期刊文献+
共找到822篇文章
< 1 2 42 >
每页显示 20 50 100
A pseudo transient nonequilibrium method for rigorous simulation of multicomponent separation columns
1
作者 Jie Wu Yiqing Luo Xigang Yuan 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期57-64,共8页
Nonequilibrium stage model is a significant improvement in multicomponent separation process simulation,but more equations are involved and the solution of the model equations,which relies on an adequate initial guess... Nonequilibrium stage model is a significant improvement in multicomponent separation process simulation,but more equations are involved and the solution of the model equations,which relies on an adequate initial guess for convergence of the Newton method,is difficult.In this work,based on the concept of pseudo-transient continuation approach,we proposed a new pseudo-transient(PT)nonequilibrium method.The proposed method decouples the strongly coupled model equations by introducing dynamic equations for material and energy conservation,as well as transition equations.Thus,the steady-state solution of the nonequilibrium stage model can be obtained through a robust and fast integration process,and the initial guess issue in Newton method can be effectively avoided.Two simulation cases were used to demonstrate the advantages and applicability of the proposed PT nonequilibrium method. 展开更多
关键词 nonequilibrium stage model Pseudo-transient continuation Distillation Numerical simulation Systems engineering
下载PDF
The Application of Thermomechanical Dynamics (TMD) to the Analysis of Nonequilibrium Irreversible Motion and a Low-Temperature Stirling Engine
2
作者 Hiroshi Uechi Lisa Uechi Schun T. Uechi 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2023年第1期332-359,共28页
We applied the method of Thermomechanical Dynamics (TMD) to a low-temperature Stirling engine, and the dissipative equation of motion and time-evolving physical quantities are self-consistently calculated for the firs... We applied the method of Thermomechanical Dynamics (TMD) to a low-temperature Stirling engine, and the dissipative equation of motion and time-evolving physical quantities are self-consistently calculated for the first time in this field. The thermomechanical states of the heat engine are in Nonequilibrium Irreversible States (NISs), and time-dependent thermodynamic work W(t), internal energy E(t), energy dissipation or entropy Q<sub>d</sub>(t), and temperature T(t), are precisely studied and computed in TMD. We also introduced the new formalism, Q(t)-picture of thermodynamic heat-energy flows, for consistent analyses of NISs. Thermal flows in a long-time uniform heat flow and in a short-time heat flow are numerically studied as examples. In addition to the analysis of time-dependent physical quantities, the TMD analysis suggests that the concept of force and acceleration in Newtonian mechanics should be modified. The acceleration is defined as a continuously differentiable function of Class C<sup>2</sup> in Newtonian mechanics, but the thermomechanical dynamics demands piecewise continuity for acceleration and thermal force, required from physical reasons caused by frictional variations and thermal fluctuations. The acceleration has no direct physical meaning associated with force in TMD. The physical implications are fundamental for the concept of the macroscopic phenomena in NISs composed of systems in thermal and mechanical motion. 展开更多
关键词 Thermomechanical Dynamics (TMD) The Dissipative Equation of Motion Q(t) -Picture of Thermodynamic Heat-Energy Flows Temperature of a nonequilibrium Irreversible State A Low-Temperature Stirling Engine (LTSE)
下载PDF
等离子体医学研究进展
3
作者 卢新培 罗婧怡 +33 位作者 聂兰兰 刘大伟 张冠军 刘定新 邵涛 方志 金珊珊 赵亚军 张远涛 邹亮 王晓龙 李和平 张宇 刘东平 杨德正 陈支通 黄青 程诚 吴淑群 刘巧珏 裴学凯 闫旭 程鹤 熊青 石琦 宋珂 曹颖光 陈宏翔 冯爱平 夏育民 白帆 杨春俊 杨润功 何光源 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3555-3579,共25页
大气压非平衡等离子体(atmospheric pressure nonequilibrium plasma,APNP)能够在产生多种活性成分的同时保持较低甚至常温的气体温度,这使得它在生物医学方面有着巨大的应用前景,因此等离子体医学成为一个备受关注的新兴研究领域。自1... 大气压非平衡等离子体(atmospheric pressure nonequilibrium plasma,APNP)能够在产生多种活性成分的同时保持较低甚至常温的气体温度,这使得它在生物医学方面有着巨大的应用前景,因此等离子体医学成为一个备受关注的新兴研究领域。自1996年第一篇等离子体医学研究论文发表以来,等离子体医学领域取得了蓬勃的发展,但也面临着一些核心科学问题亟需解决。文中对等离子体医学的研究进展进行了综述,探讨了该领域面临的核心科学问题和等离子体的生物安全性。此外,还简要介绍了等离子体医学在微生物消杀、伤口愈合、癌症治疗、经皮给药和皮肤病治疗等重要应用方面取得的成果。对于制定等离子体医学的标准和规范、建立第三方检测平台以及共享数据库和标准装置等问题,也进行了初步的讨论。最后,对等离子体医学的未来进行了展望。 展开更多
关键词 等离子体医学 大气压非平衡等离子体 低温等离子体 等离子体源 等离子体诊断 生物医学应用
下载PDF
非平衡态等离子体技术处理含聚废水降黏实验研究
4
作者 李森 程卫民 +3 位作者 张甜甜 廖晓旭 赵悦彤 马婷婷 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期409-416,共8页
聚丙烯酰胺(HPAM)是聚合物驱技术中最常用的聚合物,能有效提高油田采收率,但同时会产生大量含聚废水。HPAM会使废水具有高乳化性和高黏度的特性,增加采油废水的处理难度。因此需要寻找一种可以快速、高效处理含聚废水的方法。文章设计... 聚丙烯酰胺(HPAM)是聚合物驱技术中最常用的聚合物,能有效提高油田采收率,但同时会产生大量含聚废水。HPAM会使废水具有高乳化性和高黏度的特性,增加采油废水的处理难度。因此需要寻找一种可以快速、高效处理含聚废水的方法。文章设计了一个非平衡态等离子体流动反应器,使用该反应器处理HPAM溶液,研究了放电气体、放电电压、放电时间和溶液浓度对HPAM溶液黏度降低的影响规律。实验结果表明,不同放电气体的降黏效果由高到低为空气、O2、N2、Ar;当放电气体为空气,放电电压50 kV,放电时间为6 s,溶液初始浓度为0.5 g/L时,含聚废水黏度最高可以降低99.87%。同时,测量了处理前后溶液中主要相关物质的变化,进一步分析了溶液黏度下降的机理。研究结果表明,这种非平衡等离子体处理方式是处理含HPAM油田废水的一种很有前途的处理方法。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 黏度 非平衡态等离子体 气体放电
下载PDF
湿蒸汽非平衡凝结流动中Wilson点位置预测研究
5
作者 韩旭 朱秋良 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第3期393-397,共5页
在均质流动中,水蒸汽膨胀至饱和线并不凝结,达到Wilson点时才开始凝结,而Wilson点位置的确定对激波自激振荡的研究有重要意义。基于国内外研究现状,以Moses-Stein喷管为研究对象,通过对喷管中的湿蒸汽非平衡凝结两相流动进行计算,明确了... 在均质流动中,水蒸汽膨胀至饱和线并不凝结,达到Wilson点时才开始凝结,而Wilson点位置的确定对激波自激振荡的研究有重要意义。基于国内外研究现状,以Moses-Stein喷管为研究对象,通过对喷管中的湿蒸汽非平衡凝结两相流动进行计算,明确了Wilson点位置的影响因素,并提出了一种基于三元二次正交的湿蒸汽非平衡凝结流动Wilson点位置预测方法。研究结果表明:喷管收缩段曲率半径和进出口压比对Wilson点的位置几乎没有影响,扩张段曲率半径、喉部高度和进口过热度对Wilson影响较大,并计算得到了预测Wilson点位置的回归方程,经检验误差在合理范围内。 展开更多
关键词 非平衡凝结 湿蒸汽 Wilson点 正交法
下载PDF
充气式返回舱化学非平衡仿真分析
6
作者 何青松 王广兴 +3 位作者 冯瑞 董海波 黄明星 贾贺 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期79-87,共9页
采用空气五组分模型对充气式返回舱的气动特性进行了化学非平衡数值模拟研究,考察了返回舱外形变化对流场温度和压力的分布以及壁面热流密度和压强的影响,分析了流场中组分分布情况。研究结果表明,外形变化在总体上对返回舱流场特性影... 采用空气五组分模型对充气式返回舱的气动特性进行了化学非平衡数值模拟研究,考察了返回舱外形变化对流场温度和压力的分布以及壁面热流密度和压强的影响,分析了流场中组分分布情况。研究结果表明,外形变化在总体上对返回舱流场特性影响较小,会使舱体壁面处的热流密度有所增加;对流场组分分布的研究发现,由于N 2比O 2更难解离,在整个流场中N的摩尔分数远低于O的摩尔分数;在目前的计算条件下,沿轴线和壁面的氮氧比与来流基本保持一致。仿真结果在总体上与实验结果符合较好,验证了仿真模型的可靠性。 展开更多
关键词 充气式返回舱 化学非平衡 外形变化 组分分布 数值模拟
下载PDF
采用态-态模型的高温空气非平衡喷管流数值研究
7
作者 王辉 曾明 +2 位作者 段欣葵 王东方 刘伟 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1377-1394,共18页
采用态-态模型在总温T_(0)=2000K~8000 K、总压p_(0)=1~20 MPa范围,开展高温空气准一维非平衡喷管流动数值模拟.考虑5种化学组元(N_(2),O_(2),NO,N,O),其中N_(2),O_(2),N_(O)分别有61,46,48个振动能级,将不同振动能级上的粒子视为不同组... 采用态-态模型在总温T_(0)=2000K~8000 K、总压p_(0)=1~20 MPa范围,开展高温空气准一维非平衡喷管流动数值模拟.考虑5种化学组元(N_(2),O_(2),NO,N,O),其中N_(2),O_(2),N_(O)分别有61,46,48个振动能级,将不同振动能级上的粒子视为不同组元,共157个组元.对未见公开文献给出速率系数的分子能级跃迁过程,综合振动能方程松弛时间和其他类似微观过程跃迁速率系数进行折算.计算结果表明,喷管喉道前流动接近平衡,喉道后出现非平衡,喉道下游不远处发生化学组元质量分数、较低振动能级分子数和表征振动能的振动温度的冻结,N_(2)的振动温度冻结较NO和O_(2)早,冻结值也更高;对振动能级跃迁起主导作用的微观机制是平动-振动能量交换(VT)过程,复合反应生成的分子更多位于中等振动能级;喷管非平衡和冻结区域分子能级分布偏离振动温度下的玻尔兹曼分布,高能级出现过分布;提高驻室总压能够降低喷管流动非平衡程度,推迟热化学冻结发生. 展开更多
关键词 热化学非平衡 态-态模型 振动能级分布 喷管流动 高焓风洞
下载PDF
态-态模型下的CO_(2)系统热非平衡过程数值研究
8
作者 段欣葵 曾明 +1 位作者 王辉 王东方 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期66-75,I0002,共11页
以火星大气条件下飞行器非平衡流场研究为背景,采用态-态模型对定容静止CO_(2)系统自30 km火星大气条件(181 K)瞬时升温后的热非平衡过程开展数值模拟。考虑CO_(2)分子的对称拉伸、弯曲和非对称拉伸三个振动模态共201个振动能级,微观过... 以火星大气条件下飞行器非平衡流场研究为背景,采用态-态模型对定容静止CO_(2)系统自30 km火星大气条件(181 K)瞬时升温后的热非平衡过程开展数值模拟。考虑CO_(2)分子的对称拉伸、弯曲和非对称拉伸三个振动模态共201个振动能级,微观过程包括:振动-平动(VT)能量交换过程引起的同一模态内部的和不同模态间的振动能级跃迁,振动-振动(VV)能量交换过程引起的同一模态内部振动能级跃迁。分析不同振动模态的能级分布演化特点,并考察对应微观过程细节探究内在原因,结果表明:VT过程起支配作用,对由初始低温突然升温后保持定温的气体非平衡过程,VV过程的贡献可以忽略;CO_(2)分子的弯曲振动模态具有最快的激发速率,平衡时也具有最高的粒子数占比,升温至2 000 K情况下,对称拉伸和非对称拉伸模态的松弛时间约为弯曲模态的2.2倍和46.1倍;更高温度下振动能级跃迁速率加大,升温至5 000 K情况达到平衡的平均松弛时间比2 000 K情况低了2个量级。 展开更多
关键词 热非平衡 态-态模型 CO_(2) 数值模拟 振动能级分布
下载PDF
高焓流场球头外形气动热试验研究
9
作者 田润雨 龚红明 +2 位作者 常雨 刘济春 江涛 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-12,I0001,共13页
再入地球大气层时,飞行器的再入速度极高,面临严重的气动加热问题。为了研究高焓流动导致的热化学非平衡现象,在高焓膨胀风洞FD-14X中开展了球头外形的热流测量试验以及CFD仿真模拟。FD-14X为中国空气动力研究与发展中心新建成的高焓膨... 再入地球大气层时,飞行器的再入速度极高,面临严重的气动加热问题。为了研究高焓流动导致的热化学非平衡现象,在高焓膨胀风洞FD-14X中开展了球头外形的热流测量试验以及CFD仿真模拟。FD-14X为中国空气动力研究与发展中心新建成的高焓膨胀风洞,速度模拟能力达到第二宇宙速度,总温模拟能力超过10000 K,能够产生总焓70 MJ/kg的试验气体。试验来流总焓16.9~63.5 MJ/kg,球头直径20~50 mm,流场采用自发光拍照,同时CFD仿真采用Park双温非平衡模型计算球头绕流流场。试验与仿真结果表明:来流总焓大于5 MJ/kg时,球头绕流场存在显著的热化学非平衡现象;304钢模型壁面在来流总焓小于20 MJ/kg时表现为非催化壁面特性,在来流总焓大于30 MJ/kg时表现为催化壁面特性;当球头表面镀氧化锆膜、来流总焓49.5 MJ/kg时,球头壁面表现为非催化壁面特性。 展开更多
关键词 高焓膨胀风洞 球头 高温效应 热化学非平衡 壁面催化/非催化特性 热流
下载PDF
铁磁绝缘体中磁振子的非平衡稳态输运性质
10
作者 杨栋超 易立志 +7 位作者 丁林杰 刘敏 朱丽娅 许云丽 何雄 沈顺清 潘礼庆 John Q.Xiao 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期214-221,共8页
玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化... 玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化学势μm的玻色-爱因斯坦统计函数引入到玻尔兹曼输运方程中,获得了以为幂次的输运方程严格解析表达式(当α(=-μm/(k_(B)T))<1时).结果显示,当α<<1时,我们得到了与以往研究不同的化学势μm与非平衡粒子浓度δn_(m)之间的非线性关系δn_(m)∝-α^(1/2)α-(-μm)^(1/2)α;较大时,则还须考虑其高阶项.正因这种非线性关系,导致磁振子扩散方程显著不同于电子自旋扩散特性,其由线性微分方程演变为更复杂的非线性微分方程.本文重点研究了在两种极端温度梯度(即■T~1K/mm和10^(4)K/mm)下非平衡磁振子浓度δn_(m)和化学势μm的空间分布,它们分别对应于μm的值约为-0.1μeV和-6.2meV,均满足前提条件α<1.在远离平衡态的大温度梯度分布下,本文理论计算与实验结果吻合很好.这些理论研究结果将加深人们对铁磁绝缘体中磁振子非平衡输运行为的认识. 展开更多
关键词 磁振子 非平衡输运 化学势 磁振子扩散方程 玻尔兹曼输运方程
下载PDF
非平衡等离子体预处理对丙烷/空气混合气燃烧特性的影响
11
作者 熊勇 赵庆武 +2 位作者 刘澎 刘静远 程勇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1167-1178,共12页
探索在内燃机缸内压力较低时利用非平衡等离子体对缸内工质进行预处理,改善燃烧过程的可行性.在初始压力为0.1 MPa,初始温度为303 K,当量比为1的丙烷/空气混合气中,基于高频纳秒脉冲驱动沿面介质阻挡放电等离子体发生系统,在定容燃烧弹... 探索在内燃机缸内压力较低时利用非平衡等离子体对缸内工质进行预处理,改善燃烧过程的可行性.在初始压力为0.1 MPa,初始温度为303 K,当量比为1的丙烷/空气混合气中,基于高频纳秒脉冲驱动沿面介质阻挡放电等离子体发生系统,在定容燃烧弹中研究不同点火间隔和放电脉冲数下非平衡等离子体预处理混合气的放电形态与能量特性及其对燃烧的影响.放电试验表明:单脉冲能量约为5.2 mJ,平均功率为30 kW;脉冲间隔80μs的80个脉冲能产生约40个放电通道.预处理混合气试验表明:混合气经过脉冲间隔80μs的80个脉冲处理后,燃烧持续期缩短1.33 ms,缩短了16%;随着放电脉冲数的增加,燃烧持续期先线性降低,然后趋于稳定;随着点火间隔的增大,燃烧持续期延长. 展开更多
关键词 纳秒脉冲放电 非平衡等离子体 燃烧控制 沿面介质阻挡放电
下载PDF
高马赫数激波作用下单模界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性数值模拟
12
作者 高士清 邹立勇 +2 位作者 唐久棚 李季 林健宇 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期36-56,共21页
为了研究高马赫数激波冲击下的单模界面Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性,特别是高马赫数激波带来的热化学非平衡效应的影响,采用基于有限体积方法的二维高温非平衡流动程序,利用自适应非结构网格模拟了空气中高马赫数激波冲击两侧温度不... 为了研究高马赫数激波冲击下的单模界面Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性,特别是高马赫数激波带来的热化学非平衡效应的影响,采用基于有限体积方法的二维高温非平衡流动程序,利用自适应非结构网格模拟了空气中高马赫数激波冲击两侧温度不同的单模界面导致的RM不稳定现象。研究中涵盖了轻/重界面和重/轻界面2种情况,涉及的激波马赫数范围分别为6~9和8~11。对比了冻结流、热非平衡流和热化学非平衡流3种气体模式下的流场演化过程,揭示了扰动增长和增长率的变化规律。通过对比扰动增长的线性理论和非线性理论,分析了初始激波马赫数和初始扰动尺度的变化对RM不稳定性的影响,同时讨论了涡量场分布和环量的演化规律。结果表明,与冻结流相比,热化学非平衡流中透射激波、反射波及界面速度明显不同,扰动振幅增长率峰值降低,界面增长率脉动减弱,界面不稳定性增长速度变慢。通过对比多种理论模型和本文的数值模拟结果,发现Zhang-Sohn模型相对于其他模型更适用于高马赫数激波作用下的单模界面RM不稳定性问题。对涡量场的研究发现,有2个较强的涡量生成区域,一个位于界面上,另一个位于透射激波波后,这同低马赫数下涡量主要在界面上生成的结论显著不同。此外,热化学非平衡流中环量的幅值大小低于冻结流中的结果,这与热化学非平衡流中扰动的增长低于冻结流的结论对应。 展开更多
关键词 RICHTMYER-MESHKOV不稳定性 高马赫数激波 高温非平衡效应 Zhang-Sohn模型
下载PDF
Quantum synchronization with correlated baths
13
作者 李磊 王春辉 +2 位作者 尹洪浩 王如泉 刘伍明 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期152-157,共6页
We study quantum synchronization under the nonequilibrium reservoirs.We consider a two-qubit XXZ chain coupled independently to their own reservoirs modeled by the collisional model.Two reservoir particles,initially p... We study quantum synchronization under the nonequilibrium reservoirs.We consider a two-qubit XXZ chain coupled independently to their own reservoirs modeled by the collisional model.Two reservoir particles,initially prepared in a thermal state or a state with coherence,are correlated through a unitary transformation and afterward interact locally with the two quantum subsystems.We study the quantum effect of reservoir on synchronous dynamics of system.By preparing different reservoir initial states or manipulating the reservoir particles coupling and the temperature gradient,we find that quantum entanglement of reservoir is the key to control quantum synchronization of system qubits. 展开更多
关键词 quantum synchronization ENTANGLEMENT quantum coherence nonequilibrium reservoir
下载PDF
In situ observation of the phase transformation kinetics of bismuth during shock release
14
作者 李江涛 王倩男 +7 位作者 徐亮 柳雷 张航 Sota Takagi Kouhei Ichiyanagi Ryo Fukaya Shunsuke Nozawa 胡建波 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期586-592,共7页
A time-resolved x-ray diffraction technique is employed to monitor the structural transformation of laser-shocked bismuth.Results reveal a retarded transformation from the shock-induced Bi-Ⅴphase to a metastable Bi-... A time-resolved x-ray diffraction technique is employed to monitor the structural transformation of laser-shocked bismuth.Results reveal a retarded transformation from the shock-induced Bi-Ⅴphase to a metastable Bi-Ⅳphase during the shock release,instead of the thermodynamically stable Bi-Ⅲphase.The emergence of the metastable Bi-Ⅳphase is understood by the competitive interplay between two transformation pathways towards the Bi-Ⅳand Bi-Ⅲ,respectively.The former is more rapid than the latter because the Bi-Ⅴto B-Ⅳtransformation is driven by interaction between the closest atoms while the Bi-Ⅴto B-Ⅲtransformation requires interaction between the second-closest atoms.The nucleation time for the Bi-Ⅴto Bi-Ⅳtransformation is determined to be 5.1±0.9 ns according to a classical nucleation model.This observation demonstrates the importance of the formation of the transient metastable phases,which can change the phase transformation pathway in a dynamic process. 展开更多
关键词 phase transformation time-resolved x-ray diffraction(XRD) BISMUTH metastable phase nonequilibrium phase diagram
下载PDF
Nonequilibrium Statistical Modeling of Fatigue Crack Growth Behaviour
15
作者 胡海云 邢修三 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2001年第3期240-245,共6页
In order to study the influence of microstructural texture on the growth of short fatigue cracks in metals, the nonequilibrium statistical theory of fatigue fracture correlating a microscopic mechanism with the macros... In order to study the influence of microstructural texture on the growth of short fatigue cracks in metals, the nonequilibrium statistical theory of fatigue fracture correlating a microscopic mechanism with the macroscopic properties is modified to take into consideration the microstructural features of a material, thereby allowing a rationalisation of the experimental data of short fatigue crack growth and long fatigue crack growth. The nonequilibrium statistical theory thus developed relates the growth of cracks with a dislocation mechanism to simulate short fatigue crack growth with the long fatigue crack growth behaviour and predicts the fatigue crack growth rates throughout the fatigue lifetime. The results is finally compared with that of other fatigue theories. 展开更多
关键词 short fatigue crack long fatigue crack fluctuation growth rate nonequilibrium statistical theory
下载PDF
离散Boltzmann方程的求解:基于有限体积法
16
作者 孙佳坤 林传栋 +3 位作者 苏咸利 谭志城 陈亚楼 明平剑 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期70-79,共10页
近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳... 近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳定性有着直接影响.为了提高数值模拟的可靠性,本文引入有限体积法用于求解离散Boltzmann方程.有限体积法是一种常用的数值计算方法,具有守恒性强、精度高等特点,可用于有效处理高速可压缩流体的数值计算问题.本文采用MUSCL格式进行重构,并引入了通量限制器以提高数值计算的稳定性.最后,对基于有限体积的离散Boltzmann方法进行了验证,数值算例包括冲击波、Lax激波管以及声波.结果表明,该方法能够准确刻画冲击波、稀疏波、声波,以及物质界面的演化,同时确保系统的质量、动量和能量守恒,还可以准确测量流体系统的流体力学和热力学非平衡效应. 展开更多
关键词 离散Boltzmann方法 有限体积法 非平衡效应 可压缩流
下载PDF
嵌段共聚物Single plumber′s nightmare网络结构的动力学构筑方案
17
作者 李鸿 孙德文 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1107-1115,共9页
嵌段共聚物通过自组装行为在纳米尺度上形成的三维网络状有序结构在许多领域均具有非常重要的潜在应用价值,受到了高性能材料科学领域研究人员的广泛关注,尤其是其中的单螺旋(Single gyroid)网络状有序结构、单金刚石(Single diamond)... 嵌段共聚物通过自组装行为在纳米尺度上形成的三维网络状有序结构在许多领域均具有非常重要的潜在应用价值,受到了高性能材料科学领域研究人员的广泛关注,尤其是其中的单螺旋(Single gyroid)网络状有序结构、单金刚石(Single diamond)网络状有序结构和Single plumber′s nightmare(SPN)网络状有序结构,一直是三维光子晶体研究领域关注的热点之一。虽然采用调节链拓扑结构、共混和多组分等方法在嵌段共聚物体系中发现了前2种网络状有序结构的稳定相区,但是对于SPN网络状有序结构,目前还尚未找到有效的办法来稳定该网络状有序结构。有鉴于此,通过设计B1A1B2A2C3B3、B1A1B2A2C3、B1A1C2B2A2C3、B1A1C2A2C3和B1C1A1C2A2C3快速组分变化线形多嵌段共聚物体系,并基于稳定的简单立方堆积球状有序结构利用C嵌段组分由B组分到A组分的快速转变构造不稳定状态,研究了从这些不稳定状态出发的非平衡态结构演化动力学过程及其机理以及C嵌段位置、数目和长度的影响。研究发现,在C嵌段的组分发生快速转变之后,相应的非平衡态结构演化动力学过程可以在较为宽广的A组分体积分数范围内最终到达亚稳定的SPN网络状有序结构,这可能主要是由于简单立方堆积球状有序结构的对称性与SPN网络状有序结构的对称性均属于第221号空间群。 展开更多
关键词 嵌段共聚物 球状有序结构 网络状有序结构 快速组分变化 非平衡态自组装行为
下载PDF
Thermomechanical Dynamics (TMD) and Bifurcation-Integration Solutions in Nonlinear Differential Equations with Time-Dependent Coefficients
18
作者 Hiroshi Uechi Lisa Uechi Schun T. Uechi 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2024年第5期1733-1743,共11页
The new independent solutions of the nonlinear differential equation with time-dependent coefficients (NDE-TC) are discussed, for the first time, by employing experimental device called a drinking bird whose simple ba... The new independent solutions of the nonlinear differential equation with time-dependent coefficients (NDE-TC) are discussed, for the first time, by employing experimental device called a drinking bird whose simple back-and-forth motion develops into water drinking motion. The solution to a drinking bird equation of motion manifests itself the transition from thermodynamic equilibrium to nonequilibrium irreversible states. The independent solution signifying a nonequilibrium thermal state seems to be constructed as if two independent bifurcation solutions are synthesized, and so, the solution is tentatively termed as the bifurcation-integration solution. The bifurcation-integration solution expresses the transition from mechanical and thermodynamic equilibrium to a nonequilibrium irreversible state, which is explicitly shown by the nonlinear differential equation with time-dependent coefficients (NDE-TC). The analysis established a new theoretical approach to nonequilibrium irreversible states, thermomechanical dynamics (TMD). The TMD method enables one to obtain thermodynamically consistent and time-dependent progresses of thermodynamic quantities, by employing the bifurcation-integration solutions of NDE-TC. We hope that the basic properties of bifurcation-integration solutions will be studied and investigated further in mathematics, physics, chemistry and nonlinear sciences in general. 展开更多
关键词 The Nonlinear Differential Equation with Time-Dependent Coefficients The Bifurcation-Integration Solution nonequilibrium Irreversible States Thermomechanical Dynamics (TMD)
下载PDF
Nonequilibrium Statistical Theory of Fracture
19
作者 邢修三 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 1996年第1期13-18,共6页
Nonequilibrium statistical theory of fracture is a theory of fracture that macromechanical quantities can be derived from the microscopic atomic mechanism of microcrack(or microvoid)evolution kinetcs by means of noneq... Nonequilibrium statistical theory of fracture is a theory of fracture that macromechanical quantities can be derived from the microscopic atomic mechanism of microcrack(or microvoid)evolution kinetcs by means of nonequilibrium statistical physical concepts and methods. The microcrack evolution equation is the central equation in the theory.The coefficents of the equation, the microcrack growth rate and the microcrack nucleation rate,come from microscopic atomic mechanism.The solution of the equation connects with macromechanical quantities by the model of the weakest chain. All the other formulas and quantities, for instance, distribution function,fracture probability, reliability, failure rate and macromechanical quantities such as strength, toughness, life etc. and their statistical distribution function and statistical fluctuation are derived in a unified fashion and expressed by a few physical parameters. This theory can be widely applied to various kinds of fracture, such as the brittle, fatigue, delayed and environmental fracture of metals and structural ceramics. The theoretical framework of this theory is given in this paper. 展开更多
关键词 fracture of solids nonequilibrium statistical theory microcrack evolution equation micromechanism macromechanical quantity
下载PDF
The Application of Thermomechanical Dynamics (TMD) to Thermoelectric Energy Generation by Employing a Low Temperature Stirling Engine
20
作者 Hiroshi Uechi Lisa Uechi Schun T. Uechi 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2024年第9期3185-3207,共23页
A thermoelectric generation Stirling engine (TEG-Stirling engine) is discussed by employing a low temperature Stirling engine and the dissipative equation of motion derived from the method of thermomechanical dynamics... A thermoelectric generation Stirling engine (TEG-Stirling engine) is discussed by employing a low temperature Stirling engine and the dissipative equation of motion derived from the method of thermomechanical dynamics (TMD). The results and mechanism of axial flux electromagnetic induction (AF-EMI) are applied to a low temperature Stirling engine, resulting in a TEG-Stirling engine. The method of TMD produced thermodynamically consistent and time-dependent physical quantities for the first time, such as internal energy ℰ(t), thermodynamic work Wth(t), the total entropy (heat dissipation) Qd(t)and measure or temperature of a nonequilibrium state T˜(t). The TMD analysis produced a lightweight mechanical system of TEG-Stirling engine which derives electric power from waste heat of temperature (40˚CT100˚C) by a thermoelectric conversion method. An optimal low rotational speed about 30θ′(t)/(2π)60(rpm) is found, applicable to devices for sustainable, clean energy technologies. The stability of a thermal state and angular rotations of TEG-Stirling engine are specifically shown by employing properties of nonequilibrium temperature T˜(t), which is also applied to study optimal fuel-injection and combustion timings of heat engines. 展开更多
关键词 Thermoelectric Generation Stirling Engine (TEG-Stirling Engine) Thermomechanical Dynamics (TMD) Time-Dependent nonequilibrium Temperature Stability of Heat Engines in a Thermal State Optimal Fuel-Injection and Combustion Timings
下载PDF
上一页 1 2 42 下一页 到第
使用帮助 返回顶部