一个纳入活化络合非平衡效应的TST公式体系

在唯象理论的层次上评述了活化络合体系的非平衡性引起的非平衡统计问题;通过分析活化络合过程的耗散与涨落对反应速度的影响,提出了一个纳入了活化络合过程非平衡效应的TST公式体系代替活化络合平衡常数,建立了活化络合耗散函数与反应速度的关系.同时讨论了影响反应活化络合进程耗散-涨落的诸因素所导致的速度常数统计漂移     

电弧加热发动机尾流的光谱诊断

电弧加热发动机是一种为航天器提供机动和控制推力的装置。由于比冲远高于传统的使用化学推进剂的发动机,近年来,电弧加热发动机引起了愈来愈多的关注。为了了解电弧加热发动机的工作过程机理,讨论了电弧加热发动机尾流的诊断方法并设计了一套光谱诊断系统。在此系统上,以氩气为工作气体,设定气流量和电流,在模拟空间环境下对电弧加热发动机尾流的光谱信号进行了采集。实验结果表明系统具有较高的信噪比,可以忽略噪音对光谱信号强度的影响,采集到的数据能够真实地反映物理过程。通过对采集到的谱线强度信号进行分析和处理,得到了尾流中氩的谱线发射系数的径向分布,并进一步得到了尾流平均激发温度的径向分布。实验结果表明电弧加热发动机的尾流处在热力学非平衡态下,因而用谱线强度法测温时选用不同的谱线,得到的温度值是不同的。     

在非平衡态热力学的基础上探索建立催化理的新途径

平衡态热力学一直被认作多相催化理论的基石之一。但是,它并不能概括工作中的催化剂的状态和行为,这主要是这里还发生一些非平衡过程。催化体系常常处于非平衡状态之下,而非平衡态条件下体系状态和行为,同时取决于体系的动力学和热力学。联系动力学和热力学最一般的关系式并非原来的De Donder不等式：Ar≥0,而是新的De Donde方程ln r^-/r^-=A/RT。同时发生的总反应之间的热力学耦合对总反应的作用只是形式上的,远不及催化反应链中各基元步骤之间在动力学上的耦合那么重要。通过在动力学方程中引入反应亲和力（热力学位）得到的动力学-热力学结合近似分析,可以用来分析非平衡态的催化反应和催化剂状态。非平衡态热力学在建立多相催化理论中,较之原来的平衡态热力学将能提供更能采纳的和更有意义的物理化学背景。     

湿蒸汽非平衡态凝结流动的数值方法研究

在欧拉-欧拉、非结构有限体积框架下发展了湿蒸汽非平衡态凝结流动的数值方法。推导了基于真实物性,密度、内能和湿度全耦合的Roe通量。提出了适用于欧拉-欧拉法的三自由度TTSE水蒸气表。使用矩方法(MOM)和积分矩方法(QMOM)模拟水珠半径分布,并就时间推进时QMOM方法的不稳定现象给出了修正方法。通过两个无黏喷管和一个湍流平面叶栅算例进行了验证,表明本文的数值方法能比较准确地捕捉非平衡态凝结现象。     

热声发动机系统稳定性分析

热声发动机系统的自激振荡起振过程是在远离平衡态条件下发生的自组织过程,是决定热声发动机能够正常运行的关键过程。本文根据非平衡态热力学,针对起振过程开展热声系统热力学稳定性研究。将Glansdorff-Prigogine稳定性判据引入到热声系统稳定性分析中,借助CFD软件,分析了两种定态的稳定性,两种定态分别对应了温度梯度小于和大于临界温度梯度的情况。验证了非平衡态热力学稳定性分析在热声发动机自激振荡起振现象研究中的可行性。     

Yong损失的机理研究

将非平衡态热力学理论应用于Ｙｏｎｇ分析，导出了Ｙｏｎｇ损率与推动力的一般关系，阐明了由不可逆过程引起Ｙｏｎｇ损失的机理。结果表明，一种形式的推动力不仅引起该种形式的Ｙｏｎｇ损失，而且由于不同形式的推动力之间的耦合而引起春它形式的Ｙｏｎｇ损失；     

高层大气臭氧生消的光化学反应的非平衡态研究：“氧化氮大气”模型

采用“氧化氮大气”模型进行模拟研究：建立了臭氧浓度的扰动方程。臭氧浓度的扰动是化学反应过程中时间上的衰减性振荡行为所导致的，并且氧化氮含量在大气层中的增加，加剧了臭氧层被破坏的趋势。     

纯正物理系统的目的性

从系统科学思想出发，列举分析了物理学诸领域存在目的性的若干物理现象，通过严谨地论证说明处于平衡态，线性非平衡态以及远离态系统均可以具有目的性行为，从而揭示了纯正物理系统内物理过程中目的性存在着普遍性与必然性。     

生物分子的手性与观控相对论

本分析了生物分子手性的起源，提出了一种新的看法，即非平衡态可诱导产生手性（在分支点的对称破缺），而非对称性又造成了新的非平衡态，生命就是在这种非平衡态中延续发展的，生命的结构物质，在不对称中，在时间箭头的方向上不可逆地产生着，发展着，演化着，这一演化过程是一个结构和功能不断调整，不断适应的观控相对统一体。     

二维颗粒流从稀疏态到密集态的临界转变

研究了斜槽中的二维颗粒流由稀疏到密集转变的临界现象.在二维颗粒槽的入口流量Q₀和出口尺寸d固定的条件下，记录并统计了稀疏流转变为密集流所经历的时间.研究发现，在统计时间内转变不发生的概率C(t)随时间指数衰减，其衰减的特征时间尺度α^-1(d)可以很好地由幂律函数a(d_c-d)^-γ来拟合，其中d_c为临界开口尺寸.此临界尺寸的存在确定了稀疏流到密集流转变的临界现象. 关键词： 颗粒物质 颗粒流 非平衡态相变 几何相变