收集板对金属原子二维平面蒸发的影响

为了分析原子法激光同位素分离工程 (AVL IS)分离器中加入精料收集板对原子蒸气密度、速度和温度等物理特性的影响 ,采用直接模拟蒙特卡罗 DSMC (direct-simulation Monte Carlo)方法模拟了铀原子二维平面蒸发动力学过程 ,着重研究了 Knudsen数 K n变化和收集板温度变化对蒸气物理特性的影响。模拟结果表明 :收集板中间 ,蒸气密度增加 ,速度下降 ,温度上升 ;蒸气的 K n越小 ,蒸气的速度越高 ,相对温度越低 ;收集板的温度越高 ,蒸气纵向速度越低 ,温度越高 ,密度越高     

金属原子二维平面蒸发动力学过程的数值模拟

金属蒸发产生原子束技术在材料科学、超导及光学器件,特别是原子激光同位素分离中得到充分应用。为分析激光分离同位素中电子枪加热金属高温蒸发过程中原子束的密度、速度及温度分布特性,采用由Ｂｏｌｔｚｍ ｍ ａｎ 方程而来的ＢＧＫ 方程,对长槽型坩埚的二维平面蒸发动力学过程进行数值模拟。着重研究了原子蒸气束空间自由蒸发的特性以及Ｋｎｕｄｓｅｎ 数（Ｋｎ 数）变化时,蒸气原子物理参数的变化。关于空间自由蒸发的研究结果与采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 方法模拟的结果符合得很好。     

Monte Carlo方法应用研究

介绍了Monte Carlo(蒙特卡罗)方法,即随机模拟方法,提出了任意分布随机数的产生原理及方法,并用算例说明Monte Carlo方法的使用过程,同时用χ2拟合优度法验证了其合理性.     

直接蒙特卡罗法模拟高温金属原子蒸发

蒸发产生的原子束在很多科技领域获得广泛应用。特别是在原子法激光分离同位素工程中，铀原子蒸气的空间分布（如密度分布、温度分布、速度分布等）是分离器优化设计的重要依据之一。采用直接蒙特卡罗方法模拟了真空室内高温金属的蒸发动力学过程，得到了二维空间内原子蒸气流各物理量的空间分布规律，并给出了相应的物理解释。其中原子蒸气的横向平均速度分布的模拟结果与实验结果吻合很好。     

激光原子法同位素分离中三维原子分布函数的计算

在激光同位素分离中 ,激光作用区内原子的密度和速度分布对分离过程有重要影响。目前 ,理论上对这个问题的研究还都限于二维情形。该文根据激光同位素分离装置中激光作用区原子密度较低的特点 ,在忽略原子碰撞的条件下给出了一种计算三维空间内原子速度分布函数的方法。利用该方法对小尺度蒸发实验进行计算所获得的结果在定性和定量上都与实验测量符合的很好。     

非广延统计中的速度分布函数

目的 推导理想气体的非广延q-速度分布函数.计算q-速度分布下的最可几速率、平均速率、方均根速率.方法 运用伽马函数方法计算.结果 /结论 q→1时,所有的结果可以回到经典的麦克斯韦分布函数.     

激光感生荧光法测量金属原子蒸气横向速度分布

了解原子蒸气的密度、速度和温度分布对提高原子法激光分离同位素 (AVL IS)的分离效率起着重要作用。该实验采用激光感生荧光法和高灵敏度的线阵 CCD测量了线源蒸发钆金属原子蒸气的横向速度分布。通过实验证实了在线源蒸发的情况下 ,原子蒸气横向平均速度随横轴线性增加 ,横向速度分布近似服从 Maxwell分布。离蒸发对称面越远横向速度分布的半宽度越大 ,这表明离蒸发对称面越远原子热运动越激烈。而原子束横向平均速度随电子枪加热功率增加而增加 ,并且趋向于一饱和值。这是由于原子束平均速度取决于蒸发表面的温度 ,而液面温度随电子枪功率增加是有限的。     

二维随机变量分布的求法

着眼于二维随机变量在实际和学习中的广泛应用,本文总结了求二维随机变量分布的常用方法,从理论上解决了一些实践中遇到的问题.     

来流速度分布对蒸发式冷凝器性能的影响

在适当简化模型的基础上,采用可实现湍流动能-扩散率模型、强化壁面处理方法和速度-压力耦合的SIMPLE算法,探索了来流速度分布及其对传热传质与流阻性能的影响.结果表明:计算流体力学模拟与实验偏差不超过15%;当来流速度在1.5~4.5m/s范围内时,排热量变化率为19.3%,压降变化率为9.4%;当来流进入角在-45°~45°时,排热量变化率为15.5%,压降变化率为18.0%;合适的气流入口流速为2.4~3.3m/s,适宜方向为-15°~20.°     

二维随机变量概率分布的求解方法

每一个随机试验的整体概率可以用一个相应的随机变量及其概率分布来描述.基于对一维随机变量的理解,采用分布函数法和函数分步法,给出了求二维随机变量概率分布的基本规律.     

放射治疗剂量分布的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法模拟放射治疗剂量分布,改写现有的放射治疗软件DPM,并进行剂量计算。与图形处理方便的Matlab软件相结合,给出直观的显示结果。该方法是一个很有前景的研究方向,因为它既可以获得很快的仿真速度,又能得到直观的仿真结果图形。运行结果表明剂量计算能在1min之内完成,计算速度和精度满足要求。该方法对于提高放射治疗水平具有重要的指导意义和应用价值。     

脉冲激光烧蚀铕粒子速度劈裂的蒙特卡罗模拟

采用蒙特卡罗方法,模拟了烧蚀铕粒子输运动力学过程,得到了铕粒子电流随时空演化曲线,模拟结果与实验数据符合较好.探讨了环境气体压强对速度劈裂的影响,研究结果表明,环境气体压强对速度劈裂有较明显的影响.当靶-衬间距为60 mm时,铕粒子速度劈裂的范围为10～220 Pa;当环境气体压强为120 Pa时,速度劈裂现象最明显,烧蚀粒子的质量对速度劈裂的压强范围起决定性作用.     

蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法在期权定价中应用的比较研究

在期权的交易中,最关键的问题是期权定价。蒙特卡洛模拟作为期权定价的有效的数值方法之一,近年来发展迅速。然而蒙特卡洛方法产生的随机数为伪随机数有收敛速度慢、计算量大等缺陷。拟蒙特卡洛模拟是采用拟随机数序列代替伪随机数序列的蒙特卡洛模拟。通过考察线性同余发生器;Halton序列、Sobol序列等拟随机数序列的特点,以欧式看涨期权为对象研究了蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法的有效性。对比实验显示了拟蒙特卡洛模拟明显优于蒙特卡洛模拟。     

直流辉光放电氮原子离子的Monte Carlo模拟研究

采用氮直流辉光放电等离子体中快电子和离子（N^＋_２,N ^＋）混合的蒙特卡罗模型, 模拟研究了 e^－+ N_２___N^＋+N+2e和N ^＋_２+N_２___N^＋+N+N_２ 过程离子N^＋的产生率轴向分布随放电参数的变化规律及其轰击阴极的能量分布 . 结果表明, 两种 离解过程中氮原子离子（N^＋）的产生率均随气压和电压的增加而增大, 随 放电气体温度的升 高而降低; 但N^＋_２-N_２离解碰撞主要发生在 阴极附近. 在电压较高时, 阴极处的N^＋主要由N^＋ _２-N_２离解过程产生; 在电压较低时, N^＋ _２-N_２离解过程可忽略.     

Monte Carlo模拟PEFC电极电催化剂的利用率

膜电极是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部分，建立了膜电极的随机方格子模型，在电极模型各格点位置用Montecarlo方法生成随机分布的电极粒子、Nanon溶液粒子和聚四氟乙烯团粒，把电极的输出电流转化成一个概率事件，确定了有效输出电流迷宫通道模型，并建立了非即回无规行走扫描算法，运用MATLAB和C语言编写了模拟程序实现了对膜电极催化刑利用率的统计，并探讨了电极结构和电极制备工艺对催化利利用率的影响．     

Grain size distribution and topology in 3D grain growth simulation with large-scale Monte Carlo method

Three-dimensional normal grain growth was appropriately simulated using a Potts model Monte Carlo algorithm. The quasi-stationary grain size distribution obtained from simulation agreed well with the experimental result of pure iron. The Weibull function with a parameter β=2.77 and the Yu-Liu function with a parameter v =2.71 fit the quasi-stationary grain size distribution well. The grain volume distribution is a function that decreased exponentially with increasing grain volume. The distribution of boundary area of grains has a peak at S/〈S〉=0.5, where S is the boundary area of a grain and 〈S〉 is the mean boundary area of all grains in the system. The lognormal function fits the face number distribution well and the peak of the face number distribution is f=10. The mean radius of f-faced grains is not proportional to the face number, but appears to be related by a curve convex upward. In the 2D cross-section, both the perimeter law and the Aboav-Weaire law are observed to hold.     

Monte Carlo方法研究光子在有界肿瘤组织中的分布

目的研究有界肿瘤组织中光子分布特性。方法通过建立光在有界肿瘤组织中传输模型,用蒙特卡罗方法模拟光子在有界生物组织的传输,与半无限大肿瘤组织中光子分布的特性对比,分析光子在有界肿瘤组织中的分布特性。结果肿瘤组织中光子能量密度分布在纵向和横向基本是按负指数规律变化,但沿纵向在入射表面附近有极值点,当取定较小边界范围时,光子能量密度增加,组织内的有效光子数下降。结论有界肿瘤组织光子能量密度沿纵向和横向变化规律与半无限大组织变化规律相似,肿瘤组织边界影响光子在生物组织的能量密度和有效光子数分布。     

基于蒙特卡罗模拟的CFRP缠绕压力容器可靠性分析

对具有多维基本随机变量的碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)缠绕压力容器提出一种可靠性分析方法.选取CFRP单向板弹性常数、基本强度、纤维缠绕角和压力容器纵环向层壁厚作为基本设计变量,制备CFRP单向板试件和CFRP缠绕压力容器,并通过大量试验获得各变量的概率统计分布.根据经典层合壳体理论和Tsai-Wu失效准则对CFRP缠绕压力容器进行结构失效演变及应力分析,基于可靠性分析的极限状态方程,完成压力容器失效载荷与失效概率分布以及重要随机变量对失效概率分布影响规律的数值模拟.模拟结果与试验结果基本符合,验证了本文分析方法的准确性.