经络光学——经络现象的光学研究

人体体表是否存在经脉及其相应的结构和功能，是经络研究中争论的焦点问题．为生理学表征的经络现象应有其物质的实在基础．若能阐明它的物理性实质，则可揭示经络现象背后起支配作用的科学规律．该文介绍利用最新的生物医学光学测量方法以及红外热成像层析系统，来研究人体的经络现象，并构建了经络光学的研究体系，还实验探索了人体经脉腧穴红外辐射特征和光波沿经脉线传输特性．     

基于MonteCarlo法Franck—Hertz实验研究

基于MomeCarlo方法用VisuMC＋＋语言对Franck-Hertz实验进行模拟，结论能直观的、可视化的表现Franck-Hertz实验现象．通过理论计算和实验结果相互对照，一方面验证了模拟结果的正确性，另一方面能够加深对实验现象和规律的理解．为Franck-Hertz实验的研究、教学提供了补充．     

雷电的观测和研究

论述了对雷电现象观测和研究的方法、手段，分析了观测和研究的结果，指出了对雷电研究的重要性及光辉前景．     

放射系的瓶颈效应

研究新放射系衰变纲图．发现在Ａ＝２３５附近，存在着α衰变的瓶颈效应．分析了瓶颈效应的现象和特点，根据原子核结构模型，初步解释了瓶颈效应产生的原因．     

运用分光光度法研究三价铁盐的水解现象

利用分光光度法对常见三价铁盐的水解现象进行研究，从化学平衡的角度说明了产生这些现象的原因，并对实验现象和结果进行了讨论．从而得出了一些比较有价值的规律。     

Mo3Si-Mo5Si3共晶硅化物的氧化

利用循环氧化和原位X射线衍射法，研究了Mo3Si-Mo5Si3共晶硅化物在600-1200℃氧化行为，分析了低温氧化规律和高温氧化瘟疫现象．结果表明，共晶硅化物的低温氧化并没有按照热力学优先顺序反应而是受到了动力学因素的控制，氧化曲线呈直线规律．在1000℃氧化并发生氧化瘟疫现象的试样中发现，孔洞和裂缝等缺陷处优先生成混合氧化物．这种混合氧化物的体积效应导致氧化瘟疫现象的发生．     

Hénon映射的Hopf分岔分析及PSpice电路模拟

以3阶Hénon映射作为研究对象，应用一类分岔临界准则和投影法分别分析了Hénon映射的Hopf分岔临界值和分岔解的稳定性．并以此数学模型为依据，设计了Hénon电路，基于OrCAD／PSpice建立了相关仿真模块，成功地对Hénon映射的Hopf分岔现象进行了电路模拟．模拟结果表明：该方法可以作为研究非线性动力学现象的一种有效手段，可以有效而直观地对非线性动力学进行研究和分析．     

变型蔡氏电路在微弱信号检测中的应用

利用混沌理论和方法可以大幅度提高微弱信号检测的精度．该文对产生混沌现象的最简单3阶自治电路-蔡氏电路进行了研究，建立了数学模型，分析了产生混沌的原因，根据建立的数学模型对其进行了仿真研究，并构建了实际的检测电路，仿真结果和电路实验表明，在适当选择参数的情况下，该电路能够出现极为丰富的混沌现象，实际利用该电路可以从噪声中检测出微弱周期信号．     

液膜振荡机理的研讨

在观察实验现象的基础上，对液膜振荡的机理进行了研究和探讨．     

实物粒子在周期势阱上的完全透射能量公式

实物粒子能量E大于势能的最大值时，粒子的运动状态为游离态，游离态的能量是连续的．处于游离态的粒子在势场的非均匀界面上，必有反射和透射现象发生．透射系数一般小于1．研究发现，当游离态粒子的入射能量E取一系列特殊离散(量子化)值，会出现完全透射现象(即透射系数T=1)．导出了粒子在周期势阱上完全透射时的能级公式．     

多孔介质粘滞指进中的毛细效应

建立了考虑毛细效应时多孔介质中二相流驱替的物理模型及动力学方程,提出了一种求解此类方程的近似方法,通过计算机模拟,得到了相应驱替前沿的分形生长图形,与未考虑毛细效应时的图形比较,发现其孔隙尺寸范围的分枝结构变弱,其表面相对光滑,分维值减少,从而证实了毛细效应的孔隙尺寸范围抑制指进型分枝结构的结论．     

随机多孔介质中的不混溶驱替

对随机多孔介质中粘滞指进的分形性质进行研究,建立正方网格来模拟多孔介质中润湿流体的侵入和流动,运用决定论模型进行研究。结果表明,多孔介质的几何拓扑强烈地影响了粘滞指进的结构和驱替过程。粘滞指进图像扫及面积随着迭代次数n的增加而增大。增加迭代次数n和网格尺寸,会导致驱扫效率E的增大。     

基于分形理论的饱和多孔介质电导率模型建立

多孔介质具有复杂的内部孔隙结构,其固体基质的组成成分、内部孔隙的几何形状及其赋存于内部孔隙的液体成分都对多孔介质的电导率有较大影响,因此很难对其导电特性进行准确表征。多孔介质内部孔隙的不规则性表现出极强的分形特性,其分形维数在一定程度上能反映多孔介质的内部微观结构特征,且分形几何理论已经被用于多孔介质输运特性的研究中。为进一步丰富多孔介质电导率模型,促进对微观物理结构如何影响其宏观电导性的理解,本文基于分形理论,以多孔介质微结构参数（孔隙度、孔隙分形维数和曲率分形维数）为基础,建立了多孔介质的电导率模型。以现有试验数据为基础,对推导电导率模型的正确性进行验证,结果表明,两者具有较高的一致性,说明该电导率模型的正确性和有效性。     

固体颗粒在逾渗多孔介质中的吸附特性

采用数值计算的方法,通过求解描述低速流体流动的Stokes方程以及简化的颗粒运动方程,初步得到颗粒在逾渗多孔介质中的运动轨迹,并在此基础上,求得颗粒与多孔介质内表面的碰撞概率,进而研究颗粒的被吸附特性.数值结果表明均匀多孔介质和分形多孔介质对颗粒的吸附存在本质差异.颗粒流出概率(实际中常表示为出口悬浮液中的颗粒浓度)与多孔床深度间的指数关系仅对均匀多孔介质成立,而对分形多孔介质并不成立.     

多孔介质球向渗流的渗透率分形模型

基于分形理论与技术，该文研究了牛顿流体在多孔介质中球向渗流问题，提出了牛顿流体球向渗流渗透率模型，分析了多孔介质的微结构参数对球向渗透率的影响.研究结果表明，球向渗透率随孔隙面积分形维数和孔隙度的增加而增加，随迂曲度分形维数和径向距离r的增加而减小；本模型预期结果与Chang和Yortsos的模型相比较吻合较好，证实了球向渗透率分形模型的正确性.     

分形渗流基本公式及分形油藏样板曲线

对具有双重分维(管径分维和迂曲分维)多孔介质中流体的流动,导出了渗流速度、渗透率及孔隙度的公式,证明了这些公式在不同的坐标系中都是成立的,并在不同的坐标系中建立了微可压缩流体的渗流偏微分方程,即分形渗流的压力扩散方程.给出了线源条件下压力降落解和压力恢复解.对于考虑井储及表皮的实际井筒也求得了相应的解,并绘制出无限大地层的样板曲线,给出试井解释的方法、步骤.结果表明,对所研究的双重分形介质,用传统的压降半对数直线段试井分析、压力恢复的豪纳(Horner)法以及GringartenBourdet图版的曲线拟合法会带来较大误差,特别是迂曲分维较大的情形,以上方法是不适用的.     

Experimental study on moving boundaries of fluid flow in porous media

Researches on the boundary shape of fluid flow in porous media play an important role in engineering practices, such as petroleum exploitation, nuclear waste disposal and groundwater contamination. In this paper, six types of artificial porous samples （emery jade） with different porosities are manufactured. With the background of slow flow in porous media, laboratory experiments are carried out by observing the movement of five types of fluids with different dynamic viscosities in various types of porous media. A digital video recorder is employed to record the complete process of the fluid flow in the porous media. Based on the digital photos of the moving boundaries of fluid flow in porous media, the average displacement and fractal dimension of the moving boundary are estimated for different combinations of porosity and dynamic viscosity. Moreover, the evolution behavior of the average velocity and fractal dimension of the moving boundary with time is known. The statistical relations of the average velocity, the fractal dimension of the moving boundary and the porosity of porous media and the dynamic viscosity of fluids are proposed in this paper. It is shown that the front shape of the moving boundary of fluid flow in porous media is an integrated result of the porosity of porous media and the dynamic viscosity of fluids.     

基于孔喉模型的多孔介质对流换热系数的分形研究

多孔介质作为一种良好的蓄热和换热材料,在工农业生产中有着广泛应用,获取准确和适用范围广的多孔介质对流换热系数有重要的研究价值。本文先介绍了多孔介质分形理论基础,然后基于多孔介质孔喉模型并结合分形理论、渗流理论及对流换热理论对多孔介质对流换热系数关联式进行理论推导,最后将得出的对流换热系数与传统对流换热系数进行对比并进行了修正。修正后的分形解与传统解比较一致,在孔隙率0.25~0.5的范围偏差较小,而其形式也验证了外部绕流比内部管流更接近多孔介质流动本质。     

低渗砂岩油藏多孔介质特性

以中国石化中原油田W区块低渗砂岩油藏为例,针对目前该区块开发效果逐渐变差,气驱开采发生气窜等问题,以室内实验为基础,结合油层物理、分形理论、渗流机理,利用计算机分形分析软件Frac Lab和Frac Lac分析该区块多孔介质的岩石表面粗糙度、孔隙分布均匀程度和均质性,基于Gaussian分布、Fourier分析工具、幂律定律和最小二乘回归分析等数学基础理论计算出该区块多孔介质的分维数。结果表明：W区块低渗砂岩油藏多孔介质具有分形特征,分维数约为2.58,壁面较粗糙,孔隙内结构复杂,微小孔隙较多,不规则非均质性严重,流动阻力大,且Frac Lab和Frac Lac软件得到的分维数具有较好的一致性。研究结果为低渗砂岩油藏提高采收率、油气渗流规律和多孔介质输运性质的研究提供基础研究支撑,具有重要的现实意义。     

数字岩心孔隙结构的分形表征及渗透率预测

基于多孔介质孔隙结构的分形理论,对9种数字岩心样品的孔隙相和固体相结构进行了分形表征.计算结果表明固体相的分形维数通常要大于孔隙相的分形维数,其分形标度区间的宽度要小于孔隙相的标度区间宽度.这表明数字岩心是一种近似两相分形多孔介质.在此基础上,对9种数字岩心样品的孔隙度、体积分数和渗透率进行了预测.预测结果表明数字岩心孔隙结构的分形理论在描述介质的孔隙度和渗透率方面是有效的.而且在近似两相分形介质中,对固相的分形描述似乎更加有效.当用分形理论对数字岩心样品的渗透率进行预测时,其准确地确定最大孔隙尺寸至关重要.最后,通过对比发现,在预测渗透率方面,采用的FT方法要比目前国际上通用的PNEM方法更加准确,也更加具有普适性和计算成本更低.