一类非奇异黑洞的热力学稳定性

黑洞也是一种热力学系统,则对于黑洞通常的热力学定律也应该成立。基于此,研究了巴丁黑洞的热力学量及其热力学稳定性。结果表明巴丁黑洞的熵应该仍然是贝肯斯坦-霍金熵,但是巴丁黑洞的质量不再是该系统的内能。利用重新定义的巴丁黑洞内能,计算了热容量和热力学曲率,以此分析了巴丁黑洞的热力学稳定性和相变。     

热力学第二定律理论体系的讨论

纵观世界物理学研究的历史,我们不难了解到热力学四大定律的基础和应用,在热力学的宏观解释上做出了重要贡献。在热力学研究过程中,人们始终力图寻求一种能量守恒的思维来解释和发明新技术并用于各种领域,热力学第一定律的提出,将能量守恒用于特殊过程中,如通过做工和热传递进行的内能转化,然而实际中却并不实用,直到热力学第二定律的提出才打破了这一现状,从可逆补热循环和微分方程等基本理论上阐明了能量的转换与守恒。然而一开始形成的热力学第二定律理论体系存在着较大的弊端,后来的物理学家通过不断地实践和推导总结出了新的热力学第二定律理论体系,为热力学乃至物理学整体的发展都有着很强的现实意义。     

高温相变蓄热材料研究进展

本文通过对高温相变蓄热材料国内外研究现状进行分析,提出探索高温相变蓄热过程热力学行为特性,建立热-结构耦合分析模型,并与实验研究相结合,是弄清相变过程热力学机理、掌握相变蓄热技术、进行吸热/蓄热器和热控系统以及相变蓄热容器合理设计的关键,并将为最终在太阳能发电、高温热能回收、航天以及冶金等其它工业领域的技术应用奠定基础。     

液压驱动装置故障的热力学诊断

本文以分析液压驱动装置工作过程中的热力学动态参数为基础，探讨了液压驱动装置故障的热力学诊断原理和方法，为在大型建筑机械的液压驱动装置故障诊断中广泛应用热力学诊断提供了理论依据和技术方法。     

一种新的空气状态参数—热力学盐球温度

提出了热力学盐球温度的完整概念，以三甘醇溶液-空气系统为例分析了热力学盐球温度随溶液浓度、大气压、空气干球温度和含湿量的变化规律。     

徐州轨道交通地下车站侧墙结构高性能混凝土早期抗裂性能研究

在试验研究高性能混凝土关键热力学参数的基础上,采用基于"水化-温度-湿度-约束"多场耦合机制的抗裂性评估理论与方法,结合城市轨道交通工程主体结构形式,计算分析了徐州轨道交通地下车站侧墙结构早期混凝土的温度及开裂风险的变化过程,据此提出了混凝土抗裂方案,并在徐州市城市轨道交通工程2号线市政府站主体结构进行了示范应用,取得了良好的效果。     

磁性离子交换树脂对水中双酚-A的吸附特性研究

研究了磁性离子交换(MIEX)树脂对双酚-A(BPA)的吸附过程,考察了初始浓度、温度、p H、共存离子和天然有机物等因素对吸附过程的影响,对试验结果进行了动力学和热力学分析。结果表明,MIEX树脂对BPA有很好的吸附效果,但是吸附量受BPA初始浓度的影响,随着初始浓度的增加,吸附量也增加;p H值小于8.0时,MIEX对BPA的吸附效果较好;共存阴离子的竞争吸附能力顺序为NO-3SO2-4HCO-3HPO2-4;腐殖酸的存在会减少BPA在MIEX树脂上的吸附量。该吸附过程更符合Langmuir模型,最大吸附容量为48.98 mg/g,温度越高最大吸附容量越低;伪二级动力学可以很好地描述BPA在MIEX树脂上的吸附;热力学分析说明MIEX树脂对BPA的吸附是自发进行的,吸附过程放热,因此升温不利于反应进行。     

氯化1-十烷基-3-甲基咪唑与甲基橙的相互作用

用电导法分别测定了在288.15,298.15 K和308.15 K下甲基橙(MO)水溶液和MO与离子液体型表面活性剂氯化1-十烷基-3-甲基咪唑(C10mim Cl)之间的电导率。研究表明MO与C10mim Cl以等摩尔比1∶1结合,在相应温度下的结合常数分别为8.87×104,5.52×104和2.46×104 L·mol-1。根据结合常数确定了上述相互作用过程的热力学函数,结合是自发过程,温度越低过程越易进行。     

集气管煤气冷却过程的分析

焦炉煤气在集气管中的冷却过程是传热与传质同时进行的。煤气冷却的热力学极限是绝热饱和温度。文中用计算机计算了某些条件下煤气的热力学数据,从中得到一些有用的结果。     

分析在换热器中的应用

随着热力学第一、第二定律的建立,人们对能量的本质有了深刻认识。近年来,利用分析方法进行热力学分析随之兴起,并得到逐步发展。根据能量中的平衡关系,即以热力学第二定律为基础,本文首先介绍了分析方法,然后应用分析原理,对换热器传热过程的能量损失进行分析,得出了分析方法在设备改造及节能方面的相关结论。     

弹粘塑性孔隙介质在冲击荷载作用下的一种本构关系--第一部分:状态方程

利用弹塑性介质的不可逆热力学的普遍关系，对弹粘塑性孔隙介质在冲击静水压力作用下的力学行为进行了研究。在本构关系中，使用了对于固体来讲更为合理的德拜形式的自由能。利用等效应变法，考虑了孔隙率对孔隙介质在冲击静水压力作用下的力学行为的影响，并得到了孔隙率演化方程。最终得到的本构关系符合不可逆热力学定律，形式相对简单，物理意义明确。数值计算结果与已有结果吻合很好。     

岩石时-温等效原理的理论与实验研究——第一部分:岩石时-温等效原理的热力学基础

第一部分基于不可逆过程热力学内变量理论，对岩石类材料进行了系统的非线性热力学分析，建立了非线性应力－应变－温度方程，得到了岩石时－温等效原理的一般理论表述，同此表明了岩石时－温等效原理的客观存在。     

不可逆卡诺热泵的性能界限与冷热源熵变化率的关系

研究主要不可逆效应对卡诺热泵性能的影响，导出不可逆卡诺热泵最小传热面积与冷热源熵变化率的关系，得到了热力学第二定律的类比表达式，获得了供热系数与冷热源熵变化率的优化关系。     

基于内变量热力学的岩石蠕变与应力松弛研究

 蠕变变形和应力松弛是岩石材料固有的时效特性,与岩石工程的长期稳定性密切相关。基于Rice不可逆内变量热力学理论对岩石蠕变和松弛本质上的一致性问题进行了研究。给定余能密度函数和内变量演化方程建立基本热力学方程,通过不同约束条件构建黏弹–黏塑性蠕变和应力松弛本构方程。黏弹性本构方程具有普遍性,能包含经典元件组合模型的黏弹性本构方程;黏塑性本构方程考虑材料变形过程中的硬化效应,更加符合实际情况。蠕变和松弛是岩石材料在不同约束下的外在表现,但两者具有相同的非平衡演化规律,本质上具有一致性。蠕变与应力松弛本构方程基于相同的基本热力学方程,可以相互转化,且方程参数相同,因此可以通过蠕变方程和蠕变试验结果对材料的松弛特性进行分析。最后通过模型相似材料单轴蠕变加卸载试验和应力松弛试验对这一思想进行了验证。     

建筑双层外窗复合传热过程交叉效应的研究

应用不可逆热力学分析并实验测试了双层窗的复合传热过程 ,得出 :在不考虑日射得热的条件下 ,自然对流换热及其对辐射换热的交叉效应是传热过程的主要因素 ,说明降低窗间气体的自然对流将是提高外窗的绝热性能的主要方向之一。     

Thermodynamic analysis and optimisation of an irreversible radiative-type heat engine by using non-dominated sorting genetic algorithm

Finite-time thermodynamics with an ecological principle is used for a heat engine with an irreversible radiative along with losses owing to internal irreversibilities and the heat transfer through finite-temperature differences. In this study, the ecological function is optimised regarding the cycle temperature ratio and the effects of the extreme temperature ratio and the internal irreversibilities are investigated on the optimum cycle performance. Paper presented here used a non-dominated sorting genetic algorithm called NSGA-II to optimise the thermal efficiency, the dimensionless ecological function and the dimensionless power simultaneously. Rather than a sole ultimate optimum outcome resulting in conventional single-objective optimisation, a set of optimum solutions were obtained called the Pareto optimal frontier. Hence, in order to select a final optimal answer, a progression of decision making was utilised. Two decision-making procedures were employed in the objectives’ space to obtain the optimum answers from the Pareto optimum outcomes.     

冻结温度下岩体THM完全耦合的理论初步分析

在冻结温度下，岩体受内部孔隙水、结构面及温度等的影响，其物理力学性质将发生深刻的变化，因而，一般热力学理论已经难以解释该问题。从不可逆过程热力学和连续介质力学理论出发，在若干合理的假定条件下，推导了冻结温度下岩体的质量守恒方程、平衡方程及能量守恒方程的最终表示形式；研究了岩体在冻结温度下冰与岩石的膨胀耦合关系，并建立了相应的耦合膨胀系数的表达式。为研究寒区工程围岩温度场、渗流场及应力场的分布规律及变形机理提供了新的理论依据。     

能量耗散弹性损伤本构方程及其在围岩稳定分析中的应用

在内变量不可逆热力学的理论框架下，应用能量耗散的基本原理，求解弹性损伤的等效应变和损伤演化方程，建立损伤屈服准则。应用考虑能量耗散的本构方程，求解大型地下洞室围岩稳定问题，从分析结果能够给出洞室围岩损伤演化区的范围和损伤值的大小，进而判断洞室围岩何处发生损伤和断裂。认为损伤值等于1．0时，材料发生完全断裂，此时材料的破坏分析应借助宏观断裂力学的手段来进行。因此，该法为工程分析提供了细观上的理论依据，同时也为宏观分析提供了手段。     

连续孔隙介质土力学及其在非饱和土本构关系中的应用

首先论述了土力学的理论基础仍然很不完善,仍处于半理论、半经验的发展阶段,它还缺少统一的理论基础。指出:连续孔隙介质土力学是以多相孔隙介质理论为基础描述自然界中土的行为的一门科学,它(或多相孔隙介质理论)可以作为土力学统一的理论基础。然后介绍了连续孔隙介质土力学的理论基础,讨论了多相孔隙介质理论的整体平衡方程的建立以及土力学中控制方程的选择和确定。针对非饱和土问题,利用多相孔隙介质理论(包括热力学和内变量理论),基于3种广义应力即非饱和土的有效应力(式(22))、基质吸力和气相压力作为3个独立的应力状态变量,提出并详细地论证和推导了考虑气相的能量耗散和塑性体积变形的非饱和土弹塑性本构方程。     

岩石破坏的能量分析初探

从能量的角度出发,分析研究了岩石的变形破坏过程,揭示了这一过程的能量耗散及能量释放特性。理论及试验研究表明,在岩石变形破坏过程中,能量起着根本的作用。岩石的失稳破坏就是岩石中能量突然释放的结果,这种释放是能量耗散在一定条件下的突变。从力学角度而言,岩石的变形破坏过程实际上就是一个从局部耗散到局部破坏最终到整体灾变的过程;从热力学上看,这一变形、破坏、灾变过程是一种能量耗散的不可逆过程,包含能量耗散和能量释放。现有的力学理论体系主要是强调能量耗散结构和局部破坏过程,而岩石的灾变是以能量释放为其主要特征,所以有必要综合考虑能量耗散及能量释放对岩石变形破坏的影响。试验研究也揭示了应力–应变强度不能很好地描述岩石的破坏这一特性,在大体相同的应力–应变曲线下,试件的破坏形式不同,能量释放量完全不同,因此,从能量的观点可以更好地描述岩石的变形破坏。