含有非热力学平衡离子和尘埃颗粒电荷变化的热尘埃等离子体中的尘埃声波

使用约化摄动法得到了描述含有尘埃颗粒电荷变化、非热力学平衡离子和玻尔兹曼分布的电子的热尘埃等离子体中尘埃声波修正的KdV(mKdV)方程.并对孤立波受尘埃流体、离子和电子的温度,非热力学平衡快离子参数,尘埃电荷变化以及尘埃颗粒、离子和电子数密度的影响进行了数值模似.     

CO2在离子液体中溶解度的模型研究

将PRSV状态方程应用到CO2气体在离子液体中的溶解度计算，并根据离子液体在不同温度下的密度数据，得到了PRSV状态方程用于离子液体时的方程参数，分别用与G^E模型NRTL相结合的Wong-Sandler和van der Waals混合规则来关联计算CO2气体在离子液体中的溶解度，并优化得到气体与离子液体的交互作用参数。其计算结果的平均相对误差分别为9．45％和6．60％。     

尘粒电荷变化的尘埃等离子体中的MKP方程

使用约化摄动法得到了描述含有尘埃颗粒电荷变化、非热力学平衡离子和玻尔兹曼分布的电子的热尘埃等离子体中的二维尘埃声波的Modified KP(MKP)方程.数值模拟结果表明,诸多等离子体参数,如快离子数,尘埃电荷变化、尘埃流体、离子和电子的温度,以及离子的数密度等均会影响和改变孤波的振幅和宽度.     

极化率“几何平均值”分析与三维强关联费米子系统的相分离

提出用粒子数密度极化率的“几何平均”刻画强关联费米子系统的非高斯关联效应. 先用准高斯近似方法求出巨热力学势的参数方程表达形式, 再讨论一般热力学性质. 对称性幺正费米子系统的基态能量与理想无相互作用的基态能量的比值给出了普适常数 的定义, 利用准高斯近似方法得到的x = 4/9, 与部分实验或蒙特卡罗结果精确一致. 对于极化的幺正费米子基态, 物理化学势能通过一个非线性变换与无相互作用费米气体的费米动能相联系. 三维幺正费米子相分离的状态方程给出了临界极化比率dC与普适常数x的解析关系： dC = [1-（1-x ）6/5]/[1＋（1-x ）6/5]. 所得临界极化率dC ≈ 0.34与实验精确一致, 而且基态能量标度函数 与蒙特卡罗数值模拟行为符合.     

二甲醚热力学性质的计算

利用现有的二甲醚气相状态方程、饱和气液密度方程、蒸气压方程、理想气体定压比热容等方程,计算得到了二甲醚的饱和液体熵和饱和气体熵.从气相维里方程出发,结合Clapeyron方程计算得到了二甲醚的饱和蒸发焓.采用偏差函数法及陈则韶教授提出的饱和液体焓推算公式,计算出了二甲醚的饱和气液焓和临界焓值.最后,开发了二甲醚热力学性质的计算程序,并得到了从235 15K至临界点的二甲醚饱和热力学性质表,计算结果的精度在±2%内,可为工程实际应用提供服务.     

MEEVA源生成Ti金属等离子体粒子密度和电离度的原子发射光谱诊断

利用原子发射光谱对等离子体粒子密度进行诊断的Saha-Boltzmann方程法,并对其进行了改进.并结合多谱线斜率法,针对用英国avantes公司生产的AvaSpec-2048FT-8-RM型光栅光谱仪采集到的金属蒸汽真空弧(MEVVA)源生成的金属钛等离子体的发射光谱,对其电子、离子温度,电子、原子、一价离子和二价离子密度,原子和一价离子电离度进行诊断;对MEVVA Ti等离子体的热力学状态进行了判断;从而实现MEVVA Ti等离子体的发射光谱诊断.此外,还对MEVVA Ti等离子体参数随离子源工作弧压的变化情况进行了讨论.     

离子液体中的 Lebowitz长度

利用超网链（HNC：the hypernetted chain）积分方程计算了简单离子液体的直接关联函数C（r;T,ρ）。由这些关联函数可以研究离子液体的Lebowit长度，把计算的数值结果与S.Belciranov和M.E.Fisher（BF）的解析结果相比较，发现解析结果只在密度很小（ρi^*-10^-3,ρi^*是第i种离子的约化密度）时与数值结果符合很好，当密度较大时解析结果就有了很大的偏差，而且通过ζL的发散看到在密度很小时系统中会形成大的中性簇。     

碰撞等离子体的电磁不稳定性

Kraus与Watson曾指出,在密度充分低的等离子体中,玻尔兹曼方程中的碰撞项可写成-vf_1(v表示碰撞频率,f_1为扰动分布函数).这就是说,可采用克鲁克方程来描述等离子体.Greifinger利用克鲁克方程分析试验电荷通过低密度等离子体时,碰撞效应与合作效应对稳定性的影响.Sutton与Sherman用克鲁克方程讨论了工程等     

MEVVA离子源等离子体密度测量

采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ离子源中的等离子体，得到了单探针，双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布。其中离子密度随离子源径向的分布近似为高斯分布，还研究了等离子体密度与弧流的关系，并采用加会切磁场的方法试图改善等离子体密度的径向分布的均匀性，得到了一些有益的结果。     

雷德利克-邝气体的热力学性质

雷德利克-邝方程是实际气体的一种模型,对于烃类等非极性气体,它的精确度比范德瓦尔斯方程更高。依据热力学理论,根据状态方程导出雷德利克-邝气体的内能、熵和热容量都是温度和体积的函数以及雷德利克-邝气体的临界压缩因子为1.2824。     

稀薄等离子体羽流稳态流动粒子模拟

以稳态等离子体推力器羽流为研究对象,基于单元粒子法一直接模拟蒙特卡罗法混合法,建立数值仿真模型,研究流场电势、电子数密度、离子电流密度分布,通过与实测数据及已有模拟结果的比较验证模型.电子动量方程简化中,考虑电子和离子与中性粒子的碰撞效应,采用交替方向隐式法求解等离子体电势,所得仿真结果优于忽略该效应的Boltzmann模型,尤其是在流场翼部.本研究对电推力器的污染评估具有参考价值.     

真空中铝锡合金激光等离子体的时间演化研究

利用时间分辨发射光谱法测量了真空环境中激光Al-Sn合金等离子体时间演化光谱,结合基于流体动力学方程和辐射输运方程的多元素激光等离子体辐射流体动力学模型及程序,模拟了Al-Sn合金等离子体在真空中的膨胀演化,实现了不同电荷态Al、Sn离子在等离子体演化过程中离子密度和等离子体温度的空间分布诊断.结果表明,理论模拟的谱线强度及其时间演化规律与实验结果符合较好,理论重构的不同时间延迟下离子密度和等离子体温度的空间分布图像可以直观地呈现多元素等离子体中不同电荷态离子在等离子体中的演化过程,预期可为多元素情形下的激光等离子体辐射特性及其应用提供帮助.     

多组元有心力势体系的关联性质

本文从BBGKY方程链出发,给出了处于热平衡状态的多组元有心力势体系的二体密度关联函数的一般公式,得出了包含两种不同粒子并同时考虑粒子间的库仑相互作用及非库仑相互作用的体系的关联性质。另外,还给出了含有三种不同粒子的体系的二体密度关联函数。本文结果对于研究液体和稠密气体的物理化学性质是有意义的。     

基于Boltzmann模型方程的平板Couette流计算

将基于Boltzmann模型方程的气体运动论统一算法推广应用于Couette槽道流计算,发展可用于槽道流问题的气体运动论边界条件数学模型及数值处理方法,研究建立模拟不同Knudsen数二维低速槽道流动问题的气体运动论数值算法,通过将近连续流到高稀薄区Couette剪切流计算结果与基于微观分子统计模拟的类DSMC值、基于宏观流体力学滑移Navier-Stokes解和线化Boltzmann近似解比较分析,显示出该文发展的介观Boltzmann简化速度分布函数方程数值算法对不同尺度槽道流问题具有很强的模拟能力。     

利用S-Z效应构建星系团电子气体数密度和温度分布

利用Sunyaev-Zeldovich(S-Z)效应观测数据,假定星系团内电子气体满足多方气体状态方程构建三个星系团(Abell 665,Abell2218,CL0016 16)的电子气体数密度和温度的径向分布,并对构建结果进行了误差估计.该三个星系团的X射线面亮度观测结果也被用于构建其气体密度和温度分布以作比较.     

金属表面的电子关联函数(Ⅱ)——关联函数的方程

金属表面区域是一个重要的非均匀电子体系,这里,电子的单粒子分布不再是一个常数,电子的二粒子关联函数g(r_1,r_2)也不再是二粒子距离r_(12)=|r_1-r_2|的函数.对于简单金属的表面,电子的单粒子分布函数已用许多不同的方法计算过,其中包括格林函数方法,密度泛函方法和相关基函数方法等.它们都得到了相互接近且和实验基本符合的结果,但是对于非均匀的二粒子关联函数,目前还没有完善的理论来计算它.     

直流辉光放电等离子体特性的数值计算

给出直流辉光放电等离子体的一维磁流体力学（ＭＨＤ）方程组及其稳态的差分方程和边界条件，并利用计算机计算、作图给出等离子体的电位、电子密度、离子密度、电子速度和离子速度的一维空间分布曲线．最后对计算结果进行讨论     

金等离子体中连续可逆的电离-复合过程及离子电荷分布

提出用离化复合动力学理论方法来研究金等离子体内电荷态的分布. 根据由全相对论量子力学理论计算得到的Au⁴⁸⁺-Au⁵²⁺离子的平均离子寿命、能级结构和能级简并度, 进而得到离子的一阶电离速率常数和各离子的配分函数, 由此计算离子间的电离-复合平衡常数. 基于这些数据, 求解离子间连续可逆电离-复合反应的微分方程组, 导出在一定电子温度和电子密度下电荷态的分布和平均离化度, 研究某一时刻金等离子体内电荷态分布随体系电子温度和电子密度的变化. 计算所得平均电离度及离子相对分布与美国Livermore实验室的结果符合较好.     

基于Boltzmann模型方程各流域三维复杂绕流问题统一算法研究

通过探索可描述各流域气体输运现象的Boltzmann简化速度分布函数方程理论及其数值计算方法,发展可用于不同流区复杂多尺度绕流问题的气体运动论离散速度坐标法,应用拓展计算流体力学有限差分方法与DSMC解耦技术,建立直接求解分子速度分布函数的气体运动论耦合迭代数值格式;研究可用于高、低不同马赫数绕流问题新型的Gauss型离散速度数值积分方法,确定物理空间各点的宏观流动参数,建立起稀薄流到连续流各流域三维复杂绕流问题气体运动论数值计算方法．通过研究气体运动论数值算法并行方案,开展HPF（高性能FORTRAN）并行化程序设计及算法考验,以各流域三维球体及复杂外形体多尺度绕流问题为研究对象进行HPF并行计算,将计算结果与有关实验数据、理论预测分析比较．研究表明,我们的气体运动论数值算法能可靠揭示来自不同流区飞行器复杂绕流现象、规律,可望建立基于Boltzmann模型方程数值求解,能有效模拟各流域三维复杂气动力、热问题统一算法研究方向．     

电子的非广延分布对复杂多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波的影响

通过约化摄动方法,研究了电子的非广延分布对多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波.推导得到了用来描述非线性离子声波运动过程的KdV方程,并利用数值模拟的方法,发现复杂等离子体系统的各种参数对非线性离子声孤波的振幅、宽度和波形等存在重要影响.