非定常欠膨胀射流的间断有限元模拟

采用间断有限元方法对非定常欠膨胀射流进行了数值模拟,将二维守恒方程的间断有限元方法发展到轴对称Euler方程,对欠膨胀射流问题进行了数值计算。计算结果表明,采用间断有限元方法能够有效地捕捉到包括激波、滑移线、涡环和多级马赫盘等复杂流场结构,与实验照片反映的流动特征吻合较好。此外,两个马赫盘的位置与其他数值结果和实验测量结果吻合很好,表明该方法具有很好的鲁棒性,对非定常欠膨胀燃气射流的数值模拟是有效的。     

含化学反应流动的TVD格式及其在燃气射流中的应用

以Harten标准TVD格式为基础,结合固体火箭燃气射流的特点,以数学方法系统地推导了适合于高温、高压和高速流体流动的数值格式,给出了压力偏导数的合理计算公式;利用化学动力学知识,对火箭燃气射流流场中存在的多组分、含有限速率的化学反应问题进行了论述,阐明了化学反应质量源项的求解方法。以12组分9反应方程模型为例,利用编制的计算程序,对某火箭燃气自由射流流场进行了模拟。通过对结果的分析,肯定了数值格式的正确性。     

压电驱动自耦合射流流动特性实验

为了研究压电驱动狭缝喷口自耦合射流的流动特性,采用PIV、热线风速仪测试手段,对自耦合射流激发器在不同激励因素下的流场和速度场分布进行了实验和分析.结果显示,自耦合射流在狭缝出口处产生了反向涡对,随着自耦合射流的发展,射流呈现出在喷口短轴方向急剧向两侧扩展、而在喷口长轴方向先收缩后缓慢扩展的流动特征;自耦合射流的速度分布在法线方向呈现先上升后下降的趋势,在z/b=10左右速度达到最大值;在射流展向上,短轴方向速度呈规律的对称分布和速度自模的特征,而长轴方向速度近喷口区域呈现马鞍状分布,随着法向距离增加这种趋势消失.研究中发现,激发器存在两个谐振频率,在谐振频率激发下自耦合射流的速度和涡量比较大.与常规射流相比,自耦合射流显示出了独特的流动特性.     

单进水管结构对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性的影响研究

为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤其是池底)流场的影响进行三维数值计算,并对排污口附近的复杂流场特征进行了重点分析。结果表明:提高日循环次数(本研究增加射流孔数)有利于增加养殖池内平均流速与速度分布均匀性;进水管布设于圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。研究表明,进水管采用圆弧角位置布设,日循环次数为100～120次/d(本研究对应射流孔数为18～21个)时,养殖池内尤其是底部能达到较优流场状态,该结果可为工厂化循环水矩形圆弧角养殖池进水结构的参数设计和布设位置选择提供参考依据。     

西南低涡背景下秦巴山区强降水特征

根据2001—2015年秦巴山区由西南低涡导致的强降水个例,采用统计方法、天气学方法、数值模拟等,对影响秦巴山区西南低涡过程进行统计,找出西南低涡的移动、发展与汉中强降水之间的关系,通过数值模拟对2011年8月3—5日陕南区域性暴雨过程进行了分析。结果表明,西南低涡背景下秦巴山区的强降水主要出现在6—9月,占暴雨总发生次数的17%,陕南南部是西南低涡影响频次最高的区域;数值模拟表明,暴雨是在西南低涡及低空西南急流的直接作用下发生发展,低涡和急流的维持为降水中心的低层辐合及与之伴随的上升气流的发展提供了有利条件,低层辐合、高层辐散和正涡度的作用使西南低涡有增强作用。     

泵站开敞式进水池防涡机理研究主要进展

泵站在运行过程中,开敞式进水池会产生表面涡、附底涡和附壁涡,影响进水池流态,降低泵站运行效率。本文就开敞式进水池防涡机理及CFD数值模拟的研究成果予以分析与总结,对消涡措施的最新研究进展进行了综述。     

考虑射流破碎长度的喷头射程计算公式及其验证

正射流破碎长度是影响喷头射程的一个重要参数。基于圆柱射流表面波线性不稳定性理论建立圆形射流色散方程,并计算得到射流破碎理论值。采用高速摄影技术测量射流破碎长度及射流表面波初始振幅。同时,采用Level Set-VOF数值模拟方法计算射流破碎长度,并与理论值和实验值作比较。结果表明:理论分析方法对研究射流速度、     

基于群论方法的粘性流动的相似性解

用群论方法求出了平板边界层、二维射流、涡丝扩散3种情况下粘性流动的相似性解,回避了一般教科书中求解该问题时所使用的大量的物理推理和逻辑试探,从而使求解过程显得简单明了.     

海洋立管错列涡激振动特性数值模拟

为了掌握海洋立管系统的涡激振动规律,发展了广义α法求解圆柱振动方程,增强了解法的稳定性,在改进特征线算子分裂(Characteristic Based Split,CBS)求解流场方程的基础上,提出了流-固耦合有限元解法计算涡激振动问题,并通过基准算例验证了解法的精度和稳定性。运用该解法数值模拟了低雷诺数下多种工况条件时两错列圆柱的涡激振动过程,结果表明:当攻角较小时,上游圆柱脱落的涡直接与下游圆柱相互作用,增加了下游圆柱上、下表面的压差,导致大尺度涡激振动现象,而此时下游圆柱的振动频率由上游圆柱的涡脱落过程决定;当攻角较大时,下游圆柱将脱离上游圆柱的尾迹区,其绕流流场、受力情况及振动频率均趋近于单圆柱情况。研究结果可为海洋立管系统布置的工程应用提供参考。     

边界层局部粗糙壁面对大涡结构的非线性作用

在构建大涡结构理论模型的基础上，设计了局部喷入和吸出的结构来模拟局部粗糙壁面。采用直接数值模拟的方法，研究了在边界层流中局部粗糙壁面对大涡结构非线性作用的问题。数值结果表明，局部粗糙的性质、分布形式以及强度等因素均对边界层流动中大涡结构的非线性演化起到重要的作用。     

人工倾斜杨树应拉木内源激素分布规律的初步研究

采用高效毛细管电泳法(HPCE)来测定不同月份人工倾斜杨树树干形成层区域的5种内源激素即吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、吲哚-3-丁酸(IBA)、脱落酸(ABA)、玉米素(Z)含量的变化,研究倾斜杨树树干应拉区与对应区内源激素分布规律。结果表明,IAA在6月份时含量是最高的,在不同倾斜角度下,应拉区和对应区的IAA含量分布规律相同,倾斜30°时IAA含量最高而45°时含量最低,除30°外其他角度对应区含量都高于应拉区。GA3在4月份时含量最高,在一个生长周期即一年内对应区含量高于应拉区,倾斜15°和30°时对应区含量高于应拉区。IBA在不同生长季节、不同倾斜角度下呈现出对应区含量高于应拉区的分布规律。ABA(12月除外)和Z(12月和15°除外)也都呈现出与IBA相同的分布规律。     

南高丛越橘品种‘Sapphire’和北高丛品种‘Berkeley’ 正反交后代果实糖酸组分含量的遗传倾向

【目的】分析越橘亲本对其杂交后代果实糖酸性状遗传的影响,为科学选配亲本提供依据。【方法】以高糖高酸的南高丛越橘品种‘Sapphire’和中糖低酸的北高丛品种‘Berkeley’为亲本配置正反交组合,应用高效液相色谱（HPLC）技术对亲本及其杂交后代果实中糖和酸的组分及含量进行检测和分析。【结果】越橘果实中的果糖和葡萄糖是主要的可溶性糖组分,柠檬酸和酒石酸是主要的有机酸组分,各糖酸组分及总糖和总酸含量在正反交组合中均表现出广泛的分离,其中糖组分及总糖的变异系数大于15%,酸组分及总酸的变异系数大于30%,酸的变异幅度大于糖的变异幅度,说明酸含量的选择潜力大;杂交后代糖和酸含量的平均值均低于亲中值,呈衰退变异,正反交后代果糖、葡萄糖及总糖含量平均值倾向低糖亲本,而柠檬酸、酒石酸及总酸含量平均值倾向父本;糖含量在杂交后代中呈正态分布,表现为多基因控制的数量性状遗传,酸含量在杂种后代中呈偏向低酸的偏态分布,可能有主效基因存在。杂交后代糖酸性状的广义遗传力（H²）存在明显差异,果糖、葡萄糖、总糖、柠檬酸和总酸的H²较高,为0.66-0.86,其中以果糖最高,正反交组合分别为0.84和0.86,表明这些性状的变异主要来自遗传效应,遗传潜能大,而酒石酸的H²最低,正反交组合分别为0.22和0.30,表明酒石酸的遗传效应小,易受环境影响。【结论】越橘杂交后代果实糖酸组分及总糖总酸含量广泛分离,后代平均值均低于亲中值。糖呈正态分布,属多基因控制的数量性状,遗传潜能大,含量趋近于低糖亲本,具有一定的母性遗传倾向;而酸呈偏态分布,含量趋向于父本,明显受父本影响。     

Large-scale,decelerating, relativistic x-ray jets from the microquasar XTE J1550-564

We have detected, at x-ray and radio wavelengths, large-scale moving jets from the microquasar XTE J1550-564. Plasma ejected from near the black hole traveled at relativistic velocities for at least 4 years. We present direct evidence for gradual deceleration in a relativistic jet. The broadband spectrum of the jets is consistent with synchrotron emission from high-energy (up to 10 tera-electron volts) particles that were accelerated in the shock waves formed within the relativistic ejecta or by the interaction of the jets with the interstellar medium. XTE J1550-564 offers a rare opportunity to study the dynamical evolution of relativistic jets on time scales inaccessible for active galactic nuclei jets, with implications for our understanding of relativistic jets from Galactic x-ray binaries and active galactic nuclei.     

香梨杂种后代果形与果实品质的遗传分析

对香梨5个杂交组合、1个株间自交组合的59株杂种实生树的果形与果实品质进行了遗传分析。结果表明：香梨杂种后代果形普遍倾向于圆形的同时，也深受亲本的影响。果形指数是一个变异较大的性状。杂种后代果肉品质总体上趋中遗传，中上等品质的单系约占总杂种数的59．3％。还讨论了育种中综合考察果形的方法和香梨品质育种的若干问题。     

Resonant Nuclear Fusion Processes and the Gamma Rays of SS 433

Gamma-ray spectral lines have recently been reported coming from the celestial object SS 433, which is known to emit high-speed jets in opposite directions. The proposed identification of the lines as coming from fusion reactions on nitrogen nuclei as part of the carbon-nitrogen-oxygen cycle operating in the jets has now received observational support. Predictions of strengths and widths of additional lines which, if seen, would provide valuable new information about conditions giving rise to the jets are presented.     

Evidence for Alfvén waves in solar x-ray jets

Coronal magnetic fields are dynamic, and field lines may misalign, reassemble, and release energy by means of magnetic reconnection. Giant releases may generate solar flares and coronal mass ejections and, on a smaller scale, produce x-ray jets. Hinode observations of polar coronal holes reveal that x-ray jets have two distinct velocities: one near the Alfvén speed ( approximately 800 kilometers per second) and another near the sound speed (200 kilometers per second). Many more jets were seen than have been reported previously; we detected an average of 10 events per hour up to these speeds, whereas previous observations documented only a handful per day with lower average speeds of 200 kilometers per second. The x-ray jets are about 2 x 10(3) to 2 x 10(4) kilometers wide and 1 x 10(5) kilometers long and last from 100 to 2500 seconds. The large number of events, coupled with the high velocities of the apparent outflows, indicates that the jets may contribute to the high-speed solar wind.     

激光测距森林罗盘仪的研究

笔者将激光技术应用于森林勘测,研制出具有可见光导向、激光测距和坡面直读水平距三项主要功能的新型测量工具。本仪由发射系统和接收系统两部分组成。发射系统发射出红色激光束,在森林环境中设置出既定方位的可见方向线,作业人员可按照红色光斑的指示砍伐测线。激光束通过半楔形透镜,分为具有一定夹角的两束光,在接收杆上直接读取实际距离值。在坡面上测量时,若接收杆垂直于水平面,读数为斜距。若接收杆垂直于坡面,读数则为水平距。利用遮光罩或定角器可以保证接收杆垂直于坡面,发明了在坡面上测距不经斜距换算而直接获得水平距的新技术。     

A magnetized jet from a massive protostar

Synchrotron emission is commonly found in relativistic jets from active galactic nuclei (AGNs) and microquasars, but so far its presence in jets from young stellar objects (YSOs) has not been proved. Here, we present evidence of polarized synchrotron emission arising from the jet of a YSO. The apparent magnetic field, with strength of ~0.2 milligauss, is parallel to the jet axis, and the polarization degree increases toward the jet edges, as expected for a confining helical magnetic field configuration. These characteristics are similar to those found in AGN jets, hinting at a common origin of all astrophysical jets.     

Chromospheric anemone jets as evidence of ubiquitous reconnection

The heating of the solar chromosphere and corona is a long-standing puzzle in solar physics. Hinode observations show the ubiquitous presence of chromospheric anemone jets outside sunspots in active regions. They are typically 3 to 7 arc seconds = 2000 to 5000 kilometers long and 0.2 to 0.4 arc second = 150 to 300 kilometers wide, and their velocity is 10 to 20 kilometers per second. These small jets have an inverted Y-shape, similar to the shape of x-ray anemone jets in the corona. These features imply that magnetic reconnection similar to that in the corona is occurring at a much smaller spatial scale throughout the chromosphere and suggest that the heating of the solar chromosphere and corona may be related to small-scale ubiquitous reconnection.     

用遗传标记混合花粉估计玉米杂交当代优势和油分花粉直感效应

通过混合不同遗传票房花粉授粉法,探讨玉米杂交当代籽粒优势和高油玉米油分直感效应。对普通自交系与高油自交系和普通杂交种与高油杂交种２套材料的试验结果表明,杂交当代籽粒均存在杂种优势,杂交籽粒重增加幅度因组合而异。自交系间杂交籽粒重比母本自交粒平均增加约１０％,杂交种再杂交粒重平均增加２．９７％￣４．６８％,自交系和单交种的同一母本分别与普通玉米杂交和高油玉米杂交,杂交籽粒百粒重平均相差０．５ｇ,杂交籽粒含油量均增加。普通玉米间杂交籽粒含油量增加有超亲现象,普通玉米做母本和高油玉米杂交,籽料含油量增加,但无超亲现象,是高油玉米油分基因花粉感效应所致。估计出杂交当代玉米含油量的花粉直感效应值为０．３５。