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。     

三热源热泵的最优性能

本文研究仅受传热不可逆影响的一类三热源热泵,证明了其中以内可逆三热源热泵为最优,并导出其最佳供热系数与供热率间的关系.从而阐明了热阻的存在对三热源热泵的最优性能所带来的根本性影响.所得的结论比经典热力学的结论更有实际意义.     

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.     

不可逆卡诺热泵的最优性能

在内可逆卡诺热泵模型的基础上，进一步考虑循环中除传热以外的其它不可逆怀。由此导出不可逆卡诺热泵的基本优化公式，揭示了不可逆因素对热泵各种优化性能的影响。     

关于不可逆卡诺循环

给出了一种较为完备的不可逆卡诺热机模型，得到与实际观测的卡诺热机功率，效率特性较为一致的Ｐ－η关系，讨论了热阻、热漏等不可逆因素对热机性能的影响。     

热漏损失规律对埃里克森热机循环的优化性能影响的探讨

应用有限时间热力学的方法,建立一类不可逆埃里克森热机的模型,探讨分析存在热阻、热漏损失、回热损失等不可逆性的埃里克森热机的输出功率与效率的优化性能,推导出热漏损失满足温差幂指数传热规律时热机的功率与效率间的优化关系,所得可为埃里克森热机的模拟设计提供些参考.     

苯和环己烷在氧化铝载体上的吸附性能研究

运用迎头色谱技术和ＴＰＤ方法，考察了苯和环己烷分别在颗粒或纤维氧化２铝上的可逆吸附和苯的不可逆吸附，室温下苯在氧化铝上能形成３－４分子层厚的吸附层，可逆吸附热小于苯蒸气的液化热。环己烷在氧化铝载体上的吸附比苯弱，脱附速度比苯快。苯的不可逆吸附量仅为氧化铝上单层吸附量的１／４－１／５，脱附活化能在４０ｋＪ．ｍｏｌ＾－１左右。苯在纤维氧化铝上的可逆吸附可以区分为孔口外表面吸附和孔内凝聚吸附，其脱附曲线     

卡诺热机传热温差的优化分析

应用有限时间热力学理论，首先对内可逆卡诺热机的传热温差进行优化分析，并讨论了最佳温差的几种备选方案进而分析热阻外其它不可逆性对最佳温差的影响，获得一些对实际热机更有指导意义的新结论。     

热力学理论新的分类方法(英文)

本文在对唯象非平衡热力学理论进行比较的基础上作了新的分类.该分类方法是以状态空间、温度和熵的概念、耗散不等式(dissipation inequality)及热流密度和熵流密度的关系等的不同形式作为区分各种理论的标准.文章采用了非平衡温度和熵的概念,对包括静态热力学,线性不可逆热力学和非经典热力学在内的所有唯象热力学理论作了分类.并在讨论具有局域(Looal)耗散不等式的连续场系统热力的学理论的同时,还对具有整体(global)耗散不等式的分立系统热力学理论进行了论述.     

考虑传热效应的回热式空气热泵循环性能分析

用有限时间热力学方法分析实际热泵循环热泵循环性能,计入工质与高,低温热源间换热器和回热器的热阻损失及压缩机,膨胀机中的不可逆损失,导出了变温热源不可逆闭式回热式空气热泵的供热率和供热热与循环压比间的解析式,并给出了详细的数值算例。     

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。     

点离散动力系统及其逆限极空间

我们知道,在动力系统的研究中,对不可逆系统而言,为了克服不可逆给研究带来的困难,人们引入了一个与其相关联的所谓的逆极限的可逆系统,并通过对逆极限空间性质的研究来提示原系统的性状,因此,探讨原系统与其逆极限之间的动力性质的相互关系成为必不可少的工作,所以,本文将对点离散动力系统意义下的不变性做进一步研究.     

太阳能集热器的热力学分析

本文从不可逆过程热力学局部平衡公理出发,将平衡热力学的结论推广,并将其用于计算太阳能空气集热器,液态(水)集热器以及相变集热器。本文的结果还可用于一般换热器的熵增计算。     

冲击式水轮机热力学法测效率试验研究

冲击式水轮机具有工作水头高、压力管道内流速大等特点,因此,流量测量难度较大,而热力学法测量水轮机的效率具有精度高、不需要测量机组流量等优点。目前,国内热力学法测效率试验主要应用于高水头的水泵水轮机上。本文结合国外某大型冲击式水轮机热力学测效率试验的方法、测试装置及流程进行详细介绍和分析,并就其中存在的问题进行了深入探讨。     

关于裂纹扩展的连续介质热力学(Ⅰ)——平衡定律和断裂准则

本文克服了Liebowitz和Eftis在有关文献中出现的矛盾,从不可逆过程热力学观点,导出了裂纹体的总体平衡方程,裂纹体内的局部平衡方程和断裂表面的局部平衡方程,为在各种复杂条件下,正确建立裂纹体的断裂准则,提供了必要的理论基础。     

热力学法测水泵效率的研究现状

水泵效率是衡量泵经济性能和综合性技术指标的参数,经常、准确地测试泵的效率值,并使水泵工作在高效率区间对各行业降低能耗、提高劳动生产率和经济效益有很大意义。本文以热力学原理为基础,介绍了用热力学法测量水泵效率的历史及现状并预测了发展趋势,希望能促进此方法的推广应用。     

单支墩大头坝初始表面裂纹形成的热流变断裂学研究(英文)

本文从对裂纹扩展过程中流变与耗散现象的大量观察与研究,根据非局部场理论,导出了裂纹体在裂纹扩展过程中的热力平衡方程,为更加精确地描述裂纹扩展问题提供了理论基础;同时指出,在裂扩展过程中局部质量、动量、动量矩和能量均不守恒,并给Griffith表面能以新的定义。将单支墩大头坝初始表面裂纹的形成与扩展视为不可逆热力学过程,在不可逆过程必然伴有熵产生的原则下,引入了一个耗散势函数,通过对裂纹扩展过程中Clausius非补偿热和耗散势函数的研究,重新建立了断裂判据;在适当地引入裂纹系统偏离平衡态的距离之后,可导出经典的屈服、强度和断裂理论中的各种判据;同时,通过耗散势函数,把流变、断裂和不可逆过程有机地结合起来了,形成了统一的流变断裂学。最后,将大坝混凝土定义为热流记忆性材料,依试验和实测数据,采用本文给出的热流变断裂学研究,对单支墩大头坝初始表面裂纹的形成进行了计算,其结果与现场观测基本一致,为单支墩大头坝的设计提供了进一步改进的依据。     

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。     

有限热源定常态热机在两类约束条件下的有限时间热力学优化

研究了两热源具有有限热客流率时内可逆定常态卡诺热机在有限时间下的效率与功率之间的关系,就两种不同换热模式在两类约束条件下推导出实际卡诺定常态热机在有限时间内的最大功率与最佳效率之间的相互关系,并对这些新的性能界限做了有益的讨论。     

化学位在化学热力学中的特殊地位

化学位在化学热力学中是一个极为重要的物理量,它在判断过程(相变、化学变化)方向,由理想物系转而研究实际物系的过程以及稀溶液的依数性质的研究等方面都有非常重要的作用.本文通过一些实例详细论证了这个问题.