一种几何相变——渗流

相变是有序和无序两种倾向矛盾斗争的表现。相互作用是有序的起因,热运动是无序的来源。每当温度低到一定程度以致热运动不再能破坏某种特定相互作用造成的秩序时,就可能出现一种新相。相变和临界现象是指复杂系统在物理行为上的一种突变。它普遍存在于自然界中,如气液相变、铁磁相变、自组织现象等等,在这些物理现象中都存在某些物理量在相变点附近的突变。如气液相变中的密度、体积,铁磁相变中的比热、磁化率等。

A_aD_d型氢键流体的统计理论(Ⅰ):几何相变

通过两种不同的统计方法研究了AaDd型氢键体系中的氢键对体系的一些物理化学特征的影响．指出获得氢键簇合物数量分布函数的两种新方法,得到该体系的平衡自由能以及氢键度与外界条件之间关系的解析表达式,讨论了氢键的成键概率与相关热力学量的关系．在平均场理论的框架下,证明了非线性氢键体系中发生的溶胶-凝胶相转变是一类几何相变,而非热力学相变．进一步对氢键体系中此类几何相变与液-固热力学相变间的关系进行了初步探讨．

几何相变与逾渗

相变是自然界中非常普遍的现象。除了我们熟知的气态——液态——固态之间的变化外,还有如在居里点(温度)发生的铁磁——顺磁转变,在奈耳点(温度)发生的反铁磁——顾磁转变,在低温下发生的液态氦从正常液体到超流液体的转变,金属或合金在特定温度下失去电阻变成完全抗磁体的超导转变等等。这些相变都是与温度的变化有关的,是在温度变化过程中发生的物理性质的突变。实际上,其它参量的变化,如压力的变化,几何结构的变化,也都会导致相变的发生。

孔隙介质渗透率的重正化群预计

孔隙介质渗透率与孔隙空间分布的几何结构密切相关.从孔隙分布的网络模型入手，应用重正化群理论与方法，提出了二维孔隙介质渗透率的预计新方法，并给出了一个预计渗透率的例子.预计结果比平均场理论和有效介质方法更接近于实际.

银纳米线/聚乙烯醇导电复合材料的逾渗特性研究

采用多元醇法制备了长径比约为240的银纳米线(AgNWs),以聚乙烯醇(PVA)为基体、AgNWs为导电填料制备了导电复合材料;基于排斥体积理论和几何相变理论对银纳米线/聚乙烯醇导电复合材料的逾渗阈值进行了分析和预测。结果表明,基于排斥体积理论计算得到的逾渗阈值(0.5816%)小于实际复合材料的实测数据;基于几何相变理论模型对材料逾渗阈值的拟合数据约为1.25%～1.31%,与实验测试得到的复合材料逾渗转变浓度范围一致性较好。因此,利用几何相变理论进行复合材料逾渗阈值和电导率的预测对于AgNWs/PVA导电复合材料的设计、制备及性能评价具有重要的指导作用。

逾渗的计算机模拟实验

本文介绍了一个分析逾渗问题的CAI软件 ,应用该软件可对二维几何相变进行计算机模拟实验 ,从而了解逾渗系统的物理特性和规律。

逾渗的CAI软件研制与应用

本文介绍了一个分析逾渗问题的CAI软件，应用该软件可对二维几何相变模型进行计算机模拟，并对几何相变的临界值和分形维数作了估算与讨论。

二维颗粒流从稀疏态到密集态的临界转变

研究了斜槽中的二维颗粒流由稀疏到密集转变的临界现象.在二维颗粒槽的入口流量Q0和出口尺寸d固定的条件下,记录并统计了稀疏流转变为密集流所经历的时间.研究发现,在统计时间内转变不发生的概率C(t)随时间指数衰减,其衰减的特征时间尺度α-1(d)可以很好地由幂律函数a(dc-d)-γ来拟合,其中dc为临界开口尺寸.此临界尺寸的存在确定了稀疏流到密集流转变的临界现象.