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World File Search System粒子运动
一组基准测试，用于在细胞方法中验证3D粒子
摘要 - 虽然粒子中的方法（PIC）方法是相当的，但对新开发的方法和单个代码的验证和验证主要集中在一些测试案例的特殊选择上。这些测试用例中的许多涉及一维模拟。这是由于（准）分析解决方案的可用性或历史原因。ad的测试通常集中于对特定物理问题（例如粒子排放或碰撞）的研究，并且不一定研究完整特色的PIC代码所需的算法套件的综合影响。由于三维（3D）代码成为标准，因此缺乏基准测试可以确定这些代码的有效性；现有论文要么不研究数值实验的细节，要么提供其他可测量的数字指标（例如噪声），这些指标是模拟的结果。本文旨在提供几种测试用例，可用于验证和基准在3D中的细胞代码中粒子标记。我们专注于无碰撞的示例，并且可以以合理的计算能力运行。四个测试案例以显着的细节呈现；其中包括基本的粒子运动，束扩展，血浆的绝热膨胀和两个流不稳定性。所有提出的案例均可根据现有的分析数据或其他代码进行比较。我们预计这些情况应该有助于解决基准标记和验证问题的空隙，并有助于在细胞代码中开发新粒子。
利用铝粉激光辅助还原铁矿石
本研究报告了使用铝粉作为还原剂对铁矿石废料进行激光辅助还原的方法。由于气候变化和全球变暖形势，寻找和/或开发绿色和可持续的钢铁生产工艺已变得至关重要。在这方面，本文提出了一种利用铁矿石的新方法，研究通过铝粉的金属热反应还原铁矿石废料的可能性。对铁矿石粉进行了激光处理，重点研究了 Fe 2 O 3 - Al 相互作用行为和铁矿石还原的程度。材料之间的反应以相当激烈的不受控制的方式进行，导致形成富铁域和氧化铝两个独立的相。此外，还观察到 Al 2 O 3 和 Fe 2 O 3 熔体的组合，以及金属间化合物等过渡区域，表明在孤立区域发生了不完全还原反应。还原铁液滴易于形成球形，主要集中在 Al 2 O 3 熔体表面附近或与氧化铁的界面处。采用扫描电子显微镜、能量色散 X 射线光谱和波长色散 X 射线光谱分析来分析反应产物的化学成分、微观结构和形态外观。使用高速成像研究过程现象并观察粒子运动行为的差异。此外，从 X 射线计算机微断层扫描获得的测量结果显示，在 Fe 2 O 3 - Al 粉末床的激光加工过程中，约有 2.4% 的铁被还原，很可能是由于反应时间不足或两种成分的当量比不合适。
纽约州中学科学学习标准
[澄清声明：重点是开发复杂程度各异的分子模型。简单分子的例子包括氨和甲醇。扩展结构的例子包括氯化钠或钻石。颗粒级模型的例子包括图纸、3D 球棒结构或显示不同物质与不同类型原子的计算机表示。][评估范围：评估不包括价电子和键合能、讨论组成复杂结构的各个离子或复杂分子或扩展结构中所有单个原子的完整描述。]MS-PS1-3. 收集并理解信息以描述合成材料来自自然资源并对社会产生影响。[澄清声明：重点是经过化学过程形成合成材料的自然资源。新材料的例子包括新药、食品和替代燃料。][评估范围：评估仅限于对所提供证据的定性解释。]MS-PS1-4开发一个模型来预测和描述当添加或移除热能时物质的粒子运动、温度和相（状态）的变化。[澄清声明：重点是固体、液体和气体的定性颗粒级模型，以表明添加或移除热能会增加或减少粒子的动能，直到发生相变。模型的示例可以包括图纸和图表。粒子的例子可以包括离子、分子或原子。物质的例子可以包括氯化钠、水、二氧化碳和氦气。] MS-PS1-7. 使用证据说明密度是一种可用于识别物质样本的属性。
第4章aharonov-bohm效应和几何阶段
颗粒场相互作用的电动力学的有趣而遥远的方面涉及电磁电位！和A及其在带电颗粒的量子机械中的作用。在上一章中，考虑了使用矢量电位a的物质辐射相互作用（和相关光谱过渡）。当这些波穿过电势的区域时，了解量子机械粒子波的相位如何影响也很重要！和a为非零，而e和b为零。场和电势被认为是静态的。唯一的时间依赖性是由粒子运动引起的，这是如此轻微，以至于可以被视为，如下所述。尽管Aharonov-bohm效应是微妙的，但有望遇到的主要想法。效果直接与量子电动力学（QED）有关。对量规场理论是理论的，它是物理学的标准模型（其中一个适中的QED），并且可以瞥见弱力和强大的力量。对我们来说，其重要性是，当多原子分子的锥形相交通过细胞核的运动发挥作用（有时被包围）时，它与遇到的几何阶段具有不可思议的相似之处。aharonov-bohm效应（以下称为AB效应）是研究分子中圆锥形相交的良好发射点。与大多数科学发现一样，它在无数的先驱和互补研究中进入了进入。它不像正确的时间在正确的位置那样原始。通量量化与AB效应的磁性版本相似，由伦敦预测，由其他人精炼，并包含在1957年Bardeen，Cooper和Schrieffer传递的Fin ished产品中（BCS理论）。Ehrenberg和Siday在十年前（1949年）发表了一个现场结果。Yang和Mills的1954年Pre Scient论文将AB效应的U（1）量规对称性与SU（2）；本文为所谓的物理学标准模型提供了数学基础。David Bohm的1959年论文和他的研究生Yakir Aharonov是关于量子机械效应的，当粒子穿过
超音速中的质量、动量和能量传递...
气溶胶沉积 (AD) 可通过气流中的粒子沉积形成致密涂层；在 AD 中，气溶胶通过收敛-发散喷嘴，以超音速粒子速度促进惯性粒子撞击所需基材。与热喷涂方法不同，AD 可以在接近室温下应用；与冷喷涂不同，在 AD 中，气溶胶通常在喷嘴上游处于大气压下。尽管之前已成功演示了 AD，但与 AD 系统中粒子运动相关的许多方面仍不太清楚。在这项工作中，我们模拟了具有平面基材的狭缝型收敛-发散喷嘴的典型 AD 工作条件下的可压缩流场分布和粒子轨迹。在检查流体流动分布时，我们发现速度和压力分布以及冲击结构对喷嘴的上游和下游工作压力很敏感。这些最终会影响粒子撞击速度。重要的是，在 AD 中，粒子阻力状态是动态的；粒子克努森数和马赫数都可以相差几个数量级。为了辅助粒子轨迹模拟，我们训练了一个神经网络，根据现有实验数据、理论极限和新的直接模拟蒙特卡罗 (DMSC) 结果预测粒子上的阻力。基于神经网络的阻力定律取决于马赫数和克努森数，与 DSMC 模拟数据相比，其一致性比预先存在的相关性更好。借助该定律，粒子轨迹模拟结果表明，对于给定的粒子密度，存在一个最佳粒子直径，以最大化粒子撞击速度。我们还发现，在 AD 中，粒子会经历与尺寸相关的惯性聚焦，即存在一个特定的粒子直径，其中粒子沉积线宽最小。小于此直径的粒子聚焦不足，大于此直径的粒子聚焦过度，因此在两种情况下都有较大的沉积线宽。使用轨迹模拟，我们还开发了一个框架，可用于评估喷嘴上游任何气溶胶尺寸分布函数的位置相关质量、动量和动能通量到沉积基质的通量。结果表明，对于实验室可达到的典型气溶胶浓度，动能通量可以接近在具有相变的对流传热中通常观察到的量级，因此 AD 中的平动能到热能的传递可能是形成致密涂层的关键因素。关键词：气溶胶沉积；收敛-发散喷嘴，惯性聚焦；惯性撞击；直接模拟蒙特卡罗