DSMC碰撞模型参数对高超声速化学反应流的影响

直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法是一种高效、精确的气体流动模拟方法。DSMC方法高效计算的关键在于它处理分子水平上的输运,内能松弛和化学反应过程使用的唯像模型。例如,Bird的变径硬球(VHS)模型是DSMC中处理弹性碰撞最成功的模型,该模型试图只再现气体粘度对温度的指数依赖关系,而不是对粒子之间的相互作用进行详细的建模。唯象模型参数的准确性对DSMC仿真的准确性至关重要。在早期的发展过程中,这些唯象碰撞模型参数通常是根据实验测得的有限温度范围输运系数数据进行校准的。人们已经认识到这些参数在高温范围内可能是不准确的,例如,在再入飞行中遇到的温度大于10000K的情况。因此,最近新的高温空气参数被推荐,通过对广泛使用的碰撞模型,如VHS和可变软球(VSS)模型,基于从头计算的碰撞积分数据进行参数标定。这些基于从头计算的碰撞参数的准确性已经被证明了。本文针对DSMC模拟最常用的唯象碰撞模型,通过拟合基于从头计算的碰撞积分数据对DSMC模型参数进行重新标定。在本文中,我们将通过使用一个最新开发的采用特定碰撞配对策略的DSMC程序研究碰撞参数对高超声速化学反应流动模拟流场特性的影响。圆柱体的高超声速反应流的初步结果表明,不同的DSMC碰撞模型参数,激波位置、表面热流率等流场特性有显著变化。本文将进行分析以确定模型参数影响流动特性的通道(例如扩散或反应过程)

1978～2008年中国湿地类型变化

分别基于美国陆地卫星(Landsat MSS/TM/ETM+)和中巴资源卫星(CBERS-02B)影像数据,以人工目视解译为主,完成了中国1978～2008年4期(基准年分别为1978,1990,2000和2008年)湿地遥感制图,并进行了大量的室内外验证.在此基础上,对我国湿地现状及近30年来湿地变化进行了初步分析,得到以下主要结论:(ⅰ)截止2008年,中国湿地面积约为324097km2,其中以内陆沼泽(35%)和湖泊湿地(26%)为主.(ⅱ)1978～2008年,中国湿地面积减少了约33%,而人工湿地增加了约122%.过去30年里湿地减少的速度大幅降低,由最初5523km2/a(1978～1990年)降为831km2/a(2000～2008年).(ⅲ)减少的自然湿地(包括滨海湿地和内陆湿地),其类型变化由湿地向非湿地转化的比例逐渐降低.初期(1978～1990年)几乎全部(98%)转换为非湿地;在1990～2000年间减少的自然湿地约有86%转化为非湿地,而在2000～2008年,这一比例下降为77%.(ⅳ)气候变化和农业活动是中国湿地变化的主要驱动因素,湿地变化在中国分为三大不同特征区域,即西部三省/自治区(西藏、新疆和青海)、北部两省/自治区(黑龙江和内蒙古)和其他省市区.其中西部区域尤其是青藏高原,湿地变化的驱动因子以气候增温为主;新疆湿地由于气候增温和农业活动共同作用造成变化不大.北部省/自治区的湿地变化则主要由农业活动引起;而其他省市区的湿地变化几乎完全受控于人类的农业经济活动

Damage to mangroves from extreme cold in early 2008 in southern China

通讯作者Author for correspondence (E-mail: [email protected])2008年初,我国南方19个省经历了50年一遇的持续低温雨雪冰冻天气。极端气候对华南沿海各省的红树林区造成不同程度的危害。2008年3月,在我国南方各省红树林区的10个代表性地点,对这次寒害造成的红树植物伤害程度进行了系统的调查。结果表明:冬季低温对红树林的影响极为显著,特别是在低纬度的海南、广西和广东湛江,由于极端低温正值夜间退潮,对红树林的影响更为显著;在纬度较高的福建,本地红树种类秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和白骨壤(Avicennia marina)及引种的木榄(Bruguiera gymnorrhiza)等,由于长期适应于冬季较低的气温或在种植前经过抗寒锻炼,具有较强的抗寒能力。各地主要红树植物中,广布种秋茄、桐花树和白骨壤最为耐寒,其耐寒性均大于红树科的木榄、海莲(Bruguiera sexangula)和红海榄(Rhizophora stylosa)。海桑(Sonneratia caseolaris)对温度的敏感性最强,抗寒能力最低,因此,即使在其原产地海南也受到较为严重的寒害,在纬度更高的引种地出现大面积受害甚至全部死亡,而从孟加拉国引种的无瓣海桑(Sonneratia apetala)却显示出一定的抗寒能力。同一地点的红树植物幼苗的抗寒能力低于大树。此次寒害也造成了苗圃场的种苗大量死亡,成熟的植株提前落花落果,这势必会影响后继一两年内红树林的自然更新和人工造林。因此,在未来红树林造林或人工引种中,一定要考虑到红树植物的抗寒能力。国家自然科学基金(30671646和30700092);厦门大学“闽江学者”启动基

热态烟气循环流化床半干法脱硫小试试验研究

我国是燃煤大国,长期以来,煤炭在中国一次能源生产和消费结构的比例都在70%左右。煤炭的大量消费造成了SO2的大量排放,据统计,我国排放的SO2中90%来自燃煤。烟气SO2的减排成为环境污染控制的重点,而烟气脱硫工艺相应的成为研究热点。现阶段国内脱硫工艺有十多种,其中采用循环流化床技术的脱硫工艺主要有干法、半干法、湿法。而循环流化床半干法烟气脱硫是一种新型的脱硫技术,由于其具有工艺流程简单、能耗小、运行费用少、占地面积小、脱硫产物呈干态,便于处理等优点,已在国内烟气脱

循环流化床脱硫反应器流场特性实验研究

在φ250 mm×9000 mm循环流化床实验装置上,研究了循环流化床的压力和颗粒浓度在不同操作条件下的分布规律,并采用径向不均匀指数(RNI)对颗粒浓度径向分布的不均匀性沿轴向的变化进行了定量描述。试验结果表明,循环流化床中循环回路压力平衡曲线呈"8"字型分布,主床压差主要集中在文丘里段,与回料口在文丘里扩张段相比,文丘里压差所占比例有所减小,文丘里压差在相似操作条件下的变化与主床一致。循环流化床床内颗粒浓度随固体颗粒循环流率的增大或表观气速的减小而增大,径向颗粒浓度呈典型的"中心稀边壁浓"的环-核结构,循环流化床径向平均浓度随着提升管高度的增加先减小后增大,截面平均颗粒浓度沿轴向呈"C"型分布。固体颗粒浓度径向分布的不均匀性沿轴向先增大后减小,并与截面平均颗粒浓度存在很强的关联性

非正交弧线齿面齿轮齿面设计及可视化

设计了一种新型非正交弧线齿面齿轮，其以弧线齿圆柱齿轮为假想刀具，包络展成面齿轮工作齿面及过渡曲面，并在Matlab中得到面齿轮的数学模型，推导出非正交弧线齿面齿轮全齿面齿面方程，并通过Matlab编程实现了齿面可视化，为后续对非正交弧线齿面齿轮的研究奠定了理论基础

RTCVD工艺制备poly-Si薄膜太阳电池的研究

报道了快速热化学气相沉积(RTCVD)工艺制备多晶硅(poly -Si)薄膜及电池的实验和结果。采用SiH_2Co_2作为原料气体，衬底温度为1030℃时，薄膜的生长速率为10nm/s。发现薄膜的平均晶粒度及载流子迁移率与衬底温度和材料有关。用该薄膜在未抛光重掺杂磷的硅衬底上制备1cm~2的p~+n结样品电池，无减反射涂层，其转换效率为4.54%(AM1.5,100mW/cm~2,25℃)