Co/Cu/Co结构中纳米氮化物界面掺杂研究

研究了纳米氮化物(NNL)界面掺杂对Co/Cu/Co磁电阻的影响.当NNL在下界面(Co/Cu)掺杂时,得到了反常磁电阻为-0.043%;当NNL在上界面(Cu/Co)掺杂时,磁电阻近似为0;当NNL同时在上、下界面掺杂时,得到的反常磁电阻为-0.005%.运用Camley-Barnas的玻尔兹曼半经典理论模型,通过调整界面参数计算其磁电阻,发现改变界面自旋相关散射系数能对实验结果给出合理解释,证明了NNL掺杂确实能改变界面自旋相关散射系数.     

理想气体分子在保守力场中按势能的分布规律

应用统计力学的方法，首先证明了玻尔兹曼分布律完全符合统计力学中的麦克斯韦－玻尔兹曼统计法，说明了波尔兹曼分布律与各种保守力场中的理想气体分子存在的空间维数和遵从何种能谱无关，然后进一步推证了遵从玻色－爱因斯坦和费米－狄拉克统计法的理想气体分子，处在保守力场中按势能的分布规律，其结论为分子数密度是势能的幂级数函数，由此可以证明玻尔兹曼分布律只是上述分布规律的零级近似和权重因子，所以后者才是理想气体处于保守力场中按势能的更具一般性的分布规律。     

低雷诺数下翼型气动特性和涡脱落模态分析

基于多弛豫格子玻尔兹曼方法对低雷诺数下的二维翼型气动特性和尾流涡脱落特性进行了分析.为了提高计算准确性,采用分块网格细化算法对流场变化剧烈区域进行加密,采用格插值反弹格式处理曲线边界和动量交换方法计算升阻力.通过对Re=1 000时不同格点数目NACA0012绕流的数值模拟,验证了网格的无关性和算法的有效性.在低雷诺数下,流动呈现明显的非定常特性,引起前、后缘分离与再附以及涡脱落现象.研究发现涡的脱落频率和模态随攻角的变化而变化,存在3种典型的涡脱落模态,即二单(2S)、二双(2P)和双+单(P+S)模态.     

杭州地铁某盾构隧道施工地面沉降规律分析

以杭州地铁一号线红普路站—九堡站区间右线隧道盾构施工为背景,通过现场实测,对盾构推进过程中测点沉降的发展规律进行了分析,将测点的沉降历程曲线归为四类,并采用玻尔兹曼函数对沉降历程曲线进行了拟合.结果表明,采用波尔兹曼函数对沉降历程曲线的拟合效果显著;沉降发展具有时空特性,测点在盾构切口到达前,变形较小,盾构通过测点时,沉降发展较快,盾尾离开测点一段距离后,沉降速率减缓趋于稳定;在盾构施工过程中盾尾注浆效果的好坏对盾构通过测点时的沉降值减小是至关重要的.     

滚法推拿的晶格玻尔兹曼模型

中医推拿活血化淤、疏经通脉的机理研究一直是学术界的研究热点.为了用晶格玻尔兹曼方法研究血液微循环在滚法推拿时血液流量的变化,将血液视为不可压缩的牛顿流体,建立正弦式的滚法推拿模型,解决了圆弧式的滚法推拿模型的奇异性问题,进一步研究了推拿对动脉血管中血液流的影响,探索中医推拿的活血化淤的原理和微循环的机理.     

基于格子玻尔兹曼的润湿性对降压效果的研究

改变油藏润湿性和降低油水界面张力是解决低渗/特低渗油田注水压力高问题的有效方法。而室内驱替实验时,表面活性剂浓度不仅影响油水界面张力,还会影响岩石表面润湿性能,无法准确评价表面活性剂的润湿性能对降压效果的影响。格子Boltzmann方法通过控制流体和固体间作用参数能够独立控制界面张力大小,并能够模拟任意接触角变化。因此,基于格子Boltzmann方法,应用二维平板模型,考虑粗糙表面,设置微观梯形结构,研究了毛管数、邦德数及黏度比等不同无量纲数条件下润湿性改变对降压率的影响。结果表明,毛管数越小,邦德数越大、黏度比越大、接触角越小,降压率越高、降压效果越明显;接触角存在一个最佳范围,超过此范围继续降低接触角,降压效果不明显;对于多孔介质,改变润湿性对降压率影响比单通道更加明显。     

土壤下渗问题的格子玻尔兹曼模拟

将一种新的格子玻尔兹曼模型(简称LB模型)应用于土壤水流下渗过程的探讨.在恰当的时间和空间多尺度化方案基础上,给出了Richards下渗方程的LB模型所对应的宏观量和平衡态分布函数形式.通过对扩散方程和线性Richards方程的分析,LB模型的模拟结果与分析解相吻合,并详细探讨了弛豫系数、网格步长和时间步长等参数对计算误差的影响.与Philips解的比较表明,该LB模型可成功应用于非线性Richards下渗方程的求解,并在计算稳定性和处理非线性等方面展现出很好的优点.     

基于改进QSGS-LBM法的各向异性重构土体的渗流模拟

为解决传统四参数随机生长法（QSGS）重构模型与真实土体情况不符的缺陷,提出一种改进QSGS法,在综合考虑各向异性、孔隙率、土体颗粒大小情况下构建各向异性多孔介质模型,采用两点自相关函数法验证模型有效性,并结合格子玻尔兹曼方法(LBM)自编Matlab程序模拟细观渗流过程。发现各向同性模型和土体CT切片的两点相关系数的最大差值是各向异性模型的2.5倍以上,且流体粒子在孔道中线处渗流速度最大0.03,在孔壁处渗流速度接近于0。表明各向异性模型在孔隙结构和空间分布上更接近真实土体情况;流体在渗流后期出现大孔隙优先流现象和指进现象。     

基于格子玻尔兹曼方法的双液滴撞击壁面液膜的热特性演化过程

为了研究并排双液滴撞击覆有液膜的高温壁面过程中壁面热流密度分布特征,基于水热耦合双分布函数格子玻尔兹曼伪势模型,探究了液滴间距、撞击速度和液相黏滞系数在不同时刻对壁面瞬时热流密度分布的影响。结果表明：低温液滴的扩散与下潜导致撞击区和中心射流区的壁面与液膜之间的温度梯度上升,引起撞击区和中心射流区壁面热流密度骤增。撞击区传热形式以对流传热为主,静态区受液冠处速度不连续性影响,其传热形式以扩散传热为主。双液滴撞击速度增大导致液滴下潜和扩展程度加深,液膜内部对流传热增强。双液滴间距增加引起双液滴内侧液冠在液膜内扩展空间增大,造成瞬时壁面高热流密度区域面积增加,利于散热。此外,更大的液相黏滞系数增大了液滴撞击液膜过程中的黏滞耗散,降低低温液滴的下潜程度和撞击区的液膜流场对流强度,导致壁面热流密度峰值减小。     

基于数字岩心的泥浆侵入数值模拟及微观机理

石油钻井中由于钻井液压力略大于地层压力,使得钻井泥浆侵入到原始地层中,改变地层的电阻率,进而影响电阻率测井的准确性。以岩心CT扫描得到的数字岩心模型为基础,利用格子玻尔兹曼方法来模拟泥浆侵入的过程,结合有限元方法计算泥浆侵入过程中岩心电学特性参数的变化,并结合岩心孔隙结构参数,从微观尺度上认识泥浆侵入过程,从而系统地分析泥浆侵入的微观机理。孔隙微观结构参数中,渗透率、孔隙连通性及孔喉半径对泥浆侵入和电阻率影响显著,在实际测井解释中,有必要针对不同渗透率的岩心建立相应的电阻率校正模型。