H_2+He流体混合物在部分离解区的物态方程

H2+He流体混合物在高温高压下由于氢的离解化学反应形成由H2,H,He三种粒子构成的混合体系,此时粒子间的相互作用较为复杂,离解能也会由于粒子间的这种复杂相互作用而降低.本文利用自洽流体变分理论来研究部分离解区H2+He流体混合物的高温高压物态方程,模型考虑了各种粒子间的相互作用及由温致和压致效应引起的离解能降低的自洽变分修正,并通过自洽流体变分过程对非理想的离解平衡方程求解得到粒子数密度分布,进而对自由能求导获得体系的热力学状态参量.计算结果与已有的冲击波实验数据、蒙特卡罗模拟及其他理论计算进行了比较.     

液态甲烷的高温密度物态方程理论研究

 采用热力学统计理论研究了液态甲烷在高温高压下分子分解反应特点及该体系的物态方程。着重讨论了体系中CH₄-H₂分子间有效势对体系化学反应平衡及物态方程的影响,并根据实验Hugoniot点(p_H, V)优化确定出其exp-6势函数中的参数值。该势函数的排斥部分值比理想混合条件下Lorentz-Berthelot规则给出的势函数值低约50%,预示着高压下CH₄和H₂之间存在着某种亲合性。用该势函数计算得到的p-T线与现有的两个实验点符合很好。还讨论了CH₄-H₂之间的有效作用势参数对CH₄分子冲击离解度（x）的影响。     

准粒子描述下奇异夸克物质自洽热力学及对奇异星物态的影响

考虑夸克粒子间相互作用,研究了在准粒子近似下奇异夸克物质系统的热力学,发现由于热力学自洽的要求,需要在热力学势中额外增加一项.利用这一等效热力学讨论奇异夸克物质的物态方程及声速,得到了一个“软化”的物态,这与质量–密度相关模型是一致的.但准粒子描述模型能够显示介质效应对强相互作用耦合常数的依赖.     

混合物物态方程的计算

 在采用体积相加原理计算混合物物态方程的基础上,建立了一种物理模型确定混合物温度。根据混合物中各组分温度和压强平衡条件,采用压强-密度迭代方法计算给出混合物物态方程,编制了两种组分的混合物物态方程计算程序。为检验建立的温度模型的合理性及程序的有效性,分析了不同密度、温度状态的氢（H2）和钨（W）组成的混合物状态参量,计算了以下情形及其组合情形的混合物物态方程：H₂和W以不同质量比混合;质量比固定,单组分状态不同;温度区间和密度区间不同。研究表明:实际应用中在建立的混合物温度模型基础上确定的混合物物态方程是合理的。     

一种体积物态方程物理基础的讨论

 对体积物态方程v-v_c=(R/p)(h-h_c)的物理基础进行了讨论。给出了该方程的一个统计力学形式证明,从而给出了方程中物质参数的微观定义,亦即给出了该方程的具体表达式。在R=R(p)假设下,给出了方程中物质参数的热力学表达式,通过分析其与Debye理论下的对应态定律的一致性,证明了该假设的近似合理性,从而也就证明了该方程的成立并不受其建立时所依据的定压比热为常数这一过强条件的限制。进一步地,通过与物质参数热力学表达式常压实验值的比较,指出了单纯的R=R(p)假定存在一定的局限,该局限引起的偏差随温度的升高而增大,在常压下的高温区间,该偏差在20%左右。     

PZT95/5粉体的冲击合成反应机理初探

 采用柱面冲击波回收装置，通过炸药爆轰产生的冲击波作用于Pb₄O₃、ZrO₂和TiO₂混合物粉体以合成PZT95/5粉体。通过对回收粉体进行的X射线衍射（XRD）分析，并结合冲击波理论，从实验和理论两个方面探讨了PZT粉体的合成机理和过程。结果表明，PZT的合成反应与Pb₃O₄的分解反应几乎同时进行，由于冲击波的特殊性，系统的温度和压力能同时满足Pb₃O₄分解和PZT合成的反应热力学条件，由Pb₃O₄分解的PbO一旦形成，就立刻与ZrO₂、TiO₂等氧化物反应生成PZT；冲击波合成PZT粉体属于特殊的固相反应，物质的扩散速度和反应速度大大提高。     

ZnS掺Mn的电子结构研究

 用自旋极化的LSD-LMTO（Local-Spin-Density Linear Muffin-Tin-Orbital Method）方法，对ZnS掺入Mn发光中心的电子结构进行了大型超原胞模拟计算。在自洽收敛的条件下，先对纯ZnS调节计算参数（原子球、空球占空比），使计算的带隙E_g=3.23 eV；然后用原子球替代方式自洽计算杂质密度在E_g中的相对位置，模拟计算了在六角结构ZnS中掺入不同浓度的Mn杂质后有关的杂质能级在E_g中的相对位置。计算结果表明：（1）单个缺陷的杂质能级性质与配位场理论结果相符合，直接用杂质态密度来表示；（2）掺入杂质的浓度对杂质能级位置的影响不大，这与实验结果相一致。     

部分电离稠密氦等离子体物态方程的自洽变分计算

稠密氦在高温高压下将会发生电离, 电离能会因为原子、离子以及电子之间的相互作用而降低. 考虑He，He⁺，He²⁺，e之间的相互作用, 通过粒子化学势平衡得到非理想的电离平衡方程，用自洽流体变分过程对方程求解, 进而对自由能求导获得体系的热力学状态参量. 模型计算结果与已有的实验和理论计算相一致. 用此模型预测密度10^-3—10^0.3 g/cm³和温度4—7 eV范围的物态方程, 获得了压力在500　GPa以内的理论数据. 计算表明粒子间的非理想相互作用引起的电离能降低是出现压致电离现象的主要原因，在高温高密度物态方程的计算中必须考虑粒子间非理想相互作用对电离能修正的影响. 关键词： 氦 物态方程 部分电离等离子体 自洽变分     

用遗传算法确定材料物态方程参数

 根据实测应力历史曲线建立非线性优化模型，以确定材料物态方程参数。将全局优化性能良好的遗传算法应用于优化过程。针对2号纯铁的一维平面碰撞实验记录，用这种方法计算了铁的物态方程参数C₀和s，并将结果同用BFGS算法得到的结果进行了比较。     

Fe/FeO/FeS混合物的Hugoniot线研究

 在50～210 GPa的压力范围内，用二级轻气炮和电探针技术对平均密度ρ₀＝(6.69±0.06) g/cm³的三组元Fe/FeO/FeS（质量分数分别为58.96%、35.83%、5.21%）混合物的Hugoniot线进行了实验测量，所得的Hugoniot参数为：C₀＝(3.97±0.07) km/s，λ＝1.58±0.03。该混合物Hugoniot线的实测结果与用体积可加性原理计算得到的相同组分混合物的Hugoniot线的符合性很好；根据实验数据还计算了混合物的0 K等温压缩线，发现它与体积可加性原理对单质Fe、FeO和FeS的0 K等温压缩线的计算结果相一致，证明了实验结果的合理性与体积可加性原理的适用性，也表明了此混合物在冲击压缩过程中没有发生过可察觉的化学反应。研究结果亦为今后对外地核各种浓度比Fe-O-S体系候选组分高温高压物态方程及物性的进一步研究奠定了基础。     

混合物状态方程的计算

多介质流体动力学过程的数值模拟往往涉及混合物状态方程的计算. 做图法和Newton 法是混合物状态方程计算常采用的方法, 前者虽直观精度却差, 后者计算效率高却只具有局部收敛性, 当解与其初始猜测值相差较远时Newton法不一定能够获得收敛解. 为此, 本文给出一种具有大范围收敛性的嵌入算法(imbedding method)求解混合物状态方程, 其基本思想是通过引入嵌入参数, 将待解的混合物状态方程和易解的混合物状态方程线性组合, 构成嵌入方程组, 当嵌入参数从0连续地变化到1 时, 嵌入方程组的解由易解的混合物状态方程的解连续地变化为待解的混合物状态方程的解. 嵌入方程组可由Newton法迭代求解, 也可转化为以嵌入参数为自变量的常微分方程组, 从而易于由成熟的计算方法如梯形法等进行求解. 进一步利用热力学基本关系, Maxwell形式的微分方程描述了压力和温度随嵌入参数的演化速率与应变速率和组分质量分数演化速率的关系. 对铅锡混合物热力学量的计算表明了本文算法的有效性.     

一种新的对比态混合物状态方程的建立

1引言在混合替代工质的研究中，要分析其热力学性质和循环性能，必须有能够准确描述混合制冷剂性质的状态方程。目前计算采用的各种混合状态方程都必需有混合物各组分间的二元交互作用系数Kij。Kij的值一般需要由回归二元混合工质的PVTx实验数据或相平衡数据而得到。实际的混合工质替代研究中，常常没有或缺少混合物的实验数据。对于二元混合物而言，其热力性质应与组成这种混合物的两种纯质的性质密切相关，有可能以纯质的物性来表达混合物的性能，而大多数纯质制冷剂都有用实验数据回归的精度很高的专用状态方程和蒸气压方程。所以，如…     

卤代烃的Peng-Robinson状态方程的密度修正

利用密度平移的方法对Peng-Robinson状态方程计算的液相密度进行了修正,给出了其描述平移量的关联式。对22种卤代烃纯物质的计算结果表明,修正后的PR方程能够很好地计算液相密度,并且能很好地再现纯物质的临界压缩因子,计算精度可以满足工程应用的需要。     

New accurate binary hard sphere mixture radial distribution functions at contact and a new equation of state

New and very accurate formulae for additive binary hard sphere (HS) mixture radial distribution functions (RDFs) at contact are proposed in a simple analytical form. Using the virial theorem, the formulae also provide a new HS mixture equation of state (EOS). The new RDF formulae are the most accurate currently available. The new EOS is of comparable accuracy with that of Malijevsky, A., and Veverka, J. (1999, Phys. Chem. chem. Phys., 1, 4267), which is the most accurate HS mixture EOS currently available. However, the new EOS proposed here is of much simpler analytical form.     

混合物质高压状态方程的计算

 介绍了在温度相同的条件下,混合物中各组元通过密度-压强迭代法,达到温度和压强平衡,再结合叠加原理,编程计算出混合物质状态方程。为验证该程序,对氘氚与氩按不同比例混合时的状态参量进行了分析。当氘氚中含少量氩时,计算得到的状态方程与纯氘氚符合较好;同样地,氩中含少量氘氚时的状态方程也与纯氩的很接近。这说明该程序是可行的。     

混合物冲击压缩后平衡态的研究

 将混合物组元颗粒在三维网格内按组元比例随机分布,采用热动力学有限元数值方法,对其冲击压缩过程进行数值模拟。研究了混合物在冲击压缩下趋于热动力平衡过程、热平衡特征时间、压力平衡特征时间和平衡后的热力学状态,得出热平衡特征时间与颗粒度的平方近似成正比,而力平衡特征时间与颗粒度近似成正比。数值模拟了多种合金的冲击压缩特性,其结果与混合物物态方程的体积相加模型、一次冲击绝热线的叠加原理和实验等不同方法获得的结果作了比较,除冲击温度外,各方法得到的结果一致;体积相加模型和叠加原理不能给出合理的混合物冲击温度,但数值模拟能给出合理的混合物冲击温度。     

金刚石砧高压实验中压强传递介质对实验的影响——镁铝榴石状态方程的实验测定

 采用氩气作传压介质测得的状态方程数据，在高压区，与酒精溶液作传压介质的情况极为不同。因此，对于高弹性模量材料，使用酒精溶液，不能有效地工作到超过20 GPa的范围。本文也比较了氩气压强规的使用情况。     

爆轰产物物态方程及CHBr3相变的理论研究

 由吉布斯自由能最小计算处于化学平衡状态的气体和固体混合系统的平衡组分。以BKW和VLW作为爆轰产物的物态方程对几种炸药爆轰参数作了预言，计算结果与实验值吻合得非常好。另外，还对CHBr₃的冲击压缩分解作了化学平衡计算，给出了冲击压缩曲线，对文献[6]中提出的CHBr₃在55~60 GPa存在相变的看法提出了质疑。     

氦的范德瓦尔斯体积修正项的计算与分析

对范德瓦尔斯体积项的修正一直是提高状态方程计算准确度的方向之一 ,随着状态方程的不断发展 ,对其体积项的修正方法也在不断的出现。文中对几种可以计算参数 b的方法进行了分析与计算 ,从中发现利用不同的方法算出的 b值有差异 ,在计算过程中 ,方法的选择是非常重要的