反应扩散系统中的起伏和驰豫

考虑了具有扩散边界条件的化学反应系统的宏观描述和随机描述;在典型的双稳势情形下,研究了含时扩散边界对于化学反应定态及稳定性的影响;讨论了系统的起伏和驰豫;提出了研究非均匀系统结构形成对多变量马尔可夫主方程的一种简化描述建议。     

菌体/粉煤灰复合吸附剂对活性红的吸附研究

采用菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附活性红,通过单因素实验探究其吸附条件和吸附机理.结果表明:处理模拟活性红最佳条件为:pH=4.0~10.0,吸附剂投加量3 g/L,搅拌时间15min,静置时间1 h,此时脱色率均在89%以上.热力学的研究结果表明:Langmuir模型和Freundlich模型均不能用来描述吸附剂对活性红的吸附,吸附不属于单分子层吸附,吸附机理有待进一步研究.用颗粒内扩散方程、准二级吸附动力学方程和准一级吸附动力学方程对吸附进行分析,准二级吸附动力学方程能更好地描述活性红在复合吸附剂上的吸附,化学吸附过程由吸附剂对染料的吸附速率控制,饱和吸附量为49.15 mg/g.     

一阶迎风差分格式求解非线性对流扩散方程的精度

采用一阶迎风格式分别对一维线性对流扩散方程和非线性对流扩散方程进行了求解,检验了一阶迎风格式用于求解一维线性对流扩散方程和一维非线性对流扩散方程的适用性.多个计算算例的结果表明:一阶迎风差分格式用于求解线性对流扩散方程的结果不甚理想,但用于求解非线性对流扩散方程时能获得相当精度.工程计算中,该格式可用于求解水流运动方程,但不宜用于求解被水流输移的物质对流扩散方程.     

膜扩散最优方程的提出和验证

为方便地判断液膜扩散机理,利用数学的Maclanrin展开式和Lagerange余项,从Boyd方程推导出在一定条件下,膜扩散的最优方程F=kt.利用该方程进行实验验证,结果证实:离子交换速率的大小与树脂直径的大小成反比,这与利用Boyd膜扩散的基本方程判断离子交换动力学的实验结果一致.用该方程判断液膜扩散机理更加简便、快速.     

实现气液两相非平衡过程模拟的一种新算法

目前国内外多采用平衡后各组分逸度系数相等的平衡判据来描述两相中各个组分的分配情况,但该法无法进行两相由非平衡初始状态达到平衡状态这一非平衡热力学过程的研究.针对这个问题,引入扩散方程描述气相和液相各个组分由接触到稳定的过程,实现了描述两相非平衡态扩散过程的数学模型,提出了分阶段求解的模型求解新算法,并对一个二元气液两相系统进行了实例分析.计算结果与实验数据对比验证了该算法的可行性,从而为非平衡态相变问题的分析提供了新的方法.     

改性麦草秸秆对活性艳红的吸附动力学研究

为实现农作物秸秆资源化,解决印染废水难处理问题,将麦草秸秆经过化学改性后制备成一种有效吸附染料的吸附剂,通过静态实验,研究了吸附剂对不同质量浓度、温度和振荡速度下对活性艳红的吸附动力学特性,并考察了在不同pH值、麦草投加量下,改性麦草秸秆对活性艳红吸附效果的影响。分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich方程和颗粒内扩散方程进行拟合。结果表明:改性麦草秸秆对活性艳红的吸附动力学过程可以用伪二级动力学模型进行很好地描述,颗粒内扩散模型表明,颗粒内扩散为主要速率控制步骤。吸附活化能为17.21kJ／mol,说明该吸附过程以物理吸附为主。     

脱硅稻壳基活性炭对靛蓝吸附性能的研究

以脱硅稻壳残渣为原料制备活性炭,探讨了其对废水中靛蓝的吸附性能,考察了吸附时间、吸附剂用量和pH值等因素对吸附效果的影响.结果表明,靛蓝吸附过程符合Koble-Corrigan吸附等温模型,吸附过程是自发的吸热过程.利用准一级动力学方程、准二级动力学方程及粒子内扩散方程检验了吸附过程的动力学特性,活性炭吸附靛蓝的吸附动力学行为可以用准二级动力学模型描述,表明该吸附属于化学吸附.298 K时,活性炭吸附靛蓝的最大吸附量为1.05 mmol·g-1,对靛蓝有良好的吸附作用,可以作为染料废水处理吸附剂.     

二维扩散方程的5点格式有限近似解法

提出求解二维扩散方程的曲线网格有限近似解法.对非规则区域定常扩散方程和规则区域非定常扩散方程的计算结果与精确解比较,表明该方法既可以用于求解规则区域矩形网格的扩散问题,又可以用于求解非规则区域曲线网格的扩散问题.最后模拟计算了典型的坝基渗流流场,计算结果与实验结果吻合较好,表明该方法具有计算简便、精度高、适应强等特点.     

玉米多级顺流干燥过程的模拟模型

建立了一个用于模拟玉米多级顺流干燥过程的数学模型.该模型主要包括干燥过程和缓苏过程两部分.重点研究了用于描述玉米内部水分迁移过程的扩散方程.并给出了相应的算法.整个模型采用阿当姆斯预报一校正方法数值求解.     

一种基于各向异性扩散方程的医学超声图像降噪方法

斑点噪声是超声成像机制引起的固有噪声形态,它给超声图像的特征提取、识别和分析造成了困难.基于各向异性扩散方程的滤波技术能够有效地抑制斑点噪声,提出了一种基于各向异性扩散方程的医学超声图像降噪方法,该方法改进了林石算子,设置了扩散门限,并将各向异性扩散方程的常规扩散方向扩展为8方向.仿真医学超声图像降噪实验表明了该方法的滤波和保边性能都明显优于经典的PM方程和林石算子,而该方法在实际医学超声图像降噪上的成功应用表明了其临床应用价值.     

强迫非简谐振子随机行为研究

一个动力系统的状态依赖于其中的控制参数。许多描述保守或耗散系统的非线性方程,在一定的参数范围内表现出内在的随机性。本文就一类强迫非简谐振子出现随机行为问题作一些讨论并给出数值计算的结果。     

A Two－Stage Approach of Integrated Parameter Identification and State Estimation

ＡＴｗｏ－ＳｔａｇｅＡｐｐｒｏａｃｈｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰａｒａｍｅｔｅｒＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＳｔａｔｅＥｓｔｉｍａｔｉｏｎＺＨＯＵＬｕ；ＷＵＹａｏｈｕａ；ＨＵＡＮＧＷｅｎｈｕ；ＷＥＮＸｉｎ（周露）（吴瑶华）（黄文虎）（闻新）（Ｄｅ...     

非完整系统相对运动的第一积分与其变分方程特解

本文通过构造广义惯性势函数，建立了非完整系统相对运动的动力学方程、正则方程及其变分方程。研究了系统相对运动动力学的变分方程的解，并证明在一定条件下可利用已知第一积分来得到变分方程的特解。文未举例说明其应用。     

具有时间滞后的随机大系统稳定性

为了确定随机因素对车辆系统等关联大系统的影响,基于向量Lyapunov函数法,研究一类具有变时滞的随机线性关联系统的稳定性.根据有关的随机微分不等式的稳定性,导出了系统指数稳定的充分条件.运用系统的系数矩阵和相应的Lyapunov矩阵方程的解构造判定条件,来判定时滞随机大系统的稳定性.最后给出一个仿真实例,验证了所得结论.     

场方法对积分弱非完整系统运动方程的应用

本文将场方法推广应用于积分弱非完整系统的运动方程，并举例说明结果的应用。     

变质量弱非完整系统相对于非惯性系的第一积分

本文首先建立了变质量弱非完整系统相对于非惯性系运动的Ｄ，Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理和广义型方程，然后，研究并给出了变质量弱非完整系统相对于非惯性系运动的动力学方程在一阶近似情况下的广义循环积分和广义能量积分。文未，举两例说明结果的应用。     

广义离散随机线性系统的最优递推问题

讨论了广义离散随机线性系统的最优递推问题,利用矩阵的奇异值分解理论,给出了广义离散随机线性系统的奇异值标准形式,基于标准形式,在两种情况下,将系统分解成两个子系统,通过对子系统状态估计的研究,得到了该系统的最优递推方程．     

相对运动动力学系统的Lie对称与守恒量

目的研究完整力学系统相对运动动力学方程的Lie对称与守恒量．方法应用常微分方程在无限小变换下的不变性的Lie方法．结果与结论建立相对运动动力学方程的Lie对称确定方程,得到Lie对称结构方程和守恒量的形式．举例说明结果的应用．     

A Recursive Algorithm for Nonlinear Dynamical System Analysis Based on ADM

To improve the limitation of Adomian finite term series solution reducing the convergence for nonlinear dynamical systems, a recursive algorithm for nonlinear systems analysis based on Adomian Decomposition Method (ADM) with suitable truncation order is proposed. The recursive algorithm makes use of Differential Transformation (DT) theory to convert the analytic solution from series into matrix, and then the solution matrix is used in each discrete interval to compute numerical solution iteratively. The maximum stable step-size criterion using recursion percent error (RPE) is developed for good convergence in each iteration. As classic nonlinear dynamical equations, the second-order equation with one RPE and the coupling Duffing equations with two RPEs are illustrated. Comparison results demonstrate that the presented algorithm is valid and applicable to nonlinear dynamical systems analysis.     

Reliability and control of strongly nonlinear vibro-impact system under external and parametric Gaussian noises

This paper mainly focuses on reliability and the optimal bounded control for maximizing system reliability of a strongly nonlinear vibro-impact system. Firstly, the new stochastic averaging in which the impact condition is converted to the system energy is applied to obtain the averaged Itô stochastic differential equation, by which the associated Backward Kolmogorov (BK) equation and Generalized Pontryagin (GP) equation are derived. Then, the dynamical programming equations are obtained based on the dynamical programming principle, by which the optimal bounded control for maximizing system reliability is devised Finally, the effects of the bounded control and noise intensity on the reliability of the vibro-impact system are discussed in detail; meanwhile, the influence of impact conditions on the system’s reliability is also studied. The feasibility and effectiveness of the proposed analytical method are substantiated by numerical results obtained from Monte-Carlo simulation.