简介:在微流控系统中,稳定、可控的柔性气-液界面可实现声流体颗粒富集、微纳操作、快速气-液反应等各种实际物理和生化应用.微流道内气-液界面的抗流体剪切能力对于增强微尺度下气-液界面的可控性具有十分重要的意义.为此,文章研究了具有高稳定性、高可控性、可阵列化的微尺度驻停气泡现象.利用嵌入局部裂隙的微流道以及与之平行的气体流道,可对驻停气泡的生成和形态进行有效调节,并利用其可控的气-液界面实现多种功能化应用.在此基础上,文章进一步研究柔性可控气-液界面的抗流体剪切能力,对形态变化中的气-液界面受力进行分析,利用仿真和实验手段研究不同状态下气-液界面的形状特征,研究不同的液体驱动压力、裂隙尺寸以及裂隙形状对气-液界面抗剪切能力的影响,并将界面的曲率半径作为气泡驻留与否的判定依据.文章对驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力的研究有助于优化其控制方法,增强其控制稳定性并拓展其潜在应用场合.
简介:在B3LYP/6-311+G(3df,2p)水平上对HS和HOO反应中的所有物种进行了几何构型优化和频率计算,采用QCISD(T)/6-311+G(3df,2p)方法获得了各物种的单点能,构建了HS和HOO反应在单、三重态势能剖面.结果表明,HS与HOO反应体系中存在2种不同的抽氢通道,在单、三重态势能面上生成的产物分别为[1P1(H2O2+1S),1P2(H2S+1O2)]和[3P1(H2O2+3S),3P2(H2S+3O2)].标题反应主要发生在三重态势能面上,优势通道[R→3TS2→3P2(H2S+3O2)]的活化能为9.99kJ·mol-1.此结果对认识大气硫迁移转变规律具有实际意义.
简介:采用QCISD(T)/6-311+G(3df,p)//B3LYP/6—31G(2dr,p)方法研究了HOS和0H的反应机理,获得了生成产物P1(SO+H2O)和P2(SO2+H2)的6条不同路径且构建了其单重态势能面.结果表明,P1(SO+H2O)为主产物,优势路径R(HOS+OH)→1M1→TS→iso→IM4→TS3→P1(St)+H20)和R(HOS+OH)→IM1→TS4→P1(SO+H2O)的表观活化能分别为~95.90和-95.92kJ·mol-1.根据经典过渡态理论结合隧道效应校正计算了标题反应在200K~2000K温度范围内总的表观速率常数ktot,拟合得到其三参数表达式k(T)=1.13×10^-21T2.69exp(-12842.30/T).基于统计热力学原理预测了标题反应中所有稳定物种的生成焓(ΔfH298)、熵(S298S)和热容(Cp,200K~1000K).理论结果与实验数据较为接近.
简介:利用有限元方法对空间核反应堆电源系统(spacepowerreactorsystems,SPRS)中热管冷却反应堆燃料组件进行了稳态热分析。针对相邻燃料组件间的理想接触与非理想接触两种情况,评估了组件间的热接触状况、功率水平对其温度场分布的影响。结果表明:相邻燃料组件间在理想接触情况下,温度最高点位于燃料棒中心,随着表面传热系数的减小,温度最高点逐渐偏离燃料棒中心位置,且最高温度随功率水平的增大而呈线性增大。
简介:采用光电法研究炸药反应区结构的实验装置如图1所示,炸药装置用平面波透镜起爆。为了屏蔽炸药爆轰发光,在炸药样品和窗口材料氯仿之间用0.01mm厚的铜箔隔开。然后用硅油将铜箔紧紧地贴在被测样品的表面,其目的是避免炸药样品与铜箔之间有空气隙存在,以免其影响测试精度。为了防止氯仿的渗漏,在铝套筒和炸药样品之间用真空油脂密封。光纤一端直接插入装置之中,另一端和高温计的各通道相连。炸药爆轰后,在透明液体氯仿中产生冲击波,在冲击波作用下液体发光,光纤和光电倍增管将光信号转变为电信号,记录在示波器上,计算得到氯仿中的冲击波温度随时间的变化曲线。
简介:采用密度泛函理论的B3LYP方法、从头算的MP2方法和自洽反应场极化连续模型(PCM),在6-311++G(2d,2p)基组水平上研究了N,N’-二甲基-S-异苯并呋喃在气相和溶液中发生S→N烷基重排反应的机理、溶剂效应和取代基效应.结果表明:该反应通过四元环机理和双位迁移机理生成产物,在气相和溶剂水中,双位迁移途径的能垒均比四元环途径低,反应主要通过双位迁移途径生成产物.在气相,苯环上发生-Cl,-NO2和-OCH3取代时,双位迁移途径的能垒在MP2/6-311++G(2d,2p)水平上比没有取代时分别低4.18,7.61,4.96kJ/mol,反应的取代基效应不明显.而在溶剂水中,苯环上发生-Cl,-NO2和-OCH3取代时,双位迁移途径的能垒在PCM-MP2/6-311++G(2d,2p)水平上比气相时分别低37.73,39.96和37.17kJ/mol,反应的溶剂化效应非常明显.理论研究结果与实验观察结果一致.