一、用循环过程法求解某些与温度有关的热力学问题（论文文献综述）
郑澍[1]（2021）在《快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计研究》文中研究表明快堆中心测量柱用于为堆内测量设备和控制棒驱动机构提供保护,其完整性与反应堆安全紧密关联。中心测量柱位于堆芯出口上方500mm处,长期受到冷却剂（液钠）的温度影响。在快堆正常运行时,中心测量柱保持高温状态;但当反应堆紧急停堆时,功率的骤然衰减使得堆芯出口温度迅速下降,进而造成中心测量柱表面温度快速降低,产生热冲击现象。严重的热冲击可能使中心测量柱产生热疲劳甚至失效,是快堆中必须关注的问题。为了保护中心测量柱,常在外侧添加包覆层以减弱其表面温度的变化。包覆层的合理设计对于降低热冲击对结构的影响十分重要。工程结构设计可以采用理论分析方法和有限元方法。虽然目前国内外研究中,热冲击下温度场、应力场和结构设计等相关研究较多,但尚未发现针对中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计的理论分析、计算模型,也未发现适用于该结构和热冲击温度特性的有限元分析设计模型。因此,迫切需要开展中心测量柱抗热冲击包覆层理论设计和有限元设计模型的研究。包覆层结构设计分为两个方面。一是包覆层总厚度设计,用以保证中心测量柱的完整性;二是包覆层单层厚度设计,用以保证包覆层的完整性。作为研究第一步,采用导热微分方程、热弹性力学方程开发了一套热冲击瞬态分析模型,并结合ASME疲劳评价方法建立了中心测量柱模型抗热冲击包覆层公式法结构设计路径,详细研究了模型任一厚度区间内的导热、应力求解与疲劳评价过程,且得到了有限元方法的验证。中心测量柱和包覆层相互独立,因此两者间可存在两种布置方式,包括堆叠（层间存在接触）和分离（层间存在间隙）。分析方式也可以分为弹性和弹塑性分析两种。研究第二步中据此提出了详细的包覆层分析法设计流程,给出了不同布置方式和分析方式下包覆层的设计步骤,详细研究了中心测量柱与包覆层在热冲击下的稳态和瞬态温度模拟方法、层间存在间隙和接触时的分析过程、基于弹性与弹塑性分析的应力应变求解和疲劳评价方法。弹塑性分析方式得到了实验验证。研究第三步则是采用公式法和分析法设计流程对真实中心测量柱模型进行抗热冲击包覆层结构设计,并对结果进行了对比分析。公式法设计结果显示,包覆层总厚度为6mm,分为两层,单层厚度为3mm。层间存在间隙时基于有限元弹性分析的包覆层结构设计结果为:总厚度为6mm,分为两层,单层厚度为3mm,层间（中心测量柱、各包覆层之间）间隙距离为2.54mm;层间存在间隙时基于有限元弹塑性分析的包覆层设计结果为:总厚度为2mm,无需分层,即单层厚度也为2mm,层间间隙距离为2.648mm;层间存在接触时基于有限元弹性分析的包覆层设计结果为:总厚度为4mm,无需分层,但无法设计出单层厚度;层间存在接触时基于有限元弹塑性分析的包覆层设计结果为:总厚度为2mm,无需分层,但包覆层单层厚度需增至9mm。以上结果均是满足设计要求的临界值。对比分析可发现,间隙模型中包覆层的弹性应力明显小于接触模型中的数值。弹塑性分析中包覆层的总应变范围明显小于弹性分析中的数值。这导致相较于接触模型,间隙模型可以使包覆层单层厚度显着降低,降幅为77.8%。弹塑性分析相较弹性分析,包覆层总厚度和单层厚度均大幅度下降,总厚度平均降幅为58.35%,单层厚度降幅为33.3%。由此可知,中心测量柱与包覆层堆叠布置（接触模型）可能更有利于工程装配,但需考虑设计中接触造成的包覆层单层厚度增大的问题。分离布置（间隙模型）更有利于缩减包覆层单层尺寸和体积,但工程装配可能存在困难。相比于弹性分析,弹塑性分析虽占用较多计算资源,但可降低设计保守性。本文对快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计展开了深入的理论和数值模拟研究,开发了包覆层公式法结构设计模型,提出了分析法设计流程。公式法程序化后的便捷性可使其在初步设计中起到较大作用,分析法的准确性则使其在详细设计中有良好应用前景。这些成果可以为快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计提供方法参考。同时,本文给出了多组包覆层设计结果,并对模型温度、应力应变和疲劳进行了对比分析,这些数据可以作为包覆层设计与分析的基准数据。
李智明[2]（2021）在《基于复合混合物理论的冻土多场耦合研究》文中提出众所周知,中国是世界上寒冷地区面积最大的国家之一,多年冻土区和季节性冻土区面积约占陆地总面积的75%。冻胀现象是冻土区经常遇到的问题,由于冻胀而引起工程的失事也数见不鲜。目前对冻胀现象的描述主要是基于连续介质力学框架下的多物理场耦合方法,该方法作为近年来的研究热点和学术前沿,备受国际各个国家学者和政府的关注。然而,由于计算能力和水平的限制及对冻胀机理的认识不足,仍有大量问题困扰着学者和各行工作者。考虑到目前存在的问题,有必要发展更一般、更全面的非饱和冻土多场耦合模型,这是非饱和冻土的新发展和新领域,也必将促进多场耦合理论在寒区实际工程中的应用。因此,本文面向寒区工程的建设与防护这一实际问题,以基础理论研究为主,综合数学、力学以及实际物理背景,改进传统的多物理场耦合方法,建立更精确的多场耦合模型,从而为寒区各类工程建设与防护等问题提供相应的理论基础。通过基础研究与试验验证,取得了如下研究成果:（1）以连续介质力学理论框架为基础,结合混合物理论与平均化方法推导得到了冻结状态下宏观尺度的多孔多相介质守恒方程,基于扩展熵不等式、平衡态限制、热力学定律、近平衡态条件推导得到了宏观尺度的多孔多相介质本构方程,综合守恒方程与本构方程,建立了基于复合混合物理论的多孔多相介质多物理场耦合理论框架。（2）对理论框架进行简化建立了非饱和冻土水-热-气-力四场耦合模型,所提出的耦合模型与传统耦合模型不同之处在于考虑了干空气迁移、水汽的运移、对流和压力诱导的液/汽通量、冰分凝准则、冰压力和弹塑性损伤本构方程,并以加权余量法对耦合方程进行离散,通过三角形单元型函数获得了有限单元法离散矩阵。（3）通过冻土三轴试验研究了不同试验条件土体的抗剪强度、弹性模量、粘聚力、内摩擦角等力学参数的变化规律,推导得到了弹塑性损伤本构方程并拟合了耦合模型中力学本构方程参数;通过核磁共振试验研究了不同试验条件土体的冻融特征曲线变化规律,基于毛管理论和和Gibbs-Thomson方程推导了具有物理意义的冻结特征曲线,并反演出融化特征曲线。（4）通过与单向冻结开放体系与封闭体系粘土试验、Mizoguchi砂土试验、两类“锅盖效应”试验、饱和冻土数值模拟的对比结果,对模型的有效性进行验证,着重研究了冻结过程中土体的温度场、水分场、应力场和位移场中场变量的变化规律。（5）对理论框架简化建立了考虑渗流的饱和冻土水热耦合模型,用以预测当存在地下水渗流情况下冻结法工程冻结帷幕的形成,通过Pimentel等人的大型模型试验对耦合模型的有效性进行了验证,并将耦合模型应用至哈尔滨二号线端头井冻结加固工程和哈尔滨地铁三号线联络通道冻结法工程中,计算了冻结帷幕交圈时间,为冻结法的施工提供了参考依据和理论基础。
程杰[3]（2021）在《光纤线包热时效工艺仿真》文中指出制导光纤线包通常在缠绕、固化工艺过程后会产生残余应力。在光纤线包存储时,线包由于受残余应力以及外界环境的影响,光纤易出现损耗,机械强度降低,较容易出现光纤断裂。因此,在光纤线包制作完成后,需进行线包的热时效工艺,目的在于控制和消除线包的残余应力。进行线包的热时效工艺试验时,通常难以直观的观察到线包在热时效工艺中的应力分布,且由于线包结构的特殊性,目前没有办法对光纤的热力学性能、线包的应力分布进行测量,使得针对不同系列的制导光纤线包,热时效工艺试验所耗费的时间、费用成本过大。因此,设计线包热时效工艺分析软件,以数值求解的方式,实现线包热时效工艺过程,可以直观的观察线包应力变化,达到快速改进制导光纤线包热时效工艺的目的。论文的主要研究内容及结论如下:1)利用复合规则及自洽模型法将线包各组分材料（芳纶纤维、聚丙烯酸酯、有机硅橡胶、石英）的热力学属性进行等效处理,建立线包复合材料热力学特性数学模型,并对等效模型进行验证,以及通过对比建立的线包热力学特性与进行线包实验的热力学性能参数,建立的模型符合要求。对于线轴材料（碳纤维、环氧树脂）的热力学属性,以同样的方式,建立线轴复合材料热力学特性数学模型,进而建立线包热时效工艺过程中温度场、应力场数学模型。2)以Windows系统下的Visual Studio 2017作为开发应用软件的可视化编程环境,以VB.net以及APDL编程语言作为功能的开发语言,设计用户界面。以建立的线包热力学模型为基础,通过APDL语言对线包的热时效工艺数值求解过程进行封装,开发线包热时效工艺分析软件。3)基于该软件,分析热时效工艺参数（升温速率、降温速率、时效温度、保温时间）对线包残余应力分布以及应力消除的影响。结果表明:升温速率与降温速率对应力消除效果影响不大,仅决定应力增大与下降的速度。时效温度与保温时间因素对线包热时效应力消除效果较为明显。时效温度越高,应力消除效果越明显,但当时效温度升高到—定程度,应力消除效果会下降。保温时间决定了线包温度分布是否均匀,进而通过温度影响应力分布。同时,基于该软件,研究热时效工艺参数对线包残余应力消除效果的综合影响,得出一组应力消除效果较好的线包热时效工艺参数（时效温度89℃,保温时间20min,时效升温速率10s/度,降温速率30s/度）。4)基于得到的效果较好的时效工艺参数,研究了线包、线轴对流换热系数、几何结构以及线轴材料对线包热时效工艺效果的影响。结果表明:对流换热系数越大,时效后的应力幅度越小,线包的时效效果越好。当单一的改变线包、线轴几何结构时,线包体不同时刻的最大温度差与残余应力幅度均会发生改变,应力消除效果也会发生改变。通过对比碳纤维复合材料线轴以及铝线轴的线包热时效效果,分析线轴材料对热时效过程中线包残余应力的影响。结果表明:碳纤维轴的线包热时效效果远比铝线轴的热时效工艺效果好,因此,对于线轴材料,要选择与线包热力学属性更为接近的材料。
王松贺[4]（2021）在《斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统的设计研究》文中指出淡水资源对人类来说必不可少,但在世界范围内,其含量是十分短缺的。反渗透海水淡化是现有的获取淡水的重要方法之一。而其动力输入大多为高压泵,会消耗大量的电能,且能源适应性较弱,为了解决此问题,本文在自由活塞斯特林发动机与液压自由活塞发动机的基础上提出一种新型动力系统为反渗透淡化提供动力。本文以设计出的反渗透淡化动力系统为研究对象,建立活塞组件的动力学模型及斯特林发动机的热力学模型,分析活塞组件的运动规律以及外部参数对活塞组件运动规律的影响。在绝热模型的基础上,对动力系统的输出功及输出功率进行计算,分析不同参数对动力系统输出功及输出功率的影响,并对设计的动力系统进行实际应用。课题研究内容如下:首先,对斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统进行设计,根据额定功率等条件对自由活塞斯特林发动机进行设计,可以得到回热器、加热器、冷却器、动力活塞及配气活塞等主要结构的尺寸参数。其次,将动力系统中的活塞组件作为研究对象,对活塞组件建立动力学模型,并且对斯特林发动机建立热力学模型,通过对活塞组件两侧的气腔和压缩蓄能器等效为“气体弹簧”,得出活塞组件的运动规律,并分析不同参数对活塞组件运动规律的影响。最后,在绝热模型的基础上,对斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统进行热力学模型的建立。求出动力系统中各腔的容积变化、输出功及输出功率等结果。对泵及管路的损失进行计算,最终求得实际的输出功率。分析相关参数对输出功及输出功率的影响。并将所设计的斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统进行实际应用。
胡枭[5]（2020）在《考虑能量品质的区域综合能源系统优化规划研究》文中指出随着多能融合的不断深入,区域综合能源系统（Regional Integrated Energy System,RIES）已被认为是解决未来世界能源紧缺问题的重要途径之一。由于广泛涉及电/气/热/冷等多种能源形式复杂耦合,区域综合能源系统规划的难度远超单一形式能源系统。本文从多能耦合、综合能效评价、能流分析与优化、源-网-荷-储联合规划等四个方面入手,对考虑能量品质的区域综合能源系统优化规划进行了研究,主要成果如下:（1）提出了基于分层级Energy Hub的区域综合能源系统多能耦合建模方法。以经典Energy Hub为基础,将RIES从能量输入到输出的耦合过程建模为分配层、转换层、集成层、储能层、网络层五个层次清晰的环节,全面涵盖了RIES源-网-荷-储复杂多能耦合关系,为输入与输出搭建桥梁,并能够确保能量供需平衡,不仅可融入各类优化规划模型之中,而且能够实现自动化建模,具备较强的实际应用价值。（2）提出了基于?分析的区域综合能源系统能源综合利用效率评价方法。从能量“数量”与“品质”的双重属性出发,将热力学“?”的概念引入RIES,定义了能量品质系数用以量化RIES所涉及的各种能量形式的品质高低,详细推导了每种能量形式所对应的能量品质系数的表达式,并深入挖掘了其物理本质及内涵。进而提出了基于黑箱模型的RIES?效率计算方法,该方法涵盖了RIES所涉及的所有能量形式,无需考虑RIES内部数量众多且复杂的能量转换过程,仅依靠系统输入能量与输出能量信息即可,实现了RIES能源综合利用效率的合理评价。（3）提出了基于混合整数锥规划的区域综合能源系统能流分析与优化方法。依据电/气/热/冷等各子系统物理本质,推导并建立了稳态能流计算的数学模型;进而以经济性最优为目标构建了RIES最优能流模型,针对模型非凸非线性难以求解的问题提出了转凸及近似方法,将模型由混合整数非线性规划问题转化为混合整数锥规划问题,从而可通过凸优化理论进行求解,提高了求解效率,能够支撑大规模、多节点、强耦合的RIES最优能流问题的快速高效求解,并具备通用性和可扩展性。（4）提出考虑能量品质的区域综合能源系统源-网-荷-储联合规划方法。构建了完整的RIES多目标规划模型,规划对象全面涵盖源-网-荷-储等各个环节,通过联合规划充分挖掘RIES各环节间的多能耦合互补潜力。在优化目标上兼顾经济性与能源综合利用效率,在求解方法上提出了若干转凸措施降低了求解难度,并联合运用ε-约束法和SQP（Sequential Quadratic Programming）法实现高效求解。规划模型涵盖了设备容量规划、网络拓扑设计,兼顾了经济性与能源综合利用效率整体提升,能够为RIES的优化规划提供完整的解决方案。
张星[6]（2020）在《钢中马氏体相变行为的相场模拟研究》文中指出马氏体相作为钢中最重要的相之一,在很大程度上决定了钢的强韧性。因此,对于马氏体相变及其逆相变过程的控制是提高钢强韧性的重要手段。工业上一个普遍的做法是通过复杂的热处理过程等实现对钢中马氏体及残余奥氏体占比的调控,以达到改善钢的性能的目的。但这种复杂工艺下的马氏体相变及其逆相变行为往往伴随着复杂的微观组织演化过程,而目前的实验或理论手段很难对这种微观组织演化进行准确观察和预测。另一方面,相场模拟作为微观组织预测的有效手段已经在材料领域得到广泛的应用。然而,对于马氏体相变的相场模拟目前主要集中于马氏体相变的模拟实现、马氏体相变过程中的变体取向关系、形核因素和特定现象等,对于复杂工艺下的马氏体相变及其逆相变行为鲜有研究。采用相场模型对这种复杂组织演化过程的模拟有助于弥补实验和理论手段在微观尺度方面的不足,从热力学角度加深对相变行为和微观组织形貌形成的理解。本文在相场微弹性模型基础上,分别结合描述微观塑性流动的时变Ginzburg-Landau方程、多序参量的Allen-Cahn方程和Cahn-Hilliard方程,实现对复杂的马氏体相变及其逆相变行为的预测。采用有限元和有限差分方法对多组相场模型进行数值求解,在保证求解精度的同时提高求解效率。本文分别研究了Q&P工艺配分阶段的复杂马氏体相变行为、临界退火过程中的马氏体逆相变现象以及相变加载过程中的马氏体相变塑性,且模拟结果与已有实验结果或理论是一致的。具体的研究内容和结论包括:结合Fe-0.22C-1.58Mn-0.81Si（wt.%）钢马氏体相变动力学曲线,通过修正系数使相场微弹性模型实现对变温马氏体相转变量的预测并与实测值相近。由于碳元素在未转变奥氏体内部的累积增强了未转变奥氏体的稳定性,发现合金钢二次淬火后残余奥氏体含量高于直接淬火结果。同时发现二次淬火后奥氏体含量低于一次淬火后结果,这表明Fe-0.22C-1.58Mn-0.81Si（wt.%）钢配分80 s后碳元素的再分布行为并不能完全稳定未转变奥氏体。对比不同一次淬火冷却温度所对应的马氏体相变动力学模拟结果,存在一个最优化淬火冷却温度（约为290℃或300℃）可获得最多的残余奥氏体含量。在原有相场微弹性模型基础上耦合Cahn-Hilliard方程,并假设配分过程中的马氏体相变始终处于稳定状态实现对模型中真实和非真实两种时间尺度的统一,构建出可描述配分阶段等温相变行为和相应碳元素扩散的相场模型。研究发现界面迁移现象发生于配分阶段早期并呈现出马氏体逆相变行为,且不同配分温度下的界面迁移行为相似。由于一次淬火所形成的系统内部弹性应变能的非均匀分布,这种界面迁移是各向异性的。经过一定的孕育期以后,研究表明在化学和弹性驱动力的共同作用下等温马氏体将以切变型相变的方式生成。等温马氏体相变受配分温度影响显着,并导致不同配分温度下相变动力学曲线的明显差异。通过结合相场微弹性模型和多相场模型,实现对临界退火过程中切变型和扩散型逆相变微观组织演化的预测,模拟对象选用室温下为全马氏体组织的Fe-9.6Ni-7.1Mn（at.%）以排除残奥影响。研究发现切变型逆相变过程中600℃等温条件下在马氏体板条间具有针状逆变奥氏体生成,且在随后的扩散型相变中继续生长。扩散型相变过程中不同退火温度下均具有球状逆变奥氏体产生,这种球状奥氏体形核于大角原奥晶界并与邻近马氏体板条具有局部取向关系。随着演化进行,球状奥氏体将优先沿着原奥晶界的一侧生长。相场模型中引入合金影响系数描述不同合金元素对化学Gibbs自由能的贡献,同时考虑退火过程中Mn和Ni元素的扩散行为。结果证实针状奥氏体内合金元素富集程度很高,表明其相变过程可用以界面控制为主导的混合控制模式描述;球状奥氏体内合金元素富集程度很低,其相变过程可用以扩散控制为主导的混合控制模式描述。在扩散型相变后期,由于两类逆变奥氏体中合金元素富集的差异以及系统内部梯度能的影响,球状奥氏体将入侵针状奥氏体。这种入侵行为可以促使临界退火过程中形成晶粒细化现象。将一个时变Ginzburg-Landau形式方程耦合到相场微弹性模型,用于描述马氏体相变过程中的微观塑性流动行为,构建出弹塑性相场模型。利用该模型分别研究了单轴、双轴、剪切和轴向-剪切混合加载下的马氏体相变塑性行为。当载荷低于奥氏体屈服强度的一半时,单轴加载结果表明马氏体相变塑性系数与载荷大小和方向无关。若双轴加载的载荷差值等于单轴加载下的载荷值时,两种加载条件具有近似的变体择优取向和相变塑性行为。在相同的等效应力水平下,不同轴向-剪切混合加载组合可以得到相同的等效相变塑性应变水平。加载条件下马氏体相变具有变体择优取向行为,且这种择优取向性与外加载荷的大小和方向相关:加载方向决定了择优取向变体种类,载荷数值影响变体择优取向的程度。由于外加能量项对系统总自由能贡献的不同,轴向和剪切加载引起的变体择优取向规律是不同的,这也导致轴向-剪切混合加载过程中变体择优取向不具有规律性。Magee和GreenwoodJohnson机制共同作用于马氏体相变塑性行为,Magee机制起主导作用。
范风铭[7]（2020）在《轻油催化裂解制烯烃分离工艺模拟及优化》文中研究说明本研究基于世界首套40万吨/年轻油催化裂解制烯烃的工业示范装置运行数据,深入研究催化裂解制烯烃的工艺和过程优化。根据实际生产装置物流组成、产物组成,以轻油催化裂解制烯烃单元的高能耗分离装置为研究课题,采用分级精馏、热泵、乙烯制冷、丙烯制冷、夹点换热等措施,对深冷分离装置进行工艺和能量优化。首先通过关键组分的热力学性质研究,采用非极性体系的汽液相PR状态热力学方程,以流程稳态模拟技术作为研究方法,结合Aspen Plus商业模拟软件建立准确的的精馏分离数学模型,考察理论板数、各塔压力/温度、回流比等工艺参数对分离指标的影响。通过与工业示范生产装置对比,流程模拟与操作数据、设计数据吻合,关键位置的温度值与运行装置相差±5℃以内,验证了数学模型的准确性。模拟计算结果显示:聚合级乙烯产品30.00%,聚合级丙烯产品23.30%,双烯烃收率为53.30%,高于传统蒸汽裂解的乙烯丙烯收率（45%～48%）。其次在模型基础上对目前装置存在能耗瓶颈进行优化。通过模拟计算、热力学与实际数据比较建立合理的工艺流程,经过数据分析和换热网络的对比等方法,优化烯烃分离流程降低能耗,建立能耗比较模型。从定性到定量,有针对性地过对每个精馏体系进行分离优化,确定最佳进料塔板位置和最优回流比。结合夹点技术和Aspen Energy Analyzer对目前装置存在能耗瓶颈进行优化,通过换热网络的优化,能量逐级利用等手段,对不同工艺流程的能耗进行计算比较,减少装置能耗。优化的研究结果与基础工况相比,优化后总冷负荷减少10.55%,优化效果明显。综上,本文的研究结果可为轻油催化裂解制烯烃分离单元的工业化应用提供一定的科学依据。
郭保庆[8]（2020）在《量子热器件的相关理论研究》文中研究表明量子热力学是量子力学和经典热力学的交叉学科,近年来引起了人们的广泛关注。量子热力学不仅可以在量子层面上检验宏观热力学定律,而且也可以指导设计具有特殊功能的量子热器件。本文主要以低维量子系统为研究对象,利用开放量子系统理论,线性算符微扰论和全计数统计方法,研究系统稳态时的热流及热涨落,从而设计具有不同功能的量子热器件。本论文由以下六章组成:第一章,首先简单回顾了量子力学的发展史,然后介绍了量子热力学和开放量子系统理论的发展近况。第二章,主要介绍了热力学相关的基本概念,量子热器件和量子主方程,以及处理量子热涨落的线性算符微扰论和全计数统计方法。第三章,利用Qubit和Qutrit强相互作用的量子系统设计了量子热三极管。该系统中,Qubit与Qutrit之间共振耦合,Qubit与控制端热库接触,Qutrit同时与受控端的两个热库相互作用。利用全局主方程研究该系统稳态下的热流,发现控制端的热流较弱而受控端的两个热流较强。尤其是当调节控制端热流不仅可以使受控端热流迅速增大,实现放大功能,而且可以使其连续地变大,实现调节功能,甚至可以使其断流,实现开关功能。此外还发现,热流对低温端热库温度的涨落不敏感,从而实现稳流功能。第四章,利用三个强相互作用的Qubit设计了多功能量子热器件。该系统中,三个Qubit共振耦合且每个Qubit与其对应的热库相互作用,形成量子热器件的三个端口。通过全局主方程研究其稳态下的热流,发现该量子热器件除可以实现对受控端热流的放大、调节、开关、稳流功能外,还可以通过调节控制端的热流使任意端口的热流断开,实现热阀门功能;特别是当移除受控端某个热库时,该量子热器件可以阻碍热流的逆向流动,实现整流功能。第五章,利用二重简并四能级量子系统设计了依赖于初态的量子热器件。该系统同时与一个控制端热库和两个受控端热库接触,其中一受控端热库（或控制端热库）激发二重简并能态与最低能态（或最高能态）之间的跃迁,另一受控端热库激发最高能态跃与最低能态之间的跃迁。利用全局主方程研究系统的稳态,发现选取适当的自发衰减率会导致系统稳态依赖于初始暗态,从而影响稳态热流。量子系统除可以通过调节控制端的热流实现对受控端热流的放大和开关功能外,还可以通过高温热库做功从低温热库提取热量释放到室温热库,实现对低温热库的制冷。此外利用全计数统计方法和线性算符微扰论研究系统在长时极限下的热涨落。发现热力学不确定性关系和Fano因子与初始暗态和时间密切相关,初始暗态布居数决定了热涨落是否依赖于时间;暗态布居数可以增大超Poisson分布的窗口,使探测的光子更倾向于超Poisson分布;虽然长时极限下热力学不确定性关系依赖于初始态和时间,但其仍然保持成立。第六章给出总结和展望。
李壮举[9]（2020）在《吸附塔吸附性能多尺度模型化和模拟》文中指出有序的纳米孔材料,如沸石分子筛（结晶铝硅酸盐）、金属有机骨架（MOFs）、类沸石咪唑酯骨架（ZIFs）、共价有机骨架（COFs）和多孔芳香族骨架（PAFs）等,具有很强的分离潜力,广泛的被用来分离气体混合物。分离性能取决于吸附和扩散特性的组合,可以通过适当选择孔隙大小、孔隙拓扑结构、连接以及客体分子与骨架原子之间的相互作用（包括范德华力和静电力）来控制分离性能。只有充分认识到了吸附平衡和扩散过程的理论模型,才能准确把握吸附和扩散特性结合这一现象,为各种吸附材料的应用提供定性和定量的依据。为此,本文以吸附材料分离捕捉二氧化碳为应用背景,采用多尺度模型化方法和策略,较为系统的开展了气体在吸附材料中吸附平衡和扩散特性的研究。首先,我们需要研究的是气体在吸附材料上的吸附平衡问题。吸附平衡是研究整个吸附过程的核心问题。在许多情况下,理想的气体平衡是对混合气体的平衡,而不是对纯气体的平衡。研究混合气体吸附平衡有更多的实际意义。本文使用理想溶液吸附理论来描述混合气体的吸附平衡。介绍了理想溶液吸附理论的数学模型和求解方法。并使用理想溶液吸附理论分别计算了 Kureha活性炭对N2/CO2、CH4/CO2混合气体中CO2的选择性以及MOR分子筛、LTA-5A分子筛、13X分子筛、AFX分子筛对CH4/CO2混合气体中CO2的选择性,发现对CH4/CO2混合气体中CO2选择性最强的是AFX分子筛。接下来,介绍了单颗粒尺度气体吸附动力学模拟。首先建立单组分气体在吸附剂颗粒上扩散的数学模型,然后通过数值计算方法求解该数学模型。发现对于单组分气体而言,扩散系数的浓度依赖性会对扩散过程产生很大的影响;而吸附平衡对扩散过程的影响可以忽略不计。而对于多组分气体而言,建立了描述二元组分气体在吸附剂颗粒上的扩散-吸附的数学模型,基于模拟分析和揭示了混合气体在吸附剂颗粒上出现的超调现象。最后模拟气体在固定吸附床上的穿透过程,通过使用适当的假设条件,建立了描述混合气体在固定吸附床中穿透过程的模型和算法,分别模拟了 N2/CO2、CH4/CO2混合气体在Kureha活性炭固定吸附床上的气体穿透行为,模拟结果和实验结果有较大的吻合度。接着又模拟了模拟CH4/CO2混合气体在AFX分子筛固定吸附床上的气体穿透行为,从模拟结果上看,AFX分子筛分离CH4/CO2的能力是Kureha活性炭的14.5倍。最后考察了诸影响因素,揭示传质过程对气体穿透过程的影响。
庞惠文[10]（2020）在《油砂力学变形及渗流特征研究》文中提出油砂中原油黏度大常温下不能流动,常规热采开发存在循环预热周期长、蒸汽能耗大、储层动用程度低的问题;注水微压裂技术是促进井周微裂缝产生,形成高效注气通道,缩短见产周期,提高开发效果的有效改造手段。如何准确控制注液压力,提高注采双水平井间的水力连通性是亟需解决的工程难题,油砂储层注液扩容机理成为解决该问题理论和技术上的一大难点。本文针对油砂注水微压裂过程中的油砂变形及渗流特征,系统开展了如下研究内容:（1）油砂岩石力学特性实验研究针对油砂结构疏松易扰动的问题,提出了天然油砂实验室取心和人造油砂样品制备方法,通过室内实验分析油砂的岩石力学特性变化规律。认识了油砂的扩容规律和渗流行为,验证了低强度高塑性的力学特性是影响油砂骨架与孔隙流体相互作用的主控因素。（2）油砂细观渗流与变形机理研究通过CT岩心扫描物理实验,开展油砂细观结构数字岩心研究,提出了油砂三相介质图像分割方法,精确还原了油砂骨架颗粒与沥青质的多种接触关系。通过建立油砂三维孔隙网络模型,进行多因素下孔隙尺度渗流模拟,获得了油砂的绝对和有效渗流规律。通过对比注液前后油砂数字岩心孔隙连通性、孔喉特征变化,定量表征了油砂骨架与孔隙流体的交互行为,揭示了油砂的扩容机理。（3）可视化油砂注液物理模拟分析开展了油砂注液过程可视化物模实验研究,采用数字图像相关性分析方法,通过多初始点多核迭代运算,获取了液体作用下油砂骨架变形的全位移与应变场。观察到样品两端由不连通至连通时油砂的变化过程,提出了剪切扩容与张性扩容的识别方法,发现了油砂在远注液端先发生剪切扩容后发生张性扩容的现象,获得了不同注液条件下的渗流规律。（4）油砂储层注水微压裂模拟与效果评价考虑现场实际工况条件,注液压力诱导产生微裂缝,形成井周高渗扩容带,建立了油砂储层微压裂三维扩容-渗流耦合有限元模型,通过提出水力连通系数和水力波及范围概念,评价了油砂微压裂改造效果,分析了储层物性对扩容的影响,为现场施工时注液压力调控与水力连通判断提供了依据,取得了良好效果。
二、用循环过程法求解某些与温度有关的热力学问题（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、用循环过程法求解某些与温度有关的热力学问题（论文提纲范文）
（1）快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 中心测量柱及包覆层简介 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 热冲击现象的研究现状 |
| 1.3.2 抗热冲击结构设计的研究现状 |
| 1.3.3 研究现状小结 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 公式法设计的理论方法 |
| 2.1 热冲击下温度场公式法研究 |
| 2.1.1 热冲击过程简化 |
| 2.1.2 分析模型 |
| 2.1.3 瞬态温度场公式推导 |
| 2.2 热冲击下应力场公式法研究 |
| 2.3 弹性疲劳评价方法 |
| 2.3.1 采用弹性分析的限制条件 |
| 2.3.2 采用弹性分析的疲劳评价方法 |
| 2.4 公式法有限元验证 |
| 2.4.1 模型与网格 |
| 2.4.2 结果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于有限元的分析法设计方法与流程 |
| 3.1 温度场研究 |
| 3.2 布置方式研究 |
| 3.2.1 层间存在间隙 |
| 3.2.2 层间存在接触 |
| 3.3 分析方式研究 |
| 3.3.1 弹性分析 |
| 3.3.2 弹塑性分析 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.4.1 实验介绍 |
| 3.4.2 有限元模拟及结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 某快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计与分析 |
| 4.1 包覆层公式法设计 |
| 4.1.1 包覆层总厚度设计 |
| 4.1.2 包覆层单层厚度设计 |
| 4.1.3 模型温度及应力分析 |
| 4.2 有限元模型及关键参数敏感性分析 |
| 4.2.1 中心测量柱有限元模型及边界条件 |
| 4.2.2 网格与单元类型敏感性分析 |
| 4.2.3 时间步长敏感性分析 |
| 4.2.4 接触设置敏感性分析 |
| 4.3 层间存在间隙时包覆层的设计与分析 |
| 4.3.1 基于弹性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.3.2 基于弹塑性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.4 层间存在接触时包覆层的设计与分析 |
| 4.4.1 基于弹性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.4.2 基于弹塑性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于复合混合物理论的冻土多场耦合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 土体冻结及冻胀试验研究 |
| 1.2.2 土体冻结及冻胀模型研究 |
| 1.2.3 复合混合物理论研究 |
| 1.2.4 人工冻结帷幕预测研究 |
| 1.3 国内外研究存在的不足及亟待解决的问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 冻结状态下多孔介质复合混合物理论的改进 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平均化方法 |
| 2.2.1 代表体积单元 |
| 2.2.2 平均化定理 |
| 2.2.3 一般方程的平均化 |
| 2.2.4 运动方程 |
| 2.3 非饱和冻土宏观尺度平衡方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 线动量守恒方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.3.4 熵不等式 |
| 2.4 宏观本构方程的确定 |
| 2.4.1 独立变量的选取 |
| 2.4.2 熵不等式的扩展 |
| 2.4.3 平衡态的限制 |
| 2.4.4 近平衡态过程 |
| 2.4.5 广义Darcy定律 |
| 2.4.6 广义Fick定律 |
| 2.4.7 广义Fourier定律 |
| 2.4.8 土骨架的应力与总应力 |
| 2.4.9 土骨架和流相的密度 |
| 2.4.10 潮湿空气的压力 |
| 2.4.11 吸附平衡 |
| 2.4.12 Clapeyron方程 |
| 2.5 闭合场方程系统 |
| 2.5.1 闭合场质量守恒方程 |
| 2.5.2 闭合场动量守恒方程 |
| 2.5.3 闭合场能量守恒方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非饱和冻土多场耦合模型的建立与求解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非饱和冻土多场耦合模型的建立 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 水分场质量守恒方程 |
| 3.2.3 干空气质量守恒方程 |
| 3.2.4 能量守恒方程 |
| 3.2.5 动量守恒方程 |
| 3.2.6 冰透镜体形成准则 |
| 3.3 非饱和冻土多场耦合模型的求解 |
| 3.3.1 数值模拟原理 |
| 3.3.2 弱形式方程的求解 |
| 3.3.3 有限单元法方程的转变 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 非饱和冻土本构模型参数试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冻土三轴试验 |
| 4.2.1 试样制备与设计 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验结果分析 |
| 4.2.4 弹塑性损伤本构模型的建立 |
| 4.3 核磁共振试验 |
| 4.3.1 概述 |
| 4.3.2 核磁共振基本原理 |
| 4.3.3 试验设计 |
| 4.3.4 试验结果分析 |
| 4.3.5 冻融特征曲线的推导 |
| 4.4 冻胀试验 |
| 4.4.1 试验设备 |
| 4.4.2 试验方案设计 |
| 4.4.3 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冻土多场耦合数值模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 封闭体系粉质粘土多场耦合数值模拟 |
| 5.2.1 概述 |
| 5.2.2 封闭体系粉质粘土温度场 |
| 5.2.3 封闭体系粉质粘土水分场 |
| 5.2.4 封闭体系粉质粘土位移场 |
| 5.3 开放体系粉质粘土多场耦合数值模拟 |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 开放体系粉质粘土温度场 |
| 5.3.3 开放体系粉质粘土水分场 |
| 5.3.4 开放体系粉质粘土位移场 |
| 5.4 MIZOGUCHI试验多场耦合数值模拟 |
| 5.4.1 概述 |
| 5.4.2 Mizoguchi试验砂土水分场 |
| 5.4.3 Mizoguchi试验砂土温度场 |
| 5.5 两类“锅盖效应”数值模拟 |
| 5.5.1 概述 |
| 5.5.2 两类“锅盖效应”水分场 |
| 5.5.3 两类“锅盖效应”温度场 |
| 5.6 饱和冻土多场耦合数值模拟 |
| 5.6.1 概述 |
| 5.6.2 饱和冻土水分和温度场 |
| 5.6.3 饱和冻土位移场 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多场耦合理论在冻结法工程中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 饱和人工冻土水热耦合模型建立 |
| 6.2.1 基本假设 |
| 6.2.2 温度场控制方程 |
| 6.2.3 水分场控制方程 |
| 6.2.4 水热耦合模型验证 |
| 6.3 哈尔滨地铁二号线盾构始发端头加固 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 施工方案设计 |
| 6.3.3 端头井冻结法加固数值模拟 |
| 6.4 哈尔滨地铁三号线联络通道冻结加固 |
| 6.4.1 工程概况 |
| 6.4.2 施工方案设计 |
| 6.4.3 联络通道冻结法施工数值模拟 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）光纤线包热时效工艺仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 残余应力的消除方法 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 线包国内外研究现状 |
| 1.3.2 热时效消除应力研究现状 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 线包、线轴热力学模型的建立 |
| 2.1 线包、线轴的热力学模型假设 |
| 2.2 线包各组分材料的热力学特性 |
| 2.2.1 芳纶纤维的热力学属性 |
| 2.2.2 涂覆层的热力学属性 |
| 2.2.3 粘接剂的热力学属性 |
| 2.2.4 纤芯的热力学属性 |
| 2.3 线包的热力学特性 |
| 2.3.1 线包的力学特性 |
| 2.3.2 线包的热学特性 |
| 2.3.3 线包热力学特性的验证 |
| 2.4 线轴的热力学特性 |
| 2.4.1 铝线轴的热力学特性 |
| 2.4.2 碳纤维轴的热力学特性 |
| 2.5 线包热时效工艺温度场数学模型 |
| 2.5.1 热传导 |
| 2.5.2 热对流 |
| 2.6 线包热时效工艺应力场数学模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 线包热时效工艺数值求解过程 |
| 3.1 线包温度场、应力场耦合方案的设计 |
| 3.2 线包、线轴的几何建模 |
| 3.3 温度场、应力场单元的选择 |
| 3.4 线包、线轴热力学属性以及本构模型 |
| 3.5 线包、线轴的网格划分 |
| 3.6 温度场、应力场载荷以及约束条件 |
| 3.7 温度场、应力场分析选项以及求解 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 线包热时效工艺设计软件 |
| 4.1 软件的需求分析 |
| 4.2 软件的功能分析 |
| 4.3 软件的功能模块设计 |
| 4.4 软件设计开发工具 |
| 4.5 软件界面设计原则 |
| 4.6 软件的功能实现以及测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 不同因素对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.1 热时效工艺参数对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.1.1 初始状态下线包的温度场、应力场 |
| 5.1.2 确定线包弹塑性转变温度 |
| 5.1.3 升温速率对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.1.4 时效温度对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.1.5 保温时间对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.1.6 降温速率对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.2 热时效工艺参数对线包热时效工艺效果的综合影响 |
| 5.3 对流换热系数对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.4 几何结构对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.4.1 方案设计 |
| 5.4.2 线包几何结构对热时效工艺效果的影响 |
| 5.5 线轴材料对线包热时效工艺效果的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 新能源与海水淡化工艺的发展 |
| 1.2.1 太阳能海水淡化 |
| 1.2.2 风能海水淡化 |
| 1.2.3 核能海水淡化 |
| 1.2.4 生物质能海水淡化 |
| 1.2.5 地热能海水淡化 |
| 1.2.6 潮汐能海水淡化 |
| 1.3 斯特林发动机的研究与应用现状 |
| 1.3.1 国内外斯特林发动机的理论研究 |
| 1.3.2 国内外斯特林发动机的应用研究 |
| 1.4 液压自由活塞发动机国内外研究现状 |
| 1.5 论文研究的主要内容 |
| 第二章 斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统设计 |
| 2.1 动力系统设计流程 |
| 2.2 动力系统工作的基本原理 |
| 2.3 斯特林发动机工作的基本原理 |
| 2.4 动力系统斯特林发动机结构参数设计 |
| 2.4.1 工质的选择 |
| 2.4.2 斯特林发动机比尔数的确定 |
| 2.4.3 动力活塞尺寸及压缩腔容积的设计 |
| 2.4.4 膨胀腔容积的计算及扫气容积比的确定 |
| 2.4.5 加热器、回热器、冷却器及相关参数确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动力系统运动特性分析 |
| 3.1 动力系统的数学模型 |
| 3.1.1 活塞组件的动力学模型 |
| 3.1.2 斯特林发动机的热力学模型 |
| 3.1.3 液压腔压力模型 |
| 3.2 活塞组件运动特性分析 |
| 3.2.1 运动形式的确定 |
| 3.2.2 等效弹簧刚度的求解 |
| 3.3 外部参数对活塞组件运动规律的影响 |
| 3.3.1 活塞组件质量的影响规律 |
| 3.3.2 蓄能器压力的影响规律 |
| 3.3.3 初始压力的影响规律 |
| 3.3.4 膨胀腔温度的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统输出功的分析与优化 |
| 4.1 斯特林发动机循环分析方法 |
| 4.1.1 一阶分析法 |
| 4.1.2 二阶分析法 |
| 4.1.3 三阶分析法 |
| 4.1.4 四阶分析法 |
| 4.2 基于斯特林循环的热力学模型 |
| 4.2.1 分析方法选择 |
| 4.2.2 理想绝热模型 |
| 4.2.3 输出功和功率 |
| 4.2.4 压缩腔和膨胀腔的容积变化规律 |
| 4.3 泵及管路损失的计算 |
| 4.3.1 吸水过程工作特性 |
| 4.3.2 排水过程工作特性 |
| 4.4 不同参数对输出功及输出功率的影响 |
| 4.4.1 活塞组件质量和压力对功及功率的影响 |
| 4.4.2 热源温度和压力对功及功率的影响 |
| 4.4.3 排出管直径和排出管长度对功及功率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 反渗透海水淡化系统的实例分析 |
| 5.1 所需装置的总体设计 |
| 5.1.1 反渗透工艺组合方式的确定 |
| 5.1.2 反渗透海水淡化工艺设计 |
| 5.2 主要结构参数的确定 |
| 5.2.1 斯特林发动机参数的确定 |
| 5.2.2 结构参数n、S_(pu)、D_(pu)的确定 |
| 5.2.3 吸入和排出管内径D_1与D_2的选取 |
| 5.3 系统工作特性的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）考虑能量品质的区域综合能源系统优化规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 多能耦合理论及其建模 |
| 1.2.2 能源综合利用效率评价指标及方法 |
| 1.2.3 能流分析与优化 |
| 1.2.4 规划模型与求解方法 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 基于分层级Energy Hub的区域综合能源系统多能耦合研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 区域综合能源系统典型设备 |
| 2.3 区域综合能源系统多能耦合建模现有方法 |
| 2.3.1 经典Energy Hub模型 |
| 2.3.2 图论Energy Hub模型 |
| 2.4 区域综合能源系统分层级Energy Hub建模方法 |
| 2.4.1 建模方法及步骤 |
| 2.4.2 性能分析 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 参数设置 |
| 2.5.2 建模结果 |
| 2.5.3 对比分析 |
| 2.5.4 软件设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于?分析的区域综合能源系统能源综合利用效率评价研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多能系统特征及能量的双重属性 |
| 3.2.1 多能系统的基本特征 |
| 3.2.2 能量品质的概念及内涵 |
| 3.3 多能系统综合能效评价现有方法 |
| 3.3.1 一次能源率分析法 |
| 3.3.2 熵分析法 |
| 3.3.3 火积分析法 |
| 3.3.4 能级分析法 |
| 3.3.5 折标煤法 |
| 3.3.6 能源转换系数法 |
| 3.4 RIES?分析:理论、模型与方法 |
| 3.4.1 ?的概念及内涵 |
| 3.4.2 RIES?分析黑箱模型 |
| 3.4.3 能量品质系数的定义及推导 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 典型能源转换设备综合能效评价 |
| 3.5.2 多能耦合场景综合能效评价 |
| 3.5.3 工业园区应用实例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于混合整数锥规划的区域综合能源系统能流分析与优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 区域综合能源系统能流分析及建模 |
| 4.2.1 能流模型 |
| 4.2.2 求解方法 |
| 4.3 区域综合能源系统最优能流模型及求解 |
| 4.3.1 最优能流建模 |
| 4.3.2 模型转凸及近似 |
| 4.3.3 求解方法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 参数设置 |
| 4.4.2 结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑能量品质的区域综合能源系统源-网-荷-储联合规划方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 规划模型构建 |
| 5.2.1 决策变量 |
| 5.2.2 目标函数 |
| 5.2.3 约束条件 |
| 5.3 模型转凸与求解 |
| 5.3.1 转凸措施 |
| 5.3.2 求解算法 |
| 5.3.3 总体流程 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 参数设置 |
| 5.4.2 方案设计 |
| 5.4.3 结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 一.附表 |
| 二.附图 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间获得的学术成果 |
| 一.论文 |
| 二.专利 |
| 三.标准 |
（6）钢中马氏体相变行为的相场模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 马氏体相变与逆相变行为及其研究现状 |
| 1.2.1 马氏体相变 |
| 1.2.2 马氏体逆相变 |
| 1.2.3 复杂工艺下的马氏体相变及其逆相变行为 |
| 1.2.4 加载条件下的马氏体相变行为 |
| 1.3 相场方法研究进展及现状 |
| 1.3.1 相场方法在材料科学与工程领域的应用 |
| 1.3.2 固态相变的相场研究 |
| 1.3.3 马氏体相变相场模型 |
| 1.3.4 相场方法在马氏体相变研究中的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 马氏体相变及其逆相变的相场模型 |
| 2.1 基于微弹性理论的Allen-Cahn方程 |
| 2.2 塑性流动TDGL方程 |
| 2.3 多序参量的Allen-Cahn方程 |
| 2.4 守恒场演化控制方程 |
| 2.5 弥散界面处理 |
| 2.6 相场方程的数值求解 |
| 2.6.1 有限元求解 |
| 2.6.2 有限差分法求解 |
| 2.6.3 多相场模型优化存储算法 |
| 2.6.4 求解软件 |
| 2.7 本章小结 |
| 附录2A 化学自由能密度方程的系数A,B,C |
| 附录2B 界面厚度δ和梯度能系数β推导 |
| 参考文献 |
| 第三章 配分过程中界面迁移及等温马氏体生成的相场预测 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 模拟策略及模拟参数 |
| 3.2.1 模拟策略 |
| 3.2.2 模拟参数设计 |
| 3.3 模拟结果及讨论 |
| 3.3.1 一次淬火阶段马氏体形成 |
| 3.3.2 配分过程中碳的再分布和相变行为 |
| 3.3.3 二次淬火微观组织模拟 |
| 本章小结 |
| 附录3A 晶格常数计算参数 |
| 附录3B 驱动力?G~(γ - α′)和碳的化学势的拟合系数 |
| 参考文献 |
| 第四章 临界退火过程中马氏体逆相变行为的相场模拟研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 模拟策略及模拟参数 |
| 4.2.1 相场耦合策略 |
| 4.2.2 模拟参数设计 |
| 4.3 模拟结果及讨论 |
| 4.3.1 单晶体系微观组织演化模拟 |
| 4.3.2 多晶体系微观组织演化模拟 |
| 4.3.3 一种可能的临界退火晶粒细化机制 |
| 本章小结 |
| 附录4A Mn和Ni元素的化学势拟合参数 |
| 附录4B 摩尔Gibbs自由能拟合系数 |
| 参考文献 |
| 第五章 马氏体相变塑性行为的弹塑性相场研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 相场模型及模拟参数 |
| 5.2.1 相场模型修正 |
| 5.2.2 模拟设置 |
| 5.3 模拟结果 |
| 5.3.1 微观塑性流动对马氏体相变微观组织演化的影响 |
| 5.3.2 无外加载荷下马氏体相变 |
| 5.3.3 单轴加载下的马氏体相变模拟 |
| 5.3.4 双轴加载下的马氏体相变模拟 |
| 5.3.5 剪切加载下的马氏体相变模拟 |
| 5.3.6 轴向-切向加载下的马氏体相变模拟 |
| 5.4 结果讨论 |
| 5.4.1 马氏体相变过程中的微观塑性应变分析 |
| 5.4.2 马氏体相变塑性行为的不同机制 |
| 5.4.3 轴向和切向加载对马氏体变体择优取向行为的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 课题展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（7）轻油催化裂解制烯烃分离工艺模拟及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 烯烃分离研究现状 |
| 1.2.1 裂解制烯烃技术介绍 |
| 1.2.2 典型的烯烃分离流程 |
| 1.2.3 小结 |
| 1.3 分离技术在轻油催化裂解制烯烃中的应用 |
| 1.3.1 急冷单元 |
| 1.3.2 压缩单元 |
| 1.3.3 脱甲烷单元 |
| 1.3.4 脱乙烷塔和乙烯精馏单元 |
| 1.3.5 脱丙烷塔单元 |
| 1.3.6 丙烯塔单元 |
| 1.3.7 制冷系统 |
| 1.4 模拟软件在化工工艺流程中的应用 |
| 1.4.1 化工工艺流程的模拟 |
| 1.4.2 常用模拟软件 |
| 1.4.3 序贯模块法和联立方程法 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 1.6 研究课题的意义 |
| 第2章 基于Aspen Plus的流程模拟及验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热力学方程的确定 |
| 2.2.1 分离机理 |
| 2.2.2 分离过程的热力学定律 |
| 2.2.3 分离过程的热力学模型 |
| 2.2.4 热力学方程的选择 |
| 2.3 烯烃分离流程的模型建立 |
| 2.3.1 加工过程的物料平衡 |
| 2.3.2 工艺气性质及产品要求 |
| 2.3.3 分离方案选择 |
| 2.3.4 分离过程模拟 |
| 2.4 模拟建模的对比验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 烯烃分离过程的能量优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 脱丙烷塔系统能量优化 |
| 3.2.1 脱丙烷塔操作压力选择 |
| 3.2.2 脱丙烷塔体系的分离精度与回流量 |
| 3.3 脱甲烷系统能量优化 |
| 3.3.1 脱甲烷系统梯级冷凝 |
| 3.3.2 脱甲烷汽提塔的优化 |
| 3.3.3 脱甲烷塔优化 |
| 3.4 C_2分离系统能量优化 |
| 3.4.1 脱乙烷塔精馏优化 |
| 3.4.2 乙烯精馏塔开式热泵系统优化 |
| 3.5 换热网络优化 |
| 3.5.1 基础工况 |
| 3.5.2 优化工况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 总结和展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号说明 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）量子热器件的相关理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 量子力学简史 |
| 1.2 量子热力学 |
| 1.3 开放量子系统理论 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 2 基础理论与基本方法 |
| 2.1 量子热力学中相关基本概念 |
| 2.1.1 热流定义 |
| 2.1.2 量子热器件 |
| 2.2 量子主方程 |
| 2.2.1 主方程 |
| 2.2.2 密度矩阵方法 |
| 2.2.3 全局主方程 |
| 2.2.4 局域主方程 |
| 2.2.5 粗粒化主方程 |
| 2.2.6 三种主方程优劣对比 |
| 2.3 线性算符微扰论 |
| 2.3.1 预解式 |
| 2.3.2 本征值微扰分析 |
| 2.3.3 群逆 |
| 2.4 全计数统计方法 |
| 2.4.1 全计数统计方法简述 |
| 2.4.2 含探测场的主方程 |
| 3 基于Qubit和Qutrit耦合的量子热三极管 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型介绍及其动力学 |
| 3.3 开放系统的稳态及其热流 |
| 3.4 量子热三极管的功能实现 |
| 3.5 讨论与总结 |
| 4 利用三个Qubit构造多功能量子热器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型介绍及其动力学 |
| 4.3 多功能量子热器件 |
| 4.4 讨论与总结 |
| 5 依赖于初始态的量子热器件 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型介绍及其动力学 |
| 5.2.1 模型:简并四能级系统 |
| 5.2.2 主方程和稳态 |
| 5.3 稳态热流和涨落 |
| 5.4 量子热器件 |
| 5.4.1 量子热放大器 |
| 5.4.2 量子热开关 |
| 5.4.3 量子冰箱 |
| 5.5 量子涨落 |
| 5.5.1 噪声功率 |
| 5.5.2 热力学不确定性关系 |
| 5.5.3 Fano因子 |
| 5.6 讨论与总结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）吸附塔吸附性能多尺度模型化和模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 绪论 |
| 1.1.1 吸附过程简介 |
| 1.1.2 吸附分离机理 |
| 1.1.3 吸附与其他分离工艺的比较 |
| 1.1.4 吸附过程的操作方式 |
| 1.1.5 吸附过程的应用 |
| 1.1.6 吸附剂或吸附材料 |
| 1.2 气体吸附平衡 |
| 1.2.1 单组分气体吸附平衡 |
| 1.2.2 多组分气体吸附平衡 |
| 1.3 气体吸附动力学 |
| 1.3.1 单组分气体吸附动力学 |
| 1.3.2 多组分气体吸附动力学 |
| 1.4 固定吸附床动力学 |
| 1.4.1 固定吸附床动力学预测模型 |
| 1.4.2 线性驱动力模型 |
| 1.5 本文研究背景及内容 |
| 第二章 混合气体吸附平衡 |
| 2.1 理想溶液吸附理论 |
| 2.1.1 活度系数 |
| 2.1.2 热力学一致性 |
| 2.1.3 理想溶液吸附理论 |
| 2.1.4 理想溶液吸附理论的数学模型 |
| 2.1.5 理想溶液吸附理论求解程序 |
| 2.2 扩展的多组分朗缪尔吸附等温线 |
| 2.3 吸附材料对二氧化碳的吸附选择性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单颗粒尺度气体吸附动力学模拟 |
| 3.1 单组分气体吸附动力学 |
| 3.1.1 数学模型 |
| 3.1.2 结果与讨论 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 多组分气体吸附动力学 |
| 3.2.1 颗粒内二元混合物的Maxwell-Stefan关系 |
| 3.2.2 DDR沸石上CO_2/C_2H_6的吸附过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 固定吸附床气体穿透曲线的模拟 |
| 4.1 建立的数学模型的假设 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.3 数学模型的求解 |
| 4.4 模拟结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（10）油砂力学变形及渗流特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油砂注液扩容机理 |
| 1.2.2 油砂注液渗流规律 |
| 1.2.3 多孔介质数字岩心表征 |
| 1.2.4 油砂注液数值模拟 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容及研究思路 |
| 第2章 油砂岩石力学特性 |
| 2.1 油砂岩心制样方法 |
| 2.1.1 天然油砂标准岩心柱取心方法 |
| 2.1.2 人造油砂样品制备 |
| 2.1.3 人造油砂与天然油砂物性对比 |
| 2.2 油砂力学行为分析 |
| 2.2.1 不同加载路径下油砂的力学特性 |
| 2.2.2 不同温度条件下的油砂力学响应 |
| 2.2.3 不同物性油砂的力学响应 |
| 2.3 油砂水的有效渗透率表征 |
| 2.3.1 瞬态与稳态法渗透率测试 |
| 2.3.2 有效围压对水的有效渗透率的影响 |
| 2.3.3 考虑非弹性变形渗流的孔隙弹性解释 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 油砂变形机理与细观尺度渗流 |
| 3.1 油砂的细观结构特征 |
| 3.1.1 常温下油砂原始细观结构 |
| 3.1.2 应力条件下油砂细观结构的变化 |
| 3.2 油砂数字岩心建模 |
| 3.2.1 基于CT扫描的油砂数字岩心重构方法 |
| 3.2.2 三重介质数字图像分割方法 |
| 3.2.3 油砂数字岩心三维重构 |
| 3.3 油砂细观变形与渗流机理 |
| 3.3.1 孔隙网络建模 |
| 3.3.2 孔隙尺度流动模拟 |
| 3.3.3 代表性体积单元选取 |
| 3.3.4 油砂非均质性细观结构表征 |
| 3.3.5 扩容变形前后油砂细观结构对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 油砂注液扩容可视化物模实验 |
| 4.1 可视化注液扩容实验 |
| 4.1.1 实验装置设计 |
| 4.1.2 样品制备方法 |
| 4.1.3 实验设计思路 |
| 4.2 图像分析方法 |
| 4.2.1 二维图像相关性匹配方法 |
| 4.2.2 变形前后同一区域识别 |
| 4.2.3 图像处理结果与分析 |
| 4.3 注液扩容规律研究 |
| 4.3.1 注液连通判断 |
| 4.3.2 油砂注液扩容类型 |
| 4.3.3 不同注液条件下的渗流规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 油砂注水微压裂数值模拟与应用 |
| 5.1 模拟方法 |
| 5.1.1 有限元理论 |
| 5.1.2 屈服准则 |
| 5.1.3 流固耦合理论 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.2.1 几何模型及参数设置 |
| 5.2.2 模型有效性检验 |
| 5.2.3 水力参数与波及半径定义 |
| 5.3 微压裂效果评价 |
| 5.3.1 储层物性对微压裂的效果影响 |
| 5.3.2 现场微压裂施工分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、用循环过程法求解某些与温度有关的热力学问题（论文参考文献）
- [1]快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计研究[D]. 郑澍. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]基于复合混合物理论的冻土多场耦合研究[D]. 李智明. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]光纤线包热时效工艺仿真[D]. 程杰. 西安工业大学, 2021(02)
- [4]斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统的设计研究[D]. 王松贺. 天津工业大学, 2021(01)
- [5]考虑能量品质的区域综合能源系统优化规划研究[D]. 胡枭. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]钢中马氏体相变行为的相场模拟研究[D]. 张星. 上海交通大学, 2020(01)
- [7]轻油催化裂解制烯烃分离工艺模拟及优化[D]. 范风铭. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2020(02)
- [8]量子热器件的相关理论研究[D]. 郭保庆. 大连理工大学, 2020(01)
- [9]吸附塔吸附性能多尺度模型化和模拟[D]. 李壮举. 北京化工大学, 2020(02)
- [10]油砂力学变形及渗流特征研究[D]. 庞惠文. 中国石油大学(北京), 2020(02)