汽—液相变中成核的热力学理论

对现有汽－液相变过程有关文献中关于汽泡形成过程的分析提出了不同看法，并利用热力学理论从亚稳平衡态的特性出发对汽泡形成的热力学机制作出了分析，对系统从液态转变到汽－液共存状态的各阶段作出了说明。     

板间汽相全混时降液管汽泡夹带对精馏塔塔板效率的影响

在汽相全混的基础上 ,推导了包括降液管汽泡夹带在内的塔板一维涡流扩散模型 ,并以此模型为基础分析了降液管汽泡夹带对塔板效率的影响 ,导出了Murphree板效率及表观Murphree板效率的计算公式。计算结果表明 ,降液管汽泡夹带的存在会使表观Murphree板效率降低 ,且点效率及解吸因数越大 ,降液管汽泡夹带对塔板效率的影响越显著。在几种特殊情况下 ,所推导的计算公式可简化为已有的形式     

板间汽相全混时降液管汽泡夹带对精馏塔塔板效率的影响

在汽相全混的基础上,推导了包括降液管汽泡夹带在内的塔板一维涡流域扩散模型,并以此模型为基础分析了降液管汽泡夹带对塔板效率的影响,导出了Murphree板效率及表观Murphree板效率的计算公式。计算结果表明,降液管汽泡夹带的存在会使表观Murphree板效率降低,且点效率及解吸因数越大,降液管汽泡夹带对塔板效率的影响越显著,在几种特殊情况下,所推导的计算公式可简化为已有的形式。     

溶剂—油,溶剂—蜡汽液平衡的连续热力学研究

应用连续热力学方法，对实验测定的甲乙酮、苯－醋、甲苯－蜡、丙酮－调合油，甲乙酮－调合油，苯－调合油，甲苯－调合油７个系统在常压下的汽液平衡数据进行了关联。     

糠醛—油,N—甲基—2—吡咯烷酮—油汽液平衡的连续热力学研究

应用连续热力学方法，对实验测定的糠醛－提余油，糠醛－抽出油，Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮－提余油，Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮－抽出油在正常压下的汽液平衡数据进行了关系。     

用立方型状态方程关联高分子溶液汽液平衡

通过Ｗｏｎｇ－Ｓａｎｄｌｅｒ混合规则将Ｐｅｎｇ－Ｒｏｂｉｎｓｏｎ方程与胡英等的密堆积格子模型相结合，建立了可用于高分子溶液汽液平衡计算的立方型状态方程，该方程保持了立方型状态方程的简单性，又吸收了密堆积格子模型描述高分子溶液热力学性质的优点。对高分子溶液汽液平衡的关联误差小于３％。     

正庚烷─甲苯二元体系汽液平衡数据的测定和关联

本文以改进的Ｒｏｓｅ平衡釜，测定了在７００ｍｍＨｇ柱下的正庚烷－甲苯二元体系汽液平衡数据。用Ｈｅｒｒｉｏｇｔｏ的半经验方法对测定数据进行了恒压下的热力学一致性的校验，采用Ｖａｎ　Ｌａａｒ， Ｍａｒｇｕｌｅｓ及Ｗｉｌｓｏｎ方程以“汽相组成误差平方和”为目标函数，用非线性最小二乘法在ＡＰＰＬＥ －Ⅱ微机上进行了热力学关联，三个方程拟合精度都甚好。     

管流边界层中汽泡的运动

文章分析了作用于管壁上生成汽泡的力,导出了汽泡脱离壁面的临界直径的计算公式,从理论上解释了汽泡脱离壁面与汽流速度及密度差的关系;继而分析了在边界层中脱离壁面的汽泡上的作用力,导出了汽泡运动相对速度的计算公式及汽泡走向管子轴心的速度的计算公式。     

Lennard-Jones流体汽液界面的分子动力学研究

为深入认识汽液界面现象 ,解释汽液界面的独特性质 ,采用分子动力学模拟方法从分子水平上研究了 L ennard-Jones流体汽液界面。模拟结果表明 ,汽液界面实际上是一个随时间涨落的起伏不平的曲面 ;汽液过渡区就是该曲面的涨落区域 ;汽液相变是一个突变的过程 ;汽液界面体系内密度、压力张量及温度等热力学量连续变化只是统计的结果。并在此认识基础上 ,从汽液分子相互转化的微观行为解释了汽液界面的温度分布中的尖峰和低谷出现的原因。在分子的汽液相变过程中 ,从液相向气相的转化发生在汽液界面的波峰处的几率最大 ,而从气相向液相的转化发生在汽液界面的波谷处的几率最大     

H2O—DMF—HCOOH体系汽液相平衡研究

在常压下测定了 Ｈ２Ｏ－ＤＭＦ－ＨＣＯＯＨ体系的汽液平衡数据并进行了热 力学关联计算，测定了三组二元体系和一组三元体系的汽液相平衡数据。用 Ｗｉｌｓｏｎ方程和缔合模型进行了热力学关联，求得Ｈ２Ｏ，ＤＭＦ，ＨＣＯＯＨ之间 的 Ｗｉｌｓｏｎ方程配偶参数。由二元配偶参数推算了 Ｈ２Ｏ－ＤＭＦ－ＨＣＯＯＨ三元体 系汽液相平衡数据，并与实验数据进行比较；其结果令人满意。     

'Inverse' melting of a vortex lattice

Inverse melting is the process in which a crystal reversibly transforms into a liquid or amorphous phase when its temperature is decreased. Such a process is considered to be very rare, and the search for it is often hampered by the formation of non-equilibrium states or intermediate phases. Here we report the discovery of first-order inverse melting of the lattice formed by magnetic flux lines in a high-temperature superconductor. At low temperatures, disorder in the material pins the vortices, preventing the observation of their equilibrium properties and therefore the determination of whether a phase transition occurs. But by using a technique to 'dither' the vortices, we were able to equilibrate the lattice, which enabled us to obtain direct thermodynamic evidence of inverse melting of the ordered lattice into a disordered vortex phase as the temperature is decreased. The ordered lattice has larger entropy than the low-temperature disordered phase. The mechanism of the first-order phase transition changes gradually from thermally induced melting at high temperatures to a disorder-induced transition at low temperatures.     

压力下钒发生相变的第一性原理计算

利用投影缀加波方法对金属钒加压至400 GPa左右的结构相变过程进行了第一性原理研究. 计算了相变中的热力学转变压力和失稳转变压力, 并对相变前后的电子性质进行了研究. 结果表明: 钒在低压下为体心立方结构, 随着压力增大转变为菱方结构, 压力继续增大最后又重新转变为体心立方结构. 热力学计算得到的BCC→rhu(α>109.47°)→rhl(α<109.47°)→BCC三次转变压力分别为27,104和310 GPa. 利用剪切弹性常数C44计算得到的2次失稳压力分别为52和255 GPa. 能带计算表明, 在加压过程中高对称点Γ处靠近费米能级的能带由低压下的非电子占据态变为高压下的占据态, 而费米能级以上的电子态密度计算可见明显的s,p-d带间电子迁移现象.     

绝热条件下二能级系统相干控制动态分析

在量子力学的缀饰态表象中，运用布洛赫矢量及其球形图，研究了正弦相位调制的整形脉冲作用到二能级系统的跃迁过程，对其随时间演化过程进行形象化动态分析．结果表明，合适的正弦函数位相整形脉冲作用到二能级系统，无论整形脉冲选择何种位相，都可使粒子布居数反转，并使粒子维持在该态上．在绝热条件下，光场与系统作用过程中粒子的绝热状态随态和位相走势的不同而变化．     

Simulation of phase transition process using lattice Boltzmann method

A new lattice Boltzmann model based on SC model, is proposed to describe the liquid-vapor phase transitions. The new model is validated through the simulation of the one-component phase transition process. Compared with the simulation results of van der Waals gas and the Maxwell equal-area construction, the results of the new model have a better agreement with the analytical solutions than those of SC and Zhang models. Since the obtained temperature range and the maximum density ratio in this model are expanded, and the magnitude of maximum spurious current is only between those of SC and Zhang models, it is believed that this new model has better stability than SC and Zhang models. Consequently, the application scope of this new model is expanded compared with the existing phase transition models. According to the principle of the corresponding states in engineering thermodynamics, the simulations of ammonia and water phase transition process were implemented using this new model with different equations of state. Compared with the experimental data of ammonia and water, the results show that the Peng-Robinson is the best equation of state to describe the phase transition process of ammonia and water. Especially, the simulation results of ammonia with Peng-Robinson equation of state have an excellent agreement with its experimental data. Therefore these simulation results have a significant influence on the real engineering applications.     

两类聚合物溶液的相变分析

讨论了两类聚合物溶液的相变,一类是单体相-溶胶相-凝胶相之间的相变;另一类是溶液中溶胶-凝胶之间的相变.结果表明,聚合物溶液体系相变的阶和相变点依赖于每个子系(单体或溶剂分子)的态的简并度以及子系间的有效相互作用;态的简并度的对称性和均匀性对相变的阶和临界点有明显的影响.     

二维Lennard-Jones系统气/液相转变的Monte Carlo模拟研究

为深入研究微小尺度系统的热力学性质和相转变机制,以粒子间通过Lennard-Jones势能作用的2维系统为模型,通过正则系综Monte Carlo模拟细致地考察了气/液相转变区的平衡态参数。沿等温线的模拟结果显示了在气/液相转变区内系统状态连续变化的特征,与固/液相转变区的状态变化趋势相同。热力学性质和系统微观行为的模拟结果都表明,模拟系统的气/液相转变具有一级相变的特征,与已知的固/液一级相变相对应;从而揭示了固/液相转变和气/液相转变机制的一致性,建立了2维Lennard-Jones系统中完整并自洽的一级相变图景。     

非限域条件下单体天冬酰胺分子的手性转变机制

基于密度泛函理论B3LYP/6-311+G(2df)水平, 研究非限域条件下单体天冬酰胺分子的手性转变过程. 通过寻找过渡态和中间体反应过程的各极值点结构, 绘制天冬酰胺分子的手性转变路径反应势能面, 并分析各极值点的几何及电子结构特性. 结果表明： S型天冬酰胺分子手性碳上的氢原子以羧基上的氧原子为桥梁, 转移至手性碳原子的另一侧, 实现了从S型到R型天冬酰胺分子的手性转变; 该路径有4个中间体和5个过渡态, 最大的反应能垒为316.372 8 kJ/mol, 来源于第4个过渡态TS₂-R-Asn.     

大分子构象态的隧道赝自旋模型

本文根据大分了构象理论和实验结果,提出了大分子构象转变的隧道模型,从微观机制出发, 用量子力学和统计力学描述了构象电子体系;讨论了大分子的构象态、能态以及构象转变时所发 生的相变问题,得出了与现有理论和实验一致的结论．     

Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of ultracold atoms.

For a system at a temperature of absolute zero, all thermal fluctuations are frozen out, while quantum fluctuations prevail. These microscopic quantum fluctuations can induce a macroscopic phase transition in the ground state of a many-body system when the relative strength of two competing energy terms is varied across a critical value. Here we observe such a quantum phase transition in a Bose-Einstein condensate with repulsive interactions, held in a three-dimensional optical lattice potential. As the potential depth of the lattice is increased, a transition is observed from a superfluid to a Mott insulator phase. In the superfluid phase, each atom is spread out over the entire lattice, with long-range phase coherence. But in the insulating phase, exact numbers of atoms are localized at individual lattice sites, with no phase coherence across the lattice; this phase is characterized by a gap in the excitation spectrum. We can induce reversible changes between the two ground states of the system.     

需求服从位相分布的供应链的协调控制

从需求服从位相分布角度研究一个生产商和多个零售商构成的供应链. 将其模型成Markov过程,通过分析供应链上各状态间的转移关系给出一个生产商与三个零售商的状态转移矩阵的表达式,并推出零售商在各个不同位相上的缺货概率及满货概率的计算公式,为供应链的协调控制提供了理论依据. 数值实验说明不同需求变化可以引起零售商服务水平变化.