燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

快速轴流型与密封型CO2激光器超脉冲特性研究

快速轴流型CO₂激光器和密封型CO₂激光器超脉冲运转时,能够获得前沿迅速上升、脉宽窄、峰值功率高的激光脉冲输出,在激光加工和激光医疗等领域有重要应用价值。本文从理论和实验两个方面对快速轴流型与密封型CO₂激光器超脉冲特性进行了研究,设计并研制了适合CO₂激光器超脉冲运转的控制电源,在国内首次实现了快速轴流型与密封型CO₂激光器的超脉冲运转。     

密封型CO2激光器超脉冲特性研究

对连续输出20W的密封型CO₂激光器超脉冲运转特性进行了数值模拟和实验研究,确定了最佳激励条件,获得了峰值功率200W的超脉冲输出。     

Nb2O5-B2O3-K2O三元系统玻璃分相与电导的跃变

本文报导了Nb₂O₅-B₂O₃-K₂O三元系统玻璃分相导致的电导突跃现象。从“界面效应”出发,阐明了这一现象的实质,并进一步说明了同成份物质的非晶态比晶态有较高电导的可能原因。     

钨镍共掺杂V2O5薄膜的光电特性研究

利用溶胶–凝胶旋涂法和后退火工艺在FTO导电玻璃上制备了钨镍共掺杂V₂O₅薄膜,研究了薄膜在不同温度和不同偏压下的光电特性和相变特性。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM） 和X射线光电子能谱仪（XPS） 测试了钨镍共掺杂V₂O₅薄膜的晶体结构、表面形貌和组分,分析了不同钨镍共掺杂浓度对V₂O₅薄膜相变光电特性的影响。结果表明,当钨和镍的掺杂质量分数分别为3 %和1.5 %时,钨镍共掺杂的V₂O₅薄膜的相变温度为218.5 ℃,在可见光范围内有较高的透过率,在近红外1310 nm波长处的光学透过率达48.83%,与未掺杂V₂O₅薄膜的光学透过率相比提高了10.29%,薄膜电阻降低了30.53%,热致回线宽度收窄为15 ℃,说明钨镍共掺杂的V₂O₅薄膜具有良好的可逆相变光电特性,有望在新型光电器件领域得到较好的应用。     

基于Ge2Sb2Se4Te1的可重构光开关的仿真

光开关是集成光路上一个重要的元器件。提出了一种用在L和C波段基于硫系相变材料（Ge₂Sb₂Se₄Te₁）的片上2×2定向耦合器式的可重构光开关,可通过改变相态切换开关。利用仿真软件Lumerical中的Mode Solutions和FDTD Solutions模块设计器件,得到在1500~1625 nm内耦合长度为24.9 μm的Ge₂Sb₂Se₄Te₁非晶态下插入损耗（IL）>-0.36 dB,串口对比度（CT）<-24 dB;Ge₂Sb₂Se₄Te₁晶态下IL>-0.44 dB,CT<-30.46 dB。利用仿真软件COMSOL模拟532 nm波长激光加热Ge₂Sb₂Se₄Te₁,结果显示：一个25 ns、峰值功率45 mW的高斯短脉冲可以使材料由晶态转化为非晶态;施加多个峰值功率20 mW、周期1 μs且占空比0.03%的高斯脉冲阵列可重回晶态。仿真结果表明,设计的光开关在通信波段通过激光加热可以快速实现切换光路的作用。     

单价银离子在 CaO-P2O5 系统玻璃中的发光特性

在弱还原气氛下制备了单价银离子(Ag⁺)掺杂的CaO-P₂O₅系统玻璃,测试了其在室温下的吸收光谱、激发光谱和发射光谱。Ag⁺-CaO-P₂O₅玻璃的吸收光谱表明两个吸收峰。高能峰位于220nm波长,由4d¹⁰→4d⁹5P¹跃迁引起,低能峰中心位于240nm波长,归因于4d¹⁰→4d⁹5s¹跃迁,该吸收与其发射特性有关。紫外波段的宽带吸收产生了可见波段强烈的荧光发射,发光峰位于440nm波长,半宽度为130nm.研究了掺质浓度与发光特性的关系,随着掺质浓度的增加(0.05～0.25mol%),发光峰向较长波段移动。在Ag₂O含量为0.5mol%时,出现了浓度猝灭现象。为了比较起见,同时还研制了Cu⁺-CaO-P₂O₅及Cu⁺-Ag⁺-CaO-P₂O₅玻璃。     

射频激励板条波导CO2激光器远场空间压缩单峰输出模式的研究

从研究射频激励板条波导CO₂激光器远场压窄单峰的理论成因出发,根据实验现象,通过理论分析和数值计算得出宽波导平平腔自再现模,这种自再现模式与无波导壁时不同,其近场具有复杂分布,理论分析表明求出这种模式的远场是压窄单峰强度分布,实验结果证实了这种模式的存在.     

SF6饱和吸收稳频CO2激光器

利用SF₆吸收室对CO₂激光进行了饱和吸收引起的反拉姆凹陷的研究,把所获得的反拉姆凹陷对CO₂激光器的P(18)支线进行稳频,得到的频率稳定度为2×10^-10(伺服系统带宽为25赫芝时).提出了改进的途径并讨论了饱和吸收稳频激光器应用于外差激光雷达上的优点.     

电激励大功率连续CO2激光器

根据大功率CO₂激光器的激励方法,可分为化学激励、热激励、光激励和电子束激励等。由于激励方法的具体组成、结构和工作条件等的不同,众所周知存在着各种各样名称的CO₂激光器。在本文内,限定在连续振荡电激励大功率CO₂激光器,并展望最近的研究状况。     

Na2O-B2O3-Ta2O5系统玻璃红外光谱的研究

本文首次系统地研究了Na₂O—B₂O₃—Ta₂O₅。三元新系统的红外光谱,分析了B₂O₃、Ta₂O₅含量的变化对玻璃结构的影响。结果表明:随着Na₂O/B₂O₃比值的减小,结构中:[BO₄]四面体减小,[BO₃]三角体增加。随着Ta₂O₅含量的增加,[BO₄]四面体的数量增多,非桥氧的数量减少,表明Ta⁵⁺可以连结非桥氧,形成网络。     

Tribological properties of ZrO2 (Y2O3)-Mo-BaF2/CaF2 composites at high temperatures

ZrO₂ (Y₂O₃) with different contents of BaF₂/CaF₂ and Mo were fabricated by hot pressed sintering, and the tribological behavior of the composites against SiC ceramic was investigated from room temperature to 1000 °C. It was found that the ZrO₂ (Y₂O₃)-5BaF₂/CaF₂-10Mo composite possessed excellent self-lubricating and anti-wear properties. The low friction and wear were attributed to enhanced matrix and BaMoO₄ formed on the worn surfaces.     

Al2O3-TiB2-ZrO2三元复合陶瓷刀具的性能研究

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B2O3—La2O3—BaO—Nb2O5系统的玻璃生成范围及其性质

本文研究了在B₂O₃-La₂O₃-BaO-Nb₂O₅四元系统中当B₂O₃含量分别为25、30、35wt%时,该系统的玻璃生成范围和它们的光性、密度等变化规律。结果表明,随着B₂O₃含量的增加,系统的玻璃生成范围向贫Nb₂O₅边界扩充,富Nb₂O₅边表现收缩。工作中得出了该系统分别以SiO₂代B₂O₃、Al₂O₃代BaO后的析晶、折射率、色散及密度等性质的变化规律。最后应用该系统研制定型了713/538玻璃。     

Tribological performance of MoS2---B2O3 compacts

A recent investigation suggests that selected oxides perform well as additives in molybdenum disulphide (MoS₂) because of their ability to soften at asperity contacts with the result that the solid lubricant can attain and retain a preferred tribological orientation.This research determined the effectiveness of boric oxide (B₂O₃), when used as an additive in MoS₂, for substrate temperatures ranging from 21°C to 316°C. This range was used to allow the asperity contact temperature to vary below and above the softening point of B₂O₃. It was found that a moderate friction coefficient and high wear, which is attributed to the additive acting abrasively, occurred when the asperity contact temperature was well below the softening point of the oxide. When the asperity contact temperature neared the softening point of the oxide, the friction coefficient increased dramatically and wear volume was reduced. It is postulated that B₂O₃ acted adhesively at the interface resulting in a higher coefficient of friction, and wear decreased due to an attainment of a preferred orientation by the MoS₂. For asperity contact temperatures significantly above the softening point of B₂O₃, the friction coefficient returned to about the same value as for temperatures below the softening point. It is speculated that wear continued to increase moderately because of localized melting of the B₂O₃, permitting the MoS₂ to be removed from the interface. These observations support a hypothesis that an additive, such as boric oxide, can soften as the asperity contact temperature approaches the softening point temperature of the additive so that the overall tribological conditions may be improved resulting in reduced interfacial wear. Significant changes in temperature, load or sliding velocity would, of course, dramatically alter the wear characteristics observed at the interface.     

Nb2O5-B2O3-K2O系统玻璃的结构与性质

本工作用大功率转靶 X 射线衍射仪研究铌硼酸盐玻璃结构;根据 B·E·War-ren 方程,建立了一种计算玻璃原子径向分布函数(RDF)的解析方法。因其涉及因素少,计算简便,适用于多元系统玻璃结构分析。应用本方法,已获得了 Nb-B-K 系统玻璃的比较完整的三维结构模型。模型表明,这种玻璃结构松散,克分子体积比较大,并具有较高的自激发极化率。于是铌硼酸盐玻璃的低密度、低折射率和相对高的色散,以及较高的电导率等特殊性质的结构因素得到了证实。     

Ta2O5对B2O3-La2O3-CaO系统玻璃生成范围的影响

本文研究了在B₂O₃—La₂O—CaO三元系统中,当Ta₂0₅的含量分别为5、10、15、20wt%时,该系统的玻璃生成范围.结果表明,随着Ta₂O₅含量的增加,系统的玻璃生成范围向贫B₂O₃,富La₂O₃边界扩充.当Ta₂O₅的含量为10wt%时,玻璃的生成区域最大.通过差热分析确定了玻璃析晶温度,并用X射线衍射进行了物相鉴定.结果表明,随Ta₂O₅取代La₂₃其主结晶相的放热峰或吸热峰的位置变化不同,所析出的结晶物质亦不同.