水平细圆管内气液两相流动界面形状的分析

为精确确定水平细圆管内气液两相分相流动的界面结构，提出采用基于相平衡理论的最小能量原理分析，研究重力、界面剪切力和表面张力对气液两相流流型的影响；分析小尺度下水平圆管气液两相流动的特点。发现即使在细圆管内，相界面间的剪切力对气液两相流流型的影响依然比表面张力显著得多。利用最小能量原理提出了可预示两相系统气液界面形状的方法。     

关于流体流动的边界滑移

提出了应力控制边界滑移模型并预报了平行板间的流体界面滑移以及球和平面间有法向挤压运动时的界面滑移问题, 数值解与试验数据吻合. 该模型假设在固液界面上存在一个极限剪切应力, 当界面应力在此极限应力之下时, 没有界面滑移; 当界面应力达到此应力时, 发生了滑移. 研究发现, 当两个界面滑移性质相同的表面发生挤压运动时, 界面滑移使得流体动压效应明显减小, 流体承载力最后达到饱和状态. 滑移解与无滑移经典理论解相比最大相差两个数量级以上. 当两个界面滑移性质不同的异性表面发生挤压运动时, 界面滑移的影响比较奇异, 此时界面滑移主要由界面极限剪应力较小的表面控制, 但流体动压效应减小较慢, 即使当某一个界面的极限剪应力为零时仍然有可观的流体动压承载力.     

非线性界面动力学影响下颗粒增长的界面稳定性

研究了一个带有非线性温度依赖界面动力学的颗粒生长数学模型,分析颗粒界面的演化及其形态稳定性.利用渐近展开方法,获得颗粒生长的渐近解以及界面扰动的变化率.当界面动力学增加时,界面动力学过冷减小,颗粒增长速度也减小,非线性温度依赖界面动力学使得颗粒界面生长倾向于稳定.与忽略界面动力学的情形比较,非线性界面动力学显著减弱了球颗粒的生长速度.     

微机械黏着接触问题的建模和分析

为研究微机械系统中的黏着、接触和变形等微观现象，基于经典弹性理论和Lennard-Jones势能定律建立了弹性球-球黏着接触模型，得到了黏着力、球面变形量及接触半径随两球体间距的变化规律．结果表明：在黏着引力的作用下，两球体在尚未接触时已产生明显的拉伸变形，导致两球体在1．5倍的原子间距时开始接触；当两球体接触后，球面轮廓和黏着力在接触区内外之间光滑过渡，不存在明显的接触区临界值．通过分析黏着力随间距的变化规律，得出了只有当两球体间距大于5倍的原子间距时，刚性黏着模型才能比较准确地得出两球体间黏着力的结论，为微机械黏着接触问题、纳米摩擦学和原子力显微镜的动态扫描等研究提供了理论根据．     

气液两相流中气泡周围电场特性研究

针对均匀电场作用下的气液两相系统建立了数学模型，研究了单个及多个气泡附着于壁面、即将脱离和上升至两极板间的电场分布情况．结果表明，气泡周围电场的强弱及其分布的均匀性是影响气泡运动的重要因素．当大量气泡出现并有部分气泡脱离壁面时，电场对气泡的作用减弱，这为高热流密度下电场强化沸腾换热效果不再明显提供了理论依据。     

各向异性铁磁双层薄膜中的界面自旋波及存在条件

研究了各向异性铁磁双层薄膜中的界面自旋波的本征值问题，获得了界面自旋波存在的充要条件。数值计算结果表明，临界值ＪＡＢ＾Ｃ随各向异性参数的比值增大而单调增加，且当链长（格点数）为十几个格点时变为耦合半无限自旋链的结果。     

电场对极性半导体表面（或界面）极化子行为的影响

采用电子动量和坐标的线性组合算符方法对电场中的极性半导体表面（或界面）极化子行为进行了研究。当电场较弱时（１０４Ｖ／ｍ以下），表面（或界面）极化子的基态能量和有效质量随电场增加而线性地减小，但其影响甚小，在中等强度的电场下（１０４～１０５Ｖ／ｍ），电子－声子间的耦合逐渐减弱，电子－电场相互作用逐渐增强，体现在表面（或界面）极化子的基态能量和有效质量更加明显地减小。当电场高于某一极限电场时，电子成为准自由电子。     

广角均匀照明效果的灯具设计

设计了圆环型的灯心结构,在期望张角处布置反射光线照度峰值的办法,得到了表达所期望镜面的一 阶二次微分方程。经过数值求解和函数拟合,确定了球冠结构的反射侧面。当在球冠下方加装圆锥型镜面之后, 进一步提高了广角内的照度均匀度。设计方案将９０°张角内的照度不均匀度从设计前的６５％改善到了±１５％之内。     

弱连接界面弹性波波动规律研究

实验表明，自然界的界面既非连续也非完全不连续，绝大多数可以用柔度系数表征为弱连接界面．当内部微裂隙和不均匀体是波场的主导影响因素时，即使在内部完好粘结的界面层存在的条件下，波场特征能够反映微裂隙的影响，此时有效模量理论仍能刻画波场的宏观特征；由于界面含有物质不同，不管是尺度较大的界面还是尺度较小的微细裂隙，都表现出弱连接界面的特性，当界面以不连续特征为主导时，仍用有效模量理论会导致失真或错误；在实验基础上研究了弹性波在不同介质中通过弱连接界面时的波动规律，推导了诸如弹簧模型、麦克斯韦模型的反射系数与透射系数，并对横波垂直入射粘性不连续界面时透射系数与频率的关系、纵波垂直入射粘性不连续界面时反射和透射系数与时间延迟和频率的关系进行了总结分析．     

磁性药物微球的药物释放规律及磁定向规律研究

磁性药物微球的组成直接影响其药物释放速度。当微球中固化白蛋白含量近接时，药物含量越高，微球的能性越好；药物含量相同时，固化白蛋白含量越高，药物的通透性越差。磁性药物微球的水悬浮液通过外磁场时的定位量随着介质流速的减小，外磁场的增强和微球中Ｆｅ３Ｏ４含量的产加而增加。增加分散质度时，球的定位量减小。     

计算醋酸—水系汽液平衡的一种方法

本文提出了在醋酸一水系汽液平衡中,计算汽相存在多种缔合分子的一个数学处理方法。     

汽液平衡的测定和关联

用循环式平衡釜测定了叔戊醇－异丁醇体系在常压下的汽液平衡。所测定的数据满足热力学一致性。用Ｗｉｌｓｏｎ方程进行了关联实验数据,计算值与测定值符合较好。     

醋酸-水-醋酸丁酯体系等压气液平衡数据的测定与关联

用改进的Rose釜测定了101.33 kPa下醋酸水、醋酸醋酸丁酯及醋酸-水-醋酸丁酯(互溶区内)的等压气液相平衡数据。由计算得出的活度系数、逸度系数可知,醋酸的强缔合效应使得体系严重偏离理想行为。利用化学理论模型、Hayden-O’Conmell模型校正气相的非理想性及NBTL模型和UNIQUAC模型校正液相的非理想性用NRTL和UNIQUAC模型对醋酸-水和醋酸-醋酸丁酯的气液平衡数据进行了关联,得到相应的模型参数、温度偏差和气相组成偏差。利用二元NRTL体系模型参数预测三元体系气液平衡数据,计算值与实验值基本吻合。     

四氯化碳—正丙醇含盐体系汽液平衡

为研究汽液平衡盐效应的规律,广泛积累这方面的实验数据是非常必要的,在１０１．３ｋＰａ压力下用改进的Ｏｔｈｍｅｒ平衡仪分别测定了溶有不同浓度氯化锂,氯化钙的四氯化碳－正丙醇体系的汽液平衡数据。     

用相律指导冶金平衡体系的热力学分析

根据相律定性指示（预示）的方向和线索，准确地推导出几个多相冶金反应体系的平衡气相成分函数，绘出了相应的优势区图，推导过程和结果都说明，在进行多相平衡体系的热力学分析时，以相律为指导是必要的。     

丙酮-异丁醛-水三元系汽液平衡的研究——Ⅰ.二元系及三元系完全互溶区

本文报道丙酮-异丁醛二元系等温的液相组成-蒸气压数据、异丁醛-水二元系的液-液-汽平衡数据,以及丙酮-水-异丁醛三元系互溶区的等温的浪相组成-蒸汽压数据。用统计校验法对丙酮-水二元系的文献数据进行了热力学一致性校验,选择了K.Kojima的一套数据作为本研究中的丙酮-水二元系的汽液平衡数据。用最大似然估计法分别求得丙酮-水、丙酮-异丁醛、异丁醛-水三对二元系的NRTL及UNIQUAC参数,並对文题三元系常压下完全互溶区的汽-液平衡进行推算,蒸汽压的计算值与实验数据颇为一致。     

溶剂甲醇过程研究I.甲醇-三乙二醇二甲醚系统的二元相平衡及应用

采用静态蒸汽总压法测定了甲醇与三乙二醇二甲醚二元物系的汽液平衡,获得了系统总组成Ｚ以及平衡时温度Ｔ、总压力ｐＴ 的实验数据,并通过物料衡算和Ｓｏａｖｅ 状态方程求得了该二元物系的汽液平衡数据;由实验数据回归分别得到了甲醇溶解度和甲醇平衡常数与甲醇平衡分压和温度的关系。     

水汽在细微颗粒表面异质核化数值分析

建立蒸汽在同时含有不溶物质与可溶成分的粗糙颗粒表面核化特性数值实验平台,对水汽异质核化晶核形成自由能、成核速率、成核几率、成核临界饱和度、平衡水汽饱和度进行数值分析.结果表明:可溶性盐含量对成核自由能势垒、成核临界饱和度无影响,但对晶核越过自由能势垒进一步长大过程自由能及平衡水汽饱和度影响显著.用自仿射分形理论描述粗糙颗粒表面,将表面粗糙程度与接触角联系起来,研究发现:颗粒表面粗糙度降低了成核自由能势垒,引起成核速率与成核几率迅速增大,成核临界饱和度降低,而对晶核进一步长大过程中水汽的平衡无明显影响.较高的可溶性盐含量有利于核化液滴的长大;颗粒表面越粗糙,越易于核化.     

二氧化碳-二甲醚-甲醇-水四元体系汽液平衡的测定与预测

利用自吸式搅拌静态平衡釜,由气相色谱检测汽液相组成,测定298.15、313.15、333.15、353.15 K下二氧化碳-二甲醚-甲醇-水四元体系的等温汽液相平衡数据。采用状态方程-活度系数法,由彭-罗宾逊方程计算气相各组分的逸度系数,有序双液方程计算液相活度系数,进行了二氧化碳-二甲醚-甲醇-水四元体系汽液平衡数据的热力学计算。模型计算值与实验值吻合良好。     

用最小自由能法计算液液分层体系的相平衡

从热力学第二定律出发，提出用体系的总自由能直接极小化的方法，计算液液分层 体系的相平衡，可以克服前人所使用的类似汽液平衡闪蒸计算方法所遇到的困难。木文采用修正ＵＮＩＱＵＡＣ模型来计算液相活度系数。在求解体系总自由能极小点的过程中， 通过适当的变换和处理，使用无约束共轭梯度法，成功地解决了多约束的非线性规划问 题。对有代表性的１１个液液分层体系做了相平衡计算，结果与实验数据吻合较好，为 化工过程的设计和优化提供了新的方法。