均匀核化过程中凝结核分维数研究

运用分子动力学模拟方法,对水蒸汽均匀核化凝结过程进行了研究.采用分形理论分维数统计中的小盒计数法,对二维条件下凝结核的分维数的变化规律进行了统计计算.模拟结果表明,水蒸汽均匀核化过程中所形成的凝结核表面的分维数并非一过程量,凝结核表面分维数并不随凝结核的长大而变化,当凝结核长大到一定程度后,其表面分维数将达到一恒定值.本文对初始温度为500℃,密度分别为100和200 kg/m3的过热水蒸气冷却到20℃的过程进行了模拟,水蒸汽在二维均匀核化过程中所形成的凝结核表面分维数为1.79.     

气液态分子运动的Hurst指数及相图研究

本文运用分子动力学模拟方法,模拟了不同温度条件下饱和气体和液体氩分子的运动。对气液状态下分子运动在速度空间的演化相图进行了比较。根据分形理论,对实际分子的分数布朗运动特性进行了讨论。应用本文提出的约化规模法,获得了不同温度条件下分子分数布朗运动的Hurst指数和轨迹分维数。饱和液相分子运动的Hurst指数并不随温度单调上升,存在一个极小值。     

液体分子分数布朗运动的研究

本文运用分形理论,通过与标准布朗运动的类比,对实际分子运动的轨迹维数进行了理论分析。运用分子动力学模拟方法,模拟了84K恒温液氩系统中分子的运动过程,统计了不同空间观测尺度及时间观测尺度下分子运动轨迹的分维数。从分子平均自由程理论出发,给出了合理的统计尺度判定标准,并与模拟结果进行了比较,吻合较好。     

高温高压湿空气的维里方程

本文针对湿空气透平循环和压缩空气贮能系统中对高温高压湿空气热力学性质参数的需求,依据统计热力学理论,采用分子动力学模拟研究方法,探讨了高温高压湿空气中水分子与氧分子和氮分子的相互作用特性。通过对比研究,确定了合理的计算湿空气性质的分子动力学模型,模拟计算了最高温度达600℃、压力40 MPa、含湿量0．445下湿空气的PVT参数,并拟合得到了一定条件下的高温高压湿空气的维里方程。