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跨声速叶栅抽吸流、激波以及分离流相干效应

推进技术 2011年第5期32卷 664-669页

作者：王掩刚任思源牛楠刘波西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

以某高负荷、跨声速压气机叶栅为研究对象,应用数值模拟手段探讨通过抽吸控制激波从而控制附面层发展的可行方法。研究结果表明:随着抽吸量的增加吸力面马赫数峰值提高,激波损失增加,同时使得吸力面马赫数峰值点位置后移,附面层分离减弱... 详细信息

以某高负荷、跨声速压气机叶栅为研究对象,应用数值模拟手段探讨通过抽吸控制激波从而控制附面层发展的可行方法。研究结果表明:随着抽吸量的增加吸力面马赫数峰值提高,激波损失增加,同时使得吸力面马赫数峰值点位置后移,附面层分离减弱,分离的减弱所导致的总压恢复系数增加量要远大于激波强度增加所导致的总压恢复系数减小量;抽吸对叶栅性能改善存在一个最佳抽吸量1.2%;在保证叶栅静压压升不变的前提下,相对于未抽吸条件1.2%抽吸使得叶栅总压恢复系数提高10%,扩散因子降低18%,落后角减小5°;通道激波后实施附面层小流量抽吸不能有效改善附面层内部流动参数,当实现前缘入射斜激波投射点位于通道激波上游时,叶表附面层流动得到较大改善。

关键词：抽吸流激波附面层相干效应

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伽玛暴中微子物质效应和相干效应的研究

伽玛暴中微子物质效应和相干效应的研究

作者：刘宽西南大学

学位级别：硕士

伽玛射线暴(GRB)是在宇宙学距离上短时间内伽玛射线的爆发现象,可以探测到的光子能量高达GeV量级。上世纪六十年代第一次探测到伽玛暴后,科研人员对其产生并保持着浓厚的研究兴趣,伽玛暴宇宙学应运而生,因此也相继提出了一些伽玛暴辐射... 详细信息

伽玛射线暴(GRB)是在宇宙学距离上短时间内伽玛射线的爆发现象,可以探测到的光子能量高达GeV量级。上世纪六十年代第一次探测到伽玛暴后,科研人员对其产生并保持着浓厚的研究兴趣,伽玛暴宇宙学应运而生,因此也相继提出了一些伽玛暴辐射模型,如相对论热火球模型、磁射流模型、内激波模型等。作为高能、非热光子发射体,GRB也被认为是有效的宇宙射线加速器。并且GRB有多个发射点,可以加速质子,这些相同的位置通常也充满了光子。由于喷射物的高度致密性,pγ相互作用具有很高的光学厚度,从而产生了大量的π+,π+衰变和随后的μ+衰变产生中微子(vμ和ve)和反中微子(vμ)。另一个重要的中微子产生机制是强子碰撞,包括pp和pn过程。GRB能够产生高能中微子(Ev>1012eV)辐射,中微子的理论至今已得到充分的证实,并且在长基线和短基线地球实验的基础上,通过高精度测量混合角,实验观测到了三代中微子之间的振荡。根据测量值可以很好地解释太阳和大气中微子现象。现在人们把注意力转向了宇宙中微子,众所周知它是一个独特的信使,为我们提供有关超大天体的性质、超新星爆炸甚至早期宇宙结构的宝贵信息。恒星核心核聚变产生的中微子能够携带恒星内部最原初的信息,对于人们了解恒星能量产生与演化具有至关重要的作用。然而不同于在真空中传播的情况,恒星内核因具有较大的物质密度,中微子与物质的相互作用是不可忽略的,这也将影响中微子在物质中的振荡行为。最早研究中微子在物质中的振荡行为的是美国物理学家Wolfenstein,他在1978年提出用哈密顿量中的有效势能来描述中微子在物质中的相互作用,由此中微子的物质效应中得出在物质中的有效势及其演化方程,并得到著名的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein(MSW)效应——共振振荡机制。Wolfenstein 指出:当讨论中微子束流在物质中传播时,必须考虑中微子与物质中的电子、质子和中子的向前相干散射效应,因为这类反应会改变中微子的真空振荡行为。他特别强调,即便中微子没有质量,它们在物质中传播时也会发生振荡,前提条件是中微子与物质的弱中性流相互作用存在非对角的项,可以将不同类型的中微子联系起来,从而导致味转化效应[1]。在物质中传播的活跃味中微子,其演化方程受到与介质相干相互作用的有效势影响,即通过相干的向前弹性弱作用带电流(CC)与中性流(NC)散射产生相干效应。了解中微子振荡过程中的味道比、平均生存概率有利于获取中微子振荡参数或中微子源的信息。我们研究了中微子在平坦时空中的传播并计算平均生存概率,在热火球模型中只需要考虑两味中微子(ve,vμ),并分别绘制了平均生存概率和味道比与中微子能量之间的关系图,如果中微子能量足够高,交叉概率将接近cos2θ,在这样的高能量极限下,Pee的最小值就是共振点,即等于0.5;如果味道比R0≠1:1,初始味道比的大小会影响曲线峰值的大小。自2016年2月11日LIGO宣布探测到黑洞引力波信号以来,引力波及其相关领域的研究进入了前所未有的繁荣期,开启了引力波宇宙学研究新时代。引力波的发现将开启一扇新的观测宇宙的窗口,将推动暗物质暗能量、黑洞物理、早期宇宙、扰动理论、全息原理等领域的进一步发展;同时也是检验时空本质和建立量子引力理论的开始。随后双中子星并合引力波及其伴随电磁波信号的成功探测,标志着多信使(multi-messenger)天文学新时代的来临,将为解决短GRB起源、宇宙中超重元素来源以及千新星(Kilonova)形成过程等重要的宇宙学、天文学问题起到极其重要的作用。多信使天文学就是使用电磁波、引力波、中微子、宇宙线中的两种或多种手段对天体进行观测的学科。本文中我们考虑了一个引力透镜,它位于一个GRB源和一个观察者之间,但偏离了连接两者的线。从GRB源发射的中微子可以沿着两条不同的路径行进,它们的适当距离不同,从而在探测器处产生量子干涉,产生引力透镜效应。本文所考虑的引力场是由Schwarzschild度规描述的非旋转球对称物体的引力场,我们假设中微子是相对论性的,因此可以应用平面波分析。在弯曲时空中,我们研究了中微子的传播并计算平均生存概率,其既取决于中微子质量的平方差异,也取决于中微子质量的平方之和。因此强透镜中微子的相干效应可以决定中微子的质量,因此用强透镜中微子来测定中微子的质量是可行的。也绘制了平均生存概率与中微子能量的在中微子衰变的质量正序分层和反序分层结构两种情况关系图,在正序分层结构中∑m2(?)Δm2,平均生存概率Pee的演变被一个单一的波数Δm2/4E所控制;在反序分层结构的情况下Σm2<<△m2,而Pee演变成一个波包。

关键词：伽玛暴中微子振荡物质效应相干效应引力透镜效应

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抗弛豫镀膜原子气室中的相干效应研究

抗弛豫镀膜原子气室中的相干效应研究

作者：张欢华中师范大学

学位级别：硕士

相干光场与原子相互作用时,往往产生原子系统中的相干效应,这也是人们一直关注的热点问题。原子相干过程往往伴随自发辐射、自旋交换碰撞、原子与气室壁的碰撞等由原子热运动和碰撞引起的原子退相干过程。为了降低原子与气室壁的碰撞弛... 详细信息

相干光场与原子相互作用时,往往产生原子系统中的相干效应,这也是人们一直关注的热点问题。原子相干过程往往伴随自发辐射、自旋交换碰撞、原子与气室壁的碰撞等由原子热运动和碰撞引起的原子退相干过程。为了降低原子与气室壁的碰撞弛豫,保持较好的相干性,通常采用原子气室中填充惰性缓冲气体或者抗弛豫镀膜的方式。本文在Kazakov提出的抗弛豫镀膜气室中CPT共振理论的基础上,对抗弛豫镀膜原子气室中热原子的电磁诱导透明(EIT)与相干布居俘获(CPT)信号展开了进一步的分析与讨论。首先,在三能级模型中求解布洛赫方程,利用Ramsey脉冲序列模拟原子依次通过镀膜气室内激光内外“亮”、“暗”区域,并在所有可能的路径上取适当的平均值,得到了三能级模型密度矩阵元的稳态平均表达式。接着用嵌套的方式对所得结果用matlab软件进行编程,分别将程序模型应用于EIT与CPT。基于上面的结果,将87Rb原子在实验室中工作的参数带入,分别模拟了不同条件下的EIT与CPT信号。结果表明,线型的双重结构是由于原子多次穿过激光区域形成的。最后,通过拟合EIT线型随激光参数的变化,解释了 EIT宽峰与窄峰的形成机制。通过拟合CPT粒子数布居随弹性碰撞概率的变化,分析了弹性碰撞次数对吸收峰线宽的影响。

关键词：相干效应抗弛豫镀膜气室 Ramsey序列

空间相干效应对山区高墩刚构桥随机地震动响应的影响

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世界地震工程 2013年第3期29卷 54-60页

作者：洪浩郑史雄贾宏宇于力西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为了研究不同墩高和有墩高差的山区高墩桥梁在强震作用下,激励点功率谱完全不相干,部分相干和完全相干时结构的随机地震响应规律,基于随机地震动场功率谱模型,对ANSYS随机振动计算理论进行了推导,建立了三维有限元模型。研究了不同工况... 详细信息

为了研究不同墩高和有墩高差的山区高墩桥梁在强震作用下,激励点功率谱完全不相干,部分相干和完全相干时结构的随机地震响应规律,基于随机地震动场功率谱模型,对ANSYS随机振动计算理论进行了推导,建立了三维有限元模型。研究了不同工况下主梁和墩内力的变化规律,并对结果进行了比较,为高墩桥梁的抗震分析采用随机振动方法提供一定的参考。研究结果显示:输入谱矩阵不同,结构类型不同,对结构内力的影响也会不同。对于高墩刚构桥梁,仅采用一致激励法(完全相干)进行抗震分析往往会错估其梁、墩的抗震能力,应取考虑完全相干、部分相干和完全不相干时的最不利值作为设计参考。在地形允许的情况下,应对可能建造的桥型(不同墩高和墩高差)进行分析,以确定地震力最小的桥型并注意桥梁截面抗力的提升和附加减震措施。

关键词：桥梁工程相干效应随机振动高墩桥梁

地震动空间相干效应对大跨度斜拉桥随机地震反应的影响

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世界地震工程 2010年第2期26卷 107-113页

作者：武芳文薛成凤赵雷长安大学公路学院陕西西安710064 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

随着斜拉桥跨度的增大,地震动空间效应对结构地震反应的影响成为新的研究课题。基于随机振动理论,以苏通长江公路大桥为背景,分析地震动空间相干效应对大跨度斜拉桥地震响应的影响规律。研究表明:考虑地震动相干效应后,结构的内力和位... 详细信息

随着斜拉桥跨度的增大,地震动空间效应对结构地震反应的影响成为新的研究课题。基于随机振动理论,以苏通长江公路大桥为背景,分析地震动空间相干效应对大跨度斜拉桥地震响应的影响规律。研究表明:考虑地震动相干效应后,结构的内力和位移响应明显增大,且相干效应对主梁和索塔内力与位移的影响程度及规律也不尽相同,须区别对待分析。由此得出结论,对大跨度斜拉桥进行随机地震响应分析时,必须考虑地震动的空间相干效应。

关键词：桥梁工程随机振动斜拉桥地震动相干效应

行波及相干效应对超千米跨度斜拉桥多维多点随机地震响应的影响

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铁道标准设计 2016年第8期60卷 54-58页

作者：范晨阳郑史雄陈航张金西南交通大学土木工程学院成都610031

为了研究行波及相干效应对超千米跨度公铁两用斜拉桥地震响应的影响,基于通用有限元软件ANSYS,借助高效的虚拟激励法分别得到考虑两种效应的结构地震响应值,通过对比研究,结果表明:(1)仅考虑行波效应时,在视波速取500 m/s工况下,主梁纵... 详细信息

为了研究行波及相干效应对超千米跨度公铁两用斜拉桥地震响应的影响,基于通用有限元软件ANSYS,借助高效的虚拟激励法分别得到考虑两种效应的结构地震响应值,通过对比研究,结果表明:(1)仅考虑行波效应时,在视波速取500 m/s工况下,主梁纵向位移和竖向位移出现最大均方根值,行波效应对主梁纵向位移响应影响最为显著;(2)仅考虑相干效应时,主梁纵向位移和横向位移在部分相干工况下出现最大均方根值,主梁跨中横向位移的均方根值为0.274 m,较一致激励(完全相干)增大了126.4%;(3)两种效应对结构1号边墩、2号辅助墩和3号主塔的不同地震响应的影响程度存在较大差异,需具体响应具体分析。通过各具体工况下的结果对比,得出超大跨度斜拉桥地震响应分析考虑行波和相干效应十分必要的结论。

关键词：斜拉桥公铁两用桥行波效应相干效应随机地震场模拟地震反应分析

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高激发态原子的相干效应

物理学报 2012年第19期61卷 152-156页

作者：赵健东辛洁中北大学信息与通信工程学院太原030051

本文以高激发态原子为研究对象,由基态、激发态和高激发态能级形成阶梯型三能级系统,理论上求解阶梯型三能级系统的密度矩阵方程,研究了高激发态原子的相干效应,计算获得探测光的吸收和色散曲线.并研究了高激发态原子间相互作用以及外... 详细信息

本文以高激发态原子为研究对象,由基态、激发态和高激发态能级形成阶梯型三能级系统,理论上求解阶梯型三能级系统的密度矩阵方程,研究了高激发态原子的相干效应,计算获得探测光的吸收和色散曲线.并研究了高激发态原子间相互作用以及外加电场对相干效应的影响.结果表明,外加场可以使吸收和色散曲线产生频移.

关键词：高激发态原子阶梯型三能级相干效应

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原子相干效应中的量子噪声特性研究

量子光学学报 2006年第1期12卷 20-24页

作者：王海红董雅宾郜江瑞张俊香山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006

在原子相干效应条件下,由于场与原子之间的相干耦合,导致原子能态的相干叠加,因而导致与之作用场的光场特性发生变化。本文研究了两束光与原子样品相互作用下,量子化光场的噪声谱,结果得到了在一定的失谐范围内,光场起伏存在1.25 dB的压... 详细信息

在原子相干效应条件下,由于场与原子之间的相干耦合,导致原子能态的相干叠加,因而导致与之作用场的光场特性发生变化。本文研究了两束光与原子样品相互作用下,量子化光场的噪声谱,结果得到了在一定的失谐范围内,光场起伏存在1.25 dB的压缩,继而可以用来实现量子起伏纠缠。

关键词：相干效应量子噪声压缩谱

利用腔内四能级原子相干效应实现全光学信号存储

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物理 2005年第4期34卷 250-253页

作者：王海常宏武海斌谢常德量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所太原030006

在光学腔与四能级原子组成的非线性光学双稳系统中,利用调谐于不同能级附近的控制信号光脉冲可以使光学腔模产生“正”或“负”的非线性相移,从而实现了光学双稳迟滞曲线的受控移动及双稳“高态”与“低态”之间的可控跃变.基于上述效应... 详细信息

在光学腔与四能级原子组成的非线性光学双稳系统中,利用调谐于不同能级附近的控制信号光脉冲可以使光学腔模产生“正”或“负”的非线性相移,从而实现了光学双稳迟滞曲线的受控移动及双稳“高态”与“低态”之间的可控跃变.基于上述效应,完成了光学信号的全光存储与腔输出状态的低功率控制开关.这一结果为全光及量子信息处理提供了新的可供利用的物理机制.

关键词：四能级原子信号存储相干效应腔内光学双稳系统量子信息处理非线性相移控制信号物理机制控制开关输出状态光学信号光学腔光脉冲低功率光存储跃变