摘要：利用可调谐半导体吸收光谱技术实现燃烧场温度二维分布重建。设计H2O模型温度分布范围为300～1300K,高斯型分布,利用Radon变换模拟实验测量结果。采用滤波反投影算法重建了两条吸收谱线强度场,进而得到气体温度二维分布,重建结果与模型符合较好。研究了不同投影数目和随机噪声对重建结果的影响,结果表明:随着投影数目的减少和噪声幅值的增加,重建温度分布均方误差增大,图像重建效果变差。当投影数目减小到4个,重建温度场已不能完全反映原始温度场信息。

摘要：可调谐半导体激光吸收光谱技术作为一种稳健的非接触测量技术,在燃烧和推进等恶劣流场的诊断中具有广泛的应用。开发了一种基于水吸收的可调谐半导体激光传感器,用于同时测量超声速地面测试设备的温度和速度,应用扫描波长吸收谱和免标定的波长调制谱可实现绝对测量。传感器在2.5kg/s质量流量的直连式超燃试验台上开展了工程试验研究,试验马赫数为2.0,总压为5.3～5.7atm(1atm=1.01325×105 Pa),总温为1100K～1700K,速度和温度的测量结果与模型预测值具有较好的一致性,验证了传感器设计的有效性,为工程应用提供了有力的技术支撑。

摘要：超燃冲压发动机激光吸收光谱测量系统目前主要采用分立式光学探头形式与发动机机体固定,但是受到探头尺寸的限制,无法获得高分辨率的流场信息。文中设计了一种基于自由曲面透镜和透镜阵列相结合的燃烧场高密度光学测量环。该测量环采用两层结构,发射端分别位于每条边最边缘位置,激光准直透镜和自由曲面透镜形成扇形光束,扇形光束穿过被测流场后,经过楔形镜偏转和聚焦透镜聚焦,进入接收光纤后传送至探测器。测量环接收单元最小间隔为5 mm,实现了在5 cm×7 cm空间内88条光线的密集排列。重点讨论光学系统光线分布设计方案,并给出收发端结构设计方案,实验结果表明,光线利用效率大于50%,光线总传输效率大于55%。设计的高密度光学测量环可以直接与发动机机体相衔接,避免环境因素干扰,可以实现对超燃冲压发动机隔离段、燃烧室出口等处温度、组分浓度的二维分布测量。

摘要：基于激光冷却与囚禁原理的原子阱痕量分析技术,可以对氪的放射性同位素进行高灵敏度检测,在地球物理与环境科学领域具有广泛应用。塞曼减速器可用于产生连续低速的原子束流,是原子阱痕量分析系统中的关键部件之一。采用永磁体设计的塞曼减速器组装和调试方便,磁场强度稳定,且不需要恒流电源和冷却装置,因此获得了越来越多的关注和研究。文中基于环形永磁体设计了一种用于氪原子的塞曼减速器,通过有限元分析得到了减速器磁场的空间分布,根据设计参数制造了环形永磁体塞曼减速器,测量了轴线上的磁场分布。减速器长度51.2 cm,有效减速区域长度46.9 cm,实测磁场与理论减速磁场最大偏差小于3.6 G,平均偏差1.3 G。进一步模拟了原子束流在设计磁场和实测磁场下的减速过程,并分析了磁场的径向变化对于原子束流减速的影响规律,结果表明:当原子束流直径小于20 mm时,该塞曼减速器可将初速度最大为250 m/s的氪原子减速至50 m/s。

摘要：园林的景观设计蕴含着丰富的文化价值,尤其是园林主题设计的理念,更是折射出园林设计的价值功能。现代化的园林景观建设要牢牢把握地区生态环境稳定的基本原则,充分发挥园林景观内部所有能够利用的空间,通过着重添加互动性景观,从而有效的完善地区的整体环境,园林景观的设计工作人员要把园林的基础情况和地区的基础信息充分结合,改善人们的居住环境,提高人们的生活质量,为人们的休闲娱乐提供具有丰富文化内涵和社会功能的园林休闲场所。

摘要：为探究植物和填料不同组合对复合垂直流人工湿地污染物去除效果的影响,采用复合垂直流人工湿地系统净化二级生活污水,且考察了冬夏两季湿地系统中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)、溶解氧(DO)以及pH的沿程变化。结果表明:湿地系统中污染物浓度沿程逐渐降低,当污水流经湿地系统时,大部分污染物得到去除,出水水质理想。通过填料与植物的不同优化组合,对比A、B两组湿地各级处理效果,得出最佳湿地三级优化组合模式为:第1级为风车草+钢渣,第2级为美人蕉+钢渣+石灰石,第3级为菖蒲+石灰石。

摘要：亚稳态氪原子具有较高的内能,在金属表面碰撞时会激发产生电子,利用电子透镜对退激发电子进行成像与检测,即可实现亚稳态氪原子束流强度以及空间分布的表征。基于该原理设计了一种亚稳态氪原子束流成像系统,采用有限元分析方法研究了电极间距、厚度与电势对退激发电子束流运动的影响规律。结果表明:成像弥散随着电子透镜聚焦能力的提升而减小。其亚稳态氪原子束流各物点成像误差在2 mm以内,成像大小为16.5 mm,平均误差为3.71%,最大误差为9.38%。

摘要：采用复合垂直流人工湿地系统对生活污水进行处理,研究该系统对污水中主要污染物的去除效果,并用PCRTGGE技术分析了湿地系统中微生物群落结构组成的多样性。结果表明:污染物浓度沿水流方向呈下降趋势,氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和生化需氧量(COD)平均去除率分别为59.5%、67.5%、75.6%、62.3%。溶解氧(DO)沿程逐渐降低,但在末端略有上升,pH基本维持在7.72~8.04,处于略偏碱性状态,污染物的去除效果良好;由于湿地系统中环境条件和营养水平的变化,在湿地系统的不同位置微生物种群存在共同种属和各自的特异种属,且微生物多样性指数从A1池至A3池沿程逐渐降低,群落结构间的相似性逐渐增大;系统中污染物去除与微生物多样性呈正相关关系。

摘要：激光吸收光谱技术在航空航天领域具有广泛的应用前景。文章利用多波长激光吸收光谱技术设计了气体温度二维重建系统,实现了燃烧场气体温度的二维重建,通过增加吸收谱线信息减少了投影个数。重建算法采用了遗传模拟退火结合序列二次规划(SQP)的混合算法,在实现全局寻优的同时提高了运算效率。建立了产物包含水的燃烧模型,利用8条水的近红外吸收谱线,对燃烧场温度进行了二维重建。通过在测量信息中添加不同比例的随机噪声,验证了算法的稳定性,并与双波长吸收法进行了对比。数值仿真实验结果表明,在低噪声环境下,两种方法的重建结果相当;但对于噪声较大的环境而言,多波长吸收法的重建效果更为稳定。

摘要：在“双碳”战略目标下,新能源开发、利用受到广泛关注。为此设计了一个以2-氨基对苯二甲酸为配体的金属-有机框架材料(MIL-125 MOFs),并用于电解水产氢和处理污染物的综合性实验。通过表面活性剂辅助法制备了系列MIL-125 MOFs材料,并利用X-射线粉末衍射仪、红外光谱、扫描电镜等表征了其结构与形貌。电化学测试表明制备的材料可显著降低电解水过电位,加快析氢速率;其与聚乳酸(PLA)混合制备的复合薄膜,在自然光下可有效降解水体中的罗丹明B(RhB)和抗生素。实验涵盖材料制备、表征及光电催化测试,可以使学生掌握多种实验技能,促进学生对新技术的认识,增强学生的创新能力与解决问题的能力,从而提升学生的创新思维和综合素质。