碳水混合物冲击压缩特性的理论研究

 采用固-液双相混合模型和分子流体的微扰变分统计理论,分别计算了石墨-水体系（ρ₀=1.233 g/cm³）和金刚石-水体系（ρ₀=1.238 g/cm³）的冲击压缩特性。结果表明：（1）在不发生石墨→金刚石相变和化学反应的低压区域（p<20 GPa）,这两种混合体系的冲击压缩曲线的差别并不明显;（2）在发生石墨→金刚石相变的高压区域（p>20 GPa）,这两种混合体系的冲击压缩曲线显著不同,且石墨-水体系更易压缩;（3）在45～60 GPa强冲击压力范围内,冲击波诱发的化学反应也不会显著影响这两种体系冲击压缩曲线的走势。上述结论与文献（高压物理学报,1999,13(2):87-92）发表的实验结果相矛盾。进一步分析了引起理论与实验结果不一致的可能原因,并对文献中的实验结果及其理论分析结论提出质疑。     

冲击波作用下碳水混合物发射光谱研究

 利用二级轻气炮和OMA-Ⅲ光多通道系统,分别研究金刚石与水、石墨与水两种碳水混合物在冲击波作用下的发射光谱。冲击压力高于16.41 GPa时,观测到350～750 nm波段内叠加在连续辐射背景上的发射谱;当冲击压力高于33.95 GPa时,C₂、CO、CO₂的谱线辐射明显,表明碳和水发生了化学反应。     

碳水混合物冲击压缩特性研究

 利用二级轻气炮加载技术研究了碳水混合物的冲击压缩特性。研究发现：冲击压力p低于19.0 GPa时，石墨与水混合物冲击压缩特性明显不同于金刚石与水混合物的冲击压缩；p大于23.0 GPa后，它们的特性十分接近，这说明有较多的石墨转变为金刚石；当p为52.9 GPa时石墨与水混合物的冲击压缩特性出现明显偏离，这和高压下碳水混合物产生气体成份有关。     

He-CO相互作用势及散射截面的理论研究

利用改进的MS势模型拟合出了He-CO体系一种形式简单的各向异性相互作用势,应用拟合的势能,采用全量子力学的密耦方法计算了基态氦原子和CO分子碰撞的散射截面,分析并总结了散射截面的变化规律。计算结果表明拟合势能不但表达形式简洁,而且较好的描述了He-CO系统相互作用的特征。为进一步研究He与CO微观碰撞机理有一定的参考价值。     

He-CO相互作用势及散射截面的理论研究

利用改进的MS势模型拟合出了He-CO体系一种形式简单的各向异性相互作用势,应用拟合的势能,采用全量子力学的密耦方法计算了基态氦原子和CO分子碰撞的散射截面,分析并总结了散射截面的变化规律。计算结果表明拟合势能不但表达形式简洁,而且较好的描述了He-CO系统相互作用的特征。为进一步研究He与CO微观碰撞机理有一定的参考价值。     

流体混合物热力学性质计算的混合法则新进展

回顾近期关于流体混合物热物性混合法则的研究新进展,特别是余吉布斯自由能(GE)和余亥姆霍兹自由能(AE)型混合法则的拓展及应用,重点介绍一种基于AE,仅通过偏微分方程便可计算混合物所有热力学性质的混合法则。可为发展未知流体混合物热物性计算方法以及各种常见混合物热物性的工程应用提供参考和依据。     

低密度氢气的分子间平均相互作用势理论和计算

本文提出了分子单中心模型,并通过对构型的平均,两个定理的提出与证明,色散能修正的证明,从数学上论证了这个模型的合理性。由此模型可以直接求出两个氢分子间的平均相互作用势,从而改变了长期以来,总是先算有限几种构型然后再作平均的传统作法。通过数字计算,得到了迄今为止最好的全程平均相互作用势曲线。势阱深度及平衡分子间距分别为-2.91meV和3.44(实验值:-2.85～-3.00meV,3.43～3.49)。     

碱土金属原子与Ne原子间相互作用势的理论计算

本文基于无任何可调参数的势模型计算了碱土金属原子(Be、Mg、Ca、Sr、Ba)与Ne原子间相互作用势,得到的势能曲线及势阱位置和深度与现有的从头计算结果符合较好.本文的计算结果进一步验证了碱土金属原子与稀有气体原子间交换能主要来自碱土金属原子最外层s电子与稀有气体原子最外层p电子之间的交换作用.     

重离子熔合反应的相互作用势

运用Skyrme势及快过程近似与绝热过程近似两种极限,计算了几组重离子之间的相互作用势,应用此相互作用势计算了熔合反应截面,与实验结果进行了比较.     

He原子与N2分子相互作用势的理论研究

用量子力学从头算方法深入研究了He原子与N2分子的相互作用势,用不同的方法和基组计算了该体系的各项异性相互作用势的单点能数据,得出了空间势能面的分布情况,并选定CCSD(T)/6-311++G(3df,2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法,消除了计算中的基组重叠误差,得出了较为准确的He-N2体系相互作用势的解析表达式.通过计算得到的微分截面与实验值符合较好,同时得出了不同碰撞能量时He原子与N2分子碰撞的微分截面的规律.     

电磁内爆的准一维数值模拟

 提出一个用于电磁内爆过程数值模拟的准一维模型，对1 MJ电容器组电磁内爆优化方案进行了计算，并将计算结果与零维模型和一维模型的结果进行了比较。     

苯-水混合液体的乳化机理研究

 以研究液体混合材料的冲击压缩状态方程和高温高压条件下的相变机理为最终目标，测量了在常态下苯-水-乳化剂三元样品均匀混合的表面张力、稳定性和粒度分布等量化指标，并讨论了不同制备方法对乳状液性质的影响。实验数据表明，苯-水-乳化液属于热力学不稳定体系；表面张力介于苯和水的张力之间，但不等于二者的简单平均，这与文献值一致；苯-水-乳液的制备、存储和使用环境温度不易超过53 ℃；用超声波处理后的乳液粒度分布区域变窄，但平均粒度变化不明显。本研究为解决液体混合物、特别是难于互溶的多元液体物质爆轰实验样品初始状态的量化难题提供了可靠的数据，对类似实验的制样也具有参考价值。     

水高温高密度状态方程理论研究

 采用MCR方法计算由exp-6势描述的水分子作用体系的pVT状态方程。与MD数值模拟结果比较后发现，由于水分子间强烈的吸引作用有利于分子有序化过程的发生，在较高温度（2 000~4 000 K）条件下，水分子作用体系仍呈现出固态特征。该物相区内体系的热力学性质不能用MCR理论描述但MCR理论准确预言了水分子作用体系高温液相区pVT状态方程。     

用指数参考势计算水的冲击压缩Hugoniot曲线和温度

 在修正的WCA状态方程和Ross变分微扰理论的基础上，计算了水的exp-6参考势对应的硬球直径、相应的λ值及冲击Hugoniot曲线和温度。将理论结果与实验结果进行了比较，我们计算的冲击Hugoniot曲线和温度与实验符合较好。     

石墨、菱铁矿与超临界水反应的实验研究

 为研究地球深部无机成烃的机制，在金刚石压腔（DAC，温度为800~1 500 ℃，压力略大于1 GPa）中进行了石墨和菱铁矿分别与超临界水反应的实验研究。用气相色谱法分析了气体产物的组成，发现其中均有大量的甲烷生成，并伴有CO₂和CO；此外还有少量其它烃类。上述结果意味着在地球深部高温高压条件下，含碳物质与超临界水反应可能是一种新的、重要的成烃机制。     

Kr—O2相互作用势研究

利用量子力学方法的ＩＯＳＡ近似，通过对Ｋｒ－Ｏ２混合气体中Ｏ２的碰撞驰豫截面的理论计算值与实验值比较，考察了四组Ｋｒ－Ｏ２相互作用等效势模型参数，发现新近的势阱深度和势阱位置较好地反映了Ｋｒ－Ｏ２相互作用的客观情况，可用于进一步的计算中     

活性炭对苯蒸汽吸附分离过程的实验研究

本文选用活性炭对苯蒸汽进行了动态、静态吸附性能实验,研究了苯蒸汽在不同系列活性炭上的吸附、脱附性能以及活性炭微孔结构对吸附性能的影响。结果表明:苯蒸汽在活性炭上的吸脱附性能明显与吸附剂的比表面、孔容、孔径与孔径分布直接相关。     

锑钾铯光电阴极的理论与实验研究

提出了P型K₂CsSb+本征Cs₃Sb的结构模型。对制备Sb-K-Cs光电阴极的工艺进行了研究。获得了190μA/lm的积分灵敏度,其长波阈达到8600Å。     

湍流和预混火焰相互作用的实验研究

建立了湍流预混火焰实验系统并实现了驻定火焰。无条件示踪条件下的研究结果表明,火焰区的速度分布呈现 双峰分布,初步证实火焰区湍流度峰值的存在是由于火焰脉动导致速度测值分散,最终由统计得到表观湍流度的增大。条 件示踪测量结果表明,在火焰区反应物来流的湍流度与上游的测值并没有明显的变化,进一步证实了这一结论。