相变蓄热体的热工特性数值模拟

为了深入研究蓄热式换热器的蓄放能效果,提出了采用具有相变材料的蓄热体强化蓄放热,通过gambit软件建立了三维蓄热体相变传热过程的物理模型和数学模型,利用fluent软件模拟了具有相变材料的蓄热体与具有变截面管强化的蓄热体传热,得到了两者蓄放热过程温度场分布。根据模拟结果分析了相变材料及缩放结构对蓄热体蓄放热效果的影响,为优化设计蓄热式换热器提供了理论参考。     

相变储热材料C10CoCl/C18CoCl二元体系相图

合成了具有层状钙钛矿结构的固-固相变材料四氯合钴酸癸铵(n-C10H21NH3)2CoCl4和四氯合钴酸十八铵(n-C188H37NH3)2CoCl4,并制得一系列C10CoCl/C18CoCl二元体系.利用差示扫描量热(DSC)技术测定其相变温度,并在此基础上绘制了C10CoCl/C18CoCl二元体系相图.在实验相图中确定了新的稳定化合物(n-C10H21NH3)(n-C18H37NH3)CoCl4的存在和2个不变的共晶点,共晶点温度分别为70和73℃.     

Lattice Dynamics at Zone-Center of Sulphide and Selenide Spinels

A rigid-ion model is used to calculate the force constants and effective dynamical charges of sulphide and selenide spinels. The Raman and infrared phonon modes of normal cubic sulphide spinels MCr2S4 （M = Mn, Co, Fe, Hg, Zn, and Cd） and selenide spinels MCr2Se4 （M = Hg, Zn, and Cd） are calculated at the first Brillouin zone-centre using above model, The significant outcome of the present work is （i） the interatomic interaction between Cr-S （Se） dominates over the Cr-S（Se） and S-S（Se-Se） type of interatomic interactions, （ii） the effective dynamical charges of the bivalent metal ions are nearly zero, and （iii） the selenide spinels are less ionic than the sulphide spinels and the ionicity decreases as MnCr2S4 〉 FeCr2S4 〉 CoCr2S4 〉 and CdOr2C4 〉 ZnCr2C4 〉 HgCr2C4 （C = S and Se）. The zone-center phonon frequencies, calculated using these parameters, are found to be in very good agreement with the observed results.     

相变调控、磁热效应和反常热膨胀

相变作为广泛存在于自然界中的一种现象很早就受到了广泛的关注,并且已经被应用于相变制冷、相变存储、相变储能和负热膨胀等领域中.基于磁热、电热和机械热效应不断发展起来的固态制冷技术具有环保、高效、低噪声和易小型化等优点,被视为替代汽压缩制冷的新型制冷技术.其中,磁热效应是研究历史最悠久的一种.然而,单磁场驱动磁热效应的诸多不足限制了其固态制冷应用,如热效应幅度不够高、滞后损耗大、制冷温跨窄等,因此多场调控和多卡效应应运而生.本文主要介绍笔者团队近期开展的多场调控磁热效应、以及磁热材料的反常热膨胀行为的研究.     

偶氮类化合物热相变动态过程的二维相关拉曼光谱研究

利用变温傅里叶变换拉曼光谱（ＦＴ－Ｒａｍａｎ）研究含偶氮苯基长链脂肪酸化合物８Ａ５Ｈ固体的热相变。二维相关光谱分析技术被应用到以温度为变量的同步和异步相关计算，目的在于研究该化合物中不同基团在热相变过程中取向变化过程以及变化趋势、步骤等一系列的动态结构变化。展示了研究偶氮类化合物热致相变过程中结构动态新的研究方法，同时也为二维相关光谱的应用拓宽了新的研究领域。     

一种全耦合多相流分析的并行计算方法1)

研究了孔隙介质中热、水和汽流全耦合分析的并行计算方法.模型中采用了考虑毛细压力关系的修正有效应力概念,并考虑了相变和潜热传递.基本变量为位移、毛细压力、汽压和温度.并行程序是在国家高性能计算中心(北京)的曙光1000A上借助PVM(Parallel Virtual Machine)软件系统实现的,考题显示出较高的并行加速比和效率.     

多形性相变的分子动力学模拟

 本文利用分子动力学方法研究了KCl晶体在ρ＝ρ₀时的温度相变。面心立方（fcc）和体心立方（bcc）两种结构的径向分布函数随温度的变化的情况说明，在高压下，发生着bcc结构相fcc结构的转变，bcc结构是不稳定的。为了选取合理的势参数，利用了分子动力学程序在T＝0时的性质，计算了NaCl和KCl晶体的零温状态方程，研究了它们在压力作用下发生的多形性相变。计算表明，NaCl和KCl晶体将分别于18.8 GPa和5.9 GPa发生从fcc到bcc的多形性相变，这些值相当接近实验结果。着说明本文选用的势参数势有一定精度的。     

孤子袋模型的真空结构改变与禁闭解除相变

在非拓扑孤子模型的基础上给出了禁闭解除相变的一种新图象.分析了孤子解的存在与势函数非线性性之间的关系.给出了有限温度下的有效势和它的极值点所满足的方程.结果表明:在临界温度T_c,物理真空态转变成微扰真空态,孤子解消失,禁闭解除相变发生.