磁场对水扩散系数影响的分子动力学模拟研究

将水系统视为正则系综，采用分子动力学模拟（Molecular dynamics simulation简称MD）方法对磁场条件下水的扩散系数进行了计算。结果表明水的扩散系数与外加磁场强度的关系是多极值关系，且在B＝0.25T以及常温下磁化效果最为明显；通过对径向分布函数的计算发现：磁处理对水理化性质的影响，主要是由于磁场改变了水的径向分布函数，使水的结构发生变化，从而影响了水的扩散系数，增大了水分子的活性和渗透性。     

温度和外加电场对水分子团簇影响的分子动力学模拟

应用分子动力学（MD）模拟方法研究了温度从273～373K，电场强度从0-2×10^10V／m时水分子团簇的热力学性质、微观结构和动力学性质．研究发现，内能与温度成正比与电场强度成反比，通过分析径向分布函数，我们得知，温度升高使水的氢键作用减小，外加电场增加使氢键作用增强，使水的有序程度加强．水的自扩散系数随温度升高而增大，随电场强度的增加而减小，且在低温时，有电场时水的自扩散系数是无电场时的十分之一．     

模型溶液的分子动力学模拟及扩散系数计算

通过对模型溶液的分子动力学模拟，确定了这些溶液的径向分布函数，自扩散系数Ｄ１、Ｄ２和互扩散系数Ｄ１２。结果表明，用Ｅｉｎｓｔｅｉｎ法和Ｇｒｅｅｎ－Ｋｕｂｏ法得到的扩散系数在数值上是一致的；溶液互扩散系数Ｄ１２与自扩散系数Ｄ１和Ｄ２满足关系式Ｄ１２＝ｘ１Ｄ１＋ｘ２Ｄ２。     

磁场对水内能作用的分子动力学模拟

将水系统视为正则系统，采用分子动力学模型方法计算了磁场条件下水的内能，比热和径向分布函数，结果表明，磁场可以影响径向分布函数g(r)的分布，使水的结构发生变化，从而导致水的内能，比热发生改变，水的内能，比热，径向分布函数伴峰的高度与磁场强度的关系均呈多极值特征，且在常温下磁感应强度为0．25T时，磁场作用最明显。     

用MD方法计算磁场条件下水的粘度

将水系统视为正则系统,采用分子动力学模拟（Molecular dynamics simulation简称MD)对磁场作用下水的内能、粘度和径向分布函数进行了计算。研究结果表明：磁场可以影响g(r)的分布,使水的结构发生变化,从而导致水的粘度发生改变;粘度与外加磁场强度的关系呈多极值特征,且在B＝0．25T以及常温下磁化效果最为明显。     

磁场对水内能作用的分子动力学模拟

将水系统视为正则系综 ,采用分子动力学模拟方法计算了磁场条件下水的内能、比热和径向分布函数。结果表明 ,磁场可以影响径向分布函数 g(r)的分布 ,使水的结构发生变化 ,从而导致水的内能、比热发生改变。水的内能、比热、径向分布函数伴峰的高度与磁场强度的关系均呈多极值特征 ,且在常温下磁感应强度为 0 .2 5T时 ,磁场作用最明显。     

温度对甲醇水混合溶液扩散系数的影响

本文采用分子动力学方法研究了甲醇水混合溶液的径向分布函数和扩散系数随温度的变化的关系，研究发现扩散系数与实验值符合得很好。且与温度成递增关系。     

铜在铍晶体中扩散系数和浓度分布的理论研究

惯性约束聚变实验中铜在铍晶体中的扩散是影响靶丸性能的重要因素. 采用分子动力学方法研究了铜在铍晶体中的扩散系数,并分析了铜在铍晶体中扩散浓度和深度的关系. 研究结果表明在低温区域铜掺杂浓度较大的体系中扩散系数明显较大. 当铜掺杂浓度为1.0 at%时其扩散系数与实验符合很好. 在靶丸热解条件下使用扩散方程得到铜原子扩散浓度和深度分别为0.06 at%和6.2 um. 10 um厚的0.5 at%铜掺杂层可以降低铜在铍晶体中扩散的深度. 这些研究能为制备性能更高的靶丸提供有用的帮助.     

甲醇/水混合物的分子动力学模拟

用分子动力学模拟研究甲醇／水混合物的结构性质和动力学性质．模拟中甲醇分子采用点点刚性模型,水分子采用TIP4P模型,计算了不同浓度甲醇／水混合物甲醇分子的O-O和H-H径向分布函数,配住数以及自扩散系数．从径向分布函数,配位数和自扩散系数发现,甲醇分子间的结构随着甲醇浓度的增加而加强．     

尺寸分布对储氢合金中扩散系数测量的影响

基于对单颗粒准球形储氢合金的电势阶跃计时电流曲线的测量,结合不同粒度的球形颗粒组成的简单体系在电势阶跃下的电流响应的数值模拟.本文指出分析粒度分布对扩散系数计算的必要性.研究表明,合金中的氢扩散系数与荷电状态(SOC)无关,文献中关于扩散系数随荷电状态(SOC)而变的报道是忽视粒度分布影响的假象.     

甘油的粘滞系数与温度关系的实验研究

采用落球法研究了甘油的粘滞系数与温度的关系。通过测量小球在不同温度的甘油中下落的收尾速度,由斯托克斯公式计算出甘油的粘滞系数,利用计算机软件进行辅助处理,得出了甘油的粘滞系数与温度关系的经验公式。     

沉降法测定甘油粘滞系数实验的改进

通过对上海复旦天欣科教仪器有限公司FD-VM-II型落球法液体粘滞系数测定仪的改进,使沉降法测定甘油粘滞系数的实验结果更加准确可信.在原有实验基础上,制作一个小球投放器,使小球无水平速度,小球下落比较容易打上激光束,减小了实验操作难度.另外增加温度测量装置,充分利用了激光光电计时器,更容易判断出小球收尾速度是否匀速.     

明胶的干燥温度,粘度和分子量分布

通过实验探讨明胶干燥温度对明胶粘度的影响，并从分子量分布和数均分子量变化的角度阐明这种影响的内在原因．实验结果表明：经室温干燥的活性胶、惰胶、复合胶和食用胶再经１０５℃干燥与只经室温干燥相比，其粘度上升；经室温干燥的ＰＡ胶再经１０５℃干燥与只经室温干燥相比，粘度下降．明胶经室温干燥后再经１０５℃干燥，随着干保温度的提高，明胶的分子量分布和数均分子量发生变化，导致宏观上明胶粘度的变化．活性胶、惰胶、复合胶和食用胶经１０５℃干燥后分子量分布向分子量大的方向变化，数均分子量变大；而ＰＡ胶经１０５℃干燥后，分子量分布向分子量小的方向变化，数均分子量变小．     

蓖麻油粘滞系数测量实验简

系统地分析了小球半径、下落起点的选择以及温度对蓖麻油粘滞系数测量结果的影响,从理论上讨论了小球半径的合理取值以及下落起点的位置选择,以提高实验精度、减小实验误差.     

温度对质子交换膜扩散性能影响的分子动力学模拟

为了研究Nafion膜的微细观结构及其输运特性,针对目前广为采用的Nafion 117膜并基于Materials Studio软件平台构建了一种分子动力学计算模型,在温度分别为300、353 K时,对其实施了计算,得到了不同水含量下Nafion 117膜的元胞结构,并依据该模型计算了水分子和水合氢离子的扩散系数.模拟结果表明:质子交换膜元胞的密度随水含量的增加而下降,和实验值基本一致,最大偏差在8%以内(300 K);当温度升高时,膜元胞密度降低,这与温度升高、膜体积膨胀导致密度降低的宏观分析完全一致.同时,研究了膜水含量、温度对水分子和水合氢离子在膜内的扩散系数的影响,增加水含量可以提高膜的质子传导率,同一温度下水含量越大,水分子和水合氢离子的扩散系数越大,且同一水含量下温度越高,水分子和水合氢离子的扩散系数越大.     

潮流数值模拟中紊动粘性系数的研究

从流体运动基本方程出发，对Boussinesq假设的合理性进行了初步探讨，阐述了紊动粘性系数的物理含义及其在数值计算中所起的作用，就一内设正交丁坝的半封闭海域中的平面紊动粘性系数对二维潮流数值计算结果的影响进行了讨论。结果表明，平面紊动粘性系数对潮位和平均流速的影响较小；随着紊动粘性系数的增加，丁坝背流侧回波的强度和影响范围均明显增大，就风生流和环岛水流两个理论算例中的垂向紊动粘性系数对三维潮流数值计算结果的影响进行了讨论。结果表明，垂向紊动粘性系数越大，流速分层越不明显，流速的绝对值也越小；垂向紊动粘性系数的梯度变化则对水平流速的垂向分布起着决定性的作用。综合理论分析和数值试验的成果，垂向紊动粘性系数宜采用抛物线分布的结构型式。