非平衡统计力学论文-赵碧丹

非平衡统计力学论文-赵碧丹

导读:本文包含了非平衡统计力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:熵,连续介质模型,气固两相流,流态化

非平衡统计力学论文文献综述

赵碧丹[1](2017)在《非均匀气固两相流的非平衡态统计力学分析》一文中研究指出颗粒流体系统广泛地存在于自然界和工业生产中。由于微尺度上存在固固间的耗散作用及气固间的非线性作用、介尺度上存在颗粒控制机制与流体控制机制在竞争中的协调作用,以及宏尺度上边界对流动特性的约束,导致两相流系统中有明显的非均匀结构产生。这些非均匀结构对系统内质量、动量、能量的传递及内部发生的化学反应均有十分显着的影响。掌握气固两相流系统的流动控制机制,探索非均匀结构的产生机理,量化非均匀结构对“叁传一反”的影响,对工业放大和反应器设计均具有十分重要的意义。随着近些年来计算机技术的迅猛发展,基于计算流体力学的模拟方法被广泛地应用于探索非均匀气固两相流系统。目前,连续介质模型在工业设备的模拟中有着较为广泛的应用。但由于气固两相流系统中非均匀结构的普遍存在,在用细网格模拟时在结构交界处局部浓度、速度、温度的梯度较大,所以基于局部热力学平衡假设的Navier-Stokes阶的连续介质模型是否适用还需进一步考察;另外,在用粗网格模拟时,网格内非均匀结构的存在是系统中不同的流动控制机制在竞争中协调的结果,不同流动控制机制导致有颗粒主导的密相及气体主导的稀相的产生,竞争中协调这一原理如何用于改进现有连续介质力学也需进一步探索。本博士论文围绕这两个关键问题展开,主要开展了以下工作:本博士论文的主体工作是采用非平衡态统计力学分析非均匀气固两相流,特别是充分利用了颗粒动理学和相关方法,因此本论文第一章系统阐述了颗粒动理学的研究进展。现在广泛使用的连续介质模型是建立在局部热力学平衡假设的基础上的,但是由于局部热力学平衡假设仅对于线性非平衡态系统成立,而基于局部热力学平衡假设的连续介质模型无法定量的给出此偏差的数值范围,所以论文第二章就是从动理论的角度来确定局部热力学平衡假设成立的定量标准——熵判据。此判据定量的刻画了非线性项的影响,确定可保证局部热力学平衡假设成立的非线性项的范围,进而为Navier-Stokes阶的连续介质模型成立提供了定量的判断依据。此判据不仅与颗粒温度梯度和速度梯度相关,也与颗粒间的非弹性碰撞性质密切相关,所以此熵判据相较于基于努森数的经典判据更为全面。在第二章中已初步导出了气固两相流中熵守恒方程的形式,但其涉及到的本构关系还未封闭。论文的第叁章进一步用集团展开法考虑颗粒间位置的关联性,改变径向分布函数形式并将其代入传统Enskog方程中,最后基于修正的Enskog方程,结合Chapman-Enskog(C-E)方法导出更为合理的熵方程,同时也封闭熵通量及熵产率。由熵产率分析气固两相流系统是否失稳,从统计力学的观点来阐述介尺度结构的形成机理。论文的第四章是为已有的稳约双流体模型构建统计力学基础:其中密相部分,拓展Boltzmann动理论,成功建立可考虑气固两相流中颗粒聚团体积、密度和速度时空动态变化的动理论,为受稳定性条件约束的连续介质模型奠定了统计力学基础;与此同时,因兼顾考虑分子尺度和宏观尺度的速度脉动,在国际上首次通过底层动理论直接导出气固两相流中合理的气相控制方程,其中同时包含分子应力项和拟雷诺应力项,而此前的研究中由于忽略不均匀结构的影响,拟雷诺应力项则不会出现在气相动量守恒方程中。然后通过计算流体力学模拟验证了此模型的合理性并初步考察了气相拟湍流作用的影响。论文的第五章借助于模拟计算中改变几何结构的便利性,用稳约双流体模型系统研究了高密度循环流化床出口几何结构的影响。得到的结论如下:(i)出口类型影响较为显着,将弱约束出口改为强约束出口时不仅会使靠近出口处固含率增大还会使得整个床层上部区域均有变浓的趋势;(ii)改变强约束出口空腔高度、弱约束出口曲率半径及出口延伸管长度对床内流动几乎无影响;(iii)缩小强约束出口的出口管径可明显增加床内存料量,同时增强在接近出口区域处的固含率径向分布的对称性,而对弱约束出口而言缩小出口管径对模拟结果几乎无影响。以上模拟结果与文献中的试验结果定性完全一致,这也进一步说明了稳约双流体模型模拟非均匀气固两相流的合理性。第六章对本论文进行总结,总结了本论文的主要结论及创新点并对下一步的研究方向进行了展望。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2017-12-01)

涂展春[2](2014)在《小系统的非平衡统计力学与随机热力学》一文中研究指出热力学是一个古老的课题,古典热力学以宏观的具有大粒子数的系统为研究对象,自17世纪以来,科学家们构建了热力学的完备公理化体系。将热力学推广至小系统是近叁十年来的研究前沿。文章介绍小系统的非平衡统计力学以及小系统的随机热力学。作为研究案例,利用时间依赖的谐振子势场控制单个粒子来构造随机热机的类卡诺循环,并发现该热机最大功率对应的效率等于1-Tc/Th,其中Tc和Th分别对应于低温热库和高温热库的温度。(本文来源于《物理》期刊2014年07期)

夏琼琼[3](2012)在《基于非平衡统计力学的金融中心生态位研究》一文中研究指出本文从金融中心生态位这一新的视角出发,以非平衡统计力学中的最大熵原理为理论基础研究了金融中心演化的动力学特征。首先,本文将金融中心理论和生态位理论相结合提出金融中心生态位的概念,并从经济基础,金融实力,人力资源、外部环境和政策环境五个维度定义了多维金融中心生态位;其次,根据非平衡力学中的最大熵原理(MGEP)建立了金融中心演化动力学模型,并根据金融中心演化动力学模型对金融中心生态位进行了重构;再次,应用自组织特征映射网络(SOM)方法对金融中心的演化进行数值模拟,最终得到金融中心生态位演化的综合模式;然后对我国29个经济发达城市进行实证研究,识别出它们的金融中心生态位及其形成过程,得出结论我国叁大经济圈珠江叁角洲、环渤海经济圈、长江叁角洲的区域金融中心分别是深圳、北京和上海,上海拥有最完善的金融中心生态位是我国的国家级金融中心,而北京则更适合定位为我国的金融政策中心,并对我国的金融建设给出相关建议;最后研究了上海10年来的金融中心生态位演化,得出结论上海与国际性金融中心还有较大的差距,特别是金融市场需要进一步完善,进而对上海进一步建设国际金融中心给出相关建议。(本文来源于《天津大学》期刊2012-11-01)

吕世增,张大卫,刘年磊[4](2011)在《应用非平衡统计力学方法的产品性能评价》一文中研究指出为了从系统演化的角度来研究产品性能评价问题,在建模的过程中引入非平衡统计力学方法,该方法已成功应用于环境领域中复杂生态系统的分析。以反映产品性能的各个指标所构成的系统为研究对象,基于非平衡统计力学方法建立系统随机演化方程,通过给各指标赋予合理的权值使系统趋于稳定,从而实现对产品性能的评价。新模型揭示出性能等级的形成模式和演化动力学规律,进而使用该模型结合自组织特征映射网络的算法提出具体的评价方法,并以实例证明该方法的有效性。应用此方法进行产品性能评价,不受人为加权等因素的影响,具有广泛的适应性。该评价模型还提供对指标体系结构以及指标间关系的分析途径,可进一步应用于产品性能优化的研究。(本文来源于《机械工程学报》期刊2011年10期)

张继习,刘耘[5](2011)在《非平衡统计力学研究进展及其潜在地质学应用》一文中研究指出非平衡统计力学的研究始于上个世纪早期,直到比利时物理化学家普利高金才使得理论和方法的研究变得更加系统和完整,他也因对非平衡和耗散结构的研究获得了诺贝尔化学奖。但是,关于稳定同位素非平衡过程的分馏理论的研究,在国内外地学界都是一个空白领域。本研究将介绍非平衡统计力学的最新进展,并试图应用于非平衡过程同位素分馏计算。自然界中的绝大多数物理、化学以及生物分子过程,都很难达到理想的平衡状态,大部分情况下,(本文来源于《中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集》期刊2011-04-07)

冯綮一,柴立和[6](2008)在《基于非平衡统计力学的生长原理》一文中研究指出结构生长现象普遍存在于生物界和非生物界。通过一般化地处理微观组元的复杂相互作用,基于非平衡统计力学,提出以最大流原理作为揭示生长奥秘的基本原理,描述了生长的一般过程,并讨论其在干细胞分化、工业生态系统的形成、城市的发展等相关案例中的应用,力图为从生物到非生物、从自然到社会等诸多领域的生长现象提供统一的描述。(本文来源于《科技导报》期刊2008年04期)

周金峰,柴立和[7](2007)在《基于新广义变分原理的非平衡统计力学方法及应用》一文中研究指出在近年来非平衡统计力学研究进展的基础上,尝试从广义变分法的视角建立一套描述非平衡统计力学的新方法。即以对哈密顿原理进行修正得到的最大流原理为基础,对开放的复杂系统建立新的统计系综,构造出新的势函数,并推导出随机动力学方程,进而得出重整化方程并进行求解,得到自相似的分形结构,从而建立起一个新的统计力学理论框架。以城市系统为例,结合自组织特征映射网络进行结构模式数值分析,展示了新方法处理复杂系统的强大潜力。(本文来源于《科技导报》期刊2007年10期)

李凌云[8](2007)在《复杂动态无标度网络度分布的非平衡统计力学对比分析》一文中研究指出在复杂动态无标度网络度分布的研究中,统计物理学方法起了很大的作用,但是绝大部分真实无标度网络度分布的演化不是处于平衡状态,而是处于非平衡状态,因此非平衡统计力学方法能够更精确的分析、计算真实网络的度分布演化规律。本文用非平衡统计力学的方法分析、计算了无标度网络模型的度分布。全文主要分为两个部分:分析新建的无标度网络模型和计算改进的BA模型度分布。第一部分是在BA模型的基础上建立了一个更符合实际的,具有内部演化的无标度网络,使网络的演化不仅包括外部增长,同时也包括内部增长和内部湮灭。修正了原始的Master方程,修正的Master方程不但包含了原方程已有的择优连接机制,而且也包含了网络的增长机制。用平均场理论和修正的Master方程分别计算了这个模型的度分布演化规律。对比两种方法的差异得到修正的Master方程是一种离散性方法,能够很精确的计算网络度分布。平均场理论在度值较小时高估了度分布的概率,但在度值较大时,仍然能够很精确的计算网络度分布。第二部分简单改进了BA模型,改进的BA模型弥补了原模型中初始节点度值为零的缺陷,同时给出了度分布概率密度函数的新定义。这个新的统计定义考虑了时间概念和初始节点的度值,使得度分布的意义更加完善。Markov过程很清晰的体现了无标度网络的增长机制和择优机制,能够简单分析特定网络的度分布规律。对度分布概率方程分段进行微分化,并用解微分方程的方法得到度分布演化的普适性解析式。(本文来源于《河北工业大学》期刊2007-05-01)

柴立和[9](2005)在《非平衡态统计力学研究的最新进展》一文中研究指出统计力学是从物质的微观结构出发,即从组成物质的原子、分子等微观粒子的运动及相互作用出发,去研究物质宏观性质的一门科学。统计力学的发展至今已经有150年的历史,对应平衡态的统计力学,我们从经典的麦克斯韦-玻尔兹曼统计开始,发展到了吉布斯的系综统计理论,平衡态统计力学已形成了一门异常完美的科学体系。以费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计为主的量子统计理论、相变和临界现象的标度理论(以重整化群理论为核心)是平衡态统计力学分支上结成的丰硕果实。总之,撇开统计力学的基础问题(如遍历性和不可逆性起源)不谈,对平衡态的经典系统和量子系统,我们都已经可以从微观统计意义上至臻完善地进行描述。在此基础上发展出来的应用已遍布物理、化学、生命、材料等几乎所有科学和工程领域。(本文来源于《现代物理知识》期刊2005年06期)

刘明华[10](1996)在《《平衡和非平衡统计力学》——李如生教授的绝笔》一文中研究指出《平衡和非平衡统计力学》——李如生教授的绝笔刘明华(清华大学出版社,北京100084)李如生教授1984年在清华大学出版社出版了《非平衡态热力学和耗散结构》一书,这是我国第一本介绍这门新兴学科的专着。出版后深受读者欢迎,不断有读者来信,或求书,或请教...(本文来源于《化学通报》期刊1996年08期)

非平衡统计力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

热力学是一个古老的课题,古典热力学以宏观的具有大粒子数的系统为研究对象,自17世纪以来,科学家们构建了热力学的完备公理化体系。将热力学推广至小系统是近叁十年来的研究前沿。文章介绍小系统的非平衡统计力学以及小系统的随机热力学。作为研究案例,利用时间依赖的谐振子势场控制单个粒子来构造随机热机的类卡诺循环,并发现该热机最大功率对应的效率等于1-Tc/Th,其中Tc和Th分别对应于低温热库和高温热库的温度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非平衡统计力学论文参考文献

[1].赵碧丹.非均匀气固两相流的非平衡态统计力学分析[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2017

[2].涂展春.小系统的非平衡统计力学与随机热力学[J].物理.2014

[3].夏琼琼.基于非平衡统计力学的金融中心生态位研究[D].天津大学.2012

[4].吕世增,张大卫,刘年磊.应用非平衡统计力学方法的产品性能评价[J].机械工程学报.2011

[5].张继习,刘耘.非平衡统计力学研究进展及其潜在地质学应用[C].中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集.2011

[6].冯綮一,柴立和.基于非平衡统计力学的生长原理[J].科技导报.2008

[7].周金峰,柴立和.基于新广义变分原理的非平衡统计力学方法及应用[J].科技导报.2007

[8].李凌云.复杂动态无标度网络度分布的非平衡统计力学对比分析[D].河北工业大学.2007

[9].柴立和.非平衡态统计力学研究的最新进展[J].现代物理知识.2005

[10].刘明华.《平衡和非平衡统计力学》——李如生教授的绝笔[J].化学通报.1996

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