一类化学反应动力系统的定性分析

研究一类描述多分子化学反应的数学模型应用微分方程定性理论,完整地解决了该系统极限环的存在性、不存在性和唯一性问题。     

氙原子在铂表面散射的分子动力论方法

运用分子动力论方法研究气体分子 (Xe)在固壁表面 (Pt)的散射。在构造了合理的气体分子与固壁表面相互作用势模型之后 ,运用随机经典轨道方法求解气体分子及固壁原子的运动方程 ,得到气体分子运动轨迹及散射后的运动状态。结果表明 ,气体分子散射后的角度分布与Maxwellian模型存在较大差异 ,而速度基本服从半空间的Maxwellian分布。     

一类三分子饱和反应动力系统的定性分析

研究化学反应中一类多分子一级饱和反应的数学模型应用微分方程定性理论,研究了该系统极限环的存在性、不存在性和唯一性问题。     

高发射率远红外涂料的理论分析与实验研究

运用分子振动光谱、红外涂层模型和红外吸收系数迭加性等理论,对所选择的粘合剂、颜料和填料及其配制成的远红外涂料进行了详细的实验研究。结果表明,该种涂料是一种在8～12μm波段具有较强吸收性能的远红外涂料。     

一类非线性控制系统模型的数学分析

采用非线性分析的方法,研究了一类非线性控制系统模型,得到解的整体存在性。     

可组构的作战行动模型研究与实现

作战行动模型一直是训练模拟领域研究的重要内容,更是作战模型系统的核心和基础。针对当前作战行动模型建设中存在的一些突出问题,以及根据灵活动态地构建作战行动模型的仿真需求,将可组构性仿真思想引入到作战行动建模中。首先分析了作战行动可组构性建模的可行性,然后探讨了基于可重用元行动模型的作战行动模型组构方式,最后给出了可组构的作战行动模型具体实现方法及其应用实例。     

一类可逆多分子饱和反应系统的定性研究

研究了一类具有饱和输出的可逆多分子反应动力学模型 x=( y b) (δ-xyn cyn 1 ) y=( y b) yn(x-cy) -ay应用微分方程定性理论 ,较完整地解决了该系统极限环的存在性、唯一性及不存在性。     

纯引力轨道验证质量辐射计效应与气体阻尼耦合模型的数值分析

辐射计效应和气体阻尼是纯引力轨道验证质量的重要干扰力,是影响纯引力轨道构造水平的重要因素.在纯引力轨道飞行器中,这两种力分别描述了由腔体中温度梯度和验证质量相对运动引起的气体分子作用,两者从不同角度描述了气体分子作用力,均是气体分子作用力的一部分,而两者的耦合模型则可以反映验证质量受到的气体分子作用力总和.针对耦合模型形式复杂的特点,本文以内编队系统为例,利用数值方法分析了耦合模型中的影响因素,这些因素包括内卫星相对运动速度、内卫星半径、外卫星腔体半径、腔体平均温度、腔体温差和腔体平均压力等.对大量计算结果进行了数据拟合,给出了内卫星气体分子作用力与各物理参数关系的拟合公式,和原始计算结果相比,拟合误差在20％以内.     

两种伪距单点定位模型最小二乘解的等价性证明

针对伪距单点定位解算中存在的两种定位模型的最小二乘解,给出了它们关于位置估计和定位精度等价性的推证过程。描述了伪距单点定位所采用的基本定位模型和单差定位模型,依据伪距观测值精度和单差基准分三种情况分别证明了两种模型的位置最小二乘解和定位精度是等价的,通过实测数据的定位解算验证了两种模型的等价性,并比较了两种模型的最小二乘算法的效率。     

量子环流理论研究富勒烯分子的磁学性质

在原子轨道线性组合方法中引进规范变换,推导出在外加恒定磁场下分子中的电子环流表达式,应用该理论导出了分子磁化率的一般公式,并对Ｃ６０和Ｃ７０分子中π电子的磁化率进行了计算。     

基于动力学和扩散分段控制的Mg/H2O反应模型及数值分析

为了数值研究宽广温度范围内Mg/H2O的反应特性,分别建立了考虑部分MgO在液滴表面凝聚的Mg/H2O扩散燃烧模型和基于Arrhenius公式的Mg/H2O反应动力学模型.数值研究了Mg/H2O反应速率在扩散控制和化学动力学控制下随反应条件变化的规律.研究结果表明,Mg液滴扩散燃烧时间计算结果与文献值相符;提高温度和水...     

A quasi-isentropic model of a cylinder driven by aluminized explosives based on characteristic line analysis

A quasi-isentropic study on the process of driving a cylinder with aluminized explosives was carried out to examine the influence of the aluminum (Al) reaction rate on cylinder expansion and the physical parameters of the detonation products. Based on the proposed quasi-isentropic hypothesis and relevant isentropic theories, the characteristic lines of aluminized explosives driving a cylinder were analyzed, and a quasi-isentropic model was established. This model includes the variation of the cylinder wall velocity and the physical parameters of the detonation products with the Al reaction degree. Using previously reported experimental results, the quasi-isentropic model was verified to be applicative and accurate. This model was used to calculate the physical parameters for cylinder experiments with aluminized cyclotrimethylenetrinitramine explosives with 15.0 % and 30.0 % Al content. The results show that this quasi-isentropic model can be used not only to calculate the cylinder expansion rule or Al reaction degree, but also to calculate the physical parameters of the detonation products in the process of cylinder expansion. For explosives with 15.0 % and 30.0 % Al, 24.3 % and 18.5 % of the Al was found to have reacted at 33.9 μs and 34.0 μs, respectively. The difference in Al content results in different reaction intensity, occurrence time, and duration of two forms of reaction (diffusion and kinetic) between the Al powder and the detonation products; the post-detonation burning reaction between the Al powder and the detonation products prolongs the positive pressure action time, resulting in a continuous rise in temperature after detonation.     

水下制氢反应室动态过程数值分析

为研究水下制氢反应室的动态过程规律,基于化学反应动力学和单液滴运动学得到合金/水反应转化率,并在最小自由能法计算得到生成物各组分摩尔数的基础上利用质量守恒方程得到室内各物质质量变化规律。在建立非线性移动边界螺旋管动态模型的前提下,利用能量守恒方程得到室内热力参数变化规律,进而完成制氢反应室动态过程详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某水下制氢反应室动态过程仿真。结果表明,各仿真曲线较好地反映了对应参数的动态变化规律,验证了模型建立与仿真的正确性;合金/水反应转化率决定了反应室的物质质量变化规律及其能量释放特性。该模型可以作为制氢反应室动态特性分析及其过程控制研究的基础模型。     

具有离解反应的推进剂高压蒸发理论探讨

文中提出了具有液相离解反应的推进剂液滴高压蒸发模型,同时还考虑了燃气中极性气体成份对液滴蒸发的影响,并以N_2O_4推进剂液滴为例分析了具有液相离解反应的推进剂蒸发规律。结果表明,此类推进剂高压蒸发并不服从非液相离解反应推进剂的t_b～(?)。规律。模型的提出为液体火箭发动机燃烧室燃烧过程分析提供了新的液滴蒸发理论数据和计算方法。     

Shock-induced reaction behaviors of functionally graded reactive material

In this paper, the ballistic impact experiments, including impact test chamber and impact double-spaced plates, were conducted to study the reaction behaviors of a novel functionally graded reactive material (FGRM), which was composed of polytetrafluoroethylene/aluminum (PTFE/Al) and PTFE/Al/bismuth trioxide (Bi₂O₃). The experiments showed that the impact direction of the FGRM had a significant effect on the reaction. With the same impact velocity, when the first impact material was PTFE/Al/Bi₂O₃, compared with first impact material PTFE/Al, the FGRM induced higher overpressure in the test chamber and larger damaged area of double-spaced plates. The theoretical model, which considered the shock wave generation and propagation, the effect of the shock wave on reaction efficiency, and penetration behaviors, was developed to analyze the reaction behaviors of the FGRM. The model predicted first impact material of the FGRM with a higher shock impedance was conducive to the reaction of reactive materials. The conclusion of this study provides significant information about the design and application of reactive materials.     

可压缩流大涡模拟耦合概率密度函数方法中的滤波压力模型

亚格子组分-温度关联项显著影响反应流大涡模拟精度。利用概率密度函数方法中概率等效的特点,发展一种新的滤波压力模型,可以良好封闭亚格子组分-温度关联项。介绍概率密度函数及其耦合求解方法,在已有模型基础上推导建立新的滤波压力模型,并在三维超声速氢气/空气时间发展反应混合层中对不同的滤波压力模型进行数值测试。结果表明,与传统的滤波压力模型相比,新的滤波压力模型可以明显改善反应混合层的模拟准确度。特别地,基于新的滤波压力模型,大涡模拟耦合概率密度函数方法可以较好地模拟链式反应中间微小组分如超氧化氢基等,有望更有效地再现自点火等复杂现象。     

棕垫材料火灾危险性的热解动力学研究

利用热重分析仪,通过空气与氮气下棕垫材料的对比试验,建立热解表观动力学模型,对棕垫材料的火灾危险性进行分析。通过对试验数据的分析表明,在空气气氛下,棕垫材料第一步失重阶段热解表观动力学模型较好地符合相界反应球形对称模型,第二步与第三步失重阶段较好地符合二级反应模型,活化能范围为32.42-59.09 kJ·mol^-1;在氮气气氛下,棕垫第一步失重阶段较好地符合二级反应模型,第二步失重阶段较好地符合零级反应模型,活化能范围为56.92-72.56 kJ·mol^-1。对比分析其他室内材料的燃烧属性表明,棕垫材料活化能较低、热稳定性差。说明棕垫材料是一种易燃烧物质,火灾危险性较大。     

反作用轮低速特性观测补偿方法

反作用轮在现代高精度卫星姿态控制中占据着重要的地位。但由于反作用轮工作于低速状态,其转速过零时摩擦力矩的非线性特征将会对姿态控制精度产生较大的影响,并影响卫星运行寿命。基于Dahl摩擦模型建立了直流电机驱动的反作用轮系统数学模型,在此基础上设计了用于改善反作用轮低速性能的补偿观测器,并将其应用于三正交结构姿态控制系统。数字仿真说明此方法可以有效地抑制反作用轮低速摩擦产生的扰动,从而大幅度改善卫星姿态控制精度及其姿态稳定性。最后探讨了该观测器方法同变结构控制方法的综合应用前景。     

溴酸盐体系中的化学波

本文对溴酸盐体系中的化学波进行了实验研究,得到了反应物的初始浓度与波速的关系,随 ＫＢｒＯ３和 Ｈ２ＳＯ４初始浓度的增加,波速具有增加的趋势,而随 ＭＡ的初始浓度的增加而变化不大。并给出了其反应机理的分析及数学模型。     

水下航行器不同燃料燃烧性能的仿真研究

为了解热动力水下航行器不同燃料的燃烧性能,利用FLUENT软件,分别对OTTO-Ⅱ单组元燃料和HAP+OTTO-Ⅱ+H2O的三组元燃料在旋转燃烧室内的两相湍流燃烧进行了数值仿真.湍流计算采用标准模型κ-ε、气相燃烧采用ED模型、液相采用离散液滴模型.得到两种燃料在燃烧室内的温度分布,化学反应速率分布、燃烧产物CO2和CO的质量分数分布以及两种燃料液滴的运动轨迹,并对计算结果进行了比较和分析.结果表明,三组元燃料的燃烧性能要优于单组元燃料的燃烧性能,但由于三组元液滴蒸发较慢,对燃烧稳定性造成影响.