气管吸入流中大气污染物沉积的数学模型

基于气固两相混合物中粒子因随机的Ｂｒｏｗｎ扩散运动而呈现出随时间和空间位置变化的概率分布,提出有效粒子扩散表面的概念,由此建立人体气管吸入流中大气污染物在气管壁沉积的数学模型．模型计算结果与见诸报导的关于超细粒子的有关文献的分析结果进行了比较,符合较好．原则上,该方法适用于含有任何尺寸粒子的多相流动问题．     

地球磁层中粒子投掷角扩散特性

研究了地球磁层中粒子投掷角扩散过程，分析了强扩散、弱扩散和一般扩散等特性．计算结果表明，在强扩散过程中，粒子填满整个损失锤区域；而对于弱扩散过程，损失锤区域粒子数很少．此结果可解释带电粒子在地球磁暴时，由于投掷角扩散而向大气层发生沉降的观测现象．     

Non-Ohmic谱反常扩散粒子的响应特性:耦合谐振子势情况

研究了具有non-Ohmic谱的反常扩散粒子对谐振子势的响应特性,结果发现对次扩散粒子,系统需要更长的时间达到平衡,而对超扩散粒子,则只要更短的时间就可平衡;特别对超扩散粒子,系统对各种参数值的变化更加敏感,而对次扩散则相对迟钝些.本文提供的分析方法对研究系统在其他外势条件下的响应特性问题将有一定的启发作用.     

无规扩散类反应表面生长动力学行为

研究了无规扩散类表面生长的动力学和标度行为，研究了两种粒子（Ａ、Ｃ）在二维衬底上的聚集．当Ｃ粒子的几率ｑ＝０时，系统表现出泊松生长．当ｑ≠０时，表面表现出粗化的形貌特性，存在着粗化转变．对Ｃ粒子扩散步长以及扩散几率对粗化转变的影响也进行了研究     

一种信息充分交流的扩散粒子群算法

为解决粒子群算法搜索精度不高,特别是对高维函数优化性能不佳问题,提出一种信息充分交流的扩散粒子群算法(DPSO-FCI).该算法在粒子更新方式上引入周围极值,在演化过程中粒子以一种递增方式进行扩散操作,使得种群信息得到更加充分的利用.同时,通过非线性调整惯性权重、扩散操作引导极值变化来增强群体对信息的利用能力.采用4个基准测试函数对DPSO-FCI算法进行测试,并与几种不同类型的改进粒子群优化算法进行对比.实验结果验证了DP-SO-FCI算法的有效性.     

通风管道弯头内粒子沉积的模拟

采用数值方法对矩形弯头中的气溶胶粒子沉积规律进行了模拟,并分析了不同的弯头截面宽高比和弯曲比时粒子的相对沉积率,给出了输送过程中弯头内粒子的浓度场图谱.结果指出,粒子沉积率随弯曲比和粒子Stokes数的增加而上升,湍流扩散对小粒子沉积影响明显,但大粒子在弯头内的沉积主要受惯性作用控制.     

沙尘重粒子在对流边界层中的扩散模拟

用拉格朗日随机模式(Lagrangian Stochastic Model)结合大涡模拟所得对流边界层三维湍流场的时间序列,研究沙尘类重粒子在大气中的扩散特性。对地转驱动风速为0、2、4 m·s^-1的对流边界层情况和重粒子落速为0.2、0.4、0.6 m·s^-1的情况（对应沙尘粒子直径约53、80和104μm）分别进行模拟,并与被动粒子扩散的情况进行比较。模拟的被动扩散情况与水槽实验及前人的数值研究结果相符甚好。对重粒子扩散的模拟结果显示了2方面的内容。一方面,较小的颗粒（53μm）在边界层中的扩散特征与被动扩散接近,较大的颗粒（104μm）则不易扩散到边界层上层,这与经验直观的情况相符。另一方面,若保持其他条件相同,较强的平均风有利于较重的粒子在边界层中的沉降,这一结果有待观测验证。     

低温下超薄膜分形生长的Monte-Carlo模拟

用 Monte-Carlo方法模拟了不同沉积速率下超薄膜中多粒子扩散、多中心生长的动力学过程。成核率随沉积速率的增大呈指数上升 ,成核率随时间的增大而迅速下降 ;对于确定的沉积速率 ,各个粒子在衬底上的扩散步数相差非常大 ;粒子按扩散步数的分步具有多重分形的特性。     

嵌入尺度可变均值漂移算法的粒子滤波方法

将尺度可变均值漂移算法嵌入到粒子的扩散过程中,引导粒子扩散到后验概率密度函数的高密度区,提出一种嵌入尺度可变均值漂移算法的粒子滤波跟踪方法.利用对数极坐标图像的尺度不变性,在粒子扩散过程中同时进行位置、尺度空间漂移.实验表明,该方法不仅能顺利跟踪非连续尺度变化目标,而且需要更少的粒子数.     

纳米粒子均匀分散超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的制备

将纳米粒子均匀分散于萃取荆中，在萃取阶段将其加入到超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维中，对其进行改性。通过表面扫描电镜(SEM)，萃取液粘度和冻胶纤维萃取除油率的测定，研究了纳米粒子在UHMWPE冻胶纤维中的分散情况及纳米粒子的加入对冻胶纤维萃取过程的影响。结果表明：在萃取过程中，纳米粒子可以扩散进入冻胶纤维中并可在冻胶纤维中达到纳米级均匀分散；纳米粒子的加入使萃取剂粘度增加，对UHMWPE冻胶纤维的萃取速率变慢。     

对扩散运动中粒子动能平均值发散问题的讨论

从扩散运动的不规则力出发 ,指出了泰勒理论导致扩散运动中粒子动能平均值发散的根源 ,从而提出了解决此问题的一种新的理论模型—即粒子碰撞前速度与碰撞中速度的变化量不应是完全独立的概率变量 .     

微晶玻璃晶相生长过程的Monte Carlo模拟

在Monte Carlo随机实验方法的基础上，运用基本Metropolis抽样算法动态模拟了微晶玻璃中晶相的生长过程，建立了粒子扩散运移、聚集结晶和脱my_个随机过程的模拟规则及其概率对结晶过程的影响。与以往晶体生长的DLA模拟所不同的是，体系中所有粒子的演化过程是同时进行的，且考虑了体系中微粒间的相互作用势，以它作为结晶和脱附事件发生的概率控制条件，从而得到了与微晶玻璃中实际晶相结构非常近似的模拟结果。     

房间气流中粒子运动速度的计算方法

为研究空调净化房间粒子运动与气流运动的关系,用已有的谱分解方法求解了湍流中描述粒子运动的基本方程——ＢＢＯ方程,得出了更接近实验结果的解析表达式。分析了房间气流中粒子运动与气流运动的关系,提出了根据气流速度的实测值计算气流中粒子运动速度的方法。对计算方法作了编程,并用房间气流速度的实测值计算了气流中的粒子速度。计算结果表明,在空调净化房间通过测量分析气流的运动规律来研究气流中微小粒子的扩散规律是可行的。     

水蒸汽在调湿剂中有效扩散系数的测定

采用“单粒柱”新技术，测定了水蒸汽在粒状调湿剂中的有效扩散系数。以不同粒度、不同种类载气、不同吹扫气速进行测定，结果一致。表明：水蒸汽在粒状调湿剂中的扩散为粒子内扩散控制。以本法测定和对比了不同调湿剂中水蒸汽的有效扩散系数。     

分形聚集生长性质研究

本文在分形生长DLA模型和有限步扩散反应置限聚集模型的基础上,考虑粒子扩散置限和粒子扩散有限步数的影响的同时,引入扩散粒子与种子或聚集集团粒子相遇时的聚集反应概率P,种子或聚集粒子对次近邻位置扩散粒子捐引作用引起扩散粒子向各方向的行走概率变化（行走偏向概率）WP,研究粒子随机行走的分形聚集生长性质,通过计算机模拟得到一系列的分形聚集生长图形,计算其相应的分形维数,结果表明：在粒子浓度较小时,分形生长为DLA生长,随粒子向外扩散置限范围dr,反应概率p和行走偏向概率wp 的增大,聚集体的分形维数df也随之增大;在粒子浓度较大时,一般聚集体呈密集结构,此时不具分形结构。     

等离子体粒子输运模拟计算

在考虑经典扩散、电子碰撞电离、激发和电荷交换条件下,数值模拟了托卡马克等离子体粒子的输运行为,计算了中性氢密度的空间分布,在日冕模型下得出了粒子体发射系数的空间分布,与测量结果相符．讨论了粒子入射速度对粒子约束时间的影响,结果表明反射粒子入射速度直接决定粒子约束时间的大小和空间分布。     

纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能机理的评述

纳米粒子作为润滑油添加剂的研究还处于起步阶段，虽然关于纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能的作用机理方面的报道目前有很多，但存在很大的争议并且还出现相矛盾的结论．本文基于根据纳米粒子具有室温超塑延展性的实验结论，以及纳米粒子作为润滑油添加剂的最新研究成果，提出了纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能的扩散蠕变机理．     

基于PIC模拟的中性气体多元多相模型及其数值求解

针对PIC模拟程序中性粒子状态的描述问题,建立了等离子体中多元多相中性气体的流体模型,研究了与其相关的边界条件的处理方法,采用二阶精度的Beam-Warming差分格式进行数值方法,成功地应用于气体绝热点源扩散过程的数值运算,所得结果与理论取得很好的一致。该模型将用于扩充PIC粒子模拟程序对中性粒子状态的描述。     

分子motor定向输运的反常扩散机制

研究了分子motor在非对称闪烁周期势中的反常扩散引起的输运过程。通过解析和数值方法求解广义Langevin方程，得到了粒子稳定定向流，研究了其随反常扩散指数δ和无势停留时间τoff的变化规律。     

一种基于动态扩散机理的水墨仿真模型

水墨动态扩散效果的数字实现是水墨仿真的关键和基础.在剖析水、墨和纸之间的相互作用与关系的基础上,提出了依据水、墨、纸的相互作用表征水墨动态扩散机理的改进方法,将水墨视为水分子和墨粒子的组合,构建宣纸纤维分布结构,利用粒子系统,建立了表征三者相互关系的水墨扩散仿真模型,简化了水墨扩散过程,减少了仿真难度.实验结果表明,该模型能够较真实地反映水墨动态扩散的运动机理,大大增强了水墨粒子扩散仿真效果的随机性和动态性.该模型粒子可控性强,计算量大大降低,并具有很强的可扩展性.