含湿多孔介质中热质耦合现象的松弛性研究

针对一维多孔介质的第一类边界条件,对同时考虑非傅里叶效应和非斐克效应的高强度快速干燥条件下热质交换的普遍微分方程组进行求解. 研究了高强度快速干燥过程中,多孔介质内部非傅里叶传热、非斐克传质之间的相互耦合现象,为多孔介质内部温度场和湿度场的正确确定及控制奠定理论基础.     

含湿多孔介质中热质耦合现象的松弛性研究

针对一维多孔介质的第一类边界条件,对同时考虑非傅里叶效应和非斐克效应的高强度快速干燥条件下热质交换的普遍微分方程组进行求解.研究了高强度快速干燥过程中,多孔介质内部非傅里叶传热、非斐克传质之间的相互耦合现象,为多孔介质内部温度场和湿度场的正确确定及控制奠定理论基础.     

含湿多孔介质中热质耦合现象的松驰性研究

针对一维多孔介质的第一类边界条件，对同时考虑非傅里叶效应和非斐克效应的高强度快速干燥条件下热质交换的普遍微分方程组进行求解。研究了高强度快速干燥过程中，多孔介质内部非傅里叶传热、非斐克传质之间的相互耦合现象，为多孔介质内部温度场和湿度场的正确确定及控制奠定理论基础。     

附加集热窗温室型太阳能枸杞子干燥装置的数学模拟

根据传热、传质学原理和构杞子的干燥特性方程,建立了附加集热窗温室型太阳能拘杞子干燥装置(AG-I)的数学模型,该模型对薄层、厚层物料均适用。通过对模型的数值求解得到了装置的优化设计参数,数值计算结果与测试结果有较好的一致性。     

泵浦光参量变化对激光等离子体烧蚀压力的影响

采用非平衡的辐射流体力学模型系统地研究了长脉冲弱激光与平面碳靶相互作用的物理过程,包括激光在等离子体中的传播和吸收,等离子体的流体力学发展和热力学状态等.考虑的方程有:等离子体流体力学方程组,激光吸收方程,非局域热动平衡电离下电子占据概率的速率方程组,电子离子的能量守恒方程组和光子的能量输运方程(三温方程组),以及描述物质状态的方程等.对于流体力学方程组,采用Von Newman显式格式进行求解.对于三温方程的求解必须采用隐式格式,所以采用整体线性化迭代格式迭代求解.     

不同介电系数下同轴线电场分布的计算方法

在线性各向同性电介质中,为了弄清高斯定理法和拉普拉斯方程法的差异,在深入分析拉普拉斯方程推导过程的基础上,采用2种解法对同轴线之间的电场分布进行了研究.结果表明,在均匀、线性、各向同性电介质中,系数e为常数,电位函数满足拉普拉斯方程;在非均匀、线性、各向同性电介质中,系数e为标量,电位函数满足修正的拉普拉斯方程,高斯定理法与修正的拉普拉斯方程法获得结果一致.在线性、各向同性电介质中e可能为常数或标量,建议将e称为介电系数.     

利用算子分解求解常系数非齐次线性微分方程

利用算子分解的方法给出了常系数非齐次线性微分方程的复通解.利用此通解,给出了特征根具有重数时齐次方程特解的形式,从而得到齐次方程的通解.给出了非齐次方程实的特解,从而得到了非齐次方程的通解.     

细陶瓷棒的脉冲热流波动传播行为

用脉冲激光模拟微小圆柱陶瓷棒的脉冲内热源情形,实验研究了脉冲内热源对圆柱陶瓷端面温度场变化施加的影响.实验发现,陶瓷棒端面存在温度波动等非傅里叶导热现象.并且用存在内热源项的双曲导热控制方程和热量波动传播理论解释并定性地模拟了这种非傅里叶导热过程,得到了热流波动传播的实验证据.实验与理论计算结果表明,热弛豫时间τ对微小空间尺度下非均质材料的急速传热过程起着主导作用.     

试验方法对砖的干燥收缩的影响试验研究

非烧结砌体干燥收缩导致墙体开裂,试验方法不同使测得的干燥收缩值相差很大.通过试验研究了温度、通风条件和干燥剂对试验环境相对湿度的影响,并分4组进行共40个混凝土砖的干燥收缩对比试验,研究了不同干燥收缩试验方法对砖的总干燥收缩的影响.试验表明,温度越高,相对湿度越小,试件干燥速度越快,干燥收缩越大.GB/T2542、GB/T4111和ASTM-C426方法测得的总干燥收缩值比BS/EN772-14测得的大28.6%,比AS/NZS 4456.12测得的小27.2%.建议取块体干燥收缩值的50%作为砌体结构设计规范的干燥收缩值.     

数学物理方法课程中非线性方程的教学研究

将非线性数理方程引入数学物理方法课程的教学内容中,反应了物理学等领域的最新研究进展.与传统的线性数理方程相比,非线性方程的求解过程十分繁琐.为此,通过使用一种简单易懂的数学方法——G'/G展开法,解析求解了描述光脉冲传输的非线性薛定谔方程,获得了双曲函数型行波解、三角函数型行波解和平面波解.     

非费克质量传递的“瞬态薄层”模型

提出了超常质量传递的“瞬态薄层”模型－在超常质量传递条件下，紧靠介质内受质量扰动的位置，存在一“薄层”区域，该薄层内的质量传递必须考虑非费克效应，而在此薄层外，介质内其他部分部分的质量传递仍近似符合费克定律，“薄层”区域边界上的质量传递满足连续性边界条件，文中以受脉冲质量拢动的质量传递过程为例，采用类似于非傅里叶导热方程的双曲线非费克质量传递方程来描述该“薄层”内的的非费克质量传递，并用有限差分结合MacCormack预测－较正法对其进行了数值求解，在分析介质内出现的非费克效应的同时，得出了“瞬态薄层”厚度与介质的质松时间，质扩散率以及质量扰动的强度和瞬时性强弱的相关关系。     

被干燥多孔物料中孔隙大小及分布的探讨

从多孔物料的微观结构出发,利用平衡湿含量的实验数据,对三十多种多孔建筑物料的孔隙分布规律进行了分析,结果表明其分布服从对数正态分布.得出了降速干燥阶段多孔物料孔隙中水液面蒸气相对分压与湿含量的关系式,计算值与实验值具有较好的一致性,均方根误差为3.01%.还分析了降速干燥阶段多孔物料中孔隙分布参数、温度、湿含量对其中水液面蒸气相对分压的影响.     

快速瞬态质量传递规律的数值模拟分析

对快速瞬态质量传递过程进行了数值模拟计算,研究了质量松弛时间、质量扰动浓度及扰动方式等因素对快速瞬态质量传递规律的影响.结果表明,质量松弛时间是影响快速瞬态质量传递规律的重要因素,质量扰动浓度及扰动方式等对快速瞬态质量传递规律也有一定影响.     

变质量断裂模型及其实验研究(英文)

从能量方程求得具体的裂纹扩展方程是困难的,因为在一般情况下,我们还不知道断裂过程中各种能量以什么样的比例存在于系统中。鉴于此,我们考虑将动量方程用于裂纹扩展研究。建立一个以动量定律而不是以能量原理为基础的断裂模型。这种模型的建立是基于这样的认识,即裂纹体在断裂过程中,即使其整体动量,动量矩是守恒的情况下,其局部动量、动量矩也是不守恒的。或者说,动量平衡方程是非局部的,通常的局部化假设在裂纹扩展展过程中是不成立的。在此基础上种文中以裂纹尖端局部区域为研究对象,从多方面论证了该区域作用有不平衡力,正是这个不平衡力的大小,方向等的变化控制着裂纹扩展过程,建立了变质量断裂模型。该模型以随裂纹尖端运动的局部区域作为变质量系统,研究该系统质量和作用在该系统上力的变化,以此研究裂纹扩展过程,从而给出了裂纹扩展遵循的一般方程。本文用自行研制的裂纹扩展速度测定仪测得的裂纹扩展速度,在平面应力Ⅰ型裂纹条件下,在一定程度上验证了理论的正确性。     

快速干燥过程中多孔介质内部湿分挤压流动的研究

提出了简化的弯通道模型.根据多孔物料的结构和干燥过程的特点,通过实验观测湿分在一定压力差作用下的迁移行为,着重研究快速干燥过程中多孔介质内部湿分的挤压流动现象.实验结果表明在一恒定温度下,当干燥物料两端的压力差逐渐增大时,湿分由物料内部到达外表面所需的时间逐渐减小且在相同的压力差降下,时间减小的幅度越来越小.在相同的压力差下,当液体温度升高时,湿分由物料内部到达外表面所需的时间随之减小.     

两种修正达西模型对平板通道内流动换热的影响

采用数值模拟的方法,对层流状态下恒热流壁面平板通道完全填充多孔介质的流动换热进行了相关研究.通过局部热平衡模型描述多孔介质内的换热,分别用Brinkman-Darcy流动模型和Brinkman-Forchheimer-Darcy流动模型描述多孔介质内的流动,并对比了两种流动模型下的流动换热性能.结果表明:Re数较小时,两种流动模型下的换热差异很小(壁面平均Nu数相差1%);随着Re数的增大,两种流动模型下的速度场和温度场差异增大,因而为了更准确的描述添加多孔介质后通道内的流动换热变化,在Re数较大时,需采用BDF流动模型.     

模拟给定压强边界流动的HSMAC方法

采用HSMAC(Highly Simplified Marker And Cell,HSMAC)数值模拟方法对物理模型给定进出口压力边界的流体问题进行数值模拟研究.对压力边界的处理有两种方法.第一种方法是采用线性外推来联系物理模型内部区域与边界压力关系的.第二种方法是通过给定边界压力解关于边界速度的动量方程、质量守恒方程来求出边界速度从而进行计算.通过两种不同的方法解得的结果不同.第一种方法得到一个流体从非充分发展到充分发展的流场,但第二种方法流体是完全充分发展的流场.进一步分析表明,第一种方法适合于发展段流动的计算,第二种方法适合于充分发展段流动的计算.     

多孔窗的传热传质分析与制冷性能研究

该文从连续介质力学的观点出发，提出了描述多孔介质非饱和热质传递的一般方程式，并针对二维多孔窗模型，采用ＳＩＭＰＬＥ方法进行了数值求解，得到了不同运行工况下的床内各量的场分布及其蒸发制冷量分布，同时对环境参数与多孔窗内部热质传递及其换热性能之间的内在联系进行了分析。