基于拓展分离变量法的非傅里叶传热研究

常规的分离变量方法不能求解非傅里叶传热模型问题,本文对常规分离变量法进行拓展,利用拓展后的方法求解热传导的傅里叶模型,单相位滞后（C-V）模型和双相位滞后（DPL）模型,比较利用三种模型计算温度场的差别.研究C-V模型和DPL模型中温度波动的规律,得到温度波动速度和热流量时间滞后值的关系.     

基于热传导模型的血流灌注率无损量测研究

建立了多层皮肤组织的热传导模型,利用有限元方法对模型进行了求解分析,发现当在皮肤组织表面进行常热流量加热时皮肤组织表面最终恒定温度和血流灌注率的大小有关,利用ExpAssoc函数进行拟合得到了二者之间的关系曲线,并且根据此关系曲线设计了血流灌注率无损量测装置,对人体皮肤组织的血流灌注率进行了量测,发现测量结果与计算结果趋势一致,并且和其他文献报道的结果吻合度较高。此方法简单有效,也可应用于其它生物组织血流灌注率的无损量测.     

复合多铁链的磁电耦合行为与外场调控

对含有界面磁电耦合的有限长铁电-铁磁多铁链体系进行了研究,基于矢量离散化思想,构建了描述其磁电性质的微观海森伯模型.利用传递矩阵方法获得了磁化强度、电极化强度、磁电化率等关键热力学量的解析表达式,重点探讨了界面磁电耦合、外场以及单离子各向异性对体系磁电耦合行为的影响和调控.研究结果表明,界面磁电耦合对体系的磁化强度和电极化强度均起促进作用.电场驱动下的电致磁电化率具有更强的磁电关联效应,预示着外电场能够有效地调控体系的磁性行为.而在磁致磁电化率中观察到的低温峰主要源于外磁场的诱导.此外,在高电场作用下体系比热容还呈现出有趣的三峰结构,这种三峰结构是自旋态的热激发以及电偶极矩的电场和温度共同激发导致的.     

基于拓展分离变量法的层合材料瞬态传热分析

层合材料各层热物理参数不同,难以用常规的分离变量法求解.针对此问题对常规分离变量法进行了拓展,将层合材料受热时的温度场在时间域上分成微小时间段,在每个微小时间段内层合材料交界处的温度可认为随时间正比变化,并假设比例系数,此时在微小时间段内对各层分别利用分离变量法单独求得解析解,根据交界处温度相等能量连续的关系可求出比例系数,进而求出该微小时间段内的温度场,通过循环求解可得整个时间段内的温度场.之后,利用拓展的分离变量法对常用层合隔热材料瞬态传热进行了分析,通过与有限元方法计算的结果比较,验证了本文方法的正确性,分析了隔热材料类型、厚度,材料表面对流换热系数,空气温度等参数对隔热效果的影响.拓展分离变量法利用解析的方式求解了层合材料瞬态传热问题,物理意义比常规的数值方法明确,计算效率也较高.     

一种新型π-共轭聚合物的合成研究:苝酰亚胺的Stille偶联

苝酰亚胺衍生物是国内外近年来广泛研究的π-共轭低聚物,由于其独特的半导体传导性、高热稳定性、较高的电子亲和性和卓越的传输性能在众多领域具有潜在的应用价值。通过对其海湾位置进行结构修饰,可进一步改善其物理化学性能。本文利用苝酰亚胺的Stille偶联反应合成了一种新型的聚(N,N’-二(2-乙基己基)苝-3,4,9,10-四甲酸二酰亚胺),它具有近似石墨烯带状的规整结构和宽广的光谱吸收,成功将苝核四溴代的海湾位置用四丁基锡取代,对产品分别进行了IR、NMR和GPC-MALLS表征,并对这种具有特殊π-共轭结构的新型聚合物的光化学性能进行了研究。     

基于微分思想的层合材料传热问题新解法

基于微分思想提出了一种针对层合材料传热问题的新解法.将层合材料交界处的温度随时间变化的曲线在微小时间段内近似为直线,用分离变量法求得了在微小时间段内各层包含未知系数的解析解,根据交界处能量连续的条件求得各层解析解中的未知系数,然后循环求得整个时间域内的温度场.最后利用此方法求解了某三层结构的传热问题,将计算结果与有限元法求得的结果进行了比较,讨论了几个参数对温度场的影响,从而进一步验证了方法的正确性.