基于带约束TSVD方法的粒径分布反演

利用光全散射法,在独立模式下通过测量可见光不同波段下的光谱消光值反演几种常见粒径分布,其中正问题利用反常衍射近似（ADA）计算得到估计值,测量值通过Mie理论计算得到,反问题利用截断奇异值分解（TSVD）的正则化方法,并结合粒径分布非负和粒径分布积分和为1两个约束条件优化反演结果,通过数值模拟证明了带约束的TSVD方法在粒径分布的反演中具有更高的反演精度、稳定性和抗噪性。     

基于带约束TSVD方法的粒径分布反演

利用光全散射法,在独立模式下通过测量可见光不同波段下的光谱消光值反演几种常见粒径分布,其中正问题利用反常衍射近似(ADA)计算得到估计值,测量值通过Mie理论计算得到,反问题利用截断奇异值分解(TSVD)的正则化方法,并结合粒径分布非负和粒径分布积分和为1两个约束条件优化反演结果,通过数值模拟证明了带约束的TSVD方法在粒径分布的反演中具有更高的反演精度、稳定性和抗噪性。     

含硅聚合物中小分子扩散行为的分子模拟

选择PCFF和COMPASS分子力场对橡胶态聚合物PDMS 和玻璃态聚合物PS1体系进行模拟。COMPASS力场模拟得到的体系密度，O2和N2在PDMS与PS1中扩散系数更接近实验值。在模型大小一定时，Group-based求和法中截断距离越长，耗用机时越长，但对计算结果改进不大;截断距离为1.3 nm时计算结果最好。Ewald方法耗时多而对计算结果却无明显改进。体系大小对扩散系数的计算值影响甚微。体积越小的分子，在聚合物中运动的范围越大，扩散系数越大。氧气和氮气分子在PDMS与PS1中运动轨迹不同，在PS1中氧气运动范围远大于氮气，而在PDMS中氧气运动范围稍大于氮气。小分子运动轨迹基本与聚合物自由体积分布对应，自由体积分数大，扩散系数也大。     

侧进式搅拌釜内气液两相流的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)技术对φ1.5 m×1.2 m侧进式气液搅拌釜内气液两相流场进行数值模拟,检验了3种气液分界面边界条件和两种相间曳力模型。通过UDF程序将上述模型分别与欧拉双流体模型和 dispersed k-ε 两相湍流模型进行耦合计算,得到搅拌功率准数、总体气含率和气相分布,并与冷模实验结果进行对比,得到能准确预测的CFD模型。研究结果表明,3种气液界面边界条件下采用标准S-N模型计算所得的功率准数和气体分布误差均较大,而Brucato-Tsuchiya模型的预测结果更接近实验结果;气液界面边界条件对总体气含率的预测影响较大,采用速度进口或脱气边界和Brucato-Tsuchiya模型耦合计算所得的结果误差比压力出口边界明显要小。     

同轴圆筒流变仪初始瞬态黏度的解析与数值研究

同轴圆筒流变仪在恒剪速或恒应力测试初始过程中测试黏度远高于真实值的现象与流场非稳态作用等因素有关。测量间隙内的Couette流动研究主要集中在边界条件为恒值或某一具体时间函数下的理论推导,而测量间隙的边界条件实际为某一动边界。假设动边界为任意f(t),将同轴圆筒间Newtonian流体初始流变测试过程简化为无限大平板间Couette流动,采用特征函数法和Laplace变换推导应力和剪速边界下流场及表观黏度精确解,同时依据不同间隙尺寸和运动黏度对6种边界条件下的瞬态表观黏度进行数值计算。结果表明:当u <20 mm²·s^-1时,控制剪速边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当20 mm²·s^-12·s^-1时,控制应力边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当u >20000 mm²·s^-1时,两类边界条件下的平衡时间相近。     

动态法研究杀虫单溶液在土壤中的吸附

本实验采用土柱滴流的动态分析方法研究了杀虫单溶液在土壤中的吸附行为，考察了土壤质量、pH值、土壤颗粒粒度和杀虫单溶液浓度等因素对吸附的影响。实验结果表明，随土壤pH值提高，其吸附杀虫单的量增加；土壤颗粒越小，其吸附能力越强；杀虫单溶液浓度升高，吸附速率加快，吸附量增加；土壤质量减少时，其吸附速率增高。本研究还用一级动力学微分方程拟合吸附过程，得到了表观吸附速率常数的表达式。     

重心插值配点法计算碳纳米管的振动频率

以碳纳米管的Euler-Bernoulli梁理论建立的四阶偏微分方程为计算模型,通过简谐振动假设得到碳纳米管的模态分析方程.采用重心Lagrange插值近似未知模态函数,将模态分析方程和边界条件离散为代数方程,施加边界条件求解代数特征值方程,得到碳纳米管在不同边界条件下的自由振动频率.数值计算结果与文献报道结果比较表明所提方法的有效性和计算精度.     

约束控制偏差处理及其在精馏塔预测控制中的应用

针对约束控制中输出偏差处理方法，一改过去约束区间内输出偏差为0、区间外为e=yap-y的简单处理方法，提出的新方法可以避免在约束边界上跳变（偏差函数连续）、保证测量值尽量往中心给定值靠近。所提偏差处理方法用于精馏塔多变量预测控制的仿真实验，显示出该方法的重要性和对控制结果的影响。输出偏差处理方法已成功应用于乙烯精馏塔多变量预测控制的工程实践中。     

碳化硅材料热扩散系数的外推法应用研究

随着计算机技术、微电子技术和激光技术的快速发展,为实现非稳态法中的激光闪光法测量提供了良好的技术支持。本文利用NETZSCH LFA 427设备在室温环境下,通过改变电压强度和脉冲宽度的值,得到一系列碳化硅材料的等效热扩散系数,通过外推法得到样品的固有热扩散系数。其次,探究了碳化硅样品厚度对热扩散系数测量结果的影响,从热穿透深度的角度解释了不同厚度样品测量结果偏差的原因,并给出了样品厚度的选择原则。同时解释了在高脉冲积分下,测得样品热扩散系数结果偏小的原因,由此可说明,通过实验测量和理论外推相结合的方法,得到了更准确的热扩散系数结果。     

截断半径对氨自扩散系数影响的模拟研究

运用分子动力学模拟方法,分别设置范德华力截断半径为0.8 nm和1.1 nm,研究了氨在较宽温度和压力范围的分子自扩散系数。结果表明,采用不同的截断半径得到的自扩散系数相近,与文献实验值吻合得很好。     

浅谈有限差分,有限单元及边界元在位场向上延拓中的应用比较

地球物理数值模拟法即根据地球物理中的偏微分方程和边界条件,用数值方法求场值的近似解。地球物理正演的数值计算方法种类有很多,较常用的方法有三种：有限差分法、有限单元法和边界单元法。本文结合实例对这三种方法的原理及一般步骤给予介绍,然后以位场向上延拓为算例,分别用有限差分,有限元,边界元法对其求解并编制相关程序进行了计算。最后分析总结了这三种方法在数值模拟中的优缺点。     

拉开法附着力试验测试结果影响因素的探讨

选择若干种油漆样品和若干种底材,按标准方法进行拉开法附着力试验,对试验结果进行了分析比较,并由此探讨了拉开法附着力试验测试结果的影响因素。结果表明底材越粗糙或越厚测试数据越大,样板与试柱对接与否对试验数据的影响略小,底材越厚越坚硬对测试结果影响越小,胶粘剂的粘结力越强,测试数据越大,拉伸速度对测试结果无明显影响。     

基于Boltzmann算法的尾矿库堤坝土体细观结构渗流模型分析

基于Boltzmann算法,通过非平衡态模型入口、出口边界以及标注反弹格式土颗粒边界条件,建立了尾矿库土体细观结构二维渗流场模型,分析土体内部孔隙中流体的渗流特征。结果表明:流体在渗流稳定后,首先选择在连通性较好的孔隙中形成渗流通道,同时渗流流速的大小取决于孔隙通道连通性的好坏。不同土体孔隙率下,孔隙通道连通性越差,其对应的渗流速率越小;而土体的孔隙率越小,孔隙通道连通性越好,对应的渗流流速越大,孔隙率与渗流流速呈反比例变化关系。     

旋风分离器出口边界条件对其流场模拟的影响

研究比较了不同的出口边界条件对旋风分离器内流场CFD模拟结果的影响.模拟结果同LDV试验测量值的对比表明:采用充分发展出口边界条件进行模拟所得的流场在旋风分离器的升气管、内旋流部分与LDV测量结果相比存在一定的误差,而压力出口边界条件模拟的流场更接近于LDV测量值.因此,进行旋风分离器流场模拟时,应用压力出口边界条件得到的计算结果更为精确.     

不同二维声学边界单元在敏感度分析上的数值表现

非连续边界单元可以有效提高边界元法在具有复杂边界形状的实际问题上的应用能力。本文发展基于Burton-Miller法的无奇异二维声学非连续边界元法,通过带有解析解数值算例,对比不同类型单元的计算精度以得到最有效的单元类型,并考察非连续线性和二次单元的优化节点位置。同时本文采用伴随变量法进行声学敏感度计算,并结合MMA算法(The method of moving asymptotes)对Y型声屏障进行结构优化分析。     

双周期温度边界下多孔介质方腔内自然对流传热数值模拟

采用局部非热平衡模型及方腔左右两侧壁面温度正弦波变化边界条件,数值分析了具有内热源多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流传热。探讨了不同温度波动参数N及波动相位差τ对方腔内自然对流传热的影响。结果表明:方腔两侧壁面出现了周期性分布的温度场,随着N值的增加,方腔内流场及温度场分布逐渐趋向于壁面均一温度边界情况。壁面局部Nu沿着高度方向呈现周期性分布。相对于均一温度的边界条件而言,正弦波温度边界条件在一定程度上强化了多孔介质方腔内的整体传热过程,随着N值的增加,方腔处于温度波动边界时的散热值Q逐渐趋向于均一温度边界时的情况。     

评定数据精密度的最大残差法

1 引言在分析化学中,一般采用环准偏差σ=((1/n)sum from i=1 to n (X_1-μ)~2)~(1/2) (1)来评定数据的精密度。这是因为概率论已经证明,当测量次数 n→∞时,测量值与总体平均值μ之差落在±σ范围内的概率为68.3％,落在±2σ范围内的概率为95.5％,落在±3σ范围内的概率为99.7％。这说明,σ越小,测量结果的分散程度就越小,测量结果的精密度也就越好。在实际测量中,由于测量次数 n 一般都是较小的有限值,而且总体平均值μ亦未知,因此在评定有限次测量结果的精密度时,通常采用下述贝塞尔公式。     

氧化石墨烯的分离制备及其性能表征

作为石墨烯的重要前驱体,氧化石墨烯(GO)的尺寸和化学结构对于石墨烯的应用研究十分重要。通过直接离心、改变pH值和盐浓度的方法对GO进行分离,并表征了各分离组分的结构性能。数据分析表明:直接离心可得到不同尺寸的GO,且离心力越小,分离所得GO的尺寸越大,Zeta电位数值越小,缺陷程度越低。通过调节pH值和盐浓度分离制备的GO没有表现出尺寸依赖性,但随着盐浓度的增加,分离所得GO的羧基含量逐渐增大。     

同轴圆筒流变仪初始瞬态黏度的解析与数值研究

同轴圆筒流变仪在恒剪速或恒应力测试初始过程中测试黏度远高于真实值的现象与流场非稳态作用等因素有关。测量间隙内的Couette流动研究主要集中在边界条件为恒值或某一具体时间函数下的理论推导,而测量间隙的边界条件实际为某一动边界。假设动边界为任意f(t),将同轴圆筒间Newtonian流体初始流变测试过程简化为无限大平板间Couette流动,采用特征函数法和Laplace变换推导应力和剪速边界下流场及表观黏度精确解,同时依据不同间隙尺寸和运动黏度对6种边界条件下的瞬态表观黏度进行数值计算。结果表明:当υ20 mm~2·s~(-1)时,控制剪速边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当20 mm2·s~(-1)υ20000 mm2·s~(-1)时,控制应力边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当υ20000 mm~2·s~(-1)时,两类边界条件下的平衡时间相近。     

基于流固热耦合的平直翅片管换热器结霜过程数值模拟

平直翅片管换热器结霜是湿空气、霜层和换热器结构多物理场交互作用的结果。基于流固热耦合计算方法，考虑结霜过程中霜层密度和导热系数的变化，定义更真实求解域边界，对三维平直翅片管换热器的结霜过程进行数值模拟研究。模拟计算得到的结霜量与实验值之间的平均误差为4.67%，较以往数值模拟方法得到的结果精度有所提升。计算对比了湿空气进口流速分别为1.0, 2.0, 3.0, 3.7 m/s，相对湿度分别为60%, 70%, 80%时霜层的生长情况。结果表明，霜层厚度沿气流方向不断降低，随着来流速度和相对湿度增加，生长速率增大。对空气侧换热系数的研究表明，在结霜初期，空气相对湿度越大，换热系数越大；在结霜后期，空气相对湿度越大，换热系数越小。