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。     

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.     

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。     

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…     

铀高压状态方程的第一原理研究北大核心CSCD

利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法,研究了铀的状态方程。基态计算结果表明:在100GPa的压强范围内,α-U结构是最稳定的相。利用量子分子动力学方法(QMD),计算了有限温度下的状态方程,在此基础上计算了冲击Hugoniot点,并与实验数据及其他理论计算结果进行了比较,结果表明:在100GPa以下的压力区域内,QMD计算结果与实验结果符合得很好,而用快速计算状态方程(QEOS)方法计算的结果偏软。     

用Hugoniot数据计算高压状态方程

提出了利用Hugoniot数据、变形Morse势和Grüneisen模型来确定固体材料的高压状态方程的方法。该方法物理意义明确,表达式简洁。用此方法计算Au的高压状态方程,将所得的状态方程与Sesame数据库中Au的状态方程进行比较,发现在密度20~28 g/cm3内两者吻合较好,相对误差在0~10%的范围内,表明运用Hugoniot数据结合Grüneisen模型计算材料的状态方程是很适合的。     

混合物质原子结构的自洽场计算

基于含温有界Hartree-Fock-Slater相对论自洽场平均原子模型,应用体积相加原理,计算混合物质的原子结构.给出了求解混合物的Thomas-Fermi方程以及自洽场原子结构的方法,并就一些计算结果作了讨论. 关键词： 混合物 原子结构 Thomas-Fermi模型     

二元混合工质的节流最大转变温度状态方程计算

基于对 Joule- Thomson系数αh 及转变曲线计算公式的推导 ,计算了二元混合工质的最大转变温度 Tkm ,所得结果对节流制冷机的性能分析及工质选择具有重要的意义     

CdTe的状态方程及其高压相变

 用金刚石压砧高压X光衍射技术研究了Ⅱ-Ⅵ族化合物CdTe的室温状态方程和室温高压相变。实验的最高压力达39.2 GPa。实验中发现CdTe从(3.3±0.1)GPa开始从闪锌矿结构相相NaCl结构相转变，相变时体积收缩15.8%；从(10.3±0.2)GPa开始从NaCl相向β-Sn结构相转变，相变时无体积突变；在(12.2±0.2)GPa由β-Sn相向正交结构相转变，相变时也无体积突变。CdTe的压缩数据用最小二乘法以Bridgman状态方程和Murnaghan状态方程拟合，得到其零压时合相变压力时各个相的体弹模量及体弹模量的压力微商，并与其它的实验合理论结果进行比较。     

多孔材料温压状态方程计算简要评述

多孔材料是一种重要的结构和功能材料,在过滤、催化、屏蔽和冲击防护等重要工程领域具有广泛的应用。多孔材料的物理力学行为极其复杂,虽然经过多年研究,但是仍未完全理解其在极端条件下的响应行为。以冲击加载下多孔材料的压力和温度变化特点为例,对目前常用的几种具有代表性的以密实材料Hugoniot为参照线的多孔材料物态方程模型进行深入分析,并对多种模型的优劣进行比较,在此基础上提出了一种分段处理多孔材料冲击波数据的方法。以多孔Cu为例,展示了该方法的有效性。这种方法将为发展更为精细严格的多孔材料状态方程理论提供有益的参考。     

混合物物态方程的计算

在采用体积相加原理计算混合物物态方程的基础上,建立了一种物理模型确定混合物温度。根据混合物中各组分温度和压强平衡条件,采用压强-密度迭代方法计算给出混合物物态方程,编制了两种组分的混合物物态方程计算程序。为检验建立的温度模型的合理性及程序的有效性,分析了不同密度、温度状态的氢（H2）和钨（W）组成的混合物状态参量,计算了以下情形及其组合情形的混合物物态方程：H2和W以不同质量比混合;质量比固定,单组分状态不同;温度区间和密度区间不同。研究表明:实际应用中在建立的混合物温度模型基础上确定的混合物物态方程是合理的。     

混合物物态方程的计算

 在采用体积相加原理计算混合物物态方程的基础上,建立了一种物理模型确定混合物温度。根据混合物中各组分温度和压强平衡条件,采用压强-密度迭代方法计算给出混合物物态方程,编制了两种组分的混合物物态方程计算程序。为检验建立的温度模型的合理性及程序的有效性,分析了不同密度、温度状态的氢（H2）和钨（W）组成的混合物状态参量,计算了以下情形及其组合情形的混合物物态方程：H₂和W以不同质量比混合;质量比固定,单组分状态不同;温度区间和密度区间不同。研究表明:实际应用中在建立的混合物温度模型基础上确定的混合物物态方程是合理的。     

Behavior of thermocouples under high pressure in a multi-anvil apparatus

We have conducted experiments to study the behavior of W5%Re–W26%Re (type C) and Pt10%Rh–Pt (type S) thermocouples under high pressure in a multi-anvil apparatus. The electromotive force (emf) between four different or three identical thermocouple wires was measured up to 15?GPa and 2100?°C. Mechanical and chemical stability of the thermocouples was examined during and after the experiments. Due to the effect of pressure on the emf/temperature relation, the temperature reading of the type C minus that of the type S thermocouple rises to +5?°C then falls to ?15?°C between room temperature and 1500?°C at 5?GPa, and to +25?°C and then ?35?°C between room temperature and 1800?°C at 15?GPa. In addition, we observed variations in the emf/temperature relation caused by uncertainties in the position and geometry of hot junctions in a steep temperature gradient, and by variable distribution of pressure gradient and non-hydrostatic stress on the thermocouple wires. These errors are estimated at 1.6% for the type S thermocouple up to 1700?°C, and 0.8% for the type C thermocouple up to 2100?°C. Self-diffusion and chemical contamination of the thermocouples by high-purity insulating ceramics appear negligible for the type S thermocouple at 1700?°C for one hour, and for the type C thermocouple at 2100?°C for half an hour. In contrast, large-scale displacement of the hot junction due to dislocation of the type C thermocouple wires and plastic deformation of the type S thermocouple wires may lead to large errors in temperature measurement (±200?°C).     

Test of a high pressure equation of state

An equation of state for shock compressed matter is used to correlate P.V.T. data for Ag, Cu, Mo, Pd and K in the range from 0.05 to 0.95 M bar. Isotherms at 293K are obtained and the results are compared with static experimental data. Very good agreement between calculated and experimental values is generally obtained for all the materials considered. A critical analysis of the data is presented.     

Compressibility anomaly in the superconducting material Nb3Al under high pressure

Nb₃Al, which is widely used in high field magnets, was studied under a range of pressures up to 39.5 GPa using diamond anvil cell. The Nb₃Al superconductor is structurally stable up to the highest pressure of the present investigation from previous reports. However, an anomaly of the compressibility beyond 19.2 GPa was detected in the pressure versus volume plot. The curve of volume versus pressure shows the existence of a plateau around 18.0 GPa as seen in several other highly correlated electrons systems, The observed pressure-induced isostructural phase transition was accomplished with a volume inclination without any symmetrical change (space group, Wyckoff position). The physical mechanism behind this isostructural phase transition is the interesting issue for further studies.     

Applicability of equation of state in extreme compression region and study of diatomic solids under pressure

In the present study, the expression of first pressure derivative of bulk modulus B′?earlier derived by Goyal and Gupta EoS [7] is corrected and the validity of the EoS is then verified in extreme compression region. The expressions of second and third order pressure derivative $(B^{{}^{″}},B^{″\prime })$of bulk modulus are obtained. The values of B′, B²B? to BB″,?Grunesien parameters?λ_∞,?γ_∞,?q_∞ at infinite pressure (P?→?∞)?are calculated using the identities [11–13] to check the validity of the equation in extreme compression region. The Goyal and Gupta EoS is then used to study the volume compression in diatomic solids, LiH and MgO. The values of pressure, bulk modulus and its first order pressure derivative at different compressions are calculated and compared with the results obtained from Hama–Suito EoS. The results justify the validity of the present EoS in high pressure region and the results for diatomic solids are also found in good consistency with the compared results.