利用遗传程序设计关联碰撞积分

根据遗传程序设计原理和方法,利用Lennard-Jones(12-6)模型所提供的碰撞积分ΩV与量纲一温度T*的数据,推导出了碰撞积分的关联式。利用该关联式,采用QBASIC语言编写程序,计算了82组碰撞积分数据,总平均相对偏差为0.0816%。计算准确度优于Neufeld关系式。文中关联式的高度准确性证明遗传程序设计是一种新的可靠的编程应用计算技术,文中关联式为碰撞积分的计算提供了准确度更高且便于计算机计算的方法。

CO2等离子体碰撞积分研究

文中研究了CO2应用在隔离接地开关中产生电弧时,等离子体中性—中性和中性—离子之间的碰撞积分。采用质量作用定律模型,考虑20种粒子,对压强0.7 MPa,温度300~30 000 K的CO2电弧等离子体各组分摩尔分数进行计算,确定了9种相互作用的粒子以及15种中性—中性和12种中性—离子之间的相互作用。在文献中选择适当的极化率数据,并计算电离态中对极化率有贡献的有效电子数。利用唯象势的方法计算(l,s)=(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,2)4种情况的弹性碰撞积分,采用Laricchiuta的拟合公式计算原子与其一阶离子相互作用的非弹性碰撞,建立CO2中性—中性和中性—离子碰撞积分数据库。研究结果与已知的碰撞积分结果基本吻合。文中的方法可以对SF6新型环保替代介质碰撞积分提供理论支持,并对输运系数和电弧理论模型数值仿真研究提供基础数据。

相对论BBGKY理论和磁化相对论等离子体中波耳兹曼方程的碰撞积分(英文)

Usually, only Coulomb interactions between charged particles which are independent of time arc considered in BBGKY theory of a nonrelativistic plasma. In relativistic case, the induced electromagnetic forces between particles which arc dependent on time obviously should be considered. The relativistic BBGKY hierarchy is developed and a method for solving the rclalivistic pair correlation equation is given. The collision integral of a magnetized relalivistic plasma is calculated.

相对论裸粒子Green函数和碰撞积分

从相对论非平衡态统计系综理论出发,利用Bogoliubov假设和极化近似,用裸粒子Green函数方法求解相对论两体关联方程,导出用裸粒子Green函数表示的相对论动力方程碰撞积分的一般公式,导出适用于相对论等离子体的的“广义Boltzmann方程”。

4H-SiC p-n结基于精确碰撞电离模型的雪崩倍增因子研究

雪崩倍增效应是4H-SiC雪崩光电二极管、功率半导体器件等器件的关键机理。作为其中最重要的物理参数,雪崩倍增因子(M)的精确解析表达式目前未见报道。文章提出4H-SiC p-n结M的精确计算方法及其解析表达式。基于更准确的碰撞电离模型,通过MATLAB对4H-SiC单边突变结(p^(+)-n)电子和空穴的碰撞电离积分(I)进行精确的数值计算,给出击穿电压(BV)随掺杂浓度的经验表达式,进一步提出电离积分随外加电压及掺杂浓度的拟合表达式。此外,对外加电压接近BV的情形进行细致的相对误差分析,表明电子电离积分受电场影响显著。对于雪崩光电二极管及功率器件较宽的BV范围,所提出的拟合表达式在外加反向偏压大于0.65BV时具有较高的精确度(相对误差小于5%)。

非平衡等离子体运输系数的数值分析

利用Chapm an-Enskog方法计算了非平衡氩等离子体的运输系数及压力、温度和电子-重离子温度系数θ的影响规律。电子和重粒子被视为两种不同气体,并利用广义Saha公式计算等离子体成分。结果表明,非平衡态等离子体运输系数与平衡态相比有较大差别,因而对于非平衡态等离子体若采用平衡态的运输系数计算会造成较大误差。

电场对中性气体强化传热的数值分析

用变步长数值积分法计算包含电场参数的碰撞偏向角χ,将数值计算结果代入约化碰撞积分Ω(2,2)*的公式进行数值计算,得到约化碰撞积分Ω(2,2)*随电场参数δ变化的数值关系.计算结果表明:当温度较低时,约化碰撞积分Ω(2,2)*随电场参数δ的变化明显,而且对每一个给定的约化温度T*,均存在一个电场参数δm,使约化碰撞积分Ω(2,2)*取最小值,对应的热导系数κ(1)取最大值,从而实现中性气体的强化传热.

稀有气体宏观性质的物理力学计算

原子间的相互作用势是了解气体、流体和固体性质的重要基础。而气体的热力学性质和输运性质是描述气体的重要力学性质,近代尖端技术和材料科学的发展迫切需要人们用物理力学方法来计算。 原子间相互作用势的理论研究一般从两个途径来研究。一个是所谓的“硬计算”,如SCF方法,Heilter-London方法,ab initio方法等,另一个就是大量的模型势计算。近几十年来,人们使用了大量的势模型。

类氢激发态离子的电子电离截面的计算

对高温等离子体和天体物理的研究中,激发态离子的电子电离截面计算与基态离子一样也很重要。而这方面的实验数据几乎没有。我们对氢原子及类氢离子的2S、2P激发态的电离截面进行了理论计算,并且对等电子离子的约化截面进行了标度研究。在计算中。

火焰CVD法制备纳米TiO_2颗粒尺寸分布模拟计算

用计算流体力学和颗粒动力学的积分碰撞频率系数、CFD商业软件Fluent对工业丙烷/空气火焰CVD法制备纳米TiO_2颗粒材料的颗粒长大与合并过程、及颗粒的尺寸分布进行了模拟计算。用整体反应模型及涡团耗散模型计算化学反应速率、标准k-ε模型模拟湍流流动、非平衡避面函数法处理近壁面流场、离散方程中的对流项采用一阶上风差分、压力和速度的耦合方式为SIMPLE算法、辐射换热的P1辐射模型,对工业丙烷/空气火焰的形状、火焰长度、及火焰温度的模拟计算结果与实验结果一致;用流体力学方程、nv守恒条件及颗粒动力学的积分碰撞频率系数,对工业丙烷,空气火焰CVD法制备纳米TiO_2颗粒尺寸分布的模拟结果表明计算流体力学和积分碰撞频率系数能够给出合理的颗粒尺寸分布及尺寸的大小。

The First Principle Formula of the Relativistic Heat Conductivity of Coulomb Electronic Plasmas

Making use of the relativistic BBGKY technique,the relativistic generalization of Landau collision integral is obtained.Furthermore,we calculate the relativistic hydrodynamic modes up to the second order in the hydrodynamic wave number.Combining Résibois' method,we present the first principle formula of the relativistic heat conductivity of Coulomb electronic plasmas for low-order corrections.

局域热力学平衡态空气电弧等离子体输运参数计算研究

空气电弧等离子体的物性参数为空气电弧放电过程的仿真提供了可靠的微观理论基础和参数输入．假定体系处于局域热力学平衡态，基于Chapman-Enskog理论，采用Sonine多项式三级展开（对黏滞系数采用二级展开）得到的输运参数表达式，数值计算得到了不同气压条件下（0．1atm-20atm，1atm=1=01325×10^5Pa）、不同温度范围内（300-30000K）空气电弧等离子体的输运参数（扩散系数、黏滞系数、热导率、电导率）．与以往的理论研究相比，最新的相互作用势和碰撞截面研究成果被应用到涉及粒子的碰撞积分计算中，提高了输运参数计算结果的精度和可靠性．