晶格Ising模型动力学模拟

应用Monte-Carlo方法研究了不同边界条件下二维晶格Ising模型的热力学行为,利用有限尺寸标度理论得到其相应的相变温度,并模拟观测了不同边界条件下二维晶格Ising模型的动力学过程,结果表明,不同边界下有限Ising系统相变温度有较大判别;,且其系统趋于平衡态的畴长速度也不同,但在热力学极限下其差异将消失。     

考虑相变的寒区隧道温度与渗流耦合的理论与数值模拟

岩体渗流场与温度场的耦合问题是岩体水力学最重要的研究内容之一,随着越来越多的寒区工程问题暴露,对寒区岩体渗流场与温度场进行系统的分析势在必行.推导了考虑相变的温度场影响下的渗流场控制微分方程以及渗流场影响下的温度场控制微分方程,并利用FLAC3D3.0软件中的FISH语言编写程序模拟嘎隆拉隧道,在考虑相变的情况下,通过对比考虑渗流和不考虑渗流的温度场,得知不考虑渗流的影响会夸大冻融圈厚度的结果.     

随机网络中三种渗流相变的交叉

基于一个简单的分段线性权函数, 研究了参数α统一两种不同三临界的渗流模型,当调节α的值从1到0渗流相变从连续变化到多重不连续和不连续.通过计算不同系统尺寸下序参量的相对方差,表明α=0.6时在热力学极限下跌落为一个奇异峰,α=0.5时在某个超临界区交织在一起,α=0.4时在一个延伸的区间上随系统尺寸的增加变得更大.因此对于相变从连续变化到多重不连续和从多重不连续变化到不连续,三相点分别位于0.6和0.5以及0.4和0之间.该框架为理解随机网络中不同类型相变之间的交叉行为提供了见解.     

伊辛模型的相变讨论

在热力学与统计物理教材中,应用平均场理论研究了伊辛模型的相变。本文应用重整化群的方法研究了相同的问题,得到了系统的相变点。与平均场理论相比较,该方法更易于理解和掌握。     

变压吸附(PSA)体系中的渗流问题

在对PSA系统中导致复杂渗流的各种因素进行分析的基础上,提出PSA系统中吸附剂骨架和流体之间的复杂相互作用表现为变化的应力场、温度场、渗流场和微观物理化学力场的相互耦合及吸附剂骨架的弹塑性形变对其施加的影响上.指出在PSA系统这类复杂的、非线性的渗流体系中渗流理论面临的一些困境及挑战.提出PSA分离过程是一个复杂的不可逆热力学传递过程,是由浓度梯度(化学势梯度)推动的传质过程、由温度梯度推动的热传导过程、由速率梯度推动的动量传递过程以及由这几种传递过程的相互耦合,加上吸附剂骨架形变的影响导致的综合结果,有望用不可逆热力学理论进行研究.     

李-杨理论在非平衡相变中的研究

研究了李一杨相变理论在沙粒分离的urn模型非平衡系统中的应用．有效配分函数写成有效逸度z的多项式．在热力学极限下,有效配分函数的零点位于z复平面的单位圆上;在实际控制参数复平面中,零点会聚于模型的二级相变点．进一步验证了李一杨平衡相变理论在非平衡相变中的应用．     

饱和砂层渗流冻结水热耦合模型与试验验证

为研究渗流作用下饱和砂层冻结规律,根据冻结过程中土体水分迁移及热量变化、热力学和渗流力学的基本理论,并考虑冻结过程中绝对孔隙率的降低对渗流的影响,基于Harlan水热耦合模型,建立了饱和砂层含相变全参数渗流冻结耦合数学模型,并应用COMSOL有限元软件与MATLAB编程,实现了耦合数学模型的数值求解。设计了相似模型试验验证了该模型及方法的合理性。研究结果表明:数值模拟结果与试验结果较为吻合,数学模型与求解方法合理、有效,为今后渗流地层冻结的拓展研究提供可靠数学与试验基础。     

CeN压致结构相变的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理计算研究CeN晶体的压致结构相变.计算结果表明:在55GPa压力下,CeN晶体从氯化钠型晶体结构(B1)转变为氯化铯型晶体结构(B2);压力为0时,B1有力学和热力学稳定结构;压力为55GPa时,B1没有力学和热力学稳定结构.     

超导体相变的热力学描述

本文从教学的角度,对超导体的相变问题用热力学理论作一些讨论。     

李-杨相变理论在2-urn模型中的应用

讨论了李一杨相变理论在沙粒分离的2-um模型非平衡系统中的应用．虽不能得到配分函数，但能够得到一个有效配分函数，并把它写成一个有效逸度z的多项式，通过数值计算得到：在热力学极限下，有效配分函数的零点位于z复平面的单位圆上；在实际控制参数复平面中，零点会聚于模型的相变点．进一步验证了李一杨理论在非平衡系统中的应用．     

形状记忆合金相变过程中热力学能变化探究

目的 研究在一个方面给出形状记忆合金的自由能变换的规律。方法 根据固体理论,利用晶格原子势能和晶格振动能,讨论在形状记忆合金相变过程中热力学能的变化,分析热力学能的具体表现形式,并给了能量转化的量。结果与结论 在形状记忆合金正相变过程中,热力学能的变化促进了相变。     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化。提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式。应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础。     

随机派系网络的渗流相变研究

现实的复杂网络往往具有小世界特征和模块化层次结构,随机派系(Clique)网络不仅有高的聚类系数和短的平均路径长度(小世界特征),而且具有模块化层次结构,可以较好地描述现实世界中许多复杂网络的结构特征.本文采用蒙特卡罗模拟方法和临界现象有限尺度标度理论对该网络的渗流相变进行了研究.在网络的演化过程中,其最大团簇单时间步的最大尺度跳跃及对应的时间步可以用来确立临界行为和临界点.我们的模拟研究表明:随机派系网络的渗流相变都为连续相变,不同派系大小k的相变点发生的时间步不同,但约化边数相同;网络最大团簇的最大尺度跳跃?与网络大小N呈幂律关系,幂指数对应于渗流相变的序参量临界指数,且不随派系大小k变化;与?相关的另外三个临界指数也不随k值变化,与ER随机网络的临界指数相等.这些结果表明随机派系网络的渗流相变与ER网络渗流相变同属一个普适类.我们的研究加深了对复杂网络模块化层次结构产生机理的认识,有助于进一步认识复杂网络的渗流相变.     

电流变液的相变研究

本文分别运用热力学理论与统计物理方法研究了电流变液的相变问题。     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化.提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式.应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础.     

形状记忆合金的一种基于热力学定律的本构模型

在Tanaka本构理论、Liang-Rogers本构理论以及Brinson本构理论的基础上,应用热力学定律,结合差示扫描量热仪(DSC)的实验数据,经理论推导给出了一种描述形状记忆合金相变过程中应力、应变、温度以及马氏体体积分数相互耦合的唯像本构模型,并在形状记忆合金的几种典型的物理状态下和经典的理论模型进行了对比性研究.结果表明,所提出的基于热力学定律的本构模型和经典的Liang-Rogers理论保持了较好的一致性.     

高温高压下ZnO的相变及热力学性质研究(英文)

本文通过平面波赝势密度泛函理论研究了ZnO岩盐(B1)结构、CsCl(B2)结构、闪锌矿(B3)结构和纤锌矿(B4)结构的相变和热力学性质.通过计算得到了晶格常数、体弹模量及体弹模量对压强的一阶导数,与实验值和其他计算结果都符合地较好.根据等焓原理,发现从B4和B3结构到B1结构的相变压强分别约为8.9GPa和7.8GPa.通过准德拜模型,成功得到B4结构的热力学性质,包括不同压强和温度下的状态方程、热膨胀系数和热容.     

带整体单极子黑洞背景下纠缠熵的相变

在带整体单极子黑洞背景下,研究了热力学熵和纠缠熵的相变.结果表明,在熵-温度平面,热力学熵与纠缠熵具有完全类似的相结构.当黑洞电荷很小时,相变是一阶相变;当电荷增大到临界电荷时,相变是二阶相变.对于热力学熵和纠缠熵的一阶相变,发现麦克斯韦的等面积法则始终成立,对于热力学熵和纠缠熵的二阶相变,得到了相变点附近热容的临界指数,这一值和平均场论得到的值近似相等.     

荷电旋量玻色气体热力学性质的研究

在平均场理论的框架下,讨论了荷电旋量玻色气体的热力学性质,结果表明系统的熵和比热容随朗德因子的增大而减小.熵和比热容均随温度单调增加直至饱和,并且它们随温度的演化没有出现相变点.     

5维Gauss-Bonnet-AdS黑洞的热力学和临界现象

把宇宙学常数理解为压强,利用标准的热力学方法讨论了5维Gauss-Bonnet-Ad S黑洞系统的热力学和临界现象.把Bekenstein-Hawking熵作为黑洞系统的熵,发现在5维球对称的Gauss-Bonnet-Ad S黑洞中存在相变现象.进一步计算了相变点的临界指数,发现他们满足热力学普适标度规律.