临界点附近的H2气体的状态方程

将Ｂｅｎｅｄｉｃｔ－Ｗｅｂｂ－Ｒｕｂｉｎ（ＢＷＲ）方程应用于Ｈ２气体,采用非线性最小二乘法,精选参与拟合的实验数据和初始参数,拟合出了适用于温度３０Ｋ－７００Ｋ、压强０．１ａｔｍ－１００．００ａｔｍ范围Ｈ２气体的有关参数,进而作了全部Ｐ－Ｖ－Ｔ回代计算,通过计算值与实验值的比较发现：Ｈ２气体温度在临界点附近（３０Ｋ－４０Ｋ）,压强达１００．００ａｔｍ和密度超过临界密度ρｃ的两倍时,ＢＷＲ方程仍能计     

甲醇专用状态方程的研究

本文在广泛搜集现有文献中甲醇各项热物性实验数据的基础上,开发出以Helmholtz自由能为显式、以温度密度为自变量的新的甲醇状态方程。该方程可适用于温度在176~710 K,压力不高于5000 MPa,密度不大于70 mol/I的区间。方程计算饱和液密度的不确定度在430 K以下为0.4%,430 K以上为0.6%。方程计算密度的不确定度在压0.1MPa以下区域为1%,100 MPa以上区域为3%,0.1 MPa与100 MPa之间为5%,而靠近临界点处达到10%。力程计算饱和蒸汽压的不确定度为2%。经分析,方程趋势合理,这表明方程在极高或极低的温度和压力下具有合理的外推性。     

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.     

经验性状态方程

主要介绍了P－K方程的特点及经验性状态方程的引出。     

用Hartree-Fock-Slater-Boltzmann-Saha模型研究等离子体细致组态原子结构及其状态方程

用平均原子自洽势计算等离子体的自由电子背景,通过在Hartree-Fock-Slater自洽场原子结构中引入背景修正计算离子组态结构,为Boltzmann-Saha方程提供能级参数,再通过调节共同的背景电子实现Saha方程与Hartree-Fock-Slater方程的耦合,自洽求解等离子体细致组态原子结构,提高Saha方程的计算精度.以碳、铝等离子体作为算例,分析了本方法的适用范围.     

用Hartree-Fock-Slater-Boltzmann-Saha模型研究等离子体细致组态原子结构及其状态方程

用平均原子自洽势计算等离子体的自由电子背景，通过在Hartree Fock Slater自洽场原子结构中引入背景修正计算离子组态结构，为Boltzmann Saha方程提供能级参数，再通过调节共同的背景电子实现Saha方程与Hartree Fock Slater方程的耦合，自洽求解等离子体细致组态原子结构，提高Saha方程的计算精度.以碳、铝等离子体作为算例，分析了本方法的适用范围. 关键词： 原子结构 Boltzman Saha方程 状态方程     

统一状态方程描述同位素气体

通过对分子动力学模拟公式和同位素相互作用势特点的分析,提出用一个统一的状态方程描述同位素气体的P-V-T特性.进而选用Benedict-Webb-Rubin方程作为统一的状态方程,利用H2气体的135组实验值确定其八个参数.这个方程的计算结果与H2和D2气体的实验值符合良好.T2气体目前尚未见到成套的P-V-T实验数据报道,不能直接与实验结果对比,但与T2气体的分子动力学模拟计算结果一致.     

用Hartree-Fock-Slater-Boltzmann-Saha模型研究等离子体细致组态原子结构及其状态方程

等离子体的辐射不透明度和状态方程是工程物理中的重要参数，这些物理参数取决于等离子体内大量离子的统计行为。由于高温稠密等离子体内的离子类型多达百万，一般只能用平均原子模型进行模拟。当计算轻元素稀薄等离子体原子结构时，平均原子结果与实验有一定的偏差，而此时等离子体内离子类型数目有限，正是细致组态模型适用的情况。标准的Saha方程需要孤立离子的能级，计算孤立离子结构的程序很多。当然，这些离子能级还可从实验获得。但是，标准的Saha方程使用的能级不含等离子体背景效应，能级数会发散。为了消除该缺陷，Saha方程中引进了等离子体背景修正。     

低温流体状态方程研究

本研究了可用于低温流体热力学性质计算的状态方程，提出一个改进型的Ｐａｔｅｌ－Ｔｅｊａ状态方程，给出了２４种常用低温流体的方程常数、其中包括氢、氦等量子气体。用新方程对２４种常用低温流体的饱和蒸汽压，饱和蒸汽比容，饱和液体比容等进行了计算并与传统方程进行了比较。     

用Hartree—Fock—Slater—Boltzmann—Saha模型研究等离子体细致组态原子结构及其状态方程

用平均原子自洽势计算等离子体的自由电子背景，通过在Hartree-Fock—Slater自洽场原子结构中引入背景修正计算离子组态结构，为Boltzmann-Saha方程提供能级参数，再通过调节共同的背景电子实现Saha方程与Hartree-Fock—Slater方程的耦合，自洽求解等离子体细致组态原子结构，提高Saha方程的计算精度。以碳、铝等离子体作为算例，分析了本方法的适用范围。     

新型爆轰产物物态方程

 从位力（Virial）理论和相似假设出发，建立了爆轰产物物态方程，命名为VLW物态方程。本物态方程既适用于高压下炸药爆轰性能的计算，也适用于较高压强与中等压强状态下火炮发射药与火箭推进剂燃烧性能的计算。     

HIGH-FREQUENCY ASYMPTOTICS FOR THE HELMHOLTZ EQUATION IN A HALF-PLANE

Base on the integral representations of the solution being derived via Fokas' transform method, the high-frequency asymptotics for the solution of the Helmholtz equation, in a half-plane and subject to the Neumann condition is discussed. For the case of piecewise constant boundary data, full asymptotic expansions of the solution are obtained by using Watson's lemma and the method of steepest descents for definite integrals.     

稠密氘气物态方程研究

 用二级轻气炮作为加载手段,通过瞬态辐射高温计对样品氘的冲击压缩层的光谱辐射亮度历史进行测量,测得氘气中冲击波速度和冲击温度,并用离解电离平衡方程从理论上分析了冲击压缩下稠密气体的组分,理论计算的Hugoniot曲线及冲击温度和实验结果吻合。     

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。     

氦-3热力学状态方程框架

本文构建了低温流体3He状态方程的总体研究框架,它以温度和密度为独立变量,采用Helmholtz能形式表述 3He的热力性质依赖关系。在此基础上,推导了基于Helmholtz能形式基本状态方程的各热力学性质表达式。     

乙烷族卤代烃的微扰软链状态方程

本文将微扰软链理论应用于乙烷族卤代烃状态方程的研究,该方程包含三个物性参数,表征分子非球形度的参数c、Lennard-Jones软球直径σ和表征能量的参数ε/k。本文拟合得到了12种乙烷族卤代烃类物质的方程参数。与NIST软件计算结果比较表明,该方程对单相区和两相区的pvT性质均有较好的再现性。本文还发现该类物质的方程参数与分子结构之间存在某种规律性关系。     

陶瓷物态方程实验研究

 采用爆轰加载和阻抗匹配法，得到了05-Al₂O₃陶瓷的冲击波速度D和粒子速度u的线性关系为：D=(2.60±0.20)+(1.65±0.09)u（km/s）。根据所得实验结果，利用Born-Meyer势获得了Grüneisen物态方程。     

一个等温状态方程（Ⅴ）——不同温度的高压状态方程

 本文以NaCl为例，证实了在我们的状态方程体系中，不同温度的状态方程可以认为是在p_x坐标系中不同起点开始的同一状态方程。于是，可由室温状态方程和常压热膨胀的测量数据估计高温状态方程。     

适用于整个区域的HFC-227ea状态方程

基于现有的pvT和导出性质实验数据,拟合了一个HFC-227ea的35项专用状态方程。本方程适用于HFC-227ea压力从零至65MPa,密度从零至1730 kg.m_-3,温度从204至423 K整个流体区域的热力学性质计算。通过与实验结果比较,检验了对HFC-227ea各种热力学性质的计算精度,包括pvT性质、比定压热容、声速、焦汤系数、饱和蒸气压等,结果表明本方程具有很高的精度。     

低温高密度N2气体的状态方程

 将Beattie-Bridgeman（BB）方程和其改进形式Benedict-Webb-Rubin（BWR）方程应用于低温高密度的N₂气体,通过计算值与实验值的比较发现：在N₂气体温度低至150 K、压强达100 MPa和密度达临界密度ρ_c的2.548倍时,BWR方程仍能计算出可靠的结果,对低于临界温度的过冷气体也能给出较高准确度的计算结果,这说明该方程对低温高密度的N₂气体能准确描述。而BB方程却不适用于低温高密度的情况。