相变储能材料的相变过程温度模型

基于集总参数法和矩形相变等效比热假设建立了相变材料的相变过程温度模型．该模型与实验结果吻合很好．利用该模型定量研究了环境温度、相变潜热、相变温度范围和换热效率等多种因素对相变行为的影响，初步得出如下结论：环境温度对相变开始时间和持续时间均有明显影响，随着环境温度的升高，该二时间呈指数形式下降；相变材料的潜热对相变开始时间没有影响，对相变持续时间有明显影响，持续时间随潜热线性增加；相变温度范围对相变开始时间也没有影响，而相变持续时间随相变温度范围的增加平缓地增加；相变材料与环境之间的换热效率显著影响相变过程开始和持续的时间，二者随换热效率的提高呈指数形式下降．     

I类超导体相变与气液相变的相似性

从等温方程和吉布斯函数出发，讨论了考虑几何效应后Ｉ类超导体的超导态，中间态和正常态的相变与气液相变的相似性。     

联合不可逆聚集过程的渐近行为

用联合集过程的动力学方程，讨论了当核为Ｋｌ（ｉ１，ｉ２，…，ｉｌ）＝（ｉ１ｉ２，…，ｉｌ）其中Ｋｌ体的结核时，联合聚集过程的胶凝相变的判定和长胶凝点集团尺寸分布的渐近行为。     

相变蓄热装置传热模型的建立

提出了一种采用新型相变材料的内通流体并联螺旋盘管相变蓄热装置,针对所设计相变蓄热式装置的传热特点,在对其传热过程进行合理简化的基础上,提出了相应的相变换热的二维非稳态焓法模型,并对传热基本控制方程进行了空间和时间上的离散化,从而提出了内通流体相变蓄热装置的数值模拟方法。     

热轧Cu-Ni-Si合金冷轧后时效过程中的相变动力学

Cu-M-Si合金在时效过程中的导电率变化反映了合金中时效析出相的相变过程，因而通过测量时效过程中导电率的变化就可反映该合金时效析出转变的相变动力学方程，在此基础上，还可进一步求得时效时间和温度两个参数下的二元导电率方程。试验结果表明由该导电率方程所得的计算值能较好地与试验值相符，因此可以较准确的预测出某一工艺参数下可能达到的性能，以求达到减少试验次数和成本的目的，从而为该合金的生产工艺的制定提供参考依据。     

纳米复合相变材料融化传热特性的格子Boltzmann方法研究

基于双分布函数模型方法,建立了一个模拟伴随有液相自然对流的纳米复合相变材料融化传热过程的格子Boltzmann方程模型.其中温度分布函数方程的构建采用直接基于焓方程的方法 ,避免传统方法需要迭代处理源项,提高了计算效率.应用该模型对方腔内纳米流体自然对流传热过程进行模拟,模拟结果与文献结果吻合较好;在此基础上对纳米复合相变材料融化过程进行模拟.结果表明,有效黏度系数的变化对纳米复合相变材料融化传热有着至关重要的影响,偏高的黏度系数可能会抑制纳米流体相变换热过程.此外,在给定的纳米粒子体积份额情况下,区域相变材料融化传热性能随Rayleigh数的增大而增强.     

关于确定非理想气体位形积分的再研究

本文通过要相变曲线有有关信息，如相变潜热，压强系和相变曲线的斜率等确定非理想气体的位形积分，得到了相互作用势的积分方程，作为一个特例，计算得到了李政道－杨振宁教授相变理论的模型势。     

82B钢奥氏体等温相变动力学方程的测定

在热模拟机上采用激光膨胀仪测定82B钢等温相变下的膨胀曲线，采用带晶粒尺寸修正的Avrami方程描述不同奥氏体化温度和不同等温温度下的转变体积分数．时间曲线。对动力学方程中的时间指数n和晶粒尺寸指数m与文献报道的数据作了对比。结果表明，用得到的动力学方程计算的相变值和实测值吻合较好。     

形变条件对热变形过冷奥氏体相变的影响

热变形造成的奥氏体组织结构的变化将影响到热变形奥氏体在随后冷却过程中的相变．依据热模拟试验结果，研究了变形温度、变形速率、变形量和变形后高温停留影响相变过程的微观物理本质，认为变形促进热变形奥氏体的相变，提出变形温度、变形速率和变形后高温停留时间对热变形奥氏体转变过程没有直接联系，但可以通过对再结晶过程的控制影响相变过程．再结晶虽然可能细化了晶粒，但大量消耗了热变形奥氏体中的晶体缺陷，其结果是迟滞了相变过程．     

高强Cu-Ni-Co-Si合金时效分析及其相变方程

研究了Cu-Ni-Co-Si合金固溶后时效处理工艺对其导电率的影响,通过导电率与析出的第二相体积分数的关系推导了该合金的相变动力学方程.结果表明：随着时效时间的延长,导电率开始增加较快,4 h时效后增速减慢;时效温度越高,时效初期导电率的升高速率越快,最终导电率也越高;时效过程中,导电率的升高率与第二相的析出量存在一定的线性关系.推导了该合金在500℃内不同温度下时效时的相变动力学方程和导电率方程,由该导电率方程所得的计算值与试验值相符.     

马氏体相变塑性及其在淬火数值模拟中的应用

相变塑性是淬火过程中伴随着马氏体相变所发生的一种特殊变形现象。从Greenwood-Johnson公式出发，通过实验测试出该公式中的常数K，发现K不仅与应力有关，而且和马氏体转变量的大小也有一定关系。同时，提出了一种新的计算相变塑性的方法。将该公式应用到淬火的数值模拟中，对比计算结果和实验测试结果表明，淬火模拟的数字模型中考虑相变塑性比不考虑相变塑性更符合实际情况。     

马氏体相变切—转晶体学理论及其应用

以马氏体相变切－转点阵变形机制为出发点，建立了基于形状变形ＩＰＳ的定量晶体学理论，这个理论成功地应用于｛３ １５ １０｝ｆ和｛２ ５ ２｝ｆ两类基本马氏体相变，不仅解释了所有实测常规晶体学，而且还能用于理解各种马体形貌和｛２５２｝ｆ相变独特的晶体学特性。     

相变热传导问题的线性互补解

在相变热传导的数值计算中，对潜热一直是显式处理的，常常产生较大的偏差，严重时导致错误的结果，根据移动边界问题的理论，建立了线性互补方程，其中含有相变潜热与温度场两个耦联的未知向量，其解保证了两者之间的相互协调，且避免了大量的迭代计算。     

连续YAG激光相变硬化三维瞬态温度场数值模拟

采用差分法对连续YAG激光相变硬化三维瞬态温度场进行数值模拟。分析了激光相变硬化过程工件的传热学行为，考虑了工件有限尺寸、激光热流旋加、工件材料热物性参数的温度依赖关系，工件表面辐射及空气对流造成的热损失以及材料固态相变等多方面特点。利用能量平衡法，推导了非均匀空间网格的有限差分方程，用Fortran语言编写了温度场的计算程序。分别计算了一系列工艺参数下42CrMo、60^#碳钢激光相变硬化处理过程的三维瞬态温度场，并预测了激光相变硬化区的半宽度与深度。对42CrMo、60^#碳钢进行激光相变硬化实验，实测了它们在各种工艺参数下处理后相变硬化区的半宽度与深度。计算结果与实验符合较好。     

铁磁坡莫结构相变过程中涡旋的动力学微磁学研究

基于微磁学基本理论利用Gilbert方程,我们建立了软磁薄膜体系顺磁-铁磁相变过程中涡旋数目随时间的变化模型。磁化强度运动方程采用Runge-Kutta数值方法求解。结果发现:交换场一定时,在不同外磁场作用下涡旋数目变化分为两个阶段:第一阶段,涡旋数目急剧减小,第二阶段,涡旋数目较少且变化平缓,外磁场越小涡旋数越多。通过模拟计算验证了交换作用对铁磁体系的主导性作用。     

基于格子Boltzmann方法的孔隙率对泡沫金属内相变材料融化传热的影响

基于局部热非平衡条件在表征单元尺度上构建出双温度分布函数的格子Boltzmann方程,用该方程来表征泡沫金属骨架与相变材料融化传热的温度场,用密度分布函数演化方程来表征融化液相速度场.然后模拟了泡沫金属内相变材料融化界面位置随时间的变化及金属骨架和相变材料的温度分布情况.模拟结果与其他文献的计算结果吻合较好.重点分析了泡沫金属孔隙率对相变材料融化传热的影响.结果表明,孔隙率的减少有利于增强金属骨架热传导换热的作用,但也会导致自然对流传热的降低及相变材料蓄热量的减少.因此在设计泡沫金属蓄热装置时,对于孔隙率的确定需要结合工程需求进行选择.     

马氏体相变中的孤立子

在马氏体相变过程中引入孤立子模型,进一步揭示马氏体相变过程的物理本质。通过将马氏体和母相之间的相界面看作为一个拓扑型的孤立波,借助Ｐｅｙｒａｒｄ的一维一性原子链孤立子模型,从相界面运动的Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ量出发,导出马氏体相界面运动的孤立子方程,求解该方程的孤立解,获得马氏体相界面能量与界面运动速度之间的关系,以及界面宽度随相变速率的变化规律。结果显示,随着界面运动速率的提高,马氏体和母相之间     

围绕水平椭圆柱热源接触熔化分析

对相变材料围绕水平椭圆柱热源温差接触熔化过程进行了分析．针对按以往模型所得结果的问题：边界层厚度在φ为90°时趋于无穷大,考虑椭圆柱表面和固液相变界面法向角的不同,建立了新的数学模型,推导出其熔化过程基本方程,并求得边界层压力分布,固液相界面法向角变化规律,边界层厚度分布和椭圆柱运动速度与外力的关系．讨论了不同椭圆压缩系数下的方程解,分析表明,在考虑熔化界面法向角后,椭圆柱两侧的边界层厚度为一有限值,与所做实验观测的结果一致．     

Lattice-Boltzmann方法计算多孔介质内固液相变问题

建立了Lattice-Boltzmann 的相变导热模型，通过计算半无限空间内固体的融化过程（单区域问题）及半无限空间内液体的凝固过程（双区域问题）对模型进行了验证，结果表明模型的数值解与解析解非常一致，该模型能很好地预测相变问题中的固液界面位置和温度场. 运用LB相变导热模型模拟了具有复杂几何边界的多孔介质内相变过程，分析了多孔介质骨架对材料相变过程的影响.     

1000 MPa 级冷轧双相钢奥氏体的等时相变动力学

在DIL 805A膨胀仪上测定了1000 MPa级冷轧双相钢在连续加热过程中的热膨胀曲线.根据杠杆定律得到的奥氏体体积分数的计算值与定量金相测量值符合较好.奥氏体的等时相变动力学可以很好地由JMAK形式的方程描述.文中还分析了冷轧压下率和加热速度对奥氏体等时相变动力学的影响,探讨了连续加热奥氏体相变过程中相界面的平衡状态.