基于格子Boltzmann方法的地下矿巷道系统热流态仿真

提出了基于分块耦合的双分布格子Boltzmann方法(LBM)的地下巷道热流态仿真模型。在该模型中,分别建立了LBM速度和温度模型,并采用Boussinesq方程将其有机耦合;平直边界采用反弹格式处理,曲边界采用曲边界反弹格式处理;采用分块耦合算法将复杂巷道分成若干规则块,各块分别独立计算,在边界处交换数据,从而去除冗余网格,简化网格计算,提高系统资源利用效率。通过基于该模型开发出的仿真系统的运行表明,该仿真系统将时间、空间和系统各参数有机结合起来,在形象、直观的条件下观测到火灾发生时地下矿巷道系统热流的演变过程,获得巷道系统关于热流流动速度,温度,压力等方面的详细数据,为制定行之有效的热流规避方案提供科学依据。

利用格子Boltzmann方法数值模拟Rayleigh-Benard对流

采用格子Boltzmann方法对较大Rayleigh数范围下的二维Rayleigh-Benard对流进行了模拟研究。引入能量分布函数,利用该能量分布函数与粒子速度分布函数耦合来求解一个热流场,能量分布函数与粒子速度分布函数和Boltzmann方程构成了一个新的双分布格子Boltzmann模型。在考虑密度随温度变化的情况下,进行数值模拟,得到了Rayleigh-Benard对流速度、温度随时间的变化规律、系统的流线和等温线分布及平均Nusselt数与Rayleigh数的之间的关系,与相关文献数据进行了对比,模拟结果非常吻合,证明了改进的双分布格子Bo-ltzmann模型的有效性。

Dy_2Fe_(17-x)Al_x化合物中的R──T交换耦合常数的计算

提出利用分子场近似结合中子衍射或Ｘ射线衍射的实验结果，计算Ｒ２Ｆｅ１７型稀土过 渡族化合物中的稀土磁矩与过渡族磁矩之间的交换耦合常数的方法．计算了 Ｄｙ２Ｆｅ１７－ｘＡｌｘ （ｘ＝２，３，４，５，６，７，８）化合物中的稀土磁矩与过渡族磁矩之间的交换耦合常数－ＪＲＴ／ｋ， 结果分别为７，７７ Ｋ，７．２７ Ｋ，７．３９ Ｋ，８．６２ Ｋ，８．６４Ｋ，９．５２ Ｋ，１０．３４ Ｋ．其中对ｘ＝５，６， ７，８的化合物计算结果与高场测量的实验值８．７７ Ｋ，９．２５ Ｋ，１０．１Ｋ，１０．９Ｋ符合得较好． 说明从分子场理论出发，利用Ｘ射线衍射或中子衍射的结果更细致地考虑一些替代的细 节，计算稀土过渡族化合物中的稀土（Ｒ）磁矩与过渡族（Ｔ）磁矩之间的交换耦合常数是 一种可取的方法．

集中涌出瓦斯在通风网络中运移的三维LBM仿真

为了研究瓦斯在巷道某处集中涌出后的运移规律,提出集中涌出瓦斯在通风网络中运移的三维LBM仿真方法。应用速度-浓度双分布格子Boltzmann方法(LBM),分别建立了瓦斯运移速度和浓度三维LBM模型。由于通风网络复杂,为加快运行速度,计算过程采用三维分块耦合算法。该算法将每个巷道看成一个独立的块,各巷道分别独立并行地计算,只在巷道壁面处交换数据,从而提高运算速度。模拟实例表明,用该仿真方法可得到集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延的直观信息和速度、浓度等大量数据;可以得到每条巷道瓦斯浓度峰值个数、瓦斯浓度峰值大小、位置和到达的时间,从而提供有效避开瓦斯浓度峰值的方案。

基于LBM的集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延仿真

应用速度-浓度双分布格子 Boltzmann模型建立了基于LBM的瓦斯蔓延速度模型和浓度模型,并通过Boussinesq方程将2个模型有机耦合起来。采用基于分块耦合算法的速度-浓度LBM模型将巷道分成若干规则的块,对各块分别独立计算,仅在边界处交换数据,从而去除冗余网格,简化了网格计算,提高了系统资源利用效率。模拟实例结果表明,通过该模型可得到集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延的直观信息和其速度、体积分数、压力等大量数据,还可以得到每条巷道内瓦斯体积分数峰值及其个数、位置和到达时间,从而能提供有效避开高浓度瓦斯的方案。集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延一段时间后总体体积分数会降低,但是由于某些位置(如巷道拐角、巷道风流交汇处)的风流处于紊流状态,其瓦斯体积分数相对比较高,人员进入矿井时应尽量避免在这些地方停留。

化学工程

TQ013.1 9410315正庚烷-苯甲醇部分互溶系统的过量体积和液-液平衡[刊]/俞春芳,刘洪来…(华东化工学院应用化学研究所)//华东化工学院学报.-1993,19(5).-668～672为寻求液-液平衡数据测定的新方法,采用正庚烷-苯甲醇部分互溶系统测定了在308～325K范围内的过量体积V_m^E,根据V_m^E的不连续性确定了该系统的液-液平衡数据,用UNIQUAC和流体混合物的双格子模型对液-液平衡数据进行了关联。

高掺杂La_(0.7-x)Dy_xSr_(0.3)MnO_3体系特殊的磁现象

研究了Dy的高掺杂La0.7-xDyxSr0.3MnO3(0.40≤x≤0.70)体系的磁性,随x增加体系表现出复杂的磁化强度-温度(M-T)关系:对x=0.40的样品,低于TN时存在AFM相变,高于TN时ZFC和FC的M-T曲线表现出典型的自旋团簇玻璃态行为;对x=0.50的样品,低于TN时FC的M-T曲线出现负的磁化率,而ZFC的M-T曲线出现一个谷,且谷值为正;对x=0.60和0.70样品,两者ZFC的M-T曲线类似于x=0.50样品,但FC的M-T曲线没有出现负值.这些奇特现象被Néel的双格子模型结合典型温度下的磁化强度-温度关系很好的解释,分子场理论对x=0.50样品负的磁化率给予很好的拟合.