基于热力学过程的渤海海冰生消模型

为了对渤海海冰生消问题进行模拟,基于三维自由水面垂向分层动网格的Euler-Lagrangian模式,采用VC(Vertex-Centered)方式的非结构化有限体积方法离散三维浅水方程组,模拟渤海的水流运动过程。以此水动力场为背景,引入热力学过程的影响,对渤海海域的冬季结冰过程进行模拟,建立了海冰生消模型。其中热力学参数主要包括大气温度、相对湿度、风场特征、太阳辐射、感热通量系数以及潜热通量系数。以渤海2011/2012年常冰年的结冰过程为例,将各个热力学参数对冰情影响的敏感性进行分析,对模型进行了验证。结果表明,感热与潜热系数是对冰情影响最敏感的一项,即当感热和潜热通量系数仅减小了0.000 2后,其海冰的最大厚度就减小了15 cm。最后,通过连续实测的水动力数据与2009/2010年冬季的典型海冰灾害过程再一次对模型进行了验证,充分说明了模型具有较高的精确性、稳定性与实用性。

钛铁矿原位碳热还原合成TiC/Fe的热力学过程及合成条件研究

以天然矿物钛铁矿（ＦｅＴｉＯ３）、Ｃ（石墨）为原料，采用原位碳热还原法，实现合成与烧结一体化，真空烧结制备了ＴｉＣ／Ｆｅ复合材料，探索了一条低成本合成高性能ＴｉＣ／Ｆｅ复合材料的新途径．对反应的热力学过程进行理论分析和实验研究，探讨了产物的合成条件．研究表明，ＴｉＣ的反应形成机理是：首先，ＦｅＴｉＯ３被Ｃ还原生成ＴｉｘＯｙ和α－Ｆｅ；然后，Ｃ继续与ＴｉｘＯｙ反应，将氧一步一步还原出来，直至生成ＴｉＣ；ＴｉＣ颗粒长大的过程是，先形成富Ｔｉ缺Ｃ的ＴｉＣｘ，然后ＴｉＣｘ继续与Ｃ反应形成接近化学计量比的ＴｉＣ．烧结温度范围在１５００～１６００℃之间，随温度的升高，产物的硬度和密度稍有提高．Ｍｏ的加入可以改善金属相对ＴｉＣ的润湿性．产物中有少量游离碳存在．

激光对金属铜微孔加工的热力学过程研究

采用纳秒激光脉冲对铜金属进行了打孔实验,对微孔形貌进行了观察并对其热力学过程进行了相应的分析。研究表明,微孔的形貌是由凹坑和周围隆起组成,坑深随着脉冲能量的增加而增加。热力学分析表明,激光辐照金属打孔需要两个基本条件:一是激光脉冲能量的沉积,使金属材料发生熔化、汽化以及电离等相变,使得材料更容易去除;激光等离子体作为二次热源会更有效把激光脉冲能量耦合到金属表面;二是激光等离子体的冲击波效应,这种效应会把发生相变的材料有效及时排出,从而有效形成微孔。

森林生态系统发展和植物种群变化的热力学过程

随着生态学的发展,人们对自然生态系统的认识逐渐从对自然现象的记录、描述,发展为对机制的系统认识。热力学定律为人们提供了认识系统发展规律的理论基础,但在生态系统中的应用还处于起步阶段。基于前人关于生态系统可用能的研究,探讨了森林生态系统和植物种群变化的热力学过程。在生态系统水平上,把可用能耗散分为了植物耗散和环境耗散两个部分,并探讨了这两个过程之间的关系。第一次明确地提出蒸散是植物耗散的主要部分。在植物种群水平上,“可用能储存”与“可用能耗散”是决定植物竞争力的关键因子,在同一区域相同条件下,拥有更大可用能耗散能力的物种应当被优先选择。因此,群落中的优势物种应当比同层次的伴生种具有相对高的生长速度和更强的蒸腾能力。研究试图在热力学理论体系与实际生态系统的生理生态过程之间建立了纽带和桥梁,为开展森林生态系统的健康评估、深刻认识植物与环境的关系、以及评价物种竞争能力提供新的理论视野。

变比热气体和变比热有离解气体热力学过程的计算

变比热气体和变比热有离解气体热力学过程的计算张世铮，纪军（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）关键词离解气体；变成分气体；热力学过程１前言在热机和热设备的循环分析、设计计算和实验研究中要求按照工质的真实热力学性质作准确的气动热力学计算。在喷气...

判断热力学过程吸热与放热的两种方法

本文给出了判断热力学过程吸热与放热的两种方法

考虑空气压缩因子变化影响的地下储气库热力学过程分析

为了解空气压缩因子变化对压气储能电站地下储气库热力学过程的影响,研究了考虑压缩因子变化条件下的压缩空气热力学过程的计算方法,利用实测数据论证了4种压缩因子计算方法的合理性,结合工程算例,研究了循环充放气状态下地下储气库压缩空气温度及压力变化规律。研究表明,空气压缩因子变化对压缩空气温度和压力计算值有显著影响;循环充放气条件下空气压缩因子、温度和压力均随充放气次数的增加呈现出增大趋势,并逐渐趋于稳定;压缩空气温度计算值对压缩因子的敏感程度大于压缩空气压力计算值。将压缩空气假定为理想气体对储气库温度的估计将产生较大影响,因此,考虑压缩因子的影响是必要的。

热力学过程的性质、方向和限度判据的研究

在热力学第二定律的基础上,结合热力学第一定律及相关限制条件,给出了热力学过程性质、方向和限度的判据。对熵判据与其他各种判据的一致性问题进行了探讨,熵判据是热力学过程的基本判据,在相应适用条件下,其他各种热力学判据都可归结为孤立体系的熵增加原理。探讨了热力学过程性质判据与方向和限度判据的特点及适用性。

论热力学过程的可逆性与自发性

讨论了热力学过程的可逆性与自发性，指出过程的可逆性与自发性之间一致性和不一致性的情况，说明了所谓的可逆性（可逆与不可逆）决定于完成过程的方式，而其自发性（包括自发和反自发）则取决于体系的始终态的能量态势．

热力学过程吸放热情况的讨论

通过比较曲线斜率的大小,讨论如何判断一般热力学过程吸放热情况.

结合温熵图讨论热力学过程

用一种新的坐标研究热力学问题 ,使过程简单而且容易理解 并给出了建立新的坐标的大致方法 .

热力学过程压强的连续测量

利用研制的膜片光反射压力传感器和感光记录方法,比较简单地实现了热力学过程压强的连续测量。

对热力学过程性质的探讨

叙述了体系中热力学可逆与不可逆过程,自发与非自发过程的特征,讨论了一定条件下,热力学状态函数S、F、G作为过程可逆与否,以及方向和限度的判据。

判断热力学过程吸热和放热的一种简捷方法

指出:凡从绝热线的左方穿过绝热线到达右方的热力学过程为吸热,反之,为放热。

热力学过程方向的判断

文章系统阐述了任意热力学系统过程进行可能性和方向性的判断方法。

化学热力学过程的方向和限度的判据

任一热力学过程A→B的方向和限度问题的解决,无疑对利研和技术革新有重要作用。本文对判定热力学过程方向、性质、限度的熵判据、自由能判据作了深入讨论。通过建立热力学状态空间,给出了简单明潦的自由能判据的向量表达式。

压气储能电站地下储气库之压缩空气热力学过程分析

为定量分析压气储能电站地下储气库内压缩空气热力学过程,在建立空气质量和能量守恒方程基础上,提出了基于FLAC3D软件平台的、考虑围岩传热影响的压缩空气热力学过程分析的差分计算方法。研究了充放气速率、最低运行压力、空气入库温度、密封层材料特性对运行期压缩空气的温度和压力变化过程的影响,研究成果表明,充气阶段,压缩空气的温度和压力都将因为压缩空气与储气库围岩之间的热交换作用而出现不同程度的升高,并且在高压储气阶段出现不同程度的降低;充放气速率、最低运行压力、空气入库温度、密封层材料特性对运行期压缩空气的温度和压力变化过程影响显著;设计和运行过程中应该定量评价各种因素对储气库运行状态的影响,以保证储气库安全、可靠的运行。

小管径涡流管三维数值模拟及热力学过程分析

为了探究小管径涡流管的工作机制,建立了其内流场的三维数值计算模型,并采用Standard k-ε湍流模型进行了数值模拟。根据数值计算所得结果,结合工质的流动特点,将其内部流动过程分为三个特征区域,分析各区域所得相关物理量的分布情况,给出了小管径涡流管工作过程中工质的热力学变化过程,同时通过对比实验和模拟所得的出入口数据,验证了所用数值模拟方法的可行性。以此对小管径涡流管工质及温度的分离现象做出一定解释。

热力学过程状态函数变计算的探讨

状态函数法是物理化学中计算热力学过程函数变的核心,状态一定,状态函数的值一定,其差值仅取决于过程的始末态,结合物质的热力学性质,如温度、压力、热容、标准生成焓、标准摩尔熵、摩尔熔化焓、摩尔蒸发焓等,热力学过程的函数变的计算是可以解决的。经过大量练习与研究以后,一些比较简单的计算方法和技巧也是容易发现的。

理想气体的一般热力学过程的热量计算

任何一个热力学过程,其过程方程可用 P=P(V)表示,在 P-V 图上对应着一条光滑曲线.本文讨论一般热力学过程中吸收热量的表达式,而等压、等容、等温、绝热等过程做为特例被包括在内.此外,运用这个一般表达式还可以讨论一些更加深入的问题.设有摩尔数为γ的理想气体沿着由过程方程 P=P(V)所表示的准静态过程,由状态Ⅰ(P_1、V_1、T_1)变化到状态Ⅱ(P_2、V_2、T_2).为简单起见。