昆虫世界的铁骑士

甲虫是纲鞘翅目昆虫的俗称,其特点是全身包裹着坚硬的壳(即外骨骼),被称为昆虫世界的“铁骑士”。它们是世界上种类最多的生物类群,已知种类达40余万种,其家族踪迹几乎遍及地球的每一个角落。最大的南美长戟犀角金龟(又名长戟大兜虫)体长达16厘米,最小的北美彪毛蕈科甲虫,体长仅0．025厘米。最重的非洲大     

有轴向通流的双旋转轴间流动换热的数值模拟

采用混合长度模型,用共轭数值计算的方法研究了具有轴向通流且内轴加热情况下的双旋转轴间的换热,得到了内轴、双轴间隙内的温度场,内轴外壁面的温度分布情况,内轴外壁面对流换热系数的分布情况,并与实验结果进行了比较,结果表明:经过修正的混合长度模型对具有轴向通流的双旋转轴间换热情况的计算是可行的.      

不同pH条件下生物炭对污染土壤Cu、Cd的钝化机理探究

探讨生物炭在土壤酸度为pH5.0、pH5.5、pH6.0的3个土壤中的作用效果,以期为南方酸性水稻土选择合适钝化剂提供参考。该研究探讨了生物炭在不同pH条件下对重金属Cu、Cd污染土壤的钝化修复效果及作用机理。采用一次平衡解吸实验和土壤培养实验,研究2%生物炭的添加量在3个pH条件下对土壤pH、Cu、Cd的固持以及Cu、Cd形态的影响。一次平衡解吸实验表明:生物炭在pH5.0和pH5.5这2个酸度下对Cu、Cd的固持分别可以达到76.78%、36.77%和65.95%、70.62%。土壤培养30 d的研究结果表明:生物炭均能使土壤pH提高0.48～0.71个单位;采用改进的Tessier五步连续提取法提取土壤中Cu、Cd形态,生物炭的添加,使易还原铁锰氧化物结合态Cu向残渣态转化,可交换及碳酸盐结合态Cd向晶质氧化铁结合态转化。     

空间小鼠实验有效载荷研究进展

啮齿动物是空间研究中常见的模型对象,已开展的空间生物实验中,小鼠表现出对飞行条件的有效适应.通过空间培养,研究者可对失重环境下小鼠的生理行为、骨骼和神经系统变化做进一步研究分析.本文对空间小鼠实验有效载荷的研究进展及其空间飞行实验进行了概述,为中国空间站上的小鼠培养箱设计提供参考.概述了地面小鼠培养技术和装置,为空间小...     

颗粒传热增强对微型脉冲推力器点火过程的影响

为了分析点火药产物中炽热颗粒对固体脉冲推力器点火过程的影响,采用了颗粒对壁面的冲击热增强模型来模拟炽热颗粒对推进剂表面的传热增强效应,进行了微型脉冲推力器点火过程的数值分析。结果表明,颗粒热增强效应显著影响脉冲推力器的点火启动过程,颗粒的热增强效应显著缩短了点火延迟时间,并使点火启动过程的压强增大,点火过程对颗粒含量较少的点火药更敏感;设计微型脉冲推力器点火器时要严格匹配产物颗粒含量,并严格控制点火药量范围。     

传热对微型摆式发动机性能的影响机制分析

建立了微型摆式发动机(Micro internal combustion swing engine,MICSE)的计算模型,揭示了传热及其尺度效应对微型摆式发动机性能的影响机制。结果表明:壳体仅在一个较薄的热缓存层内与工质气体进行周期性热交换。在进气过程中,热缓存层对气体的传热会提高气体温度,从而降低进气质量和压缩比;在做功过程中,气体对热缓存层的传热减少做功,这两方面都会降低系统热效率。尺寸越小,进气气体在热缓存层传热下的温升越大,相对进气质量和压缩比越低;做功过程中的气体向热缓存层的传热量占燃气总化学能的比值越高。因此尺寸越小,传热效应增强,热效率越低。     

催化效应对气动热环境影响的流动-传热耦合数值分析

鉴于高超声速飞行中高温气体效应带来的壁面催化反应可显著增加气动热载荷,在气动热环境与结构热响应的分析与预报中需充分考虑催化反应带来的影响。将简化原子复合催化模型和有限速率催化反应模型嵌入超高速流动-传热耦合分析模型中,建立超高速流动/催化反应/传热多场耦合分析模型。其中,通过高频等离子风洞的催化特性测试获得ZrB₂-SiC超高温陶瓷材料表面催化系数与温度的函数关系,对比分析耦合计算和非耦合计算、简化原子复合催化模型和有限速率催化反应模型对气动热环境的影响和适应性,结果表明材料表面催化特性对壁面总热流有重大影响。对于具有较高热导率材料的热响应,耦合传热分析能够有效避免非耦合计算带来的过度高估的结果,而有限速率催化反应模型可有效提高计算精度。在此基础之上,通过耦合传热分析,揭示了催化反应与壁面传热的内在关系,证明了在传热分析中考虑表面催化效应可提升结构热响应精度和防热系统精细化设计的能力。     

某缩尺推力室燃烧和传热特性研究

为了研究冷却剂的流动方向和推进剂的质量流量对推力室燃烧和传热过程带来的影响,以某型氢氧火箭发动机的推力室缩比试验件为研究对象,对推力室的燃烧和传热过程进行了数值仿真。改变冷却剂的流动方向,最高壁面温度相差1.04%,最高壁面热流密度相差0.544%,冷却剂温升相差0.233%,出口压力相差3.803%,分析发现,改变冷却剂的流动方向,对推力室内部的燃烧过程和壁面传热效率影响很小,冷却剂的流动方向会影响壁面温度分布。推进剂质量流量提升22.29%,室压提升22.17%,燃烧效率降低0.55%,最高壁温提升9.16%,最高热流密度提升17.48%,冷却剂温升提高13.05%,分析发现,提升推进剂质量流量会导致推力室壁面温度和冷却剂温升的提高,由于缩比发动机反应空间小燃烧不够充分,提升推进剂质量流量会使燃烧效率有所下降。     

固定化细胞流化床生物反应器处理啤酒废水及其稳定性的研究

采用固化细胞的好氧生物流化床反应器处理啤废水,比较了有无内循环对废水处理效率的影响。通过对啤酒废水的连续处理,考察了反应器对废水处理效率的稳定性,据此提出稳定性常数α和性能指数δ的概念用来衡量反应器的性能。