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蓄水坑灌果园土壤水分分布动态变化特征试验研究

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蓄水坑灌果园土壤水分分布动态变化特征试验研究

作者：樊晓波太原理工大学

学位级别：硕士

山西作为西北黄土高原的苹果种植大省,面临着严重的水资源短缺和水土流失问题,这严重影响了该地区苹果的产量和质量,制约了当地经济发展和人民生活水平的提高。蓄水坑灌法将解决干旱与防止水土流失有效地结合,不仅具有节水、保水、抗旱... 详细信息

山西作为西北黄土高原的苹果种植大省,面临着严重的水资源短缺和水土流失问题,这严重影响了该地区苹果的产量和质量,制约了当地经济发展和人民生活水平的提高。蓄水坑灌法将解决干旱与防止水土流失有效地结合,不仅具有节水、保水、抗旱等特点,而且能够充分利用降雨径流,有效控制水土流失。目前,在土壤水分入渗、蒸发、土壤氮素分布以及土壤水氮运移的数值模拟等方面已取得了丰富的研究成果,但是针对田间土壤水分的研究较少,因此研究蓄水坑灌条件下的田间土壤水分的动态变化特征对蓄水坑灌方法的田间应用及推广具有重要意义。论文是在室内试验的基础之上,采用理论分析和田间试验的方法,对蓄水坑灌条件下的田间土壤水分的动态变化特征进行研究。考虑了蓄水坑深、灌水量、降雨对土壤水分分布的影响,分析了土壤水分随时间的动态变化,并与地面灌溉方法进行了比较,得出如下结论： (1)对蓄水坑灌和地面灌溉进行比较,结果表明：地面灌溉下的土壤水分主要在0-80cm深度范围内增加,水分增量随深度增加而减小,最大值出现在地表,且在水平方向的水分增量比较均匀;蓄水坑灌下的土壤水分主要在60-160cm深度范围内增加,水分增量随深度增加先增大后减小,而在距离蓄水坑近处,水分增量较大,然后沿坑两侧依次递减,且在距离树干较近的一侧,水分增量更大。相同灌水量下,以80cm土壤深度为界限,80cm深度以上,地面灌溉下的土壤水分增量相对更大,而80cm深度以下,蓄水坑灌下的土壤水分增量相对更大。 (2)对不同蓄水坑深条件下的土壤水分分布进行研究,结果表明：不同坑深下的土壤水分分布规律基本一致,只是坑深越大,水分在深层土壤的增量越多,水分运移的深度也相对越深;而坑深对水分的径向分布影响不大。 (3)对不同灌水量条件下的土壤水分分布进行研究,结果表明：不同灌水量下的土壤水分分布规律基本一致,只是灌水量越大,同一位置处的土壤水分增量越大,土壤水分的垂向、径向推进距离越远,且灌水量对水分垂向推进的影响更加显著。 (4)对降雨下的土壤水分分布进行研究,结果表明：降雨对土壤水分的补给与灌溉相似,雨水主要是通过蓄水坑,向四周土壤入渗。表明蓄水坑灌能够对雨水进行有效拦截,减小水土流失,提高水资源利用率;且降雨量越大,水分沿垂向和径向的推进距离越远,土壤湿润的范围越大。 (5)对土壤水分分布随时间的变化进行研究,结果表明：各个时间下的水分分布规律基本一致,在没有水分补给的情况下,随着时间的推移,土壤水分含量整体逐渐减小,最大水分土壤深度下移,且在距离蓄水坑远处的30、150cm径距处,水分含量随时间的下降趋势明显滞后。 (6)对土壤水分的稳定性进行研究,结果表明：地表以下0-20cm深度范围内,受降雨、蒸发等因素影响,波动性较大,而在20cm深度以下,随着土壤深度的增加,其稳定性先减小后增大;此外,距离树干中心越远,土壤水分越稳定。

关键词：土壤水分蓄水坑深灌水量降雨

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燃烧室的声学特性分析及声抑制装置的研究

燃烧室的声学特性分析及声抑制装置的研究

作者：樊晓波西北工业大学

学位级别：硕士

燃烧不稳定性问题是发动机燃烧室研制过程中所遇到的难题之一，它具有极强的破坏作用。而燃烧不稳定性的非稳态运动与燃烧室固有声学阵型之间存在着惊人的相似性，因此本文从声学的角度来对不稳定燃烧的抑制问题进行研究。本文选题于... 详细信息

燃烧不稳定性问题是发动机燃烧室研制过程中所遇到的难题之一，它具有极强的破坏作用。而燃烧不稳定性的非稳态运动与燃烧室固有声学阵型之间存在着惊人的相似性，因此本文从声学的角度来对不稳定燃烧的抑制问题进行研究。本文选题于国家自然科学基金项目，以某型水下航行器的燃烧室为研究对象，采用理论分析、数值计算和实验研究相结合的方法，对燃烧室的声学特性进行了研究。研究结果对发动机的燃烧稳定性设计具有一定的参考价值。本文首先建立了发动机燃烧室的简化模型，通过燃烧室内基本方程的推导，建立了燃烧室内的声学波动方程，求解了常温常压条件下燃烧室内的声学共振频率的理论解。与此同时，利用有限元软件ANSYS建立了燃烧室的有限元模型，获得了燃烧室内的声学共振频率的数值解;建立了燃烧室结构的有限元模型，获得了燃烧室结构的共振频率。为了验证分析结果的合理性以及声学共振频率的特征，在常温常压下，对燃烧室的缩比模型进行了声学试验，获得了常温常压下燃烧室的声学共振频率的试验结果。并通过对上述理论解、数值解和实验结果的对比分析，获得了常温常压条件下燃烧室的声学共振频率。通过联合考虑燃烧室结构的共振频率和燃烧不稳定性的研究经验，预测了致使燃烧室发生不稳定燃烧的固有声学振型。论文还利用有限元软件ANSYS从声学的角度研究了声抑制装置—隔板抑制燃烧不稳定的机理，并对比分析了隔板的数目和长度分别变化时对其抑制作用的影响。文中还分析了赫姆霍兹谐振器和微穿孔板结构吸声体的吸声特性，并根据马大猷先生的微穿孔板理论给出了微穿孔板结构设计的步骤。研究表明：本文中所采用的隔板形式可以使燃烧室中的切向声学振型轴向化，并且切向声学共振频率也会降低。同时，隔板长度增加时，燃烧室内的切向振型轴向化进一步加剧，但是，当隔板增长到一定程度时，会形成隔板结构与燃烧室内声场的耦合振动，致使隔板在低频时的抑制效果减弱。隔板数目增加的时候，隔板的抑制频带会进一步的加宽。采用微穿孔板结构作为声抑制装置部件具有结构小、抑制频带较宽的优点。

关键词：燃烧室不稳定燃烧声学共振频率隔板微穿孔板结构

掺杂二维GaN材料电子结构和磁学性质的研究

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掺杂二维GaN材料电子结构和磁学性质的研究

作者：樊晓波西安石油大学

学位级别：硕士

本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对碱金属(Li,Na,K和Rb)和碱土金属(Be,Mg和Sr)原子以及ⅠB族(Cu,Ag和Au)和ⅡB族(Zn,Cd和Hg)过渡金属原子掺杂二维GaN单层体系的室温铁磁性、磁性起源机理以及磁性交换机制进行研究,其研究结... 详细信息

本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对碱金属(Li,Na,K和Rb)和碱土金属(Be,Mg和Sr)原子以及ⅠB族(Cu,Ag和Au)和ⅡB族(Zn,Cd和Hg)过渡金属原子掺杂二维GaN单层体系的室温铁磁性、磁性起源机理以及磁性交换机制进行研究,其研究结果为低维稀磁半导体材料在自旋电子器件中的应用提供理论参考,主要内容如下:对于碱金属(Li,Na,K和Rb)和碱土金属(Be,Mg和Sr)替位掺杂二维GaN单层的体系,研究了掺杂体系的结构稳定性、电子结构和磁性机理。结构优化显示,仅Be原子掺杂体系掺杂原子仍处于GaN单层平面内,其余掺杂体系掺杂原子均略微隆起,而且形成能对比结果显示富N条件掺杂更易实现。碱金属和碱土金属掺杂体系的总磁矩分别为2和1?,与其掺杂引入的空穴数量相符,其主要由杂质原子最近邻N原子贡献,体系其他N原子也有少量贡献。这种磁矩分布的强局域性与扩展性既保证了体系稳定的自旋极化基态,也促成了局域磁矩之间的长程磁性耦合。能带结构表明,掺杂导致的空穴为体系禁带引入了受主能级,使得体系带隙减小,并使碱金属掺杂体系呈现磁性半导体性质,碱土金属掺杂体系呈现半金属性质。磁性耦合计算中,所有掺杂体系均存在长程铁磁耦合,而长程铁磁耦合是由自旋极化空穴在p-p杂化相互作用的影响下呈现相同的自旋方向实现的。采用海森堡平均场模型对所有掺杂体系居里温度进行了估算,发现Li,Be,Mg和Sr掺杂体系的长程铁磁耦合态居里温度均高于室温,尤其是Be,Mg和Sr掺杂体系呈现100%自旋极化的半金属性,表明碱金属和碱土金属原子掺杂的二维GaN单层是优良的室温铁磁性备选材料。对于ⅠB族(Cu,Ag和Au)及ⅡB族(Zn,Cd和Hg)过渡金属原子掺杂二维GaN单层的体系,研究了其结构稳定性和电子结构,并重点对比讨论了含部分填充d壳层磁性离子掺杂体系与非磁性离子掺杂体系磁性起源的区别,同时分析了两类掺杂体系局域磁矩之间耦合作用对体系宏观铁磁性的影响。结构优化结果显示,仅Zn原子掺杂体系掺杂原子仍处于GaN单层平面内,其余掺杂体系掺杂原子均略微隆起,而且形成能对比结果显示富N条件掺杂更易实现。ⅠB族及ⅡB族过渡金属原子掺杂体系的总磁矩分别为2和1?,其中ⅠB族掺杂体系总磁矩来源于杂质离子d电子构型引入的2个空穴,并与周围N原子杂化而主要分布于杂质原子与其最近邻N原子上,而ⅡB族掺杂体系总磁矩来源于杂质原子确少1个价电子,从而诱导其最近邻N原子产生空穴,所以主要由杂质原子最近邻N原子贡献。磁性耦合计算结果显示,相比于ⅠB族掺杂体系而言,ⅡB族掺杂体系自旋极化空穴扩展到了整个体系,并在p-d/p-p杂化相互作用的影响下呈现相同的自旋取向,而这是促成局域磁矩之间的长程磁耦合重要因素,因此其更易形成长程铁磁耦合。采用海森堡平均场模型对所有掺杂体系居里温度进行了估算,发现Zn,Cd和Hg的长程铁磁耦合态居里温度均高于室温且体系呈现100%自旋极化的半金属性,表明ⅡB族过渡金属原子掺杂的二维GaN单层是理想的室温铁磁性备选材料,有望在自旋电子学的研究中发挥重要作用。

关键词：二维GaN单层电子结构室温铁磁性第一性原理

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温度变化条件下微穿孔板声学特性研究

振动．测试与诊断 2007年第4期27卷 267-269页

作者：王鹏王敏庆樊晓波西北工业大学航海学院西安710072

根据微穿孔板吸声理论,采用理论分析和仿真的方法,着重讨论微穿孔板在温度梯度下的声阻抗、共振频率和吸声系数等声学特性,分析其受温度影响变化的机理,得到微穿孔板吸声效果受温度变化影响的规律及其仿真结果。分析表明:温度升高时,相... 详细信息

根据微穿孔板吸声理论,采用理论分析和仿真的方法,着重讨论微穿孔板在温度梯度下的声阻抗、共振频率和吸声系数等声学特性,分析其受温度影响变化的机理,得到微穿孔板吸声效果受温度变化影响的规律及其仿真结果。分析表明:温度升高时,相对声阻将变大,相对声质量变小,共振频率变大,频带宽度增宽,吸声系数在某一温度处有一最大值1,偏离该温度吸声系数均递减。

关键词：燃烧室微穿孔板温度变化频率特性声吸收系数

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碱金属和碱土金属掺杂二维GaN材料电磁特性的第一性原理计算

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物理学报 2019年第23期68卷 252-263页

作者：陈国祥樊晓波李思琦张建民西安石油大学理学院西安710065 陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062

基于密度泛函理论和投影缀加波赝势方法,采用广义梯度近似算法研究了碱金属(Li, Na, K和Rb)和碱土金属(Be, Mg和Sr)掺杂二维GaN单层的电子结构和磁学性质.研究表明,除Be原子位于GaN单层平面内之外,其余掺杂原子均略微隆起于平面.通过比... 详细信息

基于密度泛函理论和投影缀加波赝势方法,采用广义梯度近似算法研究了碱金属(Li, Na, K和Rb)和碱土金属(Be, Mg和Sr)掺杂二维GaN单层的电子结构和磁学性质.研究表明,除Be原子位于GaN单层平面内之外,其余掺杂原子均略微隆起于平面.通过比较七种掺杂体系在不同环境下的形成能,发现在富N环境中更易实现掺杂.能带结构表明:四种碱金属原子掺杂体系是磁性半导体,总磁矩为2μB;三种碱土金属掺杂体系呈半金属性,总磁矩为1μB.磁耦合计算表明,七种元素掺杂体系均存在长程铁磁耦合.采用海森伯平均场模型估算双掺杂体系的居里温度,发现Li, Be, Mg和Sr的长程铁磁耦合态居里温度均高于室温,表明这4种原子掺杂的二维GaN单层是很好的室温铁磁性备选材料.

关键词：二维GaN单层电子结构室温铁磁性第一性原理

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隔板应用于发动机燃烧室不稳定燃烧抑制中的二维数值计算分析

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机械科学与技术 2007年第9期26卷 1118-1121页

作者：樊晓波王敏庆盛美萍西北工业大学航海学院西安710072

针对某水下航行器的燃烧室,用有限元的方法对隔板抑制燃烧不稳定性的声学机理进行了初步研究。利用ANSYS软件数值计算了隔板长度变化以及隔板数目变化时,对应的燃烧室声模态,并比较了它们的变化对燃烧室声模态造成的影响。计算表明:隔... 详细信息

针对某水下航行器的燃烧室,用有限元的方法对隔板抑制燃烧不稳定性的声学机理进行了初步研究。利用ANSYS软件数值计算了隔板长度变化以及隔板数目变化时,对应的燃烧室声模态,并比较了它们的变化对燃烧室声模态造成的影响。计算表明:隔板抑制燃烧不稳定主要是通过对燃烧室腔体的声学共振频率进行平移,避开了与其相耦合的频率,从而达到抑制燃烧不稳定的目的。同时随着隔板长度的增加,靠近隔板处的声腔部分的切向声模态轴向化会逐步加剧,这样就可以得到更好的抑制作用。

关键词：发动机燃烧室隔板燃烧不稳定性声模态有限元

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相似三角形中“A”型图和“X”型图的应用

课堂内外（教师版）（初等教育） 2011年第9期 62-63页

作者：樊晓波兰州市第四十三中学甘肃兰州730030

在平行线分线段成比例定理中有两种基本图形：“A”型图和“X”型图．它们都是由DE／／BC而构成比例线段。在解题中有着重要的作用．本文浅谈了相似三角形中的“A”型图和“X”型图在解题中的应用．

关键词：相似三角形 “A”型图 “X”型图解题方法几何数

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就读南大:人生宝贵的年华

三角洲 2024年第12期 46-49页

作者：樊晓波

难忘古都金陵,玄武潋滟,紫金氤氲;扬子滔滔,石头城悠悠。难忘南京大学,楼宇错落,林荫深邃;树木森森,北大楼巍巍。我把人生最宝贵的年华投放在南京,投放在南京大学;南京大学用丰富的知识滋养我,用厚重的历史文化熏陶我,让我从懵懂少年成...

难忘古都金陵,玄武潋滟,紫金氤氲;扬子滔滔,石头城悠悠。难忘南京大学,楼宇错落,林荫深邃;树木森森,北大楼巍巍。我把人生最宝贵的年华投放在南京,投放在南京大学;南京大学用丰富的知识滋养我,用厚重的历史文化熏陶我,让我从懵懂少年成长为本科毕业生。1962年,我走出三年饥荒的困顿考进南大中文系,1967年毕业,1968年被分配到祖国内地工作。人生有许多记忆,有的如长空烟云,片刻消散;有的刻骨铭心,伴随生命。就读南大的那六年,是我人生中最宝贵的年华,其间经历,给我留下了永志难忘的珍贵记忆。

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来源：博看期刊

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当年在太行山区采访

三角洲 2024年第30期 30-33页

作者：樊晓波南通电视台

我刚刚涉猎新闻工作不久，曾有机会多次深入太行山区基层采访，其间许多经历至今历历在目。1967年，我大学毕业。“文化大革命”延误了毕业分配，直至翌年夏天，国家才把分配方案下达到学校。学校把我分配到山西省，山西省又把我分配到...

我刚刚涉猎新闻工作不久，曾有机会多次深入太行山区基层采访，其间许多经历至今历历在目。1967年，我大学毕业。“文化大革命”延误了毕业分配，直至翌年夏天，国家才把分配方案下达到学校。学校把我分配到山西省，山西省又把我分配到晋城。9月初，我带着对职业的憧憬，带着对新生活的向往，背负行囊，只身来到太行山区的“煤铁之乡”晋城县（新中国成立初，晋城定为省辖市，“文革”改为县，改革开放后恢复省辖市）报到。

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来源：博看期刊