糖度平衡方程组在黄酒勾兑时的应用

本文提出和论证了在黄酒勾兑中应用的糖度平衡方程组，并对该方程组的应用条件进行了说明。介绍了方程组的使用方法，讨论了常遇问题的处理办法。该方程组在提高黄酒勾兑技术方面有实际意义。

分布式存储环境下非平衡刚性方程组的数值并行计算

采用非平衡刚性方程组的数值模拟计算来研究辐射的非平衡现象 ,分析了数值模拟计算过程中的并行性 ,提出一种负载平衡方法 ,为了增加数据局部性提出了一种多机串行计算方法 .给出相应的并行算法 ,分析了并行算法的通信复杂性 。

共享存储环境下非平衡动力学方程组并行计算

OpenMP是现代多核机群系统采用的主要并行编程模型之一,在单CPU多核上可以获得良好的加速性能,但在整个机群系统上使用时,需要解决可扩展性差的问题。首先设计了求解非平衡动力学方程的并行算法。基于分布共享的多核机群系统,采用显式数据分布OpenMP并行计算方法,将数据进行分布式划分,分配到每个OpenMP线程,通过数据共享实现数据交换。计算结果表明显式OpenMP并行程序在保持可读性的同时,具有良好的可扩展性,在4核Xeon处理器构成的分布共享机群系统上,非平衡动力学方程组的数值并行计算可以扩展到1 024个CPU核,具有明显的并行加速计算效果。

浮选固液系统的热力学理论及应用

浮选是发生在固液界面的物理化学行为,涉及多种物质组分之间的相互作用,是浮选理论研究的难题之一。同时,多种浮选药剂联合使用,提高矿物的浮选效果,是提高难处理矿产资源高效利用的有效手段。但对浮选固液复杂系统的研究极其困难,至今没有形成系统的理论,组合药剂提高浮选效果的物理机制也还没有获得统一的认识,这都限制了浮选理论的发展和浮选技术的进步。基于热力学基本方程,研究了浮选过程中药剂在矿物表面吸附的熵变和吉布斯自由能变化,构建了各种物质组分相互作用的热力学平衡方程组,提出了反映浮选药剂在矿物表面吸附能力的吸附平衡常数。应用浮选热力学平衡方程组,揭示浮选中各种矿物表面同质化效应的物理本质,推导出了浮选溶度积理论、双电层理论、吸附理论的数学表达式。建立了通过增加矿物表面吸附浮选药剂种类,提高浮选药剂的吸附熵变,减少吉布斯自由能变化,提高浮选药剂吸附的效率和稳定性,从而提高难处理矿物的浮选效果的高熵浮选理论和技术方法。

PETN炸药爆轰产物状态方程的理论研究

采用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小原理确定不同状态下的凝聚产物相态。对爆轰产物混合系统采用自由能最小原理,通过化学平衡方程组求解炸药爆轰产物系统的平衡组分。使用该理论计算PETN炸药Chapman-Jouguet(CJ)点的爆轰参数,其值与实验值符合得很好;同时计算了以CJ点为起始点的等熵卸载线,并与传统的Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程的计算结果进行比较,发现计算的γ值是单调递减的,而JWL状态方程计算的γ值却出现了"双峰"现象。分析认为,传统的JWL状态方程给出的"双峰"变化,是由其函数形式自身决定的,并不对应实际物理过程。

PBX9502炸药爆轰产物的状态方程

采用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算了爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小确定了不同状态下的凝聚产物相态。对爆轰产物混合系统采用自由能最小原理,通过化学平衡方程组求解了炸药爆轰产物系统的平衡组分。使用该理论计算了高含碳炸药PBX9502 Chapman-Jouguet(CJ)点的爆轰参数,计算值与实验值符合很好;同时计算了3条等温线,并与Sesame库比较,发现温度超过1000℃时,计算值与Sesame库的计算结果比较接近。在计算的5 802K等温线上发现了一个拐点,分析发现是由于在此处游离态的碳发生了相变。

保护地设施内热湿状态的计算方法

分析了保护地设施内热湿状态计算的特点,建立了温室和塑料大棚的能量平衡和质量平衡方程组,着重研究了方程组中各分量的计算方法和表达式。结果表明,利用上述方法,可以定量描述外部气候条件,保护地的透明覆盖、供热通风系统与室内热湿状态参数之间的关系。

全三维35 GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟研究

基于trade-off平衡方程组得到35GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数,通过编程对其主要参数进行优化设计,并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究,最终获得了具有横纵速度比为1.5,最大速度零散约为5.4%的高性能电子枪,能够很好地满足35GHz-100kW回旋振荡管对电子束的要求。

直接消耗系数矩阵的性质

全面讨论了在投入产出分析中的直接消耗系数矩阵的性质。

基于隐生灭过程模型的充电桩故障诊断研究

文章提出了采用隐生灭过程研究电动汽车充电桩故障诊断的一般模型及分析方法,将状态转移仅发生在相邻状态之间的方式加以考虑,在给定规则下建立了隐生灭过程模型;利用生灭过程局部平衡方程组研究了充电桩发生故障的稳态分布,解释了稳态分布的物理意义。实验结果验证了上述理论分析的正确性,该文提出的模型和结论具有一定可行性与普适性,在一定程度上适用于诊断速度要求较高而精度要求低的其他电子设备故障诊断。

解决热力系统通用计算软件中的两个问题

文献[1]中介绍的软件能自动生成热平衡方程组fi(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8)=0(i=1～8)。为了避免用matlab求解带符号的方程组,增强软件的独立性,本文通过求多项式的值来实现从上述方程组中提取矩阵方程A.x=τ,这样就可以通过调用矩阵求解模块解出加热器的各级抽汽系数。另外,介绍了在面式加热器热平衡方程的基础上增加一个修正项来构造疏水泵式加热器的热平衡方程。从这个修正后热平衡方程组中提取出矩阵方程,观察该矩阵形式,得出如下结论:当热力系统中的某一级加热器带有疏水泵时,矩阵A不再是标准的下三角阵,而是在主对角线旁边多出一个非零项,这个非零项正是由构造热平衡方程时的修正项造成的。

近浅海观测网系泊系统的设计

对近浅海系泊系统各部件进行受力分析,按浮标、钢管、钢桶、锚链的顺序,建立上下级部件之间的作用力递推模型,给出浮标吃水深度和游动范围等一系列参数的计算方法,由此画出钢桶纵向倾角和锚链底部偏角关于重物球质量的函数图像,解决了重物球的调节问题。在流水条件下,分三维坐标建立各部件的受力平衡方程组,同时建立非线性规划模型,遍历锚链的型号、长度、重物球的质量,求得合理的设计方案。

基于计算机的有限元分析方法

在整体结构进行结构分析和受力分析的基础上,对结构加以简化。利用离散化方法,把简化后的连续结构看成是由许多有限大小、彼此只在有限个节点处相连接的有限单元的组体;然后,从单元分析入手,先建立每个单元的刚度方程.再通过组合各单元,得到整体结构的平衡方程组(也称总体刚度方程):最终引入边界条件,并对平衡方程组进行求解,便可得到问题的数值近似解;在整个求解的过程中,重点探讨了基于计算机的有限元分析方法。

系泊系统的研究设计

本文所建立的近海系泊系统模型主要用于研究系泊系统在不同环境下的内在关系,进而给出适应不同情况的设计方案。影响系泊系统的主要因素分别为锚链的型号,长度和重物球的质量,以及锚链的倾斜角度,浮标的吃水深度和游动区域,通过对系统中各个部分进行受力分析,建立相关的代数模型。该模型通过建立平衡方程组,采用最优控制策略、二分法收敛性和迭代判断,反复迭代计算求解。分别把锚链的型号,长度和重物球的质量作为自变量,把锚链的倾斜角度,浮标的吃水深度和游动区域作为因变量,建立模型进而得出不同环境下系泊系统的设计方案。

基于统计物理的爆轰产物物态方程研究

用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小确定不同状态下的凝聚产物相态.对爆轰产物混合系统采用Gibbs自由能最小原理,通过化学平衡方程组求解炸药爆轰产物系统的平衡组分,计算结果与Becker-Kistiakowsky-Wilson(BKW)和Lennard-Jones-Devonshire结果相近.使用该理论对炸药的爆轰参数做了预言,与BKW,Jones-Wilkins-Lee(JWL)的计算结果比较后发现,对于高密度炸药,这几种方法的计算结果与实验值都符合很好,对于低密度炸药,所得计算结果比BKW,JWL的结果更接近实验值.

病态方程的复合结构解法

为了解决病态线性方程组的求解问题 ,从结构力学角度出发 ,将病态线性方程组模型化为受力结构的平衡方程组 ,以模型结构为基础 ,推导出病态方程的复合结构解法。与常用的通过构造常微分方程组来求解病态方程的方法相比 ,该方法力学概念清楚 ,实现方法简单 ,更适合于程序化计算。该文还证明了此方法的绝对收敛性。并通过 3个数值算例与其它病态方程的求解方法的比较 ,说明该方法不但收敛速度快 ,而且精度高。

吸波材料与微波暗室问题的数学建模

针对吸波材料和微波暗室问题,建立了数学模型.为了分析尖劈形状吸波体的性能,建立反射面的镜像,分别使用平面标量几何和空间矢量几何的方法对二维和三维的情形进行分析,并通过数值计算,得出以下结论:尖劈角2α越小,反射波平均辐射强度越小,吸波效果越好;当尖劈角为90度时,吸波效果最差.为了模拟微波暗室的性能,对墙面划分微元,对每个微元的辐射通量建立动态平衡方程组求解,得出相关结论.同时,还通过MATLAB软件的图形用户界面GUI,制作了一个微波暗室吸波材料预测软件.最后,使用更为常见的半波偶极子天线(全向天线)代替余弦辐射体天线进行计算,并得出若干有用结论.