含有非热力学平衡离子和尘埃颗粒电荷变化的热尘埃等离子体中的尘埃声波

使用约化摄动法得到了描述含有尘埃颗粒电荷变化、非热力学平衡离子和玻尔兹曼分布的电子的热尘埃等离子体中尘埃声波修正的KdV(mKdV)方程.并对孤立波受尘埃流体、离子和电子的温度,非热力学平衡快离子参数,尘埃电荷变化以及尘埃颗粒、离子和电子数密度的影响进行了数值模似.

卡尔曼滤波—滴定分析法研究——Ⅱ.非热力学平衡滴定模型

进一步研究了卡尔曼滤波在滴定分析中的应用。对非热力学平衡滴定分析模型进行模拟研究。建立了新的确定终点方法。借助一般方法均会对非平衡体系给出较大误差甚至错误结果。

多孔泡沫金属换热器内部的非热力学平衡

应用Brinkman-extended Darcy流动模型,对恒热流密度条件下,方形轴流式多孔泡沫金属换热器内流体与泡沫金属之间的瞬时局部非热力学平衡情况进行了分析。结果表明:当流体在低孔隙率、低ppi数的多孔泡沫金属通道内低速流动,以及当流体和多孔泡沫金属间存在较大的导热能力差异时,两者间的瞬时局部温差较大,不可忽略。

地球物质科学的基本原理:固体地球科学中的热力学研究历史与展望

地球是一种物质和能量结合的存在形式。地球及其他行星的形成和运作过程实际上是物质和能量状态的演化历史。研究物质的科学是物理和化学,描述物质自然规律的语言是数学,这属于热力学的研究范畴。从19世纪中叶开尔文利用热力学理论计算地球年龄开始,热力学在地球科学领域的应用已有100多年历史,它在阐释地球和行星演化过程的基本逻辑与规律方面发挥了核心作用,引起了固体地球科学发展史中的许多重要变革。近20年来,随着物理、化学和计算机科学的不断发展,经典热力学和非平衡热力学在地球物质科学中的应用进一步发展,成为地球物质研究的基本原理体系。通过研究地球物质的形成与演化条件来揭示地球结构、动力学和演化过程的地球热力学学科已经形成。未来地球热力学的发展需要与地球物理、地球化学理论和实验相结合,在热力学数据库发展的基础上,建立合适的热力学模型来解决实际的地球科学问题。另外,地球热力学的进一步发展需要与相应的课程教学相结合、加强热力学在地球科学中的课程建设是当前的一项重要任务。热力学是地球物理、地球化学、地质学等多学科交叉研究的纽带和桥梁。如何从热力学的视角认识地球及其演变过程将会是一个永恒课题。

对含有非热力学平衡离子的尘埃等离子体中孤波特性的理论研究

得到了描述由尘埃颗粒电荷变化、非热力学平衡分布的离子和Boltzmann分布的电子组成的未磁化的热尘埃等离子体中的尘埃声波的修正的KdV(mKdV)方程.并对诸多的尘埃等离子体参数对尘埃声孤波结构的影响进行了理论研究,结果表明,尘埃等离子体参数决定着尘埃声孤波结构,且只在这些参数特别选定的一些区域,才会出现稳定的孤波.

种子萌发生长的微量热及非平衡热力学研究

The thermograms of the germination and growth of rice and tree seeds were determined and studied by using a newly constructed microcalorimeter build in this laboratory at Wuhan University. The thermograms show the existence of physiological triphasic patterns (including imbibition,activation and growth stages)in the germination and growth process. Nonequilibrium thermodynamics of the germination and growth of seeds was considered under given conditions, and the thermodynamic functions of the germination and growth of seeds were calculated.

研究土壤热湿迁移特性的非平衡热力学方法

运用非平衡热力学理论分析了土壤非饱和区热湿迁移的热力学“力”和“流”，建立了迁移过程的热力学唯象方程。通过对土壤非饱和区热湿迁移机理的分析，利用扩散定律和气体状态方程推导了热湿迁移唯象方程中的有关唯象系数的数学表达式，分析了温度、含水率及蒸汽分压力对唯象系数的影响。

金属及合金非平衡凝固的热力学行为分析

运用Ｐｒｉｎｇｏｇｉｎｅ的非平衡热力学理论，分析了金属及合金在非平衡凝固条件下凝固的热力学行为，提出了非平衡凝固时，获得亚稳组织的临界过冷度方程。运用此模型计算了合金的玻璃转变点，并分析了各物性参量对玻璃转变点的影响，结果与实验有较好的吻合。由此可以看出，用非平衡热力学理论描述金属及合金的非平衡凝固是可行的。

Ta等离子体渗氮的非平衡热力学

讨论了Ｔａ表面等离子体渗氮的热力学问题，将超平衡氢和非平衡热力学的反应耦合理论引入离子渗氮反应的计算，从理论上解释了等离子体和氢在 Ｔａ表面渗氮过程中的作用 ，给出了渗氮条件下的 Ｔａ—Ｎ—Ｏ非平衡定态相图，与实验验结果符合得较好．实验表明，氢和等离子体的存在，有利于提高氮原子的活度，促进热力学上不稳定的Ｔａ的氮化物的形成，抑制粗糙的Ｔａ的氧化物的形成．

LBB泄漏率计算与热力学非平衡效应影响评估

裂纹泄漏率计算是破前漏(LBB)在核电站管道和设备上应用的基础。在Fauske模型基础上,整个裂纹内流体流动假设为等焓过程且充分考虑摩擦效应对裂纹临界泄漏率的影响,利用Mathcad计算得到了管道裂纹两相泄漏率,与已有文献中实验数据进行对比,将其发展成为可准确计算裂纹泄漏率的计算机程序。同时根据两相流动不平衡理论,对模型进行热力学不平衡参数影响修正。结果表明:随裂纹长径比(L/D)增大,两相泄漏率减小;随裂纹入口滞止压力增大,两相泄漏率增大;裂纹入口流体过冷度增大,两相泄漏率增大,数学模型计算结果与实验结果趋势一致,但忽略热力学非平衡效应,数学模型计算得到的临界流量小于实验流量。对于热力学不平衡参数修正后模型,模型计算得到的结果均与实验数据符合很好,故由修正后模型编制的Mathcad程序可完成裂纹泄漏率的准确计算,为LBB在核电站管道上的应用提供基础。

汽液两相临界流动的热力学非平衡两流体模型

提出了热力学非平衡两流体临界流六方程模型，并对汽泡增长方程，流体状态方程和基本结构关系式进行了改进。利用本模型成功地预测了本试验中的实验结果，并利用前人的实验数据验证了其通用性。此外还利用本模型分析了在临界流动中各参数的变化及破口通道长径比、破口通道直径，起始汽泡密度和汽泡直径对两相临界质量流速的影响。

精馏节能过程非平衡热力学分析——模型方程的建立

通过对精馏过程进行热力学分析 ,建立了通用性较强的非平衡热力学数学模型 .该模型可对精馏过程中用能情况进行非平衡热力学分析和熵均分分析 ,也可用于评价塔板性能 .模型建立的基础只适用于线性非平衡热力学区 ,即近平衡区 。

深过冷条件下均质形核的非平衡热力学探讨

本文从非平衡热力学的角度，分析了纯金属深过冷条件下的均质形核问题。导出了均质形核的驱动力和界面自由能表达式。纯铝验证计算的结果与其他人的数据接近。

自蔓延高温合成过程中自组织现象的非平衡热力学分析

对自蔓延高温合成过程中的热力学体系进行了划分和确定。指出了该体系中出现的自组织现象，并对其进行了初步的非平衡热力学分析。认为开放体系中负熵流为自组织提供了必要的条件，反应速度与温度之间强烈的非线性耦合使得其得以实现。

微层蒸发模型的非平衡热力学分析

基于非平衡热力学理论,以水的沸腾换热时的微层蒸发模型为例,采用国际上流行的IFC公式,对微层蒸发模型的汽泡内部的蒸汽温度分布进行了数值计算。结果表明,要完成微层蒸发模型中的蒸发和凝结两个相变过程,汽泡内部的蒸汽温度并非均匀的,由于汽泡的半径很小,从而导致在汽泡垂直方向上存在有极大的温度梯度,这就使得微层蒸发模型的合理性值得商榷,有必要进一步发展新的模型。

正渗透膜的非平衡热力学膜特征参数解析

基于非平衡热力学用3个独立的膜特征参数(纯水渗透系数,反射系数和溶质渗透系数)分析在水力学压力驱动和渗透压驱动膜过程中溶剂水和溶质的传递现象.为了考察这些膜特征参数在两种不同驱动力驱动的膜过程中的一致性,用不同的方法确定同一张正渗透膜分离层的膜特征参数.首先,通过几种中性溶质在水力学压力驱动膜过程中的截留率确定膜特征参数.其次,使用相同的中性溶质作为渗透压驱动膜过程中的驱动溶质,通过实验得到溶剂水的体积通量和溶质的摩尔通量,结合通量数据和非平衡热力学模型,再次得出这几种溶质的膜特征参数.结果表明,两种方法得到的膜特征参数一致性较好.这有助于进一步理解渗透压驱动膜过程中的传递现象,以及它与水力学压力驱动膜过程的差别.

氪等离子体热力学非平衡输运性质的计算

获得覆盖较宽温度和压力范围内的热力学和输运性质是进行氪等离子体传热和流动过程研究的必要输入条件。为此,采用双温度Saha方程进行计算得到了氪等离子体的组分;采用基于将Chapman-Enskog方法扩展到高阶近似的方法,计算获得了电子温度(Te)与重粒子温度(Th)比范围为1～4、电子温度范围为300～30 000K、压力范围从0.01p0～10p0(p0=101.325kPa)的氪等离子体的粘性、热导率和电导率。研究结果表明,热力学非平衡参数(θ=Te/Th)和压力对氪等离子体的输运性质有较大的影响。随着压力的降低和热力学非平衡程度的增加,氪等离子体的粘性降低;偏离热力学非平衡的程度对热导率的峰值有显著影响,压力越大,高温区域的平动热导率就越大;高温区,电导率随着压力的升高而增大,在低温区,电导率随着压力的降低而增大。在局域热力学平衡条件下,计算获得的氪等离子体输运性质和文献报道的数据符合良好。

基于非平衡热力学理论的黏土多组分重金属吸附模型

黏土垫层土颗粒的吸附特性是控制溶质运移的重要关键因素,进而影响对防渗屏障长期服役性能的准确评估。在传统单组分吸附模型的基础上,基于非平衡热力学和Ziegler最大耗散率原理,通过构建弥散型自由能函数和弥散型耗散率函数,采用连续介质力学方法建立了非理想状态体系下适用于多组分重金属离子的非平衡态吸附模型。所建模型预测的多组分重金属离子吸附行为与已有试验结果吻合度较好,对比分析结果表明:所建非平衡态吸附模型能够正确揭示多组分重金属离子在黏土中的吸附动力学机制。

一个基于非平衡热力学理论的核沸腾汽泡长大的数学模型

一个基于非平衡热力学理论的核沸腾汽泡长大的数学模型曾丹苓（重庆大学热力工程系）一、引言任何实际相变过程都是不可逆热力学过程。经典热力学，尤其是非平衡热力学为它的研究提供了必要的理论依据。然而，令人遗憾的是，在过去长期的研究工作中热力学理论并未得到充分...

非平衡态热力学理论与钢铁冶金过程

钢铁冶金过程具有典型的非平衡和非线形特征。本文分析讨论了基于非平衡态热力学、耗散结构和混沌理论来研究处理实际钢铁冶金过程。认为:为真实地定量描述实际冶金过程,应该加强、加速开展和进行冶金过程非平衡态热力学及其应用的研究。