碰撞聚合引起液滴数目变化的生灭过程模型

液滴碰撞聚合是气体/液滴两相流动中的重要现象.为研究碰撞聚合引起的液滴数目变化,考虑液相仅包含大小两类尺寸液滴的情形,计算不同尺寸的两个液滴间的碰撞概率,对固定观察区域内液滴的碰撞聚合、迁入及迁出因素作随机分析,建立描述液滴数目变化的生灭过程模型.由无条件概率模型方程,得出模型方程的相应平稳分布.以雨滴下落过程的质量增长为例,说明所得分布在气体液滴两相流动中的应用.     

网络规模衰减的随机生灭网络平均度

在社会和生物网络中,每个智能体都存在生与灭过程,这些演化网络可能存在一些特殊的性质.近年来,这些生灭网络受到了广泛的关注,大部分的生灭网络的研究都聚焦于度分布的求解和它们的性质.本文研究了节点增加概率0p1/2的随机生灭网络在稳态情形下不同规模的网络的平均度,给出了平均度的基本性质和精确求解结果.首先,根据基于随机过程规则(SPR)的Markov链方法,给出了节点度的稳态方程组,由此得到不同网络规模的平均度的递推方程组;其次,根据递推方程组研究了平均度的性质,指出不同网络规模下的平均度严格单调递增收敛于2mq;利用这些性质,运用生成函数法求解出不同网络规模的平均度的精确表达式;最后,采用数值模拟方法验证了平均度的精确求解结果和性质,讨论了平均度与节点增加概率p以及连接数m之间的关系.     

关于热的非平衡条件下原子的倍周期分岔一混沌量子假设

为拓展现有量子力学基础，以适应并促进有关高能粒子复杂生灭过程、Ｐｌａｎｃｋ时空拓扑、ＴＯＥ（超弦理论）、类星体巨红移等的研究，本文从研究热的非平衡态条件下原子的演变结构着手，根据非线性振荡实验结果，设想将非线性电路引入探测器中，将适用于热平衡的ｄｅＢｒｏｇｌｉｅ量子假设拓广为ｎ级分频（ｖ／ｚ（ｎ）信号有关的倍周期分岔一混沌量子假设，给出级联演变光速的两种可能结果：ｃ｛Ｎ｝＝ｃ和ｃ｛Ｎ｝＝（δ为Ｆｅｉｇｅｎｂａｕｍ常数），由此可拓广Ｌｏｒｅｎｔｚ变换；本文还初步探讨倍周期分岔量子力学的表象基础。最后，本文设计一理想实验，并以此为范例证明：新的假设突破了旧假设的局限性。     

探路者号火星探测器气动热和传热耦合分析

本文建立高超声速气动热和结构传热的松耦合计算方法,以探路者号火星探测器为研究对象,开展了探测器高超声速气动热和结构传热的耦合计算研究,分析了探测器进入条件下某轨道点上气动加热和结构传热机理。耦合计算表明,随着时间的推进,表面结构温度逐渐升高,壁面热流相对降低,表面趋向辐射平衡温度。因热防护系统结构传热时间尺度长于飞行器进入过程总时间,探测器进入的真实过程滞后于辐射平衡过程。耦合研究表明,使用耦合计算方法能较好地再现真实的气动加热和结构传热过程。     

等待点N=82附近核素β~-衰变寿命的研究

利用提出的远离稳定线附近的原子核β-衰变寿命的指数规律理论计算公式,对N=82附近快中子过程中等待点核素的β-衰变寿命进行了理论计算,比较了所获得的计算结果与最新的理论结果和实验结果并加以讨论.研究表明,相对于理论复杂和计算时间长的微观理论计算而言,利用考虑壳效应的远离稳定线的原子核β-衰变寿命指数规律理论计算公式能较快且准确地得出快中子俘获过程(R过程)等待点核素的β-衰变寿命.这能为R过程核素合成网络计算研究提供有效可靠的重要物理输入,并对今后天体中核素的合成研究具有重要意义.     

超高斯光束抽运调Q固体激光器仿真模型研究

仿真计算一直是研究激光器的重要手段,而激光理论是仿真计算的基础.虽然半经典激光理论能够精确地描述激光的产生过程,但是其复杂性导致仿真需要庞大的计算资源和计算时间.为了能够更加高效地对激光器进行仿真,提出了一种调Q固体激光器的仿真模型.基于此模型,研究了影响主动调Q激光产生过程的因素.这些因素包括抽运功率、抽运光分布和模式竞争.仿真计算结果与对照实验测量数据相符合,说明了模型的有效性.     

利用Kane多刚体动力学模型仿真举重运动

多刚体动力学模型计算与仿真人体举重过程可以优化运动员的动作技术并预测其效果。根据举重过程人体运动的特点,将人体简化为6刚体动力学系统,建立Kane多刚体动力学模型方程,以高速数字摄像拍摄的举重运动过程序列图像的初始夹角与角速度作为初始条件,对举重过程进行计算与仿真,并通过与拍摄的实际举重运动图像比较来验证模型仿真的准确性,研究多刚体动力学模型计算与仿真人体举重过程的方法。结果表明,多刚体动力学模型计算与仿真的人体举重过程与摄像拍摄的实际过程基本相符,两种方法获取的关节坐标的误差约在4~8%,离初始时刻的时间越长则模型计算与仿真结果的误差就越大,呈现误差累积效应。     

利用Monte Carlo法计算粒子传输中的空间电荷效应

在电子束印刷(electron-beam lithography)、聚焦离子束(focus ion beam)以及阴极射线管(cathode ray tube)等电子及离子束器件中,束中各粒子之间存在相互作用,产生空间电荷效应。人们对电子及离子束器件中的空间电荷效应已经做了大量的研究。到目前为止,通常采用Monte Carlo法计算粒子输运过程中的离散的空间电荷效应。在此主要研究在束形成区利用Monte Carlo法计算空间电荷效应,并讨论在计算过程中出现的边缘效应,在此基础上提出一些新的处理方法以减小边缘效应,提高计算效率。     

船用增压锅炉的热平衡计算方法研究

研究了船用增压锅炉的热平衡计算方法。文章简要叙述了增压锅炉烟气侧的工作过程,重点分析了涡轮增压机组在不同锅炉负荷下功率、热力计算及热平衡计算方法。在实例计算部分,验证了增压机组的热损失数学表达式,并分析其计算结果,最终证明计算方法的正确性。     

搅拌摩擦焊准稳态热力耦合过程数值模拟研究

搅拌摩擦焊接过程中的材料塑性变形流场与温度场对焊接接头的组织演化及最终的力学性能有着十分重要的影响,许多学者对此进行了大量的研究.近年来的研究结果表明,该过程是一个极其复杂的热力耦合过程,温度场与材料塑性变形流场之间具有相互耦合效应.运用流体力学和传热学原理对准稳态热力耦合过程进行了数值模拟研究,通过计算得到了焊件材料的流场和温度场分布,并设计了相关实验对温度场进行了验证,结果表明该计算结果可以较准确地描述搅拌摩擦焊准稳态热力耦合状态.     

Analytical solutions for the slow neutron capture process of heavy element nucleosynthesis

In this paper, the network equation for the slow neutron capture process (s-process) of heavy element nucleosynthesis is investigated. Dividing the s-process network reaction chains into two standard forms and using the technique of matrix decomposition, a group of analytical solutions for the network equation are obtained. With the analytical solutions, a calculation for heavy element abundance of the solar system is carried out and the results are in good agreement with the astrophysical measurements.     

太阳系的元素丰度分布与AGB星慢中子俘获元素

通过对AGB星演化模型的理论计算结果和51颗AGB星的观测丰度进行重新分析,发现任何AGB星与慢中子俘获过程(s过程)主要分量对应的重元素(简称SMH元素)丰度分布都与对应的太阳系s过程主要分量的元素丰度分布相似,这表明,任意AGB星SMH元素丰度分布的迭加结果与对应的太阳系s过程主要分量的元素丰度分布相似,由此得出结论:太阳系s过程主要分量的重元素丰度分布模式是一个典型的模式,可以作为标准用于单星重元素丰度的研究.     

Investigating the abundance enrichment pattern of heavy elements in the only observed CEMP-r/s star J004441.04-732136.4 of the SMC

The post-AGB star J004441 is the first and the only one CEMP-r/s star found in SMC.Herein,we investigate the observed abundance pattern of the heavy elements using our parametric model.A consistent fitting results was obtained for the sample star.Based on the low r=0.08,the s-process nucleosynthesis occurred in the interior is supposed to belong to the single neutron-exposure event.The median value ofτ0=0.44(T90.348)1/2mbarn-1supports a higher efficiency of the s-process nucleosynthesis relative to J004441 than that of the solar system,however,the value is not sufficiently high to favor the formation of a lead star.Thus,J004441does not belong to lead star group.The large Csvalue of J004441 supports the intrinsic characteristic of the s-enrichment.The Crvalue is similar with that found in halo CEMP-r/s stars,which indicates that the r-process contributions is critical during heavy element enrichment.This star has a metallicity of[Fe/H]=-1.34,which is larger than that of Galaxy halo CEMP-r/s stars.The reason may be because of the different history of metallicity enrichment between the SMC and the Galaxy halo.     

贫金属星的中子俘获元素

利用分量系数公式并结合太阳系元素丰度的最新数据,计算了6?4颗贫金属星的中子俘获元素丰度.结果显示,快中子俘获过程(r过程)是贫金属星中子俘获元素的主要来源,且金属丰度小于–2.5的贫金属星的重中子俘获元素产量可能来自于纯r过程;重中子俘获元素与轻中子俘获元素来自于不同的天体物理场所     

一类非线性相对转动周期系统的平衡稳定性分析

利用一类周期性变系数线性常微分方程解的基本矩阵的Jordan形，分析一类非线性相对转动系统扭转的运动稳定性，从而得到非线性相对转动周期系统的运动稳定准则. 运用Lyapunov函数法，对广泛存在的一类机械传动系统的相对转动运动的平衡稳定位置的稳定域进行研究，并给出数学解析表达式. 这为工程中广泛存在的这类机械传动系统稳定工作区间工作参数的选取和相似模拟提供了理论依据及方法，据此可进一步分析和评价大型复杂旋转机械主传动系统的扭振稳定性. 关键词： 相对转动 相似模拟 运动稳定 平衡稳定     

Solitonlike solutions of the Grad-Shafranov equation

A new class of solitonlike solutions is derived for the Grad-Shafranov (GS) equations. A mathematical analogy between the GS equation for MHD equilibria and the cubic Schr?dinger equation for nonlinear wave propagation forms the basis to derive the new class of solutions. The solitonlike solutions are considered for their possible relevance to astrophysics and solar physics problems. We discuss how a solitonlike solution can be generated by a repetitive process of magnetic arcade stretching and plasmoid formation induced by the differential rotation of the solar photosphere or of an accretion disk.     

基于太阳能甲醇分解的冷热电联产系统

本文从太阳能与化石能源综合互补利用的思路出发,将中低温太阳能利用与冷热电联产系统有机结合,研究提出了一种太阳能甲醇分解冷热电联产系统.该联产系统能够提高现有太阳能系统在中低温范围内的能源利用效率,并能部分替代化石能源.(火用)分析表明,系统节能关键在于太阳能供热甲醇分解过程有效减少了燃烧过程能量损失.本文的研究可为太阳能系统的发展及化石能源的替代提供新的思路.     

间接测量中重放射性核中子俘获截面——替代比率法

s过程中的放射性核素中子俘获截面对天体核合成和核素丰度有重大影响, 在直接测量异常困难的情况下, 替代比率法是获得放射性核素中子俘获截面数据的一种间接新方法。 简单介绍了替代比率法理论, 并简要论述了用替代比率法推导中重核区放射性核素中子俘获截面的可行性。 The radioactive nuclei neutron capture cross section is very important to nuclearsynthesis and nuclide abundance in s process, but it is difficult to be measured directly because of the target production. A new method, surrogate ratio method which is developed from surrogate method, could be used to determine the cross section of radioactive nuclei neutron capture. In this paper, the surrogate ratio method was introduced and the feasibility was discussed to deduce the desired neutron capture cross sections with surrogate ratio method.     

Wei-Norman分解及其在量子系统控制的应用

W e i-Norm an分解对于分析矩阵微分方程的解是比较成熟的理论,含有幺正演化矩阵的薛定谔方程是矩阵微分方程,所以可以利用W e i-Norm an分解来分析求出多能级量子系统的解。由于W e i-Norm an分解适用的范围是小时间变化的邻域,为了求出量子系统在任意时刻的幺正演化矩阵,根据量子系统的特性,提出了对量子系统的控制时间进行分段,利用W e i-Norm an分解来获得每段小时间的幺正演化矩阵。最后通过一个两能级的例子进行仿真,根据实验结果总结出该量子系统的状态与控制场作用之间的关系。