微波化学反应器与实验结果的重复性

对基于家用微波炉改装的微波化学反应器建立模型,用有限元方法联合求解麦克斯韦方程和热传导方程并考虑了介电常数随温度和时间的变化,得到烧杯中溶液的温度分布。计算发现烧杯在反应器腔体中摆放的位置对加热效果有着显著影响。而化学反应是一个非平衡体系,这种位置差异带来的影响会更加明显。通过实验进一步验证了以上结论,并且发现：由于反应器磁控管的不稳定性,即使烧杯位于相同位置,多次实验的结果也不相同。因此,基于家用微波炉改装的微波化学反应器很难保证微波化学实验的重复性。     

微波化学反应器中微波辐射器的一体化设计与优化

讨论了一种用于微波化学反应器中的微波辐射器的一体化设计与优化方法。辐射器在工作过程中温度变化剧烈,由此产生的热应力可能造成辐射器破裂,导致反应器不能正常工作,甚至出现爆炸。为避免出现上述现象,基于有限元方法,首先根据电磁场边界条件,对辐射器的传输特性进行分析,初步优化其结构参数,保证辐射器的反射系数尽可能小,以减小微波能量在传输过程中的损耗,然后采用多物理场耦合分析方法,对辐射器进行优化设计,降低了辐射器工作过程中产生的热应力,并避免了在结构突变以及衔接部位产生过大的热应力,改善了辐射器的结构稳定性。     

微波辐射下CaSO4生成反应过程中的热点特性

在微波辐射化学反应过程中,常常会因为存在热点而导致爆炸或反应物烧毁等现象发生。本文以微波辐射下的硫酸钙生成反应为例,利用有限元方法求解Maxwell方程组、流体力学方程以及热传导方程,研究了微波辐射反应过程中热点的变化情况,并用实验验证了计算结果的正确性。研究结果表明：在加热过程中,随反应的进行,热点的位置是在不断变化的,且热点常出现在物质分相界面附近。     

基于磁控管的S波段大功率窄带随机信号源研究

磁控管具有功率大,效率高,体积小,成本低等特点,且输出频谱也与其阳极电压和阴极电流密切相关,据此特性研制了基于磁控管的S波段大功率窄带随机信号源。通过实验探究不同阴极电流和阳极电压下磁控管的输出频谱,并利用微控芯片控制磁控管的阴极电流和阳极电压产生随机变化,实现了大功率窄带随机信号的产生。结果表明,窄带随机信号的中心频率为2.46 GHz,平均输出功率达到1.4 kW,直流到微波的转换效率超过70%。本文研制的大功率窄带随机信号源在通信干扰与抗干扰等领域有潜在的应用价值。     

同轴矩形锥传输线的特性阻抗

本文采用三维保角变换将矩形锤区域变换成柱域后求得了对称同轴矩形锥状传输线特性阻抗的上、下限值及用它们均值表示的传输线特性阻抗,为合理设计宽带横电磁波传输室(BTEM Cell)提供了理论依据。     

The empirical formula for calculating the complex effective permittivity of an aqueous electrolyte solution at microwave frequency

So far, some models have been established to calculate the complex effective permittivity of an aqueous electrolyte solution. Almost all of the models based on the fitting parameters in Debye's equation were used to calculate the complex effective permittivity of a few aqueous electrolyte solutions, such as saline water and seawater. In this paper, we propose a new empirical formula to calculate the complex effective permittivity of a mixed aqueous electrolyte solution based on the measurement of complex impact factors for fundamental ions. The calculated complex effective permittivities of six mixed aqueous electrolyte solutions were compared with the measured results at 915 and 2450 MHz. The complex permittivity of saline water obtained by this model was compared with the published data as well. Good agreement can be observed.     

构建基于Windows和MPI的Beowulf并行计算系统

利用普通微机构建并行计算集群(常称为Beowulf系统),能够以低廉的价格获得强大的计算能力。文章介绍了利用16台微机构建一套Beowulf并行计算系统,节点微机上运行Windows2000操作系统,采用MPI(Message-Passing-Interface)的MPICH最新版本:MPICH.NT1.2.3作为并行计算的支撑环境,并以100Mbps高速交换式以太网作为互连网络。通过编制的并行计算程序对该Beowulf系统进行了并行效率的实际测试,测试结果表明该Beowulf系统能够达到非常高的并行加速比和并行效率。