赵亮
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刘林华
工程热物理学报
本文采用有限体积法数值模拟了轴向方波电场和直流电场作用下,具有不同电泳淌度粒子的运动情况.结果表明,在半个方波电场周期内,具有不同电泳淌度的粒子在相同的时间内达到各自的稳定速度,周期变化的方波电场使微粒子在微通道内做往复的运动;在直流电场作用下,两个不同电泳淌度的粒子会在轴向方向上产生位移差.定义从溶液中分离粒子的最短距离与微通道高度的比值为分离效率,数值模拟结果表明,分离效率随横向电场强度和粒子电泳淌度的增加而减小.
关键词:
微流动
,
粒子分离
,
双电层(EDL)
,
电动效应
,
分离效率
马春阳
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赵军明
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刘林华
,
姜宝成
工程热物理学报
微藻的辐射特性是研究微藻光捕获效率的非常重要的基本物性.小球藻细胞一般为非理想球形,存在内部结构,同时表面存在突起结构.本文基于随机高斯球模型对小球藻细胞形态进行建模,使用离散偶极子方法(DDA)对小球藻的光散射特性进行了模拟.分析了细胞核以及细胞粒径对散射特性的影响.结果表明:高斯随机球模型更接近小球藻的实际细胞形态,与理想的光滑球细胞模型相比,表面随机起伏的高斯随机球模型的散射相函数总体趋势与光滑球细胞模型相近,但其散射相函数后向部分更加平滑.在相同粒径下,考虑细胞核与忽略细胞核相比,前者的衰减截面显著大于后者,但吸收截面没有明显差别.
关键词:
高斯随机球模型
,
微藻
,
小球藻
,
光散射特性
帅永
,
刘林华
,
王雁鸣
,
谈和平
工程热物理学报
本文通过时域有限差分法求解 M-well 方程组,分析微结构表面与入射辐射间的相互作用,结合近场 - 远场辐射转换模型,获得了尺寸、温度和入射波长等参数对表面双向反射分布函数的影响规律,研究结果为热辐射的光谱和方向调控技术提供了数值基础.
关键词:
有限时域差分
,
表面辐射特性
,
微结构
,
热辐射
,
电磁波
殷金英
,
刘林华
工程热物理学报
目前计算固体火箭尾喷焰中氧化铝粒子辐射特性时,粒子光学常数基本利用大块氧化铝的值,但当粒子粒径量级与光波长相当时,不能忽略粒径变化引起的光学常数变化.本文基于洛伦兹色散理论对可能产生尺度效应的参数进行了理论分析,引入尺度修正因子,建立了电介质粒子光学常数尺度效应模型,通过模型分别计算了0.6328 μm波长时n、南值,和粒径0.97 μm时n、k值,通过与实验值的比较研究了不同粒径氧化铝粒子光学常数的尺度效应和不同波长粒子光学常数的规律.
关键词:
氧化铝粒子
,
光学常数
,
尺度效应
尹雪梅
,
刘林华
工程热物理学报
本文在计算吸收系数几率分布函数时引入普朗克函数加权,建立了一种新的宽带k分布模型.用该模型计算了水蒸气重要谱带的有效带宽, 并与逐线计算、Edwards指数宽谱带模型和以前的一些宽带k分布模型作了比较.结果表明积分格式对结果影响不大.对2.7μm和1.87μm谱带,本文提出的宽带k分布模型和逐线计算结果吻合;对6.3μm谱带,最大相对误差大约为10%,比指数宽谱带模型和以前的宽带k分布模型更准确.
关键词:
水蒸气
,
宽带k分布模型
,
指数宽谱带模型
,
有效带宽
帅永
,
董士奎
,
刘林华
,
谈和平
工程热物理学报
双向蒙特卡罗法继承了正向蒙特卡罗法和反向蒙特卡罗法两种方法的优势,不仅可以解决各种各向异性散射问题,还能简易直接地解决辐射能量的方向性和定位置问题.为了验证双向蒙特卡罗法模拟热辐射传递,与文献中其它方法计算结果进行了比较.最后,利用双向蒙特卡罗法模拟计算圆柱形参与性介质中的辐射换热.
关键词:
热辐射传递
,
蒙特卡罗法
,
参与性介质
,
辐射传递系数
,
散射
焦焱
,
刘林华
工程热物理学报
微机械技术的发展使微结构加工得以实现.但实际加工常与理论设计间存在加工误差,实际工作环境亦会使工件发生氧化等结构异化,使得理论期望难以实现.本文采用严格耦合波分析(RCWA)法研究了氧化膜及加工误差对微尺度二重铝光栅光学特性产生的影响.结果表明,氧化膜的产生将较大削弱二重光栅光学特性调节优势,且主要散热对应温度也将随氧化膜产生而发生变化.对于加工误差,下部凹槽内角所产生的影响为主导作用,应在加工过程中避免.
关键词:
微尺度二重光栅
,
严格耦合波分析法(RCWA)
,
结构异化
,
氧化膜
,
加工误差
殷金英
,
刘林华
工程热物理学报
太空中固体粒子比液体粒子对航天器危害性大,计算液滴相变时间和温度变化对评估粒子危害性有重要意义.本文建立了太空环境下液滴辐射相变模型,分析了三种相变凝固模型,估计了水滴蒸发量,考虑了太阳辐射对液滴温度变化的影响,分别计算了水和氧化铝液滴的温度变化.结果表明:液滴粒径越小液滴冷却速率越大,三种相变凝固模型的相变时间差别较小;水滴蒸发比例均大于10%,其蒸发量不可忽略;水滴受太阳周期性辐射时,其温度在50 K至266 K之间周期性振荡变化.
关键词:
辐射特性
,
液滴相变
,
有效光学常数
张小斌
,
谈和平
,
刘林华
,
黄勇
工程热物理学报
对化学反应进行模拟的关键是找到准确的化学反应抽样几率及位阻因子.本文对国内外应用较普遍的两种计算复合反应位阻因子的方法,即正、逆反应速率法进行了详细的比较,并用不同的分子对这两种方法分别进行了模拟.最后将模拟结果与理论计算结果进行了比较,发现随着稀薄程度的增加,正反应速率法的模拟结果与理论吻合较好.
关键词:
化学非平衡
,
DSMC
,
复合反应
,
位阻因子
殷金英
,
刘林华
工程热物理学报
灰渣中各种成分对光学常数的影响不可忽略,本文基于电磁场平均的有效介质理论,利用Maxwell-Garnett、Bruggeman理论分别计算了人工合成灰渣的有效光学常数和辐射特性参数.计算结果表明有效介质理论适用于计算多组分合成灰渣的有效光学常数.针对本文所计算的合成灰渣,Bruggeman理论计算的平均辐射特性参数与实验值的相对误差较小.
关键词:
有效介质理论
,
辐射特性
,
有效光学常数
,
灰渣
