热质的运动与传递——热质和热子气

基于爱因斯坦的狭义相对论的质能关系建立了热质的概念。物体的热能所对应的动质量就是热质。提出了热子的概念和热子气模型。采用气体分子动理论导得了热子气的压力(热质压力)和热子气的状态方程。热子气中的热质压力梯度是热量(热子气)运动的推动力。     

热质的运动和传递——热子气的守恒方程和傅立叶定律

本文在热质和热子气概念的基础上建立了热子气的质量、动量、能量守恒方程.基于傅立叶导热定律求得了热子气粘性系数和粘性力的近似表达式.分析了傅立叶定律的物理意义:傅立叶定律是在忽略惯性力的条件下对热子气动量方程的近似.在极低温度或极高热流密度条件下傅立叶定律不再适用.     

热质的运动与传递-热子气状态方程

基于相对论原理,提出能量的运动可以产生压强．在热质概念的基础上,针对理想气体,根据分子动理论建立了热子气状态方程,从而得到理想气体分子的热运动动能压强的表达式．基于硬球势能模型通过分子动力学模拟验证了热子气状态方程的正确性．     

基于热质理论的Hamilton原理

基于热质理论,类比经典力学,给出了热质运动遵循的Hamilton原理以及相应的导热Lagrange方程.由于考虑了热质动能,热质运动的Hamilton原理有望应用于非Fourier效应的讨论,在忽略热质动能时,回归到Fourier热学.应用Lagrange方程对含内热源一维瞬态导热问题进行了近似求解,计算结果与解析解符合较好.从分析力学的角度对传热理论以及热学与力学的统一做了新的阐释,指出了现有文献中采用分析力学方法讨论导热问题时存在的某些不足,为导热问题的近似求解提供了新的思路,同时也说明了热质和热质能     

耗散子运动方程与福克-普朗克量子主方程

发展非线性耦合环境下精确、非微扰的量子耗散方法仍然是一个巨大的挑战.本文针对线性和二次耦合热浴模型,介绍了两种刻画系统与环境耦合动力学的有效方法.一个是耗散子运动方程（DEOM）理论,最近已被扩展到处理非线性耦合环境.另一个是推广的福克-普朗克量子主方程（FP-QME）方法,将在这项工作中基于DEOM推导给出.本文对这两种方法进行了详细的比较,并重点介绍了所涉及的准粒子图像、物理含义以及实现方案.     

热质的运动与传递-热波

根据爱因斯坦狭义相对论,热量具有其对应的相对论质量,并且引入了描述热质(热量)运动的连续方程、动量方程.本文根据热质(热量)运动控制方程组,导出了热质(热量)的波动方程,证明了热量具有波动的传递方式,当热质动能与热质的耗散在同一量级时,得到了有限的热波传播速度.分析了热波产生的物理机制.基于热质理论的热波模型与CV模型进行了比较,指出了CV模型在物理上的缺陷.最后对一维热波的传播过程进行了数值模拟,给出了超快速导热过程的物理图像.     

从热质理论到能质理论

现有流变学本构方程大多是基于唯象模型或者通过对线性定律进行修正而导出的,物理意义不够清晰。本文借鉴热质理论,提出连续介质微元的动能同样具有当量质量,可以用能质控制方程导出普适动能输运定律。普适动能输运定律在不同问题背景下,可以导出牛顿黏性定律,胡克定律以及流变学中较为基础的线性黏弹性本构方程。能质理论推导流变学本构方程的过程是基于第一性原理,不仅物理意义清晰,而上揭示了热输运与动能输运之间的内在统一规律。     

热质的运动与传递-微尺度导热中的热质动能效应

基于热质(热量的当量动质量)的概念,通过建立和分析热质的运动方程得到了反映热质动能变化的稳态导热微分方程,表明Fourier导热定律只有在热质的动能变化相对热质势能变化很小而可以忽略时才成立;在高热流密度和低温的情况下热质的动能变化不可忽略,这种动能效应表现为热流密度和温度梯度不再成线性关系.动能效应也导致Fourier导热定律不能通过热流和温度梯度准确地获得物体的导热系数,本文基于热质运动方程给出了导热系数动能效应的修正式.最后针对高热流密度和低温一维稳态导热进行了分子动力学模拟验证.     

耗散子运动方程组的可控截断

为耗散子运动方程组提出精度可控的预截断方案来模拟和研究非微扰的量子耗散动力学．发展了具有类似Caldeira-Leggett主方程形式、在终止阶层采取马尔科夫和高温近似方法的截断方案,根据马尔科夫性质的分析给出确定终止层数的精度判据,并通过电荷转移体系的动力学模拟进行了检验．     

分子体系的热运动基本方程

宏观热现象是由宏观物体中大量微观粒子(原子、分子…等)相互作用产生的无规则混乱运动引起的.分子体系的温度愈高、体积愈大,它的混乱运动程度就愈大,我们引入一个物理量S来表征这种运动的混乱度. 我们可以看出,混乱度S是温度T和体积V的函数S(T,V),或为能量E和体积V的函数S(E,V).我们在本文中证明,在缓慢的可逆热运动过度中,通过作微观的功和宏观功的方法,给体系一无穷小的能量dE,使其混乱度与体积的变化分别为dS与dV,则三者有如下关系:dE=TdS-pdV.这就是在可逆过程中的热运动基本方程,也就是传统热力学中所称的热力学基本方程.     

传质势容耗散极值原理及通风排污过程的优化

为了获得排污效率较高的室内通风方式,本文将传热势容耗散极值原理应用到对流传质过程分析,定义了传质势容耗散函数,并利用变分原理在给定条件下对耗散函数求极值,获得了场协同方程,求解场协同方程获得了最佳流场,使传质势容耗散取得极小值,室内污染物浓度最低.这些结论对通风排污过程的分析与优化设计有重要指导意义.     

导热优化:热耗散与最优导热系数场

本文讨论了通过重新布置场内的导热系数分布来强化热传导的导热优化问题。针对边界上传热量一定的任意几何区域的稳态导热,在全场的导热系数积分为定值的条件下,以最小热耗散作为目标,利用变分方法导出了导热优化的基本准则;导热系数与局部热流密度成正比。该准则指导下的导热优化过程可获得热耗散最小的导热系数分布。实例证明了该方法是有效且合理的。     

动量定理和质心运动定理的比较教学

正确运用质心运动定理的关键在于对质心概念的理解和质心加速度的确定.教学中学生容易将质点系中某运动点的加速度等同于质心的加速度从而导致分析结果的错误.本文结合一旋转电机动力学问题的求解,阐述在动量定理和质心运动定理教学中应注意的问题.     

电子能量损失谱学和电子动量谱学

电子能量损失谱学和电子动量谱学经过近３０年的发展已成为原子分子物理的一个重要研究领域，并在化学、聚变等离子体和凝聚态物理等方面获得重要应用．文章介绍了它们的基本原理、最新进展和应用．     

导出相对论质量的一种方案

设计了一个简单的思想实验,用动量定理对洛伦兹变换成立的条件导出了相对论质量公式。     

管线式冷凝器空气侧散热计算

符号表Dt冷凝管外径（m）D。钢丝肋直径（。）Fi单根冷凝管外表面积（m勺凡区段钢丝肋总外表面积（m勺N钢丝助总数St相邻冷凝管间距（m）S、相邻钢丝肋间距（m）tin环境温度（“C）Te周围空间壁面温度（K）。t冷凝管空气侧自然对流换热系数（W八mZ·”C））1前言在保护臭氧层、亟需寻找CFC。替代物的情况下，CFC。替代物在现有电冰箱中的应用性能研究成了不可缺少的内容，故管线式冷凝器的散热研究又引起了人们的注意山。从空气侧计算它的散热量，至今只见唯一的一个纯实验的关联式I‘］，未见理论计算报导。我们在引用红外热像技术…     

从一个例题谈变质量问题

指出了一个变质量运动便题解法的不妥，并分析其原因。