化学能和化学反应的热效应

<正> 运动是物质的存在形式。没有不运动的物质,也没有无物质的运动。从简单的机械运动到复杂的思维运动、其形式是多种多样的。和运动形影相伴的就是能量,每有一种运动形式就有一种能量形式与之对应,且可做为该种运动强度的度量。如机械运动有机械能、电运动有电能,光运动有光能,化学运动有化学能,核运动有核能等等。物质世界的复杂性在于运动形式的多样性和它们之间转化的可能性。 能量形式虽有多种,但能量的传递和转化形式却只有两种,就是功和热。热力学早已给     

热力学耦合的相位描述及其最小耗散原理

对热力学耦合进行相位描述,并对线性非平衡态热力学的熵产率方程进行了相位拓展,建立了蕴含热力学耦合机制的全相位熵产率方程。广义力与广义流之间的相位关系,唯像地决定了热力学过程的性质。当广义力与广义流之间同相位时,为熵产率大于0的自发过程;当广义力与广义流反相位时,为熵产率小于0的非自发过程。孤立体系内负熵产率的过程可以在正熵产率过程的驱动下进行。而且当自发过程与非自发过程之间发生热力学耦合时,其交叉唯象系数小于0,两个过程的广义流之间的相位差半个周期,这时整个孤立体系的熵产率最小,即说明满足热力学耦合时体系的耗散率最小。     

铝合金开裂机理及刻痕杆断裂分析

结合古典强度理论和现代损伤力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,给出了铝合金在应力三轴空间广义屈服轨迹方程的新诠释.根据三向等拉伸应力状态下铝合金屈服和宏观脆断的重合性,提出了铝合金在应力三轴空间的开裂准则.并通过对铝合金刻痕杆断裂试验的数值模拟分析,验证了开裂准则的普适性及精度.给出了铝合金广义屈服和开裂模型的物理解释及抗断设防.     

论裂纹扩展过程中的流变与耗散现象（Ⅱ）

本文根据非局部场理论,从对裂纹扩展过程中流变与耗散现象的大量观察和研究,建立了裂纹体在裂纹扩展过程中的热力平衡方程。在引入质量、线动量和能量等的贡献之后,证明了裂纹体的局部动量和局部能量在裂纹扩展过程中均不守恒,而且诸热力学量对裂纹扩展所造成的新表面的贡献可用其局部化剩余来表示。从流变理论和耗散理论出发,建立非局部热力平衡基本方程后,论证了前文提出的关于裂纹扩展过程的五个基本观点。从耗散势函数出发建立了热流变性材料的非局部本构关系。如果这种本构关系对于每个独立体元和时间增量均能导出它的局部化形式,则可提出表面-体积能量密度理论。在体积随表面变化的意义上,给出耗散与不可逆性的定义。从而正确认识涉及体积和表面变化的热能与机械能交换的本质。本文与前文证明了裂纹扩展的全过程本质上是一个非线性非平衡态不可逆热力学过程,进一步完善了流变断裂学的理论基础。     

电解质溶液的不可逆过程热力学讨论

从不可逆过程热力学的耗散函数出发,推导了电解质溶液中阴、阳离子运动的方程式以及表征溶液导电性能的电导、迁移数、离子的迁移率和扩散系数等物理参数之间的关系.结果表明,从不可逆过程热力学理论得到的方程式与可逆过程热力学理论得到的相同.     

论裂纹扩展过程中的流变与耗散现象（Ⅰ）

根据裂纹扩展过程中的流变与耗散现象,建立了裂纹扩展期间裂纹体的热力学平衡方程,并依局部场论探讨了局部化剩余的意义。然后,我们把裂纹扩展问题转化为含有质量流源的一个扩散运动问题,并应用内部体力场来研究裂纹扩展力。引入外部热汇,我们把能量耗散问题转化为一个热传导问题。令Clau-sius非补偿热为非负值,建立了裂纹扩展过程中的广义熵不等式,引入耗散势函数,使该不等式转化为某一泛函的可积微分不等式,从而得到它的完全解。只有纵观裂纹扩展的全部历史,才能确定裂纹扩展特性,为此采用Lyapounov函数型的记忆泛函描述全过程,将此全过程分为孕育期、稳定扩展期及失稳扩展期,并给出各个时期的相应判据。本文提出,裂纹体的裂纹扩展过程是: 1 非平衡态不可逆热力学的相容过程; 2 动量不守恒而能量亦耗散的过程; 3 伴有热源汇的非纯粹力学过程; 4 具有衰退记忆的历史延拓过程; 5 微观动力学可逆与宏观热力学不可逆之间的互补过程。     

圆管内CaCO_3污垢生长引起负热阻机理的数值分析

以实验研究结果为基础,采用数值模拟方法研究了圆管内CaCO_3结晶污垢生长不同时期,污垢对流场和温度场以及壁面传热特性的影响,得到了不同时期Nu/Nu_0随晶体大小的变化关系以及晶体生长过程中Nu/Nu_0随时间的变化关系。研究结果表明,圆管内CaCO_3污垢生长过程中存在负热阻阶段和正热阻阶段,负热阻阶段污垢对传热的阻碍作用小于因污垢存在而引起的扰流对传热的增强效果,即Nu/Nu_01,表现为负热阻;而正热阻阶段污垢对传热的阻碍作用大于因污垢存在而引起的扰流对传热的增强效果,即Nu/Nu_01,表现为正热阻。     

绝缘体内缺陷诊断用调制红外脉冲波的传播特性

用热能波传播微分方程表达调制红外脉冲注入绝缘体内形成热能波传播的热不平衡状态以及绝缘体的热扩散系数,介质的密度,力学性能之间的关系,提供绝缘体中的介质信息传热理论及计算方法.动态响应确定绝缘体和缺陷层的温度分布,采取测量几种不同调制频率下光热辐射信号的振幅、相位以及增加脉冲热能波的峰值强度方法,联立得到相应参数值,确定出缺陷层的未知参数如位置、厚度、热导率、热扩散系数等.尤其适合于层状复合材料、带有表面涂层或镀层及胶合结构存在层间缺陷、空洞、裂纹的无损检验.     

地表固定一点在地球运动过程中的三维坐标变化模型

利用运动合成原理及空间解析几何学知识对地球表面固定的一点在随地球运动过程中的空间三维坐标变化规律进行了研究,得到了地球运动过程中地表一点的三维坐标变化公式.通过研究增进了对地球运动过程中地表一点的三维坐标变化规律的认识,并且这一公式可以运用于诸如太阳影子定位技术及其他一些有关定位的问题之中.     

纤维板热压传热传质过程中的参数识别

以单隐层前向神经网络为基础,对纤维板热压传热传质过程中的相对湿度进行参数识别。分析纤维板热压传热传质过程中混合气体相对湿度这一影响因子,利用多项式神经网络逼近定理及筛减原理,给出识别这一影响因子的专门算法及仿真结果。仿真结果与Engelhardt(1979)给出的榉木试件的等湿线比较可以看出,实验值与实测值曲线十分接近,表明该方法是行之有效的。本结果对纤维板热压过程中的产品质量控制有一定的指导作用。     

微通道内Al_2O_3-水纳米流体强制对流换热的数值研究

采用有限容积法对微通道内Al_2O_3-水纳米流体的强制对流换热进行数值模拟研究。重点分析纳米颗粒粒径、纳米颗粒体积分数φ和Re数变化对强制对流换热的影响。研究结果表明:粒径小的纳米颗粒更有利于改善流体内部的能量传递过程,增强换热;在纳米颗粒粒径和Re数一定时,随着纳米颗粒体积分数φ的增加,平均努塞尔数Nuave增加,换热增强;在纳米颗粒粒径和体积分数一定时,随着Re数的增大,Nuave增加,换热明显增强。     

论非线性断裂力学的基本平衡定律Ⅰ——局部理论

本文将映射分为两个同胚映射,把理性连续统力学的方法推广到断裂力学,得到与Eftis等不同的一些新结果。本文建立了非线性流变断裂学的基本平衡定律;得出了裂纹扩展过程所应满足的一组必要条件(包括动量条件、动量矩条件、能量条件及熵条件);提出了考虑热效应的一般能量断裂判据,它把已有一些判据作为特殊情况包括在内。把裂纹扩展作为不可逆热力学过程,本文得到新断裂表面上的熵不等式,丛而揭示出经典断裂理论中存在的理论缺陷。我们的结论是:只要裂纹在扩展,就不可能是纯粹的力学过程,断裂必然伴随着热传导和熵产生。经典断裂力学中假设的等温或绝热条件由于违反热力学第二定律是不可能实现的,从这个意义上说经典断裂理论是热力学不相容的。     

粘度模型对U型封闭腔内Al_2O_3-水纳米流体自然对流的影响

采用四种不同的粘度模型计算纳米流体粘度,对二维U型封闭腔内Al_2O_3-水纳米流体的自然对流换热进行数值模拟,研究分析了不同粘度模型、瑞利数Ra和纳米颗粒体积分数φ对纳米流体自然对流换热的影响。数值模拟时参数变化范围为:Ra=10~3~10~6,φ=0.02~0.08。研究结果表明:采用不同的粘度模型时纳米流体自然对流换热效果相差较大,特别是在瑞利数Ra=10~5和Ra=10~6时,采用粘度模型Ⅱ和粘度模型Ⅲ计算得到的纳米流体平均Nu数变化趋势与采用粘度模型Ⅰ和粘度模型Ⅳ得到的平均Nu数变化趋势完全相反。     

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.     

焦炉焦化模型开发——炉内水分变化过程模型及工业验证(Ⅲ)

加料煤在焦化过程中需先经干燥阶段,且热量由炭化室炉墙逐步向中心移动,即所谓“成层结焦”。本文应用移动边界理论,详细地讨论了炭化室内水分变化情况,并与焦化过程离散状态空间模型结合,进行了计算机仿真,并在重钢焦化厂进行了工业测试。结果表明模型满足工业控制要求。     

β-环糊精对甲硝唑包合作用的热力学研究

采用Job′s法测定甲硝唑与β-环糊精的包合比,并通过相溶解度法研究不同温度下β-环糊精与甲硝唑的包合常数、增溶倍数和热力学函数.结果表明,甲硝唑与β-环糊精包合比为1∶1,在不同温度下,相溶解度图呈现A_L型,而包合常数和增溶倍数均随着温度升高而减小,包合过程的熵变ΔS、焓变ΔH及自由能变化ΔG均为负值,说明包合反应自发进行的放热反应,焓变是包合反应的主要驱动力.     

过程参数描述的等热流平板间层流对流换热特性

应用对流换热的过程描述对等热流边界条件平行平板间的层流对流换热特性进行了分析.不论是发展段还是充分发展段,壁面上由于速度引起的对流传输作用为0,但速度梯度对壁面法向方向热通量的对流传输有贡献,从而壁面上法向热通量是对流方式传输的；速度梯度作用在入口段较强,随流动的发展而减小,充分发展段该作用为一常数；由于速度梯度的贡献...     

竖壁下降液膜发展段中的流动和换热分析

该文采用边界层相似解对竖壁下降液膜发展段中的层流流动与换热特性进行了分析,获得了定壁温时速度边界层和温度边界层发展段长度及换热系数的计算表达式.     

共掺杂痕量Bi~（3＋）的Sr_2SiO_4：Eu~（3＋）等发光体中Bi~（3

共掺杂痕量Ｂ能使Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ３＋．ＳｒＳｉＯ３：Ｅｕ３＋发光强度明显增强．使用高温灼烧、高温高压及溶胶—凝胶共沉淀三种方法制备了样品，研究了此发光体中共掺杂痕量Ｂ对ＥＵ３＋离子的能量传递机理．发现与大多数稀土离子能量传输方式—共振方式不同，Ｂ对ＥＵ３＋的能量传递是通过再吸收的方式进行的．     

运动大气方法(Ⅱ)：推广的Sobolev方法

在文献[1]的基础上讨论了恒星运动大气理论方法的跟随运动坐标系中谱线辐射转移过程中推广的Sobolev谱线分析方法。