测量薄膜折射率的光栅衍射干涉方法

根据光的干涉理论,讨论了条纹周期数对测量薄膜折射率不确定性的影响,推导出干涉条纹错位量与薄膜折射率和厚度的关系式。由此提出采用光栅衍射干涉测量薄膜折射率的方法和实验方案。实验表明:该方法的干涉条纹测量精度达λ/10~λ/20,薄膜折射率测量精度可达 0.01 以上。     

机车轮对踏面磨耗的非接触光电检测方法研究

提出了机车轮对踏面磨耗的一种非接触光电检测方法。该方法用精密激光位移传感器实现轮缘内侧面的高精度定位,用激光线光源和高分辨率CCD探测器获取踏面外形,并通过窄带滤波器有效提高图像信噪比(SNR),再用数字图像处理技术获得轮缘厚度和高度2个反映踏面磨耗的关键参数。实测表明,该方法的定位精度为0．03mm,测量精度为0．1mm,重复性较好,测量结果可满足车辆段修现场使用要求。     

分振幅斯托克斯参量的椭偏测厚方法

为了实现对纳米级薄膜的快速测量,运用了基于分振幅斯托克斯参量测量的椭偏测厚的方法,对该方法中的原理.计算和参量测量方法进行研究,并构建了实验系统.首先,设计了一个光路在同一平面上的分振幅斯托克斯参量测量装置,用偏振片和1/4波片组合产生已知的偏振态来定标该装置,用4个性能一致的光电探测器实现快速测量光束的斯托克斯参量.然后用实验系统测量纳米级薄膜样品的入射和反射偏振光的斯托克斯参量,求得椭偏参量ψ和Δ,再求得薄膜样品的厚度d和折射率n.讨论了斯托克斯参量测量的误差问题,最后与常用的消光法椭偏仪作了对比测量实验.测量结果与椭偏消光法比较,d和n的相关系数均大于85%,说明两仪器有很好的一致性.实验研究表明,该方法通过测量入射光和反射光的偏振态,能快速测量纳米级薄膜的参数.系统构建容易,调节方便,定标简单.     

汽油机电子控制单元(ECU)的开发

介绍了自行开发的汽油机电子控制单元（ECU）的总体设计构成与功能。从硬件和软件两个方面对ECU进行了分析,内容包括ECU中传感器和执行器的接口电路特性、微控制器的工作原理与要求,特别是控制策略。对新开发的ECU进行了与HH368-1E型发动机台架匹配和整车部分匹配的试验研究。试验结果表明：整车排放指标满足GBl8352．1—2001和GBl8352．2—200l法规要求,同时动力性、经济性和瞬态性能达到原机水平,验证了所开发的ECU适用于中小型车用汽油机的电子控制系统。     

EGR中二氧化碳对氢气层流燃烧特性的影响

为了更深入地理解废气中二氧化碳对掺氢燃料燃烧特性的影响,在定容燃烧弹中利用高速摄像系统研究了不同燃空当量比φ(0.6～1.4)和稀释比(0%～40%)下CO2稀释氢气-空气混合气的层流燃烧特性.结果表明:氢气-空气混合气的火焰传播速率随着燃空当量比的增大而增大;马克斯坦长度随着当量比的增大而增大,即火焰的稳定性增强;随稀释比的增大,无拉伸火焰传播速率S1明显减小;同时得到层流火焰燃烧速率,并分析了稀释比对火焰稳定性的影响.通过对试验结果数据拟合,获得了计算氢气-CO2-空气混合气的无拉伸层流燃烧速率的拟合多项式.     

火花点火发动机燃用天然气掺氢混合燃料循环变动研究

在火花点火天然气发动机上开展了不同掺氢比天然气掺氢混合燃料(氢气在混合燃料中的体积分数为0%、12%、23%、30%和40%)循环变动的试验研究,试验工况点对应于发动机中低负荷.分析了掺混氢气对天然气发动机循环变动的影响.研究结果表明:在稀燃条件下,随着掺氧比的增加,缸内最高压力、最大压力升高率以及平均指示压力均增加.随着掺氢比增加,缸内最高压力与其对应的曲轴转角之间和最大压力升高率与其对应的曲轴转角之间的相关性更强.在化学计量比或浓燃时,掺混氢气可以维持平均指示压力的循环变动系数在较低的水平.在稀燃时,平均指示压力的循环变动系数随掺氢比增加而降低.平均指示压力的循环变动系数达到10%所对应的过量空气系数随掺氢比增加而增加,表明天然气掺混氢气扩展了天然气发动机的稳定稀燃极限.     

基于偏振光反射多点法测量薄膜参数

依据偏振光反射原理和多角度测量的多点拟合算法,实现了对薄膜材料折射率和厚度的精确测量。将高准直半导体激光入射到薄膜样品与空气分界面上,逐步旋转样品或改变样品表面的入射角,得到待测样品的反射率随入射角变化曲线。在曲线上取不同入射角处所对应的反射率,根据计算公式求解出多组薄膜厚度和折射率。利用已测量的多组反射率与求解出的薄膜参数相应反射率拟合后可确定出薄膜参数最优解。在求出的薄膜参数附近拓展一定范围再次拟合,可求出更精确的薄膜参数。基于此方法测量了SiO2薄膜的折射率和厚度,测量折射率误差不超过0.3%,厚度误差不超过0.07%。     

苯甲醛脱氢反应从头算及速率系数不确定度分析

在计算水平下(CCSD(T)/cc-p VTZ/M06-2X/6-311+g(d,p)),采用RRKM/ME方法,考虑了范德瓦尔斯势阱反应通道,开展了苯甲醛与■自由基的脱氢反应速率系数理论计算,计算获得的苯甲醛■脱氢反应总速率与Stanford实验测量结果吻合较好;并通过随机取样法评估了计算速率系数不确定度．对比乙醛同类型反应,■原子和■自由基脱氢反应速率系数在误差范围内保持一致,但■自由基脱氢规律完全相反,理论上证实了过去类比乙醛描述苯甲醛■脱氢反应速率系数的不合理性．     

大涡模拟燃烧模型对氨气旋流火焰适应性研究

推广无碳燃料是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措,氨气具有基础设施完善、安全性高等优势．数值模拟在燃机设计、开发中承担重要作用,燃烧模型对计算对象的适应性非常重要,影响计算精度和效率．本文针对氨气旋流火焰,基于Open FOAM开展了氨气旋流火焰标准化实验及模拟工作,对比了FGM燃烧模型和DTF燃烧模型在氨气旋流火焰燃烧室流场、火焰结构及污染物预测等方面的性能．通过综合分析,给出了模型选用建议,为氨发动机燃烧室和氨燃烧器仿真计算提供参考．     

柴油/丙烷混合燃料发动机燃烧和排放特性研究

比较了柴油和丙烷的主要理化性能;在一台单缸直喷式柴油机上开展了燃用柴油和柴油/丙烷混合燃料时的发动机燃烧和排放特性研究.研究结果表明：在相同工况下,与燃用柴油相比,燃用柴油/丙烷混合燃料时的有效热效率增加,柴油/丙烷混合燃料的有效热效率随丙烷比例的增加而稍有增加,混合燃料的滞燃期和燃烧持续期随丙烷比例的增加而缩短;缸内最大压力,最大燃烧放热率,最高平均燃烧温度随丙烷比例的增加而增加.燃用丙烷柴油混合燃料可同时降低CO、HC和碳烟排放,但NOx排放有所增加.