固定温度界面对相变波传播规律的影响

冲击载荷作用下,相变波的传播及相互作用是一热力耦合过程。采用理论和实验相结合的方法研究了固定温度界面对相变波传播特性的影响。首先基于形状记忆本构模型和一维特征线理论分析了各类间断面和温度界面的基本相互作用规律,发现温度界面对相变波的作用与相变波强度及界面两侧温度的相对高低有关;然后进行了相变波在具有固定温度界面的形状记忆TiNi杆中的传播实验,并实时测量了相变波传播过程中的温度变化。实验结果与理论分析基本一致,冲击载荷作用下相变波不仅是物质间断面,还是移动的温度界面。     

液体蒸发率及表面温度测量

基于准稳态理论,建立了一套测量液体蒸发率及气液界面温度分布的实验装置,可用于测量常温下压力在0～1000 Pa区间的液体蒸发率及准稳态蒸发界面温度分布.该装置具有较高的实验精度,能够测量蒸发界面每0.02 mm范围内的温度变化.测量了水、甲醇和四氯化碳三种工质的蒸发流率及蒸发界面附近温度分布,并计算了相应的蒸发率,测量结果与文献值相一致.本文研究对揭示气液相变机理和工程实际应用具有理论意义和应用价值.     

飞机结冰过程的传热研究

基于液/固相变的基本理论,对飞机结冰过程中冰层和液膜的传热特性进行了研究,建立了考虑固/液相区传热特性及固/液、气/液界面同时移动条件下的传热模型,并采用该模型对飞机结冰过程中的冰层和水膜生长特征进行了分析.研究表明,所建模型考虑了固、液相区的传热过程及液/固相变的非线性特征,对冰层生长速率及冰型特征有着较好的预测作用.     

高能激光破岩的传热学特性研究

高能激光破岩中激光与岩石相互作用的过程,是一个复杂的非稳定的传热学问题。利用能量守恒原理,得到了激光破岩的传热方程,并对其相变过程中固液相变界面、液气界面上的焓、导热系数和比热等热物性参数进行了近拟简化,从而建立了激光破岩温度场分析的物理模型。利用Galerkin方法,对激光破岩的温度场模型进行了数值分析求解和实例计算。     

广义等温等压系综-分子动力学模拟全原子水的气液共存形貌

探测相变过程中瞬时共存相的形貌等特征对理解其微观机制十分重要.本文应用广义等温等压系综-分子动力学模拟方法,研究全原子水模型的气液两相平衡及相变的中间过程.研究发现,此广义系综方法能够通过持续降温,连续地历经从气态、气液共存到液态的整个相变过程,通过持续升温历经其相反过程,而不会发生标准正则系综中的过饱和热滞现象.该方法不需要使用副本交换等增强抽样方法,因此可以用于较大体系的研究,多个独立的模拟即能获得整个气态液态区的平衡性质及共存相特征.本文还提出了计算气液共存界面面积的新方法,给出了水的气液共存界面形状随温度、压强的变化规律.结果表明,低压时水的气液共存界面因其较大的表面张力而接近球面,符合经典成核理论的描述,但随着压强升高接近其临界压强时,气态和液态的差别减小,界面的表面张力变小,界面形状变为无规则的枝杈结构,表现为二阶相变特征.     

临界点附近气—液相变过程的实验研究

本文利用动态数字散斑干涉技术对氟利昂—１３在临界点附近的气液相变过程进行了实验研究,详细介绍了该实验的装置、原理,并给出了氟利昂—１３气液相变过程在临界点附近的数字散斑干涉图象及计算结果。获得了氟利昂—１３全场的密度分布及其变化规律,还获得了气液两相界面厚度及其随温度的变化和临界乳光现象。本文的工作为深入研究气液相变过程在临界点附近的微观机理提供了实验手段和条件。     

固着液滴蒸发薄液膜区传质传热特性数值研究

本文基于扩展Young-Laplace方程和动力学理论,以水为工质,建立固着液滴蒸发薄液膜区、宏观弯月面区、固体基底内部及气液、液固、气固界面的耦合传热模型,并探究固体基底厚度和热物性对蒸发薄液膜区传热特性的影响。结果表明,由于液滴蒸发过程中的冷却效应,三相接触线附近的基底温度低于周围固体温度;蒸发速度越快,温度差越大。蒸发薄液膜的长度、最大质量流量和传热量与基底厚度与液滴半径比值h_r有关;当h_r=0.4时,薄液膜区传热对总体传热贡献最大;基底的热导率越小,蒸发液滴具有更长的蒸发薄液膜长度及更强的界面传热,薄液膜区传热对总体传热影响越显著.     

液滴在不同润湿性表面上蒸发时的动力学特性

基于润滑理论,采用滑移边界条件建立了二维液滴厚度的演化模型和移动接触线动力学模型,利用数值计算方法模拟了均匀加热基底上固着液滴蒸发时的动力学特性,分析了液-气、固-气和液-固界面张力温度敏感性对壁面润湿性和液滴动态特性的影响.结果表明,液滴的运动过程受毛细力、重力、热毛细力和蒸发的影响,重力对液滴铺展起促进作用,而毛细力、热毛细力则起抑制作用;通过改变界面张力温度敏感性系数,可使液滴蒸发过程中的接触线呈现处于钉扎或部分钉扎模式,且接触线钉扎模式下的液滴存续时间低于部分钉扎模式;提高液-气与液-固界面张力温度敏感系数均可改善壁面润湿性能,加快液滴铺展速率;而增大固-气界面张力温度敏感系数则导致壁面润湿性能恶化、延缓液滴铺展过程;通过改变固-气界面张力温度敏感系数更有利于调控处于蒸发状态下的液滴运动.     

热核物质液气相变的临界温度和三体核力效应

通过引入微观三体核力, 扩展了有限温度Brueckner-Hartree-Fock方法. 利用这一扩展的理论模型, 研究了热核物质的状态方程和液气相变现象并计算了临界温度, 讨论了三体核力对液气相变临界点性质的影响并与Dirac-Brueckner-Hartree-Fock方法的理论预言进行了比较. 结果表明：三体核力对热核物质状态方程提供一个随密度和温度增大而增强的排斥贡献, 而且三体核力的排斥效应导致热核物质液气相变的临界温度明显降低.     

相变储热体释热强度研究

对相变储热体以导热为主的释热过程,可以应用一维相变导热模型描述。当进一步简化,认为散热表面的温度低于相变温度且保持不变,不考虑液相区的自然对流和固液两相有明确的分界面,利用Neuman解法求解出释热过程的热强度,并通过实验进行研究。理论与实验结果比较表明,其相对误差不大于5％,从而证明这种方法可作为这类储热体的设计基础。     

Fokker-Planck方程的数值解

采用扩散模型研究核裂变,需要求解Fokker-Planck方程。本文提出一个数值计算方法-平均隐式差分方法。对具有粘滞性的核体系的有关裂变动力学量,如几率分布、裂变率、断点处的平均动能以及鞍点到断点的平均扩散时间等一系列物理量做了计算,并与适合大粘滞性的Kramers的解析解做了比较。通过与解析解的比较及对归一常数的检验,证明计算结果精确可靠。     

小尺寸铝纳米团簇的相变行为

采用分子动力学方法模拟了半径从0.3–1.3 nm变化的小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为. 基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析, 获得了熔点、凝固点与尺寸的依变关系, 并利用表面能理论、小尺寸效应开展了现象分析.研究表明, 铝团簇原子数小于80时, 熔点和凝固点的尺寸依赖性出现无规律的异常变化; 而大于该原子数, 熔、凝固点则随着团簇尺寸的减小而单调下降; 当原子数为27时, 团簇熔点高于块材熔点近40 K. 同时, 铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象, 即凝固点低于熔点. 关键词： 纳米团簇 熔点 凝固点 分子动力学     

Phase diagram of a one-dimensional model with nonconvex interactions,using the method of effective potentials

The ground states of a one-dimensional system of the Frenkel-Kontorova type, but involving piecewise parabolic potentials, including a nonconvex interatomic interaction, have been studied numerically using the method of effective potentials. Part of the phase diagram is identical to one studied earlier for a convex interaction, and part of it exhibits some new phases, first-order phase transitions, multicritical points, and an accumulation point of multicritical points, all associated with the nonconvex interaction.     

三维点云数据超分辨率技术

随着机器视觉技术的发展,如何准确、高效地对真实世界进行精确记录与建模已成为热点问题。由于硬件条件的限制,通常采集到的点云数据分辨率较低,无法满足实际应用需求,因此有必要对点云数据超分辨率技术进行研究。本文介绍三维点云数据超分辨率技术的意义、进展及评价方法,并对经典超分辨率算法和基于机器学习的超分辨率算法分别进行梳理,总结了目前方法的特点,指出了目前点云数据超分辨率技术中存在的主要问题及面临的挑战,最后展望了点云数据超分辨率技术的发展方向。     

Burgers方程的声速点故障问题

研究了在Burgers方程跨声速稀疏波计算中遇到的sonic point glitch问题,对它产生的原因及其与数值格式熵条件的关系进行了分析.对若干著名格式,按照是否满足熵条件进行了分类.为了消除sonic point glitch现象,提出了一种新的两步分裂方法,并用这种方法改进了一系列典型格式.数值试验表明这是一种很好的消除sonic point glitch的方法.     

Old and New Results on Multicritical Points

Thirty years after the Liu–Fisher paper on the bicritical and tetracritical points in quantum lattice gases, these multicritical points continue to appear in a variety of new physical contexts. This paper reviews some recent multicritical phase diagrams, which involve, e.g., high-T _c superconductivity and various magnetic phases which may (or may not) coexist with it. One recent example concerns the SO(5) theory, which combines the 3-component antiferromagnetic and the 2-component superconducting order parameters. There, the competition between the isotropic, biconical and decoupled fixed points yields bicritical or tetracritical points. Recalling old results on the subject, it is shown that the decoupled fixed point is stable, implying a tetracritical point, contrary to recent claims, which are critically discussed. Other examples, concerning, e.g., the superconducting versus charge and spin density wave phases are also discussed briefly. In all cases, extensions of old results can be used to correct new claims.     

点衍射干涉检测技术

本文介绍了点衍射干涉仪不同发展阶段的特点和应用。点衍射干涉仪由波长量级的针孔产生高质量的球面波作为参考波前,能够得到衍射极限性能的分辨率。按照不同的光路特点,点衍射干涉仪可分为点衍射共路干涉和点衍射非共路干涉两种结构,主要应用于高精度波前检测和面形检测。共路干涉结构简单紧凑,对环境振动不敏感,对光源相干度要求不高,可利用光束偏振态及光栅衍射分束的特性对传统点衍射板进行改造,在全共路点衍射干涉仪中引入时间相位调制技术和干涉对比度可调技术,可进一步提高波前检测精度。采用反射式针孔和各种光纤结构发展了非共路点衍射干涉仪,实现了大口径、高精度球面反射镜面形的测量。本文重点阐述了用于极紫外光刻投影物镜中高精度球面反射镜面形检测的反射式针孔点衍射干涉仪,并展望了点衍射检测技术在生物检测等领域的应用前景和发展趋势。     

On the tricritical point on the (p,T)-phase diagram of Sn2P2S6 crystals

Using studies of the temperature dependence of the acoustic wave velocity at high hydrostatic pressures, a tricritical point where second-order phase transitions change to first-order ones was experimentally revealed on the pressure–temperature phase diagram of Sn₂P₂S₆ crystals. The behavior of the acoustic wave velocity is explained in the framework of mean-field theory.     

Equilibrium points of nonatomic games

The Nash theorem on the existence of equilibrium points inTV-person non-cooperative games in normal form is generalized to the case when there is a continuum of players endowed with a nonatomic measure. The mathematical tools are those used in mathematical economics, in particular, markets with a continuum of traders. The main result shows that under a restriction on the payoff functions there exists an equilibrium in pure strategies.An earlier version of this paper was presented at the Third Annual Israeli Conference on Operations Research, 1969. This version was prepared in the Center for Operations Research and Econometrics, Université Catholique de Louvain, and reviewed in Tel-Aviv University.