三轴旋转体的动不平衡模型的建立

在分析三轴旋转体的运动学和动力学方程的基础上,建立了旋转机械体的动不平衡模型,得出旋转机械体动不平衡力矩是加速度力矩、哥氏耦合力矩和离心耦合力矩之和的结论。三轴旋转体的动不平衡模型的建立,为消除动旋转机械体不平衡扰动提供了理论依据。     

波浪Boussinesq方程与缓坡方程的比较

分析、比较了近岸浅水波浪传播变形的Boussinesq方程和缓坡方程的形式与特点,建立了包含底摩擦能耗效应、波浪破碎效应和子网格效应的Boussinesq方程波浪数学模型,并介绍了处理动边界问题的窄缝法以及处理消波边界的海绵层技术．采用经验非线性色散关系,结合含非线性项的缓坡方程,得到考虑非线性作用影响的缓坡方程模型．用物理试验结果对两种模型进行验证,并用相关性分析方法对两模型的计算精度进行了分析与说明．     

糖酵解模型双曲型反应—扩散方程的振幅方程

在波动方程基础上，利用微扰理论求得糖酵解模型（修正Ｓｅｌｌｋｏｖ模型）双曲型反应－扩散方程的振幅方程，为数值研究提供了理论根据。     

用唯象方程探讨反渗透基本模型间的关系

本文介绍了四种反渗透模型和反渗透唯象方程,并利用唯象方程将四种反渗透基本方程在数学形式上统一了起来,这表明反渗透模型之间存在着内在联系。     

关于带周期系数的Bernoulli方程及其较好的离散模型

带有周期系数的Bernoulli微分方程解的存在性、唯一性和全局渐近稳定性被考虑,被获得的结果也适合它的特殊情况Logistic模型.同时,也给出了一个比较好的离散形式,它完全遗传了连续模型的性质.     

不同气体混合体系在聚二甲基硅氧烷膜中渗透过程的模拟与对比

分别对氮气-甲烷以及氮气-正戊烷两种混合气在聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜中的渗透过程进行了实验,并且分别利用Maxwell-Stefans (MS)方程与UNIQUAC方程的组合模型和Fick定律与Henry定律的组合模型模拟了该渗透过程。实验数据与模拟数据的对比结果表明：对于不凝性气体混合物(如N₂、CH₄等)的渗透过程,两种模型均具有较好的模拟效果;对于含有可凝性气体(如C₅H₁₂)的混合物,则只有MS-UNIQUAC模型具有较好的模拟效果。     

考虑温度记忆效应的形状记忆合金本构模型

近年来在形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）中发现的由于不完全马氏体逆相变引起的温度记忆效应,在智能材料与结构等领域具有潜在的应用价值,建立克服现存SMA本构模型不能考虑SMA温度记忆效应这一局限性的SMA本构模型具有理论和工程实际意义．本文在前期研究的基础上,基于作者提出的形状记忆因子的概念,综合运用热力学、连续介质力学和马氏体相变学的相关理论,建立了描述SMA的形状记忆因子、应力、温度间关系的形状记忆方程和描述SMA的应变、应力、温度间关系的力学本构方程．由形状记忆方程和力学本构方程构成的SMA本构模型,克服了现存SMA本构模型不能考虑SMA温度记忆效应的局限性．数值结果表明,该SMA本构模型能有效描述经历不完全马氏体逆相变的SMA的热力学行为,可为SMA温度记忆效应的应用研究提供理论基础．     

基于灰度值数学形态学算子的中值曲率驱动方程去噪模型

该文通过结合基于灰度值的数学形态学算子(闭开算子),给出了一个改进的中值曲率驱动方程模型,并与原中值曲率驱动方程模型作了比较,且在处理二值图像方面效果显著.主要的想法是在中值曲率驱动方程模型中结合闭开算子,在较好保护边界的前提下,增强方程的去噪能力,达到去噪和保护边界的一个平衡.最后给出基于本改进模型的数值计算差分模型,并且给出了几个具体图像在该改进下处理的结果.     

蒸气压和温度关系的参数拟合

以乙醇为例利用非线性拟合技术和文献报道的实验数据,探讨了纯物质蒸气压和温度关系及其参数的拟合问题.从拟合的残差平方和和误差的统计分布规律考虑,基于蒸发焓与温度关系(Clapeyron-Clausius方程)的多参数模型明显优于常用的二参数模型和Antoine 方程.     

计算可压缩流体流动的LB多速度模型

建立了用于计算可压缩流体流动的三速度六角形ＬａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎ模型，此模型要求粒子碰撞过程不仅满足质量和动量守恒，而且满足能量守恒．确定了此模型平衡态的形式，导出了此模型对应的宏观质量、动量和能量方程．此模型可用于计算具有温度变化的空气动力学问题．给出了一维压力波传播问题的计算结果．     

理想量子气体高温条件下的相对论熵变

在理想量子气体和相对论概念的基础上 ,根据相对论的态密度和量子统计的粒子数密度、能量密度的结论 ,通过严格的理论推导 ,得出理想量子气体在高温条件下的相对论性的状态方程、热容量以及等压、等容、等温三种过程的熵变 ;并将经典理想气体、非相对论理想量子气体、相对论理想量子气体在高温条件下的熵变相比较 ,指出非相对论理想量子气体与经典理想气体的差异在于描述微观体系的波涵数的对称性 ,相对论理想量子气体与非相对论理想量子气体的差异在于相应的态密度的不同 ;阐明高温条件下相对论理想量子气体的熵变在量子统计领域中的先进性以及对聚变核反应中高温电子气的应用前景     

量子卡诺热机的优化性能

研究了量子卡诺热机的最优性能,得到了量子卡诺热机输出功率和效率的优化关系及其它特性参数,揭示了经典卡诺热机为量子卡诺热机的经典极限。     

热泵型空调机组室外机制冷剂侧换热与流动

针对热泵型空调机组室外机换热面积通常大于室内机换热面积的特点,对室外机换热面积变化对其换热量及机组性能系数的影响进行了研究。分别在制冷和制热工况下测试了室外机沿制冷剂管路管壁温度。在此基础上,建立了室外机传热和制冷剂流动计算模型,并对以R22为工质的一机组进行了实例计算。结果表明：制冷剂在冷凝器和蒸发器内的相变过程均为非定温过程,但温度变化较小,且供热时作为蒸发器的室外机的压降大于制冷时作为冷凝器的室外机的压降。当室外机换热面积远大于室内机换热面积时,室外机换热量和机组性能系数均随换热面积的减小而减小,但减小的幅度远较换热面积减少的比例小得多。且在制热工况下的影响远小于制冷工况。     

耦合谐振子的量子绝热捷径设计

量子绝热捷径技术旨在加快量子绝热慢过程, 已经被广泛用于原子的冷却、转移等量子信息处理过程. 研究耦合谐振子模型的量子绝热捷径设计及其热机应用, 基于耦合谐振子模型的量子不变量, 首先得到 Ermakov 方程, 然后反设计耦合谐振子频率, 最终加快绝热过程而不产生末态激发. 本工作为耦合谐振子的量子态操控及超绝热量子热机提供了新思路.     

空位波理论——量子化的唯象理论与晶格动力学的关系

本文对文献[1]提出的物理模型进行了严格的量子化处理。结果表明,声子模型与完美晶体的空位波量子模型一致,得到了晶体低温比热与单空位浓度的关系。     

基于第一性原理的碳纳米管热输运的计算

基于第一性原理的密度泛函理论方法对碳纳米管结构进行优化,计算出原子间的力常数.在此基础上,计算碳纳米管的声子色散关系,并且利用量子非平衡格林函数方法研究碳纳米管的热导.计算结果表明:随着碳纳米管管径的增大,碳纳米管的声子透射系数和热导均增大;然而对于碳纳米管平均单位面积热导,发现在低温区和高温区具有显著不同的性质:在低温区,不同手征类型的碳纳米管热导几乎接近;在高温区,锯齿型碳纳米管的单位面积热导随着管径的增大而增大,而扶手型碳纳米管的单位面积热导几乎不随管径的变化而变化.     

超薄氩膜热传导的分子动力学模拟

采用基于经典理论的平衡态分子动力学(EMD))方法，在无量子化修正的条件下，计算了固态氩(Ar)在低于其Debye温度(92K)下的导热系数．温度在20K以上时，模拟结果和实验值吻合较好，说明固态Ar的量子化效应对其热传导性能影响不大，温度低于20K时，由于模拟区域对长波声子的裁剪作用使得模拟结果比实验值低．在此基础上，使用经典分子动力学基于三向、两向周期性边界条件的各向异性非平衡态薄膜模型，模拟了超薄Ar膜在40K的导热系数，2种模型给出了具有相同变化趋势的薄膜热传导特性曲线，即：随着膜厚的增加，导热系数增大，且模拟结果同模拟区域横截面大小无关．在相同条件下，2种模型得到的氩膜导热系数相差10％左右．     

自旋系统量子布雷顿热机循环性能分析

本文建立了一种以无相互作用的自旋1／2系统为工质的量子布雷顿热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,并在一般情况下和高温极限下对循环的功率进行优化分析。     

非谐效应对双原子分子气体振动比热的影响

本文采用双原子分子的量子非谐振子模型,讨论了三次非谐振项对振动比热的修正.得出在高温情况下,双原子分子气体的振动比热随温度的升高而增加时,其三次非谐振项的增加比二次非谐振项更快,由CO光谱数据也证明了这一结论.     

磁性薄膜热力学性质的变分累计展开研究

采用变分累计展开 (简称VCE)方法研究了量子Heisenberg薄膜 ,计算了内能和比热的累积展开 从三级累积展开的结果 ,发现在临界约化温度处内能不连续 ,一级除外 ;而比热到三级都是不连续的 .