董源
- 作品数：10 被引量：32H指数：3
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- 相关领域：理学兵器科学与技术动力工程及工程热物理天文地球更多>>
- 以牛顿运动定律研究非牛顿流动
- 现有非牛顿流体的本构方程大多是基于通过对应力与应变线性定律进行修正而得到的唯象模型。本文采用研究热质扩散运动的思路,根据爱因斯坦的质能关系式,提出了流体动能质和动能质气的概念。然后基于牛顿运动定律,建立了动能质气扩散输运...
- 董源过增元
- 关键词：本构方程
- 文献传递
- 以牛顿运动定律研究非牛顿流动
- 非牛顿流体的本构方程大多是基于通过对应力与应变线性定律进行修正而得到的唯象模型.本文采用研究热质扩散运动的思路,根据爱因斯坦的质能关系式,提出了流体动能质和动能质气的概念.然后基于牛顿运动定律,建立了动能质气扩散输运的动...
- 董源过增元
- 关键词：非牛顿流体本构方程
- 热波传递过程中的熵产分析
- 2011年
- 傅里叶导热定律导出的温度演化方程将得出无限大的热扰动传播速率。为了克服这个问题,一些修正导热模型被提出,可以得到双曲型温度方程,保证有限的热波传播速率。但是,新的传热模型得出的温度演化将使现有的不可逆热力学中熵产不能保持正定。拓展不可逆热力学通过修正熵以及熵产的表达式,使双曲导热也能得到正定的熵产率。热质理论用力学的概念分析热波传递过程中的热质能耗散与熵产的关系,对熵产的来源做了新的解释。热质理论得出的熵产表达式在双曲导热过程中保持正定,并指出,波动传递过程中的干涉是导致熵产率非均匀变化的原因。
- 董源过增元
- 硅纳米薄膜中声子弹道扩散导热的蒙特卡罗模拟被引量：8
- 2013年
- 通过建立声子散射概率函数描述声子在输运过程中的散射,提出了一种模拟声子弹道扩散导热的蒙特卡罗方法,并将其应用于硅纳米薄膜中的稳态和瞬态弹道扩散导热过程的研究.提出的蒙特卡罗方法对边界发射的声子束进行跟踪,根据散射概率函数模拟声子束在传播区域内经历的散射过程,并通过统计声子束的分布得到温度分布.稳态导热过程的模拟发现,尺寸效应会引起边界温度跳跃,其值随着Knudsen数的增大而增大;计算的硅纳米薄膜的热导率随着厚度的增大而增大,与文献中的实验数据和理论模型相符.通过瞬态导热过程的模拟得到了纳米薄膜内的温度分布随时间的变化,发现瞬态导热过程中的热波现象与空间尺度相关,材料尺寸越小,弹道输运越强,薄膜中的热波现象也越显著.
- 华钰超董源曹炳阳
- 关键词：蒙特卡罗模拟尺寸效应
- 基于热质理论的纳米系统热整流现象被引量：2
- 2013年
- 热整流现象是近年来在纳米系统中发现的一种特殊热传导现象,具有重要的应用前景,但是缺乏明确的物理解释和宏观物理图像。本文基于热质理论将导热过程与流体力学相类比,论证了热质运动的空间惯性力可以导致非对称导热介质中的热整流现象,并举例分析了硅纳米薄膜中的热整流效应。热质理论预测的热整流系数可达40%,足以满足构建热晶体管或者逻辑门的需求。
- 董源
- 声子气的黏度
- 2014年
- 声子是介电固体中导热过程的主要载体,研究声子的黏性对正确预测纳米材料中的非傅里叶导热等现象有着重要意义.本文从热质理论出发,基于涨落耗散理论导出了声子气黏度的表达式:ηh=hv/3πλα,其中ηh表示声子气的黏度,v_a为声子平均频率,λ为声子波长,α为材料热扩散系数。预测了单晶硅在300 K时的声子气黏度,其参考值为4.8×10^(-9)Pa·s。并且与基于声子水动力学模型和气体动理论模型的声子气黏度结果进行比较,发现本文模型的结果比声子水动力学模型的结果大2个量级,而比动理论模型小5个量级。
- 叶振强董源曹炳阳过增元
- 热场与热场力规律的探索
- 本文推导了可压缩流体中热能作为一种保守场的形式。讨论了它和物理学其他领域中的保守场的相似性和区别。展示了基于热场和热场力的概念，可以应用势能极值原理解释一些热与能量的运动现象。
- 董源曹炳阳过增元
- 关键词：最小作用量原理可压缩流体
- 文献传递
- 非平衡热力学中传热过程熵产表达式的修正被引量：2
- 2012年
- 熵产是非平衡热力学中的核心物理量,传统上表示为广义力(驱动力)与广义流的乘积.这种表达存在两方面缺陷:一是广义力与广义流的拆分具有任意性;更重要的是,以其计算热波传递时熵产可以为负值,从而违反热力学第二定律.本文基于热质理论分析表明,传热过程的熵产实质上是由热质流体的热质能耗散引起的,所以熵产中的力不是驱动力而是阻力,并且具有力的量纲.由此提出的熵产修正表达式,不仅在计算热波传递过程中熵产恒为正值,与扩展不可逆热力学中的熵产表达式一致,而且不存在力和流拆分的任意性.
- 董源过增元
- 关键词：熵产
- 积与积减原理被引量：16
- 2011年
- 文章分析了重力势能、引力势能、电荷势能、化学势能、热量势能、质量积、动量积等多种势能,发现它们均可表达为一种守恒广延量和对应的强度量的乘积,因此可将其统一定义为"积".基于积这一概念,文章得到了孤立系统内守恒广延量传递过程的积减原理,即孤立系统内进行的守恒广延量传递过程中系统的积总是减小的.进一步,文章还基于积的概念发展了孤立系统和封闭系统的势平衡判据,发现孤立系统达到势平衡状态时,系统的积达到最小值(最小积原理);当封闭系统达到势平衡状态时,系统的准自由积达到最小值(最小准自由积原理).上述结论应用于传热学中即可得到热量传递过程的减原理及相应的热平衡判据.与热力学中的核心概念熵相对应,由于物理量可以描述传热过程的不可逆性,作为传热过程的优化准则,度量系统的无序度,并给出系统的热平衡判据,因此是传热学中的核心概念.
- 程雪涛董源梁新刚
- 关键词：平衡判据
- 从热质理论到能质理论被引量：4
- 2012年
- 现有流变学本构方程大多是基于唯象模型或者通过对线性定律进行修正而导出的,物理意义不够清晰。本文借鉴热质理论,提出连续介质微元的动能同样具有当量质量,可以用能质控制方程导出普适动能输运定律。普适动能输运定律在不同问题背景下,可以导出牛顿黏性定律,胡克定律以及流变学中较为基础的线性黏弹性本构方程。能质理论推导流变学本构方程的过程是基于第一性原理,不仅物理意义清晰,而上揭示了热输运与动能输运之间的内在统一规律。
- 董源过增元
- 关键词：流变学非牛顿流动本构方程
