对流—弥散问题的随机过程方法

建立了对流－弥散问题和随机过程之间的联系，确立了定解问题解的积分表示式。应用马尔可失过程理论研究一具有多尺度非均质性的分形多孔介质中的弥散问题的尺度跃迁，得到跃迁的统计表示方法。     

随机介质中扩散过程的尺度跃迁

对随机多孔介质中的示踪粒子的随机移动过程和相应的尺度跃迁问题进行了研究。假设当时间和空间进行尺度适应的尺度跃迁时,其粒子的移动过程弱收敛于ｄ维中心布朗运动,具有协方差Ｄ．随机介质对示踪粒子的作用可表示为小的扰动力,扰动过程收敛于具有相同协方差阵的布朗运动,但具有一个形如Ｍ·ａ的附加漂移。对于扰动的粒子位移过程,证明了试验粒子的流度和协方差通过Ｅｉｎｓｔｅｉｎ公式相关联。证明Ｅｉｎｓｔｅｉｎ公式所用的方法采用了计算轨迹空间上的测度的ＲａｄｏｎＮｉｋｏｄｙｍ导数（Ｇｉｒｓａｎｏｖ公式）。研究了单个粒子在具有时间独立的随机非均匀性质的格上运动和在速度满足Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程的随机势场中的运动,并得到了关于尺度跃迁过程的一些特性和扩散矩阵与漂移之间的关系。     

对流-弥散方程的解析解

非均匀介质中的弥散过程是依赖距离的,这起源于非均质结构的多尺度性质。章对于具有指数弥散函数的弥散过程建立了对流－弥散微分方程模型,应用积分变换问题转化为具有变系数的常微分方程问题;对于两种类型的边界,应用超几何函数和反学业话题以了问题的解析解,并分析了指数弥散过程和常数弥散过程的不同性质。     

一类随机过程的多尺度建模

基于多尺度随机模型具有有效性和高度并行算法这一优势，提出如何用三阶树多尺度模型来表示1-D Reciprocal过程；并如何获得多尺度模型的参数。这就为具有Markov统计特性的信号或过程建立起一般的三阶树多尺度随机模型，为更有效的解决实际问题提供了理沦基础，同时，给出了一类定义在单位区间上的随机过程三阶树多尺度表示的仿真示例。     

非均匀多孔介质渗透率尺度跃迁的Green函数方法

应用Green函数方法研究了非均质多孔介质的尺度跃迁,对大尺度上的等效渗透率给出了级数形式的表达式。对于服从对数正态分布的渗透率分布,应用随机场理论和级数部分求和技术研究了渗透率的尺度跃迁,得到了等效渗透率的表达公式,其表达式包含了局部关联上的所有信息。对于三维无限区域上的等效渗透率给出了简单的估计,研究了这种方法在复杂情况下的推广应用问题。     

非均匀多孔介质渗透率尺度跃迁的Green函数方法

应用Ｇｒｅｅｎ函数方法研究了非均质多孔介质的尺度跃迁,对大尺度上的等效渗透率给出了级数形式的表达式。对于服从对数正态分布的渗透率分布,应用随机场理论和级数部分求和技术研究了渗透率的尺度跃迁,得到了等效渗透率的表达公式,其表达式包含了局部关联上的所有信息。对于三维无限区域上的等效渗透率给出了简单的估计,研究了这种方法在复杂情况下的推广应用问题     

基于不规则二阶树的多尺度表示和多尺度建模

多数现象或过程具有Markov性,对在不同尺度上拥有对同一目标进行观测的多传感器系统,利用Markov过程的条件独立性,提出了不规则树的新概念,建立了动态过程基于不规则二阶树的多尺度表示方法,给出了确定多尺度模型中各种参数的具体步骤,并通过计算机仿真实验验证了所建立的动态过程基于不规则树的多尺度表示方法和多尺度模型的有效性与实用性.     

非均匀多孔介绍渗透率尺度跃迁的Green函数方法

应用Ｇｒｅｅｎ函数方法研究了非均质多孔介质的尺度跃迁,对大尺度上的等效渗透率给出了级数形式的表达式。对于服从对数正态分布的渗透率分布,应用随机场理论和级数部分求和技术研究了渗透率的尺度跃迁,得到了等效渗透率的表达公式,其表达包含了局部关联上的所有信息。对于三维无限区域上等效渗透率给出了简单的估计,研究了这种方法在复杂情况下的推广应用问题。     

二维灰色水质模型在地下水污染模拟中的应用

针对地下水污染程度难以确定的问题，运用灰色系统理论与数值计算的方法，将对流弥散系数、渗流速度、以及衰减系数以灰参数的形式表示，建立了地下水污染的灰色数值模型，并给出了该模型的求解方法。在求解过程中，将有限差分法的截断误差进行了修正。结合地下水溶质运移问题的典型问题的示例，运用该模型进行了模拟计算。研究结果表明：在水文、水质资料较为缺乏的情况下，该模型能够模拟地下水污染的动态变化过程。     

Fe_x(In_2O_3)_(1-x)磁性颗粒膜的微结构及光学性质

用射频溅射法制备了金属／半导体Ｆｅ_ｘ（Ｉｎ_２Ｏ_３）_(１－ｘ)颗粒膜。实验结果表明：纳米尺度的Ｆｅ颗粒比较均匀地分布在非晶态母体Ｉｎ_２Ｏ_３中。该样品在室温下表现出超顺磁弛豫，符合Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程。光学测量表明：嵌Ｆ３的磁性颗粒膜，其电子的带间跃迁由Ｉｎ_２Ｏ_３的直接跃迁变为间接跃迁，基本吸收过红移；随磁性增强，局域态尾变宽，带隙变窄。     

光子晶体光纤的研究进展

光子晶体光纤(POF)与普通光纤在光纤结构、单模特性、色散特性和非线性特性等方面有着显著的差别。简要分析PCF的原理,并探讨其重要特性以及应用价值,最后回顾了近来PCF的研究进展。     

混合表面活性剂分散纳米CeO2颗粒的协同效应

选用CTAB阳离子型和SDBS阴离子型分别与Tween80非离子型表面活性剂进行复配，通过Zeta电位、吸附等温线以及沉降性能测定，研究了混合表面活性剂对水相介质中纳米CeO2颗粒分散稳定性能影响的协同效应。结果表明：不同混合表面活性剂体系中纳米CeO2颗粒表现出不同的表面电性，从而影响其分散稳定行为；纳米CeO2颗粒对两种混合表面活性剂均有良好的吸附性能，但其吸附等温线形式有所不同；碱性条件下，混合表面活性剂能显著改善纳米CeO2颗粒的分散稳定性，其中SDBS与Tween 80的协同作用更为明显。     

一种微型直接甲醇燃料电池的制作与测试

微型直接甲醇燃料电池(micro direct methanol fuel cell,μ-DMFC)具有发电效率高、环境污染少、安全、携带方便等优点,在小型民用电源和单兵携带电源上具有广泛的应用.讨论了微型直接甲醇燃料电池(micro direct methanol fuel cell,μ-DMFC)的特点,研究了运用微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)工艺,设计并且制作μ-DMFC的过程.主要是运用MEMS 工艺制作μ-DMFC的流场板;制备膜电极(membrane electrode assembly,MEA);通过改进μ-DMFC的封装结构,采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)和金属夹具对μ-DMFC进行封装,有效地避免甲醇的渗漏;并且通过测试μ-DMFC的I-V特性,比较了不同封装结构下,μ-DMFC的电性能.实验结果表明,封装结构改进后的μ-DMFC,最大电流密度为14.82 mA/cm2,最大输出功率为0.661 mW.     

频散效应对自由大气能量输送的影响

本文应用扩大的Ｐｒａｎｄｔｌ混合长理论分析自由大气中的Ｒｅｎｏｌｄｓ平均运动方程组，着重分析了频散效应对自由大气大迟度运动能量输送的影响。分析指出：频散效应的自由大气中能量由扰动动能向平均动能转换（即能量逆转）的根本原因；正压大气能量逆转只能在扰动的尺度小于临界迟度Ｌｃ时才能发生；斜压大气能量逆转主要在扰动的厚度小于临界厚度Ｄｃ时发生。不同尺度的扰动与包含和不包含频率散效应的简单模式结果验证了上面     

聚丙烯微孔发泡材料发泡助剂实验

讨论了发泡助剂纳米ZnO、普通ZnO、复合助剂对发泡剂分解及在聚丙烯基体中形成微孔的影响.通过TG技术讨论发泡剂、发泡剂加不同助剂在塑料中热分解的影响,扫描电镜观察助剂在塑料中的分散情况,复合助荆较好.并对不同助剂的PP发泡材料进行性能的比较和探索,冲击强度得到极大提高;筛选出了制备优质PP微孔发泡材料的理想发泡助剂.     

半导体制造用碳化硅粉体偶联剂表面改性

 采用KH-550硅烷偶联剂对SiC粉体进行表面改性,通过单因素实验及正交试验确定出改性过程最优化工艺参数：反应温度90℃,反应时间4h,KH-550硅烷偶联剂用量1.5g,并通过扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、激光粒度分析仪对制备的改性粉体进行表征,分析改性对SiC料浆分散稳定性的影响。结果表明,SiC微粉经偶联剂处理后没有改变原始SiC微粉的物相结构,只是改变了其在水中的胶体性质;中位径d_0.5略有减小,粒度分度分布范围变窄,扫描电子显微镜(SEM)显示微粉团聚现象减少,分散性得到改善;改性SiC微粉与原始SiC微粉相比,表面特性发生了很大变化,在酸性条件下Zeta电位有显著的提高,pH值为3.78时,Zeta电位获得最高正电位为41mV,悬浮液的分散稳定性得到明显改善。     

三维Boussinesq型水波方程的改进

良好的色散性和变浅性是Boussinesq水波数值模型能够精确模拟水波问题的重要前提，针对一组最高空间导数为2的三维Boussinesq型水波方程（Liu等，2018）在色散性和变浅性的不足，重新引入带有不同色散参数和变浅参数的计算速度表达式，得到了新的三维Boussinesq型方程。对该方程进行理论分析，以相关解析解为参考，分析了新参数下方程的相速度、和差频和变浅梯度等方面性能。理论分析结果表明：方程的综合性能有了较大改善，验证了改进的理论有效性。进一步，为验证改进方程的数值有效性，建立了基于混合4阶Adams-Bashforth-Moulton格式的时间差分数值模型。数值模拟了波浪在潜堤上的传播变形过程，将计算波面位移与Luth等（1994）的试验数据进行了比较，结果表明，与改进前相比，改进后计算结果与试验结果的吻合程度更高。     

Combinatorial model of solute transport in porous media

Modeling of solute transport is a key issue in the area of soil physics and hydrogeology. The most common approach (the convection-dispersion equation) considers an average convection flow rate and Fickian-like dispersion. Here,we propose a solute transport model in porous media of continuously expanding scale, according to the combinatorics principle. The model supposed actual porous media as a combinative body of many basic segments. First, we studied the solute transport process in each basic segment body, and then deduced the distribution of pore velocity in each basic segment body by difference approximation, finally assembled the solute transport process of each basic segment body into one of the combinative body. The simulation result coincided with the solute transport process observed in test. The model provides useful insight into the solute transport process of the non-Fickian dispersion in continuously expanding scale.     

双包层单模光纤结构参数对传输特性的影响

推导了双包层单模光纤的特征方程,对特征方程直接求导解得了基模群时延和群速色散,讨论了结构参数对传播常数、群时延以及群速色散的影响．研究结果表明：纤芯半径(α)和纤芯半径与内包层外半径之比(Q)对光纤的传输特性参数传播常数、群速度以及群速色散均有不同程度的影响,影响的大小及规律与α和Q的值有关。