学版） 2021年第5期45卷 460-468页

作者：贾帅赵强郝建红范杰清张芳董志伟华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

推进器喷射过程中在尾部形成羽流区,羽流区域发生电荷交换碰撞,产生的电荷交换(charge exchange,CEX)离子与航天器表面相互作用,对在轨运行的航天器产生羽流污染效应.基于SPT100霍尔推进器建立了完整的航天器三维仿真模型,在满足准中性... 详细信息

推进器喷射过程中在尾部形成羽流区,羽流区域发生电荷交换碰撞,产生的电荷交换(charge exchange,CEX)离子与航天器表面相互作用,对在轨运行的航天器产生羽流污染效应.基于SPT100霍尔推进器建立了完整的航天器三维仿真模型,在满足准中性假设的条件下,采用PIC-MCC方法,通过模拟和计算航天器表面电势分布、电荷交换碰撞后的CEX离子电荷密度分布以及束流离子电荷密度分布规律,分析了CEX离子对航天器表面充放电的影响以及造成的羽流污染影响区域范围,为霍尔推进器系统的进一步优化设计提供理论参考.

关键词：霍尔推进器羽流污染电荷交换 PIC-MCC CEX离子

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单光子激光主动探测信噪比数学建模与评估

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应用光学 2025年第1期46卷 194-201页

作者：胡蕴航王灵杰刘洋王连强周頔中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 应用光学国家重点实验室吉林长春130033 光学系统先进制造重点实验室(中国科学院) 吉林长春130033

使用单光子激光雷达进行远距离探测可以提高最远探测距离,由于其传输链路比较复杂,因此建立了单光子激光主动探测信噪比数学模型。首先,建立了脉冲激光在主动探测链路中发生衍射效应下的回波信号模型,计算了单光子探测器接收到的信号光... 详细信息

使用单光子激光雷达进行远距离探测可以提高最远探测距离,由于其传输链路比较复杂,因此建立了单光子激光主动探测信噪比数学模型。首先,建立了脉冲激光在主动探测链路中发生衍射效应下的回波信号模型,计算了单光子探测器接收到的信号光子数大小;而后,分析了主动探测过程中噪声光电子的组成,定量计算了噪声光电子数。基于上述模型,建立了考虑视轴瞄准偏差下的回波信噪比模型。通过一套用于理论模型验证的单光子激光探测系统的系统参数进行仿真,分析了不同目标探测距离与不同接收系统口径大小下的激光脉冲能量与回波信噪比大小之间的关系,并将其与以激光雷达方程为基础建立的回波信噪比模型计算出来的结果进行比较,证明了该数学模型简单可行。

关键词：单光子激光雷达主动探测信噪比探测距离数学模型

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性能优异的Pd-[DBU][Cl]/AC无汞催化剂在乙炔氢氯化中的应用

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第3期46卷 137-147页

作者：董兴宗刘广业陈兆安张权徐云鹏刘中民中国科学院大连化学物理研究所大连洁净能源国家实验室低碳催化技术国家工程研究中心辽宁大连116023 中国科学院大学化学工程学院北京100049

氯乙烯单体(VCM)作为重要的有机化工原料,主要用于聚氯乙烯(PVC)生产,在煤炭资源丰富的国家和地区氯乙烯单体的制备很大程度上依赖乙炔氢氯化反应.目前工业乙炔氢氯化过程仍然使用传统的活性炭负载氯化汞(HgCl_(2)/AC)作为反应的催化剂... 详细信息

氯乙烯单体(VCM)作为重要的有机化工原料,主要用于聚氯乙烯(PVC)生产,在煤炭资源丰富的国家和地区氯乙烯单体的制备很大程度上依赖乙炔氢氯化反应.目前工业乙炔氢氯化过程仍然使用传统的活性炭负载氯化汞(HgCl_(2)/AC)作为反应的催化剂,但该催化剂的易挥发性和高毒性对人类健康和生态环境造成了极大的危害,因此探索和发展性能优异且环境友好的无汞催化剂尤为重要.Pd基催化剂展现出较好的乙炔氢氯化活性,但较差的化学稳定性限制了其工业应用.因此,通过调节Pd(Ⅱ)活性中心的电子结构、配位状态和微环境去提升Pd基催化剂的化学稳定性是当前的研究热点和挑战.相关的文献结果表明, Pd基催化剂的快速失活主要归因于Pd(Ⅱ)被乙炔分子还原成Pd(0),导致催化剂表面大量积碳的形成以及活性Pd物种流失,根本原因是催化剂活性位点对乙炔的吸附较强而对氯化氢的吸附较弱,这种不匹配的吸附会造成吸附态的乙炔无法与氯化氢发生有效碰撞生成产物氯乙烯,因此如何促进氯化氢的高效吸附和活化是阻止催化剂失活的关键因素.基于我们前期的工作(***.,2022,525,112366)和相关文献调研发现, 1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯氯盐([DBU][Cl])对氯化氢分子有较强的吸附和活化能力,而且[DBU][Cl]作为配体能与Pd(Ⅱ)金属中心配位构建一个稳定的活性位点.本文制备了一系列Pd-[DBU][Cl]/AC催化剂去提升Pd基催化剂在乙炔氢氯化过程中的化学稳定性,催化剂的乙炔氢氯化活性和化学稳定性在固定床微反应器上评价.采用N_(2)物理吸附、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、程序升温脱附(TPD)和热重分析(TGA)等表征方法研究了Pd基催化剂的失活原因以及Pd-[DBU][Cl]/AC催化剂稳定性增强的原因.通过DFT理论模拟分析了乙炔、氯化氢和C_(2)H3Cl在Pd活性位点上的吸附行为并提出了乙炔氢氯化反应在PdCl_(2)-[DBU][Cl]位点上的催化循环机理.Pd/AC和Pd-20[DBU][Cl]/AC的初始乙炔转化率分别为88.2%和99.8%,评价24h后的转化率分别为0.7%和96.7%,而事实上Pd/AC在反应1 h后已经基本失活,实验结果表明,[DBU][Cl]的存在能极大地抑制Pd基催化剂的失活,提高其化学稳定性.表征结果表明,反应过程中部分的Pd(Ⅱ)被还原成Pd(0), Pd活性物种的流失以及大量积碳的生成是Pd/AC催化剂迅速失活的原因.反应前后的XPS的表征结果表明,[DBU][Cl]与Pd(Ⅱ)的相互作用能降低,Pd(Ⅱ)被还原成Pd(0);ICP-OES数据证实[DBU][Cl]的存在能减少Pd活性物种的损失量;N_(2)物理吸附和TGA的实验结果也表明[DBU][Cl]的引入可以抑制催化剂表面积碳的产生.TPD实验结果表明, PdCl_(2)-[DBU][Cl]相比于PdCl_(2)拥有更大的氯化氢吸附量以及更小的C_(2)H_(2)吸附量;DFT理论计算证实PdCl_(2)-[DBU][Cl]相比于PdCl_(2)存在更大的氯化氢吸附能以及更小的乙炔和C_(2)H3Cl吸附能.寿命实验结果表明, Pd-20[DBU][Cl]/AC催化剂展现出较好的活性和良好的稳定性,在T=180℃,GHSV (C_(2)H_(2))=360 h^(-1)和V(HCl)/V(C_(2)H_(2))=1.2的条件下,乙炔的初始转化率达到99.8%且在反应60 h内的失活速率仅为0.12%/h.

关键词：乙炔氢氯化无汞催化剂 Pd复合物催化剂提升稳定性吸附能

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考虑裂隙粗糙度的岩体单轴压缩动态损伤模型

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爆炸与冲击 2025年第6期45卷 42-52页

作者：刘红岩薛雷张光雄王光兵王基禹和铁柱邹宗山中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 保利民爆哈密有限公司新疆哈密839000

为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩... 详细信息

为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩体宏观损伤变量计算模型;其次,将该计算模型引入到前人提出的考虑宏细观缺陷耦合的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型中,建立了能够考虑裂隙粗糙度的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型;最后,通过参数敏感性分析研究了裂隙粗糙度(JRC)、裂隙面基本摩擦角φb、裂隙长度2a对岩体动态力学特性的影响。结果显示,当JRC由0分别增加到10和20时,岩体动态峰值强度由26.42 MPa分别增加到27.28和28.37 MPa;当φb由0°分别增加到15°和30°时,岩体动态峰值强度由26.24 MPa分别增加到27.28和28.80 MPa;当2a由1 cm分别增加到2和3 cm时,岩体动态峰值强度由31.37 MPa分别降低至27.28和23.90 MPa。同时为了更精确地刻画裂隙面粗糙度的影响,将裂隙面分形维数引入到岩体动态损伤模型中,不但提高了模型计算精度,而且拓宽了其应用范围,更便于实际工程应用。

关键词：非贯通裂隙岩体裂隙粗糙度系数应力强度因子 JRC-JCS抗剪强度模型单轴压缩动态损伤模型

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三角反铁磁材料Mn_(3)Z(Z=Ga,Ge,Sn)的磁性和输运性质

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中国材料进展 2021年第11期40卷 861-870页

作者：张强强柳祝红马星桥刘恩克北京科技大学物理系北京100083 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室北京100190

反铁磁材料具有零磁矩或非常小的磁矩,不易受外磁场干扰。相对于铁磁材料,反铁磁材料具有更低的能量损耗和更高的响应频率等优点,因在自旋电子学领域的实际应用方面具有巨大潜力而备受关注。作为一种兼具Kagome晶格及三角反铁磁性的特... 详细信息

反铁磁材料具有零磁矩或非常小的磁矩,不易受外磁场干扰。相对于铁磁材料,反铁磁材料具有更低的能量损耗和更高的响应频率等优点,因在自旋电子学领域的实际应用方面具有巨大潜力而备受关注。作为一种兼具Kagome晶格及三角反铁磁性的特殊自旋电子学材料,六角Mn_(3)Z(Z=Ga,Ge,Sn)合金展现出巨大的反常霍尔效应、拓扑霍尔效应、自旋霍尔效应以及反常能斯特(Nernst)效应等。这些物理效应涉及到当今凝聚态物理研究中最前沿的问题,对它们的研究不仅可以深化对凝聚态磁性物理的理解,而且也驱动了反铁磁自旋电子学的发展。首先介绍了Mn_(3)Z合金的晶格结构及特殊的磁结构,简要分析了理论计算得到的电子结构对材料输运性能的影响。结合实验报道的Mn_(3)Z的磁性及输运性质等对3种六角结构合金的优异性能及研究进展进行了概述,揭示了磁结构和电子结构对材料输运性质的物理机制,并对Mn_(3)Z系列合金拓扑相关的输运性质进行了展望。

关键词： Mn_(3)Z(Z=Ga,Ge,Sn) 反铁磁材料拓扑材料霍尔效应能斯特(Nernst)效应

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广州及附近地区地表水中稀土元素空间分异的景观效应探析

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地球化学 2024年第1期53卷 53-63页

作者：黄爱琳尹小玲王园园朱建喜邓丽明林田广东省科学院广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室/广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东广州510070 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 中国科学院广州地球化学研究所广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510460 中国科学院大学北京100049

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,... 详细信息

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,分析各采样区地表水中稀土元素浓度分布特征,并以各采样点为中心进行不同空间尺度的缓冲区分析,计算各缓冲区内的景观格局指数,通过Spearman相关性分析与冗余分析(RDA)定量研究地表水中稀土元素浓度与地形因子以及景观格局指数的关系。结果表明:①地表水中稀土元素的空间分异程度与高程存在显著正相关关系,海拔越高,地表水中稀土元素浓度越高,而与坡度、坡向无明显相关关系。②地表水中稀土元素浓度与景观格局指数存在显著相关关系,景观异质性程度越高,地表水中稀土元素浓度越低,反之景观连接度越好,地表水中稀土元素浓度越高。③不同空间尺度下景观格局对地表水中稀土元素浓度的影响具有明显差异,多数景观格局指数与地表水中稀土元素浓度的相关性在缓冲区空间尺度达到4000 m以上时才最显著,且在4000 m缓冲区中景观格局指数对地表水中稀土元素浓度的解释度最高。若通过景观规划对区域地表水中稀土元素浓度进行有效管控,景观格局调控的空间尺度应该在4000 m以上才会取得显著的效果。

关键词：地表水稀土元素地形景观格局空间异质性

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铜绿山矿床蚀变矿物光谱EVS三维可视化建模及指示意义

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地球化学 2024年第5期53卷 719-733,I0001-I0009页

作者：姚亦菲王金林陈华勇张世涛初高彬中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

随着浅表金属矿产资源的逐渐枯竭,深部隐伏矿体找矿勘查成为未来趋势,相应找矿勘查技术和方法的创新势在必行。近年来,短波红外(SWIR)光谱技术在全球典型斑岩–浅成低温热液矿床和矽卡岩型矿床的深部找矿勘查中发挥了重要作用,但目前主... 详细信息

随着浅表金属矿产资源的逐渐枯竭,深部隐伏矿体找矿勘查成为未来趋势,相应找矿勘查技术和方法的创新势在必行。近年来,短波红外(SWIR)光谱技术在全球典型斑岩–浅成低温热液矿床和矽卡岩型矿床的深部找矿勘查中发挥了重要作用,但目前主要是基于二维剖面的工作。EVS(earth volumetric studio)建模系统是应用于地球科学领域的3D建模软件,此软件基于数据驱动,具有数据可视化及模型动态更新的特点,可以满足地质建模的需求。本文利用EVS软件,对鄂东南矿集区铜绿山矽卡岩型Cu-Fe-Au矿床ⅩⅢ和ⅩⅣ号隐伏矿体不同蚀变矿物的空间分布、绿泥石和高岭石族矿物SWIR光谱特征参数的空间变化进行了三维可视化建模,探讨不同蚀变矿物和SWIR光谱参数与隐伏矿体之间的三维空间耦合关系;通过MATLAB原创程序计算含绿泥石SWIR光谱参数的样品点与深部矿化中心的三维最短距离,评价了SWIR光谱参数对深部热液矿化中心的精准指示潜力。结果表明,EVS软件三维建模在未来隐伏矿体勘查和预测中具有较大的应用潜力。

关键词： EVS三维建模短波红外光谱蚀变矿物铜绿山Cu-Fe-Au矿床鄂东南矿集区

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液态金属方腔槽道流动在横向强磁场和底部加热作用下的三维整体线性稳定性

液态金属方腔槽道流动在横向强磁场和底部加热作用下的三维整体线...

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：胡军北京应用物理与计算数学研究所

本文对在横向强磁场作用下底部加热方腔槽道中的液态金属流动开展了三维整体线性稳定性分析。物理建模借鉴了Zhang和Zikanov在2014年在JFM上发表的论文,由于底部加热将在槽道流向方向形成温度梯度,在横向磁场作用下形成复杂的混合对流... 详细信息

本文对在横向强磁场作用下底部加热方腔槽道中的液态金属流动开展了三维整体线性稳定性分析。物理建模借鉴了Zhang和Zikanov在2014年在JFM上发表的论文,由于底部加热将在槽道流向方向形成温度梯度,在横向磁场作用下形成复杂的混合对流流动。基本流场和整体特征模态均采用了Taylor-Hood混合有限元方法进行计算,程序由有限元软件FreeFem++实现。通过对混合对流基本流动的牛顿迭代计算,发现了左右对称的双涡结构和非对称的单涡结构的基本流场。对称双涡结构又存在两个分支,一个分支的温度沿横向磁场方向均匀分布,而另一个分支发生在更大的Grashof数下,同时在剧烈的热对流作用下,沿磁场方向的温度分布不是均匀的。通过对对称双涡结构的二维线性稳定性计算,发现非对称单涡结构实际上是从对称双涡结构中超临界分岔出来的,部分解释了Zhang和Zikanov的数值模拟结果。本文进一步给出了在Grashof数和Hartmann数参数空间下的线性稳定性边界,发现随着Grashof数的增大,在较小的Hartmann数下考察的混合对流首先发生的是二维驻定不稳定(two-dimensional stationary instabilities),而在中等或较大Hartmann数下首先发生才是三维震荡不稳定(three-dimensionaloscillatoryinstabilities)。此外,对首次失稳的三维震荡不稳定,采用能量平衡方法对其失稳机制进行了细致研究,发现浮力项是主要的失稳来源,而磁力(洛伦兹力)项则是主要的致稳因素,基本流场的流向剪切项只在较小的Hartmann数下才有较明显的致稳效应。

关键词：线性稳定性底部加热强磁场液态金属槽道流动

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基于量子计算云平台的量子搜索算法实验教学探究

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实验技术与管理 2023年第6期40卷 81-89页

作者：郭红丽杨瀚城姚星星郑远王业伍浙江大学物理学院物理实验教学中心浙江杭州310058

基于近几年量子计算领域的快速发展和各种量子计算云平台的出现,探究了可线上、线下开展基于量子计算云平台的量子搜索算法实验。借鉴“前置课堂”教学模式,准备该实验所涉及的数学和物理学基础知识;围绕搜索问题,设计了三条思维主线组... 详细信息

基于近几年量子计算领域的快速发展和各种量子计算云平台的出现,探究了可线上、线下开展基于量子计算云平台的量子搜索算法实验。借鉴“前置课堂”教学模式,准备该实验所涉及的数学和物理学基础知识;围绕搜索问题,设计了三条思维主线组成知识框架,并结合简单实例帮助学生理解抽象的表述和复杂的公式,从而解决知识点较多、算法不易理解的难题;设计了具有启发性、引导性的基础实验和思考题;探究了研究量子搜索算法本身以及算法的实际应用两种类型的拓展实验,为学生今后学习高级量子编程打下基础。

关键词：量子计算量子计算云平台量子搜索算法实验教学

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