用G e o G e b r a呈现理想气体状态方程的三维图景

通过G e o G e b r a软件绘制了理想气体状态方程的三维立体图, 并在三维图中分析了教学中常见的等温 线、 等压线、 等容线, 为理想气体状态方程提供了另一种教学视角     

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.     

HFC混合物二元交互作用系数研究

目前国际上已商业化使用或提出的潜在的环保工质,大多数为氢氟烃(HFC)混合物,利用状态方程描述混合工质热力性质时,交互作用系数是重要参数之一。本文应用Peng-Robinson状态方程对多种HFC二元混合物的气液相平衡(vapor—liquid equilibrium,VLE)实验数据进行了回归,得到了相应混合物的交互作用系数。提出了交互作用系数新关联式,结果表明所得到的交互作用系数能很好的应用于描述HFC混合物气液相平衡性质,计算精度可以满足工程应用的需要。     

HCs/HCs和HCs/CO2二元体系表面张力的预测

表面张力是非常重要的物性之一,本文将比容平移后的PR状态方程和密度梯度理论结合,建立了不依赖于混合物表面张力和气液相平衡实验数据的二元混合物表面张力的纯预测模型。对碳氢/碳氢和碳氢/二氧化碳二元体系的表面张力进行了预测,结果表明,本文模型对两组元碳原子数相差不大或者两组元分子结构满足链状和环状或环状和环状组合的碳氢/碳氢二元体系有较高的预测精度,同时模型对碳氢/二氧化碳二元体系表面张力也有较好的预测能力。     

一个等温状态方程（Ⅳ）——理想固体和绝对压强坐标

 本文给出了由文献（1）导出的等温状态方程具有压强平移不变的普遍性质，由此，讨论了一种理想固体的模型，给出了一个绝对的压强坐标。并讨论了二种真实固体材料的状态方程的数学拟合的形式。     

非等温相变问题的双倒易边界元法求解

对铅-锡合金的相变问题,本文采用含扩展项的轴对称双倒易边界元方法计算了圆柱中界面沿轴向运动的非等温相变过程。与特定条件下解析解的比较,验证了该方法的正确性,为类似的晶体生长非等温相变问题提供了一种有效的求解方法。     

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。     

混合物立方型状态方程的统计力学分析及混合法则的改进

一、前言 众所周知,使用立方型状态方程和通常的混合法则计算含相似组分的混合物其结果是比较满意的。但对非相似组分的混合物计算误差较大。最近的一些研究表明,如果在计算非相似组分的混合物时,若改进通常的混合法则,可使计算精度明显提高。本文的目的是从混合物立方型状态方程的统计力学分析和非相似组分分子之间存在的相互作用位能分析出发,对通常的混合法则作了改进。文中并以PR状态方程为例,结合改进的混合法则对非相似组分二元混合物作了算例,得到的结果是令人满意的。     

基于基团贡献法的HFC＋HC混合物气液相平衡性质预测

基于基团贡献法的思想,本文采用改进的SRK状态方程和修正的MHV1混合规则,将UNIFAC基团贡献法扩展用于HFC HC二元混合物气液相平衡性质的描述,给出了基团划分表和基团间的相互作用参数,使用该方法可以较好地再现HFC HC二元混合物的气液相平衡性质,并且具有良好的预测效果.     

两种状态方程参数的计算

在一定程度上,状态方程的形式与外推数据的置信度有直接影响,对于在高压下发生反应的材料,通过外推方式计算其未反应状态具有一定的意义。依据由Vinet以及Parsafar和Mason(简称P-M)等人提出的两种统一状态方程,对以其为等温压缩线的完全状态方程进行了研究。根据对热力学状态量的分析,从热压系数和定容比热入手,对完全状态方程的建立进行了讨论,给出了在已知物质等温线条件下构成状态方程的方法,并推导了Vinet和P-M两种表达式的完全状态方程形式。以几种材料为例,通过实验测量的冲击绝热线和有关参数,采用最小二乘法,对其状态方程进行了拟合。结果表明,由冲击绝热线拟合的状态方程与实验结果相吻合。     

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。     

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…     

氢氟烃二元混合工质的组分分析

气相色谱法是最常用的混合工质组元浓度分析方法。针对氢氟烃二元混合物的特点,本文搭建了气相色谱法混合工质组分分析实验台,测定了9种氢氟烃二元混合物组元质量分数与峰面积百分比的对应关系。讨论了气相色谱法混合工质组分分析的理论方法,比较了2种标准曲线函数模型对实验数据的再现精度,本文提出的校正因子为变量的模型对实验数据的再现性较好,平均绝对偏差小于±0.25%,满足热物性研究对混合物组元成分分析的实验要求。     

天然气组元及其混合物的黏度计算

本文利用自由体积理论(FVT)并结合相关混合规则建立了一种可以预测天然气组元及其混合物黏度的计算模型。在对实验数据进行收集整理的基础上,通过对实验数据的回归计算确定了9种天然气基础组元的FVT模型参数,模型计算结果与实验数据之间的平均绝对相对偏差(AARD)小于2.8%。针对天然气组元的二元及多元混合物,本文利用FVT结合适当的混合规则对其黏度进行了预测,模型计算值与实验数据之间的AARD小于7.41%。     

高密度氩气的原子间相互作用与状态方程

本文从高密度气体的原子间相互作用出发进行思考,在修改范德瓦耳方程的基础上,提出了一种新的适用于高密度气体的状态方程,并用以对氩气临界区的等温压缩线进行计算,结果与实验值很符合.     

二元合金多晶粒的枝晶生长的等温相场模型

基于Ginzburg-Landau理论和单晶粒的枝晶生长模型,发展了一个单相场控制的多个晶粒的枝晶生长模型. 采用相场和溶质场耦合的方法,以Al-2%Cu合金为例模拟了二元合金等温凝固过程中多个晶粒的生长过程. 结果表明,这个模型的计算结果展现了多个晶粒枝晶的竞争生长,能较真实的再现凝固过程中的枝晶的生长过程. 关键词： 相场法 多晶粒 等温凝固 二元合金     

高密度氢气的分子间相互作用与状态方程

本文从高密度氢气的分子间相互作用出发进行分析,在修改范德瓦耳方程的基础上,提出了一种新的适用于高密度氢气的状态方程,并用来系统地计算了氢气在临界区的等温压缩线.在缺乏实验数据的情况下,这些理论计算结果很有用.     

纤锌矿氮化硼及其应用的研究（Ⅱ）——纤锌矿型氮化硼的等温状态方程

 使用两种不同的高压在位X光衍射法，研究了用爆炸法合成的纤锌矿型氮化硼（wBN）在室温下的等温状态方程。一种方法是用转靶X光角色散粉末衍射法，研究了它在0~40 GPa压力范围内的等温压缩行为。结果表明，wBN在0~40 GPa的压力范围内是稳定的，没有发生结构相变。通过p-V数据对Murnaghan方程拟合，得到wBN在p=0时的等温体模量B₀=(335±34) GPa及其对压力的一阶导数B₀'=4.21；另一种是用同步辐射X光能量色散衍射法，研究了它在0~25 GPa压力范围内的等温状态方程。实验中，使用了改进的自动加压的DAC高压装置，此装置保证了实验中衍射角θ₀固定不变。将获得的p-V数据仍用Murnaghan方程拟合，得到wBN在p=0时等温体模量B₀=(280±56) GPa，及其B₀'=4.39。     

用PR状态方程和WS混合规则预测均相共沸

本文提供了一种二元均相共沸混合物的预测方法。本方法通过UNIFAC基团贡献方法获得WS混合规则所需的二元相互作用系数,然后通过PR状态方程进行相平衡计算以求得平衡压力,再用牛顿迭代法求得使压力对浓度的一阶导数为零的根,从而获得共沸组分,并判断共沸混合物的类型。实例计算显示,预测结果与实验数据具有良好的一致性。     

高压下碱卤晶体的三参量等温状态方程

 由等温体积弹性模量的定义及其与压强关系的假设出发，导出了一个新的适用于高压下碱卤晶体的三参量等温状态方程。计算了室温下NaCl晶体在0～30 GPa压强范围内、CsCl晶体在0～40 GPa压强范围内的相对体积以及NaCl晶体在0～30 GPa压强范围内的等温体积弹性模量，计算结果与实验值一致。对等温体积弹性模量及其对压强的一阶、二阶导数与压强的关系进行了讨论，指出压强趋于无穷大时的等温体积弹性模量是常数。