分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文采用热局部非平衡模型对完全填充金属泡沫的水平圆管内的流场、温度场进行了数值模拟,研究了金属泡沫的关键结构参数如孔径d。和孔隙率。等对管内流动与换热特性的影响·研究结果表明,填充金属泡沫后,管内流场变得比较均匀,金属泡沫圆管壁面处的速度梯度远高于光管,壁面边界层明显变薄;孔径对压降的影响大于孔隙率的影响,当孔径越大,孔隙率越高时,压降越小;反之,当孔径越小,孔隙率越低,换热越强;综合考虑金属泡沫参数对换热和压降的影响,在本文的研究工况下,最佳的孔径范围是1 mm-2mm.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2020-10-26
摘要: 微波加热反应和传统加热反应相比有反应速度快、产率高等特点。微波反应中不同于传统加热的现象被称为“微波效应”。被观测到的微波效应包括热现象、热点现象、选择性加热等。理解和有效控制微波效应中的微波热点效应对理解和应用微波加热至关重要。基于我们2016年提出的微波反应量子态识别主方程模型,本文研究发现微波热点这种非线性现象的出现,宏观上与体系的温度的不均匀分布及微波强度有关,微观上与微波吸收导致的非平衡行为直接关联。本文建议可以通过预先加热反应容器中的空间局域点从而在该点诱发微波热点,也可以通过激发特定分子中的局域基团来诱导分子内热点的形成。可控微波热点效应有望应用在其它领域,本文的结论表明从量子态层面理解宏观非平衡和非线性行为的物理机制是必要的。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 分类: 材料科学 >> 金属与冶金 提交时间: 2017-01-04
摘要: 摘 要 金属材料在服役过程中常因受到环境的影响而造成腐蚀, 从而极大地降低了金属摘 要 金属材料在服役过程中常因受到环境的影响而造成腐蚀, 从而极大地降低了金属的服役寿命, 因此研究金属材料的腐蚀行为具有很强的现实意义. 本文在现有的金属腐蚀理论的基础上, 引入腐蚀电流衰减常数, 利用阻抗电路的暂态过程推导出金属腐蚀电流密度与腐蚀时间的关系, 并分析了温度对点蚀长大的影响, 再通过法拉第公式得到金属点蚀的长大速率和腐蚀深度随时间的变化关系 . 在非平衡统计理论的基础上 , 通过建立和求解Fock-Plank方程推导出点蚀的概率密度分布函数, 并利用最弱链模型计算穿孔概率与可靠性.最后, 以飞机铝合金 LD2 结构材料为例, 计算其点蚀深度、速率及概率密度分布函数, 得出材料在不同腐蚀年限时的最概然点蚀深度值、穿孔概率和可靠性, 期望应用于金属材料的点蚀寿命预测和可靠性分析.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2018-01-05 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文针对蒸汽轮机末级湿蒸汽形成现象,分析湿蒸汽非平衡凝结流动的控制方程及物理模型。对Moses andStein 喷嘴进行了计算分析,得出湿蒸汽形成过程的特点,并与实验结果相比,契合度可以证明数值计算模型及方法的正确性。最后对某汽轮机静叶进行数值计算,分析湿度及过冷度分布,提出一种新型的静叶除湿结构,并对除湿效果进行计算分析。结果表明,随着通道直径的增加,静叶出口位置的平均湿度降低,湿汽损失减小。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文针对蒸汽轮机末级湿蒸汽形成现象,分析湿蒸汽非平衡凝结流动的控制方程及物理模型。对Moses and Stein 喷嘴进行了计算分析,得出湿蒸汽形成过程的特点,并与实验结果相比,契合度可以证明数值计算模型及方法的正确性。最后对某汽轮机静叶进行数值计算,分析湿度及过冷度分布,提出一种新型的静叶除湿结构,并对除湿效果进行计算分析。结果表明,随着通道直径的增加,静叶出口位置的平均湿度降低,湿汽损失减小。
分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要: 为了从相对论重离子碰撞实验确定量子色动力学(Quantum Chromo-dynamics,QCD)所预言的相变临界点和相边界,必须考虑实验数据中非临界涨落、有限系统尺度、有限演化时间的影响。本文综述了这三方面工作的主要内容、结果和意义。对于非临界涨落,主要讨论了由于有限事件数对观察量测量的影响,估计了在相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy-Ion Collider,RHIC)能量扫描区,精确测量高阶守恒荷高阶矩所需要的事件数。提出用泊松分布描述有限末态粒子数所致的统计涨落,将统计涨落和实验结果比较,发现统计涨落贡献为主,必须扣除泊松主导的统计涨落。提出混合事件方法,定义动力学累积矩为原始样本的累积矩减去混合样本的累积矩,利用多相输运模型(A Multiphase Transport Model,AMPT)的default模型重建了一个与之相对应的混合事件样本,结果表明:动力学累积矩确实能很好地扣除泊松样的统计涨落,尤其是中心度bin宽度和探测器 效率的影响。对于有限系统尺度的影响,利用三维三态Potts模型研究了各种有限系统尺度下,它的磁化强度的高阶感应率在一级相变、临界点,以及平滑过渡区域的行为。发现在固定外场,穿越相边界的时候,从二阶到六阶磁化率都会出现非单调行为,或符号的变化,而且在三个相变区域,非单调行为类似。因此,仅从非单调行为不能区分不同级数的相变。进一步研究了磁化率的有限尺度标度行为,它们的标度指数在不同级数相变中是不一样的,可以区分不同级数的相变。根据观测量的有限尺度标度性,给出了用固定点确定临界参数的定量方法,并将该方法应用到三维三态Potts模型模拟产生的数据分析,展示了方法的精确有效性。对于非平衡演化的影响,采用Metropolis算法模拟了三维Ising模型在临界点附近从非平衡到平衡的演化过程。发现其序参量在演变过程中以指数形式趋近其平衡值,这与动力学朗之万方程给出的结果相同。临界温度下的平均弛豫时间随 系统尺度的z次幂发散,表明它能很好地表示动力学方程中的弛豫时间。非平衡演化过程中序参量的三阶矩和四阶矩会出现正、负值震荡,符号取决于观测时间,结果与平滑过渡区动力学模型一致。研究还发现,在平滑过渡区,非平衡演化持续时间非常短,非平衡对观察量的影响非常弱;但是在一级相变线上,非平衡弛豫的时间非常长,非平衡豫影响不可忽略。这些定性特征对实验确定QCD的临界点和相边界具有重要的指导意义。