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光生反应γp→π-Δ++中的核子激发态

中国科学院大学学报（中英文） 2024年第1期41卷 35-41页

作者：朱一鸣杨富中中国科学院大学物理科学学院北京100049

运用有效拉氏量方法分析LEPS合作组首次发布的关于γp→π-Δ++反应的高精度微分截面和极化观测量Beam asymmetry(Σ)的实验数据。把t道的π和ρ交换,u道的Δ交换,s道的核子N交换以及使光生反应振幅满足规范不变性的推广接触项作为背景... 详细信息

运用有效拉氏量方法分析LEPS合作组首次发布的关于γp→π-Δ++反应的高精度微分截面和极化观测量Beam asymmetry(Σ)的实验数据。把t道的π和ρ交换,u道的Δ交换,s道的核子N交换以及使光生反应振幅满足规范不变性的推广接触项作为背景项,尝试在s道进一步引入核子激发态交换的贡献以描述此实验数据。分析表明,如果在模型计算中不引入s道核子激发态交换的贡献,背景项的理论计算结果虽然能够大体上描述γp→π-Δ++反应的微分截面的实验数据,但是无法描述极化观测量Σ的实验数据;在s道中引入核子激发态N(1860)5/2+,模型计算结果就能够很好地同时描述LEPS实验组的微分截面和极化观测量Σ的实验数据。

关键词：光生反应核子激发态有效拉氏量方法

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爆轰双向驱动双状态并行技术的原理性研究

中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 530-544页

作者：杨帆林明月胡宗民韩桂来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 中国科学院大学工程科学学院北京100049

爆轰驱动激波风洞是用来产生高超声速高焓试验气流的地面试验装置,通常分为正向爆轰驱动激波风洞和反向爆轰驱动激波风洞两种.本文针对单独正向或反向驱动模式的不足,提出一种新型的爆轰双向驱动模式,同时利用爆轰波的高能波阵面和泰勒... 详细信息

爆轰驱动激波风洞是用来产生高超声速高焓试验气流的地面试验装置,通常分为正向爆轰驱动激波风洞和反向爆轰驱动激波风洞两种.本文针对单独正向或反向驱动模式的不足,提出一种新型的爆轰双向驱动模式,同时利用爆轰波的高能波阵面和泰勒稀疏波尾部平稳端,在一次试验中同时实现中焓与高焓两种高超声速试验气流.本文利用高温热化学反应流动数值计算技术,模拟并分析了爆轰双向驱动激波风洞中的关键波动力学过程,数值计算结果表明,爆轰双向驱动技术是可行的,而且正向驱动端和反向驱动端的状态调整具有相对独立性,可以覆盖中高焓大范围跨流域试验能力.

关键词：高焓试验气流爆轰双向驱动激波风洞热化学反应流动缝合界面条件

楔-前掠圆柱构型第Ⅱ类激波干扰气动热特性研究

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力学学报 2024年第10期56卷 2815-2826页

作者：杨靖崔凯田中伟李广利肖尧常思源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 中国科学院大学工程科学学院北京 100049 中国科学院力学研究所宽域飞行工程科学与应用中心北京 100190

针对楔-前掠圆柱构型激波干扰, 采用数值模拟和理论分析方法, 研究了第Ⅱ类干扰下游流场结构和气动热特性随几何参数的变化规律. 数值结果表明, 在不同楔角和前掠角组合下, 第Ⅱ类干扰下游形成了3种射流结构, 分别是超声速、亚声速和跨... 详细信息

针对楔-前掠圆柱构型激波干扰, 采用数值模拟和理论分析方法, 研究了第Ⅱ类干扰下游流场结构和气动热特性随几何参数的变化规律. 数值结果表明, 在不同楔角和前掠角组合下, 第Ⅱ类干扰下游形成了3种射流结构, 分别是超声速、亚声速和跨声速射流. 其中超声速射流会导致壁面热流大幅上升, 亚声速和跨声速射流对壁面冲击较弱, 壁面热流维持在较低水平. 楔角是决定射流速度的重要因素, 小楔角下产生对热流影响较大的超声速射流, 大楔角下产生对热流影响较小的亚声速和跨声速射流. 因此在一定参数范围内, 增大楔角不仅不会造成热流上升, 反而会因为射流变为亚声速造成热流减小. 利用干扰区内局部均匀流动假设, 对亚/超声速射流的产生条件进行了理论分析与数值验证. 理论分析结果表明, 亚声速和跨声速射流这两种产生热流较小的干扰类型在一定参数范围内普遍存在, 在给定来流马赫数时, 楔角越大时越容易产生亚声速或跨声速射流. 由于采用了均匀流动假设, 给定来流马赫数下理论分析得到的亚/超声速射流临界楔角略高于CFD结果, 误差在1°左右.

关键词：激波干扰第II类干扰气动热亚声速射流三维激波干扰

庐山地区晚中生代深源岩浆与浅表构造变形的相互作用

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科学通报 2024年第2期69卷 301-316页

作者：莫佳君徐义刚何斌中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640 中国科学院深地科学卓越研究中心广州510640 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

本文在对庐山地质构造细致解剖的基础上,根据研究区岩浆岩的同位素年代学、锆石Hf同位素和元素地球化学特征,提出了研究区基性岩浆的高分异作用;结合对变质作用和构造变形时间的约束,揭示了研究区晚中生代深源岩浆演化与逆冲推覆构造和... 详细信息

本文在对庐山地质构造细致解剖的基础上,根据研究区岩浆岩的同位素年代学、锆石Hf同位素和元素地球化学特征,提出了研究区基性岩浆的高分异作用;结合对变质作用和构造变形时间的约束,揭示了研究区晚中生代深源岩浆演化与逆冲推覆构造和片麻岩穹隆的共生关系.庐山地区晚中生代构造格架主要为飞来峰构造和星子片麻岩穹隆,两者在时空上存在一致性.星子片麻岩穹隆中心发育大量晚中生代岩浆岩,岩石类型从基性岩脉到高分异花岗岩,包括斜长角闪片麻岩、角闪石岩、黑云母角闪闪长岩、石英闪长岩、黑云母(二长)花岗岩、白岗岩和伟晶岩,这些侵入岩的锆石年龄在误差范围内一致(141±2 Ma).不同类型岩石的锆石εHf(t)值为−10.5~+2.2,推测白岗岩和伟晶岩是基性岩浆高分异作用的结果.岩浆侵位和演化明显受到北东向逆冲推覆构造的控制,自南西向北东,岩浆的演化程度逐渐增强.本文认为,由岩浆热弱化地壳强度是庐山地区发育逆冲推覆构造的关键条件.与此同时,推覆构造和韧性剪切带隔热作用是基性岩浆发生高程度分异的重要因素.因此,庐山地区晚中生代地质演化是深源岩浆与浅表构造变形相互作用的一个实例,代表了板内强烈变形和造山运动的一种方式,与早白垩世太平洋板块俯冲作用密切关联.

关键词：庐山晚中生代逆冲推覆构造片麻岩穹隆岩浆高分异演化深源岩浆与浅表构造

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高超声速流场激光测速技术研究进展

力学学报 2024年第4期56卷 890-914页

作者：栗继伟罗凯尚甲豪王业军汪球赵伟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 中国科学院大学工程科学学院北京100049

高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度... 详细信息

高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度作为表征流动过程最重要的参数之一,准确的速度测量对于深入理解上述复杂流动-传输机理以及高超声速飞行器设计具有重要指导意义.文章针对高超声速流场速度测量中几种常用的非接触式激光测试技术进行了综述,主要包括基于空间法的粒子图像测速,基于激光吸收光谱、激光诱导荧光和瑞利散射的多普勒测速,基于飞行时间法的分子标记测速,以及基于流场折射率的聚焦激光差分干涉测速技术.首先简要介绍每种激光测速技术的基本原理,然后进一步介绍该技术在高超声速自由流、层/湍流边界层、激波/边界层干扰、尾流或其他复杂流动区域的速度及其脉动度测量等方面的典型应用,分析各种技术环境适用性及面临的局限性和挑战.最后对基于激光技术的高超声速流场速度测量进行了总结及发展趋势展望.

关键词：高超声速流动速度场非接触式测量激光诊断飞秒激光脉冲

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水环境中无机还原态磷的研究进展与展望

湖泊科学 2024年第6期36卷 1626-1638页

作者：汪宇菲张云鹏金苗张荣飞韩超湖州师范学院生命科学学院湖州313000 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

磷(P)的生物地球化学循环是整个生物圈物质能量循环的重要组成部分,在水环境质量变化和生命演替过程中起着决定性作用。传统理论普遍认为磷循环是以^(+Ⅴ)价态的磷酸盐(P^(+Ⅴ))为主导的沉积型循环,忽略了磷化氢(P^(-Ⅲ))、次磷酸盐(P^(... 详细信息

磷(P)的生物地球化学循环是整个生物圈物质能量循环的重要组成部分,在水环境质量变化和生命演替过程中起着决定性作用。传统理论普遍认为磷循环是以^(+Ⅴ)价态的磷酸盐(P^(+Ⅴ))为主导的沉积型循环,忽略了磷化氢(P^(-Ⅲ))、次磷酸盐(P^(+Ⅰ))和亚磷酸盐(P^(+Ⅲ))等价态低于^(+Ⅴ)的无机还原态磷(IRP,inorganic reduced phosphorus)形态,致使当前对水体P循环的认识存在明显的“缺失”。本综述在目前获得的新研究和新发现的背景下,对水环境中IRP的赋存形态、来源和组成、检测方法、时空分布、迁移转化、环境行为与效应等方面的研究现状进行阐述并对IRP的发展态势进行展望,以期丰富和完善湖泊磷循环理论并提供关键信息,推动对磷循环相关研究的发展,为湖泊水环境保护和治理提供参考。

关键词：无机还原态磷产生机制分布特征迁移转化环境效应

基于气动导数的高压捕获翼飞行器纵向稳定性数值研究

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中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 275-288页

作者：常思源田中伟李广利肖尧崔凯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 中国科学院力学研究所宽域飞行工程科学与应用中心北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049

纵向稳定性是关乎临近空间高超声速飞行器操稳特性、飞行安全和飞行品质的关键因素之一.目前纵向稳定性的研究主要围绕常规单升力面气动布局,而对具备双升力面结构的高压捕获翼新型气动布局,相关研究还有待加强.本文面向一种高压捕获翼... 详细信息

纵向稳定性是关乎临近空间高超声速飞行器操稳特性、飞行安全和飞行品质的关键因素之一.目前纵向稳定性的研究主要围绕常规单升力面气动布局,而对具备双升力面结构的高压捕获翼新型气动布局,相关研究还有待加强.本文面向一种高压捕获翼飞行器,结合小振幅强迫振荡法、非定常数值模拟方法和最小二乘方法辨识纵向气动导数,详细研究了飞行姿态、振荡参数、来流条件和质心位置等因素的不确定性对飞行器纵向静、动稳定特性的影响规律.研究发现,当平衡攻角从-10°逐渐增大到14°时,纵向静稳定性整体呈现出波动减弱的趋势,而动稳定性却先小幅波动后迅速增强.振荡频率越大时,纵向稳定性越强,但总体影响不太明显;当振荡幅值低于2°时,气动导数的辨识结果相近,而在较大的振荡幅值下,最大攻角附近非定常气动力的迟滞效应显著增强.飞行马赫数增大时,静、动稳定性均显著减弱,且对较小的飞行马赫数比较敏感.飞行高度增大时,静稳定性逐渐减弱但动稳定性却逐渐增强,且均对较大的飞行高度更加敏感.飞行器纵向质心位置的改变主要对静稳定性影响较大,而对动稳定性的影响却相当有限.

关键词：高压捕获翼数值模拟纵向稳定性动稳定导数不确定性

基于IDDES方法的受限撞击流反应器流动及混合特性

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第2期41卷 165-175页

作者：金琳娜曹玉会中国科学院大学工程科学学院北京100049

采用基于SSTk-ω模型的IDDES方法对CIJR内部的流动及混合过程进行数值模拟研究,较完整地识别了流场不同区域的大尺度涡结构,探讨了涡结构的生成和演化机制。讨论涡结构对相平均温度场和热通量场的影响,揭示了混合机理。研究结果表明:2... 详细信息

采用基于SSTk-ω模型的IDDES方法对CIJR内部的流动及混合过程进行数值模拟研究,较完整地识别了流场不同区域的大尺度涡结构,探讨了涡结构的生成和演化机制。讨论涡结构对相平均温度场和热通量场的影响,揭示了混合机理。研究结果表明:2股射流向圆顶区的交替偏转导致动量不相等,射流剪切层的自持振荡伴随涡旋的周期性运动,因此驻点出现周期性偏移现象。下游发展区K-H不稳定性的发展卷起大尺度展向涡。撞击区的流向涡对混合的促进作用局限在腔室轴线附近,下游发展区的展向涡能够激发大规模的热量输运,从而有效强化混合。

关键词：撞击流反应器 IDDES方法涡结构流动特征混合特性

内圆柱旋转的Taylor-Couette系统中冷水热对流的数值模拟

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第2期41卷 176-187页

作者：仝家炜曹玉会中国科学院大学工程科学学院北京100049

在内圆柱旋转的具有径向温度梯度的竖直环形腔中对10^(4)≤Ra≤10^(6),Re≤150范围内不同密度倒置参数下冷水的热对流开展三维数值模拟研究。环形腔的内外半径比η=0.5,高宽比Γ=8。研究结果表明,在离心力和浮力的共同作用下冷水系统中... 详细信息

在内圆柱旋转的具有径向温度梯度的竖直环形腔中对10^(4)≤Ra≤10^(6),Re≤150范围内不同密度倒置参数下冷水的热对流开展三维数值模拟研究。环形腔的内外半径比η=0.5,高宽比Γ=8。研究结果表明,在离心力和浮力的共同作用下冷水系统中产生了丰富的三维流态,且与常规Oberbeck-Boussinesq流体的流动特征有明显差异。此外,旋转系统中离心作用导致的流态转变能够显著增强腔体中部的局部传热,进而极大地提高系统整体传热性能。在较高转速条件下,Ra的增加有时会导致系统传热性能呈现非单调变化趋势。

关键词：密度倒置 Taylor-Couette流动数值模拟传热