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非均匀氢气/空气混合物中一维爆轰波的振荡特性

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兵工学报 2023年第4期44卷 982-993页

作者：郗雪辰杨鹏飞王宽亮北京理工大学宇航学院北京100081 山西警察学院治安系山西太原030401 北京大学工学院北京100871

波前介质的非均匀性对气相爆轰的传播影响显著,但二者的相互作用机制尚不明确。采用两步诱导-放热反应模型研究一维氢气/空气爆轰波在非均匀介质中的传播特性,分析了扰动波长对不同振荡模态爆轰波的影响规律。研究结果表明:爆轰波的固... 详细信息

波前介质的非均匀性对气相爆轰的传播影响显著,但二者的相互作用机制尚不明确。采用两步诱导-放热反应模型研究一维氢气/空气爆轰波在非均匀介质中的传播特性,分析了扰动波长对不同振荡模态爆轰波的影响规律。研究结果表明:爆轰波的固有振荡频率与扰动频率越接近,其内在不稳定性越容易被激发,表现出更不规则的振荡行为;扰动影响下的爆轰波存在两种压力振荡支配机制,对弱不稳定爆轰波,压力振荡由外界扰动主导,其振荡主频与扰动频率一致,对强不稳定爆轰波,压力振荡由内在不稳定性主导,是无主频的低频振荡,扰动仅起到增大振幅的作用;施加外界扰动时,常压和高空状态下的爆轰波均具有上述振荡特征,进一步佐证了外界扰动调控爆轰波传播特征的可行性。

关键词：一维爆轰波不稳定性扰动传播特性振荡频率

科技兴警背景下公安院校学科交叉课程改革与教学实践

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山西警察学院学报 2024年第1期32卷 111-117页

作者：郗雪辰王新文山西警察学院山西太原030401

学科交叉融合是高校教育教学改革研究的热点问题之一。在“科技兴警三年行动计划”被提出的新背景下,完善适用于公安院校的应用型学科交叉课程已十分必要。围绕学科交叉课程缺少专门教材、理论与实训教学衔接不畅和新教学模式课堂实践... 详细信息

学科交叉融合是高校教育教学改革研究的热点问题之一。在“科技兴警三年行动计划”被提出的新背景下,完善适用于公安院校的应用型学科交叉课程已十分必要。围绕学科交叉课程缺少专门教材、理论与实训教学衔接不畅和新教学模式课堂实践难等问题,基于认知主义的信息加工理论,探索了新教学模式在公安院校学科交叉课程中的教学实践方法,提出了“以‘模块化’内容构建交叉知识图谱,以‘项目式’教学实现理论实训整合,以‘诊断性’评价完成学习质量考核”的教学实践方案。

关键词：公安教育科技兴警学科交叉教学实践

氢气燃料斜爆轰发动机内波系对楔面调控的动态响应特性

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航空学报 2024年第22期45卷 126-140页

作者：郗雪辰牛淑贞杨鹏飞杜文强何国胜滕宏辉山西警察学院治安系太原030401 北京理工大学宇航学院北京100081 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190

受限空间内斜爆轰波与壁面的干扰难以避免,当斜爆轰波反射产生马赫杆时,气流总压损失急剧增大甚至爆轰波系发生失稳,因此流动调控成为斜爆轰稳定燃烧的重要手段。本文选取氢气-空气混气,首次将重叠网格技术应用于斜爆轰的数值仿真,对比... 详细信息

受限空间内斜爆轰波与壁面的干扰难以避免,当斜爆轰波反射产生马赫杆时,气流总压损失急剧增大甚至爆轰波系发生失稳,因此流动调控成为斜爆轰稳定燃烧的重要手段。本文选取氢气-空气混气,首次将重叠网格技术应用于斜爆轰的数值仿真,对比研究了驻定与非驻定爆轰波系对不同楔面移动策略的动态响应特性。研究发现,对于驻定的反射波系,楔面向下游移动能够实现从马赫反射结构到回流区结构的转变,楔面移动的速度大小主要影响流场演化过程中波系的变化特征。对于非驻定的反射波系,马赫杆和反射激波下游亚声速区的发展合并是导致流动壅塞和波系失稳发生的主要原因。斜爆轰反射流场的演化过程表明,当楔面移动能够减小波后亚声速区的面积,并破坏流场内产生的流动壅塞结构时,失稳的爆轰波系才能重新稳定。楔面移动的调控效果取决于马赫杆移动速度和楔面调控速度的相对大小,并存在1个速度边界(减速阶段:V_(W)=1.52V_(MS)+65;加速阶段:V_(W)=1.56V_(MS)+92)。

关键词：斜爆轰受限空间楔面调控马赫杆动态特征

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可燃爆炸物的爆燃转爆轰过程探析

中国人民公安大学学报（自然科学版） 2020年第3期26卷 102-108页

作者：郗雪辰王新文王克剑赵学民山西警察学院治安系山西太原030401

燃烧过程中的爆燃转爆轰(DDT)是燃烧领域的基础问题之一。为了把基础问题研究与公安机关爆炸物品安全处置工作相结合,阐述了DDT相关问题的研究成果。讨论了燃烧法和爆炸法在爆炸物销毁工作中可能的DDT过程。基于火焰传播和DDT过程的形... 详细信息

燃烧过程中的爆燃转爆轰(DDT)是燃烧领域的基础问题之一。为了把基础问题研究与公安机关爆炸物品安全处置工作相结合,阐述了DDT相关问题的研究成果。讨论了燃烧法和爆炸法在爆炸物销毁工作中可能的DDT过程。基于火焰传播和DDT过程的形成机理,思考了基础问题在爆炸物销毁工作中的应用,并提出爆炸物品销毁工作未来可能的研究方向。

关键词：公共安全爆炸物安全处置爆炸物销毁爆燃转爆轰

影响气相爆轰波稳定性边界的通用两步反应模型参数分析

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中国人民公安大学学报（自然科学版） 2020年第1期26卷 39-45页

作者：郗雪辰王新文王克剑赵学民山西警察学院治安系山西太原030401 北京理工大学宇航学院北京100081

为了建立可靠的爆炸预测和分析模型,采用两步诱导-放热反应模型,数值模拟了不同参数条件下的一维爆轰波振荡过程。通过分析各参数与爆轰波面压力振荡模态的关系,寻找稳定振荡模态对应的临界参数,获得了由诱导区活化能EI、放热区活化能E... 详细信息

为了建立可靠的爆炸预测和分析模型,采用两步诱导-放热反应模型,数值模拟了不同参数条件下的一维爆轰波振荡过程。通过分析各参数与爆轰波面压力振荡模态的关系,寻找稳定振荡模态对应的临界参数,获得了由诱导区活化能EI、放热区活化能ER和反应速率常数kR构造的一维爆轰波稳定性边界。计算结果表明:增大EI和kR,或减小ER,会促进一维爆轰波向不稳定发展;对于给定的EI,稳定性边界对应的ER越大,与之匹配的kR也越大;在合理的参数范围内,EI越大,ER和kR满足一维爆轰波稳定的取值范围越小;EI在15.25~20.25区间内,稳定性边界对kR的变化比较敏感;EI在20.25~25.25区间内,稳定性边界对kR的敏感程度大大降低。研究获得的稳定性边界,可为将来利用两步反应模型研究多维爆轰波稳定性的参数选择提供参考,据此建立的爆炸预测模型,可以应用于爆炸现场分析及还原,爆炸物销毁现场方案制定和风险评估,搜排爆防护装备的研发改进,以及隔爆抑爆技术研究等领域。

关键词：一维爆轰波稳定性边界振荡模态两步反应模型

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离心叶轮出口流动分离区影响因素的数值研究

西安交通大学学报 2013年第9期47卷 16-22页

作者：李学臣席光西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对离心叶轮出口区域的流动分离问题,对影响离心叶轮出口流动分离的3种因素进行了数值研究。研究离心叶轮扩压度影响时发现:对于闭式叶轮,叶轮扩压度对出口的流动影响较大,当叶轮的进口与出口相对速度比大于2时,设计工况下叶轮出口出... 详细信息

针对离心叶轮出口区域的流动分离问题,对影响离心叶轮出口流动分离的3种因素进行了数值研究。研究离心叶轮扩压度影响时发现:对于闭式叶轮,叶轮扩压度对出口的流动影响较大,当叶轮的进口与出口相对速度比大于2时,设计工况下叶轮出口出现了较大的流动分离区,这与传统的设计理论一致;对于半开式叶轮,设计工况下叶轮出口均出现了流动分离,且分离区的大小随着叶轮扩压度的增加而增大。研究叶顶间隙对离心叶轮出口流动分离影响时发现:叶顶间隙对叶轮出口流动分离区的大小影响显著,就所研究的叶轮而言,并非间隙越小分离区越小,当叶顶间隙为7.5%叶轮出口宽度时,叶轮出口流动分离区最小。研究叶片扩压器进口收敛角对半开式叶轮出口流动分离区的影响时发现,增大扩压器进口收敛角可以有效抑制叶轮出口的流动分离,但是收敛角过大,叶轮叶顶间隙区域附近的叶尖回流区增大,整级的气动性能降低。

关键词：离心叶轮出口流动分离扩压度收敛角

Photoinduced generation of alkyl and phthalimide nitrogen radicals from N-hydroxyphthalimide esters for the synthesis of benzophenone-type bioisosteres

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Science China Chemistry 2024年第10期67卷 3389-3396页

作者： Fei Li Jianyang Dong Huijuan Liao Jiayi Dang xuechen Zhou Yuying Wang Chenya Wang Qin Jiang Gang Li Dong Xue Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry Ministry of Education and School of Chemistry and Chemical EngineeringShaanxi Normal UniversityXi’an 710119China

N-Hydroxyphthalimide(NHPI)esters have emerged as powerful sources of alkyl radicals generated by single-electron transfer,but homolysis of NHPI ester to produce an alkyl radical and a phthalimide nitrogen radical is still in its *** this study,we developed a light-induced method for generation of alkyl and phthalimide nitrogen radicals from NHPI esters and subsequent reactions of the radicals with[1.1.1]propellane and aryl aldehydes for rapid generation of bicycle[1.1.1]pentane *** method does not require metals or photosensitizers,features a broad substrate scope(90 examples)and excellent functional group tolerance,and can be used for the functionalization of structurally complex natural products and *** investigations indicate that the reaction involves photoinduced homolytic cleavage of the Cs_(2)CO_(3)-NHPI ester complex to produce alkyl and phthalimide nitrogen radicals and subsequent hydrogen atom transfer between the phthalimide nitrogen radical and the aldehyde to generate an acyl radical.

关键词： phthalimide nitrogen radicals aryl aldehydes hydrogen atom transfer bicycle[1.1.1]pentane ketones bioisosteres

Cooperative structure of Li/Ni mixing and stacking faults for achieving high-capacity Co-free Li-rich oxides

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Journal of Energy Chemistry 2024年第8期95卷 315-324,I0007页

作者： Zhen Wu Yu-Han Zhang Hao Wang Zewen Liu Xudong Zhang xin Dai Kunyang Zou xiaoming Lou xuechen Hu Lijing Ma Yan Liu Yongning Liu State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials Xi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049ShaanxiChina Qingdao Industrial Energy Storage Research Institute Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess TechnologyChinese Academy of SciencesQingdao 266101ShandongChina Hefei Advanced Computing Center Operation Management Corp Ltd Hefei 230088AnhuiChina Center for High Performance Computing Network Information CenterXi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049ShaanxiChina Wuhan Dongfeng Motor Corporation Ltd Wuhan 430056HubeiChina School of Materials Science and Intelligent Engineering Nanjing UniversitySuzhou 215163JiangsuChina Key Laboratory of MEMS of the Ministry of Education Southeast UniversityNanjing 210096JiangsuChina International Research Center for Renewable Energy State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering Xi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049ShaanxiChina

Co-free Li-rich layered oxides(LLOs)are emerging as promising cathode materials for Li-ion batteries due to their low cost and high ***,they commonly face severe structural instability and poor electrochemical activity,leading to diminished capacity and voltage ***,we introduce a Co-free LLO,Li_(1.167)Ni_(0.222)Mn_(0.611)O_(2)(Cf-L1),which features a cooperative structure of Li/Ni mixing and stacking *** structure regulates the crystal and electronic structures,resulting in a higher discharge capacity of 300.6 mA h g^(-1)and enhanced rate capability compared to the typical Co-free LLO,Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)(Cf-Ls).Density functional theory(DFT)indicates that Li/Ni mixing in LLOs leads to increased Li-O-Li configurations and higher anionic redox activities,while stacking faults further optimize the electronic interactions of transition metal(TM)3d and non-bonding O 2p ***,stacking faults accommodate lattice strain,improving electrochemical reversibility during charge/discharge cycles,as demonstrated by the in situ XRD of Cf-L1 showing less lattice evolution than *** study offers a structured approach to developing Co-free LLOs with enhanced capacity,voltage,rate capability,and cyclability,significantly impacting the advancement of the next-generation Li-ion batteries.

关键词： Co-free Li-rich oxides Li/Ni mixing Stacking faults Electronic structure

底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采时效性研究

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煤炭科学技术 2021年第1期49卷 248-256页

作者：王兆丰席杰陈金生李学臣李艳飞马雄伟河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心河南焦作454003 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003 焦作煤业(集团)有限责任公司河南焦作454000 河南能源集团焦煤公司古汉山矿河南焦作454300

为了提高穿层钻孔的利用率,基于煤岩动力学行为下的采动裂隙场和应力场演化规律,提出全生命周期的底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采技术,即按先后顺序实现采前预抽、边采边抽以及采空区瓦斯抽采功能。以古汉山矿1604综采工作面为例,进... 详细信息

为了提高穿层钻孔的利用率,基于煤岩动力学行为下的采动裂隙场和应力场演化规律,提出全生命周期的底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采技术,即按先后顺序实现采前预抽、边采边抽以及采空区瓦斯抽采功能。以古汉山矿1604综采工作面为例,进行现场试验。结果表明:一孔多用试验钻孔的抽采效果具有明显的时变特性,为定性定量分析试验钻孔的抽采时效性规律,根据抽采纯量变化将抽采全生命周期划分为初始预抽增流期、高效预抽期、预抽快速衰减期、高效卸压增流期、低流枯竭期、采后纯量回升期和采后衰减低流期7个阶段;高效预抽期是全生命抽采周期中最关键的阶段,其次为高效卸压增流阶段,平均瓦斯抽采纯量可达到在预抽高效期钻孔平均瓦斯抽采纯量的61.4%;确定前方距离工作面70 m至后方距离工作面40 m范围内为穿层钻孔受采动卸压影响区,工作面超前35~40 m,抽采浓度和纯量最大;在边采边抽阶段,距离采面前方20~70 m的试验钻孔平均抽采纯量比卸压前提高5倍;古汉山矿底板岩巷穿层钻孔采前预抽合理抽采天数为260 d,边采边抽有效抽采期为46 d,采空区瓦斯抽采有效抽采期为26 d。通过一孔多用的底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采实现了预抽达标和降低工作面瓦斯涌出的目标,具有良好的推广应用价值。

关键词：穿层钻孔一孔多用采前预抽边采边抽采后抽采