一、正负温度系统下的热力学第三定律（论文文献综述）
申明[1]（2021）在《电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析》文中进行了进一步梳理应对高能量密度动力电池的热安全应用,处理复杂多变环境与工况的车辆热需求,热管理系统正逐步向高效轻质的热流传输结构,集成多变的系统循环架构,智能可靠的联动控制体系推进,形成整车功能性热管理系统,以推动电动汽车高安全性、强动力性、长续航性、低能耗性、优舒适性的发展,在此过程中具有高换热能力的直冷系统在电动汽车中逐渐受到关注。本文基于制冷剂直冷的新型热管理传输模式,依托实验测控与模拟计算的手段,对电动汽车热管理系统的热力流动特性、流程布局设计、动态管控制定、老化衰变作用、协同优化管理进行探究。设计搭建了电动汽车直冷热管理系统实验台,测试探究直冷电池热管理回路的热流特性和调控规律。结果表明,制冷剂蒸发温度与电池趋稳温度间存在有能力界限特征的关联特性,制冷剂质量流量与热管理换热量存在传热饱和现象。进一步,提出优先电池温降,并结合工质热流特性进而保障电池温均的梯级参变调控策略,具体在不同电池放电速率下优选对应的最佳制冷剂流量和目标蒸发温度限定值,为控制电池温降和温均水平提供新思路。基于上述章节的直冷系统实验操控平台,对所构建的三维电池模组热流传输模型以及一维集成热管理系统模型予以验证,以深入探究电动汽车直冷集成热管理系统内部热力交互关系以及性能管控机制。通过识别系统及部件的性能参数变化,表征传热工质的热力流动状态,为集成系统的建立提供理论依据。验证结果表明仿真模型具有较高的准确性和置信度,可用于后续的计算分析。首先,耦合电池直冷系统与乘员舱空调系统模型,并组合电池直冷多流程构形,提出并设计了典型的串联、并联、混联流程布局,形成多热力过程制冷集成系统。在选择的典型工况下系统探索集成过程的性能特征,研究包括制冷剂充注量的影响,热管理系统的热力学能量能质特性分析,从系统流程构形的结构特性和增加调控策略的管控过程两方面对比分析电池和乘员舱热行为,以及系统能效特性。研究结果表明,在所研究的工况背景下,系统流程以及负荷的改变对制冷剂最佳充注量不产生作用影响。相同工况和运行条件下,串联系统的COP（Coefficient of Performance）以及（火用）效率ηex高于并联系统,冷却效果也优于并联结构。综合提出的系统调控机制,得出目前主流连接模式的并联系统在乘员舱温度响应速率方面的性能较优,而串联系统对电池温控能力以及系统能效方面皆有较优的性能表现,可作为集成热管理耦合方式的选择和参考。在研究直冷集成系统的耦合关联关系基础上,进一步考虑电池全生命周期性能衰变特性,探索其与直冷热管理的作用关系和规律。考虑常规老化构建电池衰变模型,首先对电池热衰变参数均一性分布进行探索,并分析改变换热结构、增加均衡策略等措施对电池参数一致性的优化改善情况。同时,基于规定的基本工况,以环境温度周期性变化、SOC运行区间水平不同为背景,分析热管理系统与电池衰变间的影响关系。在印证合理有效的热管理措施有助于延长电池寿命的基础上,协同热管理系统寄生能耗的不利影响,提出并解决了电池热管理目标温度的优化问题。结果表明,环境温度在电池良好的工作温度区域10～40℃时,电池保持在该温度±1℃可使系统能耗与电池衰减综合效果较优。进一步提出电池全生命周期下的预控制估值前馈,通过识别判定从内阻角度表征的电池健康状态SOHR更新控制参量,达到最佳的热管理控制实施。研究结果为制定电池寿命优先热管理方案,延长使用年限提供指导帮助。最后,在完成直冷热管理系统关键部件的结构和热特性分析、系统的设计与集成、老化衰变要素的完善与丰富后,构建热管理系统整体运行模式架构,探索车用背景下的控制与优化。通过基于方差的全局敏感性分析方法,衡量目标量与受控量间作用影响的敏感度,利用NSGA-Ⅱ算法,对热管理系统驱动参数进行多目标输出优化。以直冷串联、并联系统,以及典型负荷工况为例,在系统多目标优化函数（被控部件温变速率、动力电池瞬时功率、热管理系统能耗、电池容量衰减速率）作用下,保证被控部件温度水平,结合制定的基本控制模式,对热管理系统开展优化对比分析。算例表明,相同工况下经优化管控,串联系统可实现电池老化速率、温降速率以及系统能耗水平较并联系统依次提升15.29%、45.23%、23.10%,并联系统则在乘员舱温降速率以及电池峰值功率方面较串联系统分别有4.51%、50.09%的提升。这意味着串联系统利于实现电池性能与系统长时能耗水平的最优,并联系统利于实现乘员舱舒适度与系统瞬时功率水平的最优。本文研究工作基于电动汽车直冷热管理系统的实验测试与仿真模拟,内容覆盖从电池热管理回路热力调控性能分析到集成耦合系统构架设计探究,从全新的电池状态到老化衰变状态的全生命周期考量,从单一的温度控制到多目标优化管控,较为系统地对新型直冷热管理体系进行探索和研究,相关工作不但具有前瞻性和创新性,并且为后续研究和技术应用奠定基础和提供指导。
秦豹[2]（2021）在《基于非平衡态热力学的热-化-力耦合连续介质理论及应用》文中提出聚合物的固化、水凝胶的溶胀、金属的氧化、锂离子电池中的锂化或脱锂化、生物组织的生长等过程中都普遍存在着质量传输、热交换、物质变换和力学变形等多场耦合问题。热-化-力耦合的动力过程是这些问题的共同特征,对其进行理论研究具有重要意义。热力学第一定律和第二定律在研究系统的本构方程中起着重要的作用。在文献中,关于与环境交换质量的开放系统,热力学定律有多种形式,如何选择一种合理的形式对开放系统进行热力学分析,成为了一个难题。为分析上述热力学定律的合理性和有效性,我们区别于传统混合物理论考虑组分之间开放,混合物整体作为一个封闭的系统,而是基于Biot的观点,选择一个可变形固体作为物质传输介质来建立考虑多组分的连续介质热力学理论框架。通过这样做,就可以厘清常见开放系统热力学定律之间的差异。基于所提出的开放系统连续介质热力学定律,建立了考虑大变形和塑性流动的热-化-力耦合问题的理论模型,该模型可用于预测材料在热和化学环境下的力学行为。不同于其它文献中的理论模型,在该模型中利用化学反应进度和扩散浓度作为两种独立的变量推导了大变形情况下反应和扩散的驱动力:化学亲和势和化学势,这样将扩散和反应区分为两个独立的过程。然后,提出了一种依赖于物质浓度和变形的修正化学反应动力学,以满足耗散不等式。在化学领域中最常用的化学反应动力学表达式是反应物和生成物浓度的幂函数,修正化学动力学是在其基础上将Eshelby应力纳入化学亲和势的表达式中构建的,以反映变形对反应动力学的影响。最后,以金属氧化为例,对模型进行了验证。接下来,应用上面建立的大变形耦合模型模拟锂离子电池硅电极的锂化过程。硅因其在充电容量上的优越性而被广泛地用作锂离子电池的电极。然而,硅的锂化会导致硅电极的两相界面产生较大的变形和显着的应力跃迁,最终可能导致电池的结构失效。为了提高锂离子电池的性能和寿命,对锂化过程进行准确的建模至关重要。近十年来,虽然针对锂化过程建立了许多模型,但大多仅将变形与扩散联系起来,未考虑电化学反应的影响,无法模拟两相界面的形成。在本文中,我们采用热-化-力耦合模型来模拟锂化过程,提出了反应屏障效应来解释由于快速反应导致的两相界面的形成和硅电极的力学行为,如预测锂化过程中大变形塑性流动。此外,通过耦合大变形、化学反应、物质传输和热传导,我们建立了针对化学活性软材料的性连续介质热力学模型。尽管有了大量针对软材料中大变形与扩散耦合问题的研究工作,但仍需要建立完整的软材料热-化-力耦合模型,特别是考虑扩散与反应共存的情况。在本文中,为了考虑扩散与反应之间的耦合关系,我们在亥姆霍兹自由能函数中引入了两种独立的状态变量,即被宿主固体吸收的扩散物质的扩散浓度和化学反应进度。同时,基于化学反应动力学和热力学,建立了非线性反应动力学,不同于以往的线性唯象动力学。为了阐述所提出的模型,利用超弹性本构模型研究了一种具有吸湿水解反应的凝胶,并预测了其在瞬态和稳态下的力化学响应。最后,建立了扩散-反应-变形耦合模型,并在商用有限元软件包ABAQUS中利用用户单元（UEL）子程序实现有限元计算。由于将反应进度和扩散浓度作为两种自变量,化学反应和扩散被视为两个不同的过程,可以推导这两个过程的独立控制方程。因为利用反应速率与化学亲和势之间的指数形式关系代替线性唯象关系来描述反应过程,所以可以模拟无论是在平衡附近或远离平衡的复杂化学反应。本文给出了两个数值算例,一个用于验证模型,另一个用于模拟由化学反应引起的梁的挠曲变形。
王文智[3]（2021）在《Ce-Ga-Cu合金熔体的互扩散行为研究》文中研究说明Ce基非晶合金是典型的大块非晶合金,其独特的物理特性和较强的非晶形成能力是凝聚态物理研究的重要方向。研究Ce基合金熔体中原子的动力学行为有助于理解非晶的形成机理。本文采用多层平动剪切技术系统的研究了Ce基二元、三元合金熔体中原子的扩散行为(Ce80Ga20、Ce80Cu20和Ce70Ga10Cu20)。本文采用多层平动剪切技术测量了Ce基二元合金熔体(Ce80Ga20和Ce80Cu20)的互扩散系数。研究结果表明两合金熔体互扩散系数的温度依赖关系满足Arrhenius关系,两体系的热力学因子均大于1,并且Ce80Ga20合金中值更大。结合Wan等人测量的自扩散系数和本文测得的互扩散系数,发现不能用Darken方程来描述Ce80Cu20体系的互扩散行为,需引入动力学因子S（S在1.14-1.29之间）,这说明热力学因子和动力学因子对互扩散系数均起促进作用,从而使Darken方程失效。通过对Ce-Cu体系交互扩散系数和标准交互扩散系数的分析可知,Ce-Cu熔体中Darken方程的偏离主要由Ce-Cu原子和Cu-Cu原子间的交互扩散系数对其标准交互扩散系数的偏离决定,其中Cu-Cu原子间的相互作用占主导作用。本文采用多层平动剪切技术首次测量了Ce70Ga10Cu20三元合金熔体的互扩散系数。利用全局优化算法对测得的浓度谱进行分析,发现主扩散系数对扩散行为的影响较大,交叉扩散扩散系数影响较小;并通过研究相互作用系数LCe Ga Cu对三元合金熔体互扩散系数的影响,发现三元合金熔体的相互作用系数对三元体系互扩散系数的求解及其重要,同时也说明了其互扩散系数的大小与热力学影响因子有较强的关联。与Ce80Ga20和Ce80Cu20二元合金熔体对比,发现第三组元的添加能降低Ce-Ga-Cu体系中原子的扩散速度,并且Ga元素的抑制作用较Cu元素更明显。本文利用第一性原理分子动力学模拟研究了Ce80Ga20和Ce80Cu20合金熔体中原子的自扩散系数。根据模拟结果和Darken方程来求得互扩散系数与实验数据对比,从而研究自扩散和互扩散的关系。根据计算机模拟的Ce70Ga10Cu20三元合金熔体自扩散系数比例和实验测得的互扩散系数对三元Darken方程进行分析讨论,发现Darken公式并不能准确的描述Ce70Ga10Cu20三元合金熔体自扩散与互扩散的关系,动力学因子在扩散过程中的作用不能忽略。
吴英,何应虎,冯景华[4]（2020）在《温度概念中的物理学思想方法》文中研究说明温度概念在形成过程中包含了丰富的物理学思想方法,概念的建立见抽象概括,温度的测量见分析综合,温标的发展见质疑释疑,统计解释见唯象机理,正负温度见比较推理.
刘朝阳[5]（2020）在《我国典型农田土壤酶和有机碳分解对升温的响应及机理探究》文中认为据ICPP估计到本世纪末全球气温将升高1.8～2.2℃,这将导致海平面上升、极端天气频发等灾难,降低生态系统服务功能和生物多样性,对全球粮食安全和人类健康造成威胁。土壤有机碳（SOC）是陆地生态系统最大的碳库,在全球温室气体平衡中扮演的重要角色,而酶促反应是SOC分解的限速步骤,因此,厘清SOC和土壤酶对升温的响应特征及其耦合关系对土壤固碳减排意义重大。农田生态系统具有相当大的温室气体减排能力,但由于土壤空间的异质性,对我国不同气候带农田SOC固定、累积、周转变化趋势及对气候变化反馈机理还不清楚。基于此,本研究采用微宇宙培养试验,从土壤酶和SOC物理、化学结构及微生物群落组成角度出发,利用土壤酶动、热力学及13C核磁共振和高通量技术,研究了不同气候带农田生态系统SOC分解对升温的响应及环境影响因子。主要获得以下结论:（1）土壤酶活性对升温十分敏感,各气候带土壤碳、氮、磷循环相关酶温度敏感性(Q10)值均大于1,在1.04～2.34之间。不同酶类对升温的响应程度为:纤维二糖水解酶（CBH）>N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）>β-葡萄糖苷酶（BG）>酸性磷酸酶（AcP）>木聚糖酶（BX）。土壤酶Q10随着温度梯度呈逐渐下降趋势。BG、CBH和Cenz的Q10与年均温（MAT）呈显着负相关。土壤酶化学计量Nenz:Penz和Cenz:Penz比值均随温度升高而增加。（2）不同气候带土壤碳、氮、磷循环相关酶最大酶活性(Vmax)随温度升高而增加,Vmax-Q10随温度升高而下降。其中CBH的Vmax-Q10最大。BG的Vmax和Vmax-Q10与MAT显着负相关,随MAT的升高呈线性下降;所测酶类的米氏常数（Km）和Km-Q10没有一致规律,在测定温度范围内呈波动特征,总体表现为0℃时Km值最小;Vmax/Km-Q10对温度的响应符合生理学理论的推测,即低温时微生物为了适应环境降低活化能,高温时提高活化能,是生理学和阿伦尼乌斯理论（Arrhenius theory）联系的桥梁,很好的解决了微生物产生适应性时,土壤酶温度敏感性背离阿伦尼乌斯方程的情况。其对温度的响应主要表现为1)Vmax/Km-Q10先升高后降低;2)先升高后降低,然后再升高;3)先降低后升高。结构方程模型（SEM）显示气候因子（MAT和MAP）通过影响土壤理化性质间接影响Vmax/Km-Q10,其中Km-Q10对其影响最大。粘粒和温度范围对Vmax-Q10影响较大分别0.453、0.775,参数Vmax-Q10和pH因子对Km-Q10影响最大,为0.233和0.252。（3）土壤酶的反应速率常数k随温度升高而增加,在五种测定酶中CBH的k值最低。Vmax-Q10与Ea极显着相关,随Ea线性增加。除西藏（XZ）和海南（HN）样点外,CBH活化能（Ea）最大。Ea在不同气候带间表现为寒冷地区大于温暖地区。Ea受控于MAT、Clay、TOC、pH、MAP和AN因子,其中MAT和Clay对Ea影响最大。随温度升高活化焓（ΔH*）、活化熵（ΔS*）减小,活化自由能（ΔG*）随温度升高变化较小,ΔG*/T值随温度升高而下降。酶-底物复合物形成过程是耗能过程,反应体系的混乱程度与土壤样点和土壤酶类型有关,酶促反应是熵控过程。（4）利用二库模型和物理分组方法研究了不同SOC碳库对升温的响应,二库模型表明升温提高了各碳库的速率常数,降低SOC半周转期。难分解碳库是决定SOC分解温度敏感性大小的决定性碳库。物理分组方法结果表明,矿物结合态有机碳（MinOM）是最大的碳库且难易被降解,粗颗粒有机碳（cPOM）碳库最小,大部分SOC以稳定形式存在。各碳库分解速率大小为:cPOM>fPOM（细颗粒有机碳）>Min OM,各碳库温度敏感性则与之相反。此外,研究了风干再润湿对SOC分解的影响,与鲜土相比风干土壤复水后SOC分解会显着增强,并降低了SOC分解的温度敏感性。SOC分解的温度敏感性与SOC质量相关,符合“碳质量-温度”学说。（5）研究了不同气候带SOC化学结构对升温的响应,结果表明烷氧碳含量随温度升高而降低,烷基碳含量随温度升高而增加。烷基碳与烷氧碳比值（A/O-A）和疏水性指数随温度升高而增加,表明温度升高有利于SOC分解,并使土壤有机碳趋于更加稳定。SOC分解速率和分解程度与SOC官能团密切相关,烷氧碳相对含量与SOC累积分解量极显着负相关,A/O-A与SOC累积分解量呈极显着正相关。含氧烷基碳是影响SOC累积分解量和速率常数k大小的重要官能团。烷氧碳与粘粒和粉粒呈显着正相关,与砂粒、pH呈显着负相关;羰基碳与粘粒和粉粒显着负相关,与砂粒显着正相关。（6）升温显着影响了微生物群落组成和网络结构。细菌OTU丰富度响应比和α多样性对温度的响应呈区域性分布,为先增加后降低（低MAT区）和一直增加（高MAT区）两种类型。细菌群落主要以Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria和Gemmatimonadetes为主,相对丰度占总体的73.47%。不同微生物类群对温度的响应因土壤样点而异,样点是微生物对升温的响应的重要影响因子。此外,温度明显改变了微生物网络结构中物种间的联系和关键物种。黑龙江（HLJ）、西藏（XZ）、辽宁（LN）、湖南（Hu N）样点的微生物网络和陕西（SX）、海南（HN）样点的微生物网络分别在20℃和40℃具有小世界（samall-word）网络特性,表明样点在此温度时网络结构中物种间能量、物质和信息流的传递能力得到增强,效率得到提高。细菌群落与土壤理化性质和气候因子显着相关,其中SOC、TN、pH、MAT和MAP是影响土壤细菌群落重要影响因子。（7）细菌群落与SOC化学结构的网络结构表明作用于SOC化学结构的细菌群落因官能团而异。作用于含氧烷基碳官能团的细菌物种最多,为13个,且均为负联接。COO,NC=O和Alkyl-C最少,均为1,分别为Caulobacteraceae（正联接）和Streptomycetaceae（负联接）。此外,放线菌门的Streptomycetaceae为网络结构中的关键物种。（8）采用结构方程模型（SEM）研究了温度、细菌群落和SOC化学结构之间的关系及对SOC分解的影响,温度、细菌群落和SOC化学结构可解释SOC分解84.6%的变异。温度除直接作用于SOC分解,还通过影响微生物群落和SOC化学结构间接影响SOC分解。微生物和SOC化学结构可相互影响,并作用于SOC分解。（9）BG活性随底物可利用性下降而升高,其温度敏感性对葡萄糖添加的响应因温度区间、培养时间和土壤样品而异,受营养元素调控。葡萄糖的添加提高了CO2释放速率和累积释放量,前期主要受土壤微生物生物量（MBC）的影响,后期主要受BG活性影响。CO2释放速率对葡萄糖添加的响应与pH呈显着负相关,与MAP显着正相关。此外,外源葡萄糖的添加降低了CO2释放速率的温度敏感性。以上结果揭示了土壤酶对升温响应的动力学和热力学机理、SOC分解的生物学-分子机制及SOC和土壤酶的耦合关系,为准确评估农田生态系统的碳排放,增加土壤碳固持、减少碳损失提供了理论依据。
张恒[6]（2020）在《硫酸钠盐渍土盐胀冻胀机理及电化学防治技术研究》文中研究说明在我国西北季节性冻土区分布着大量的盐渍土,受环境温度周期性变化的影响,土体内水盐发生迁移相变,进而引发严重的盐胀冻胀病害,给该地区工程建设、农业生产和生态环境带来不利影响。盐渍土的盐胀冻胀变形是极其复杂的物理化学过程,受土质条件、盐分种类及含量、气候变化和人类活动等诸多因素的影响,而其中硫酸盐渍土的变形最为严重。青藏高原是“一带一路”沿线的重要地区,分布着大量硫酸盐渍土,且气候变化剧烈,昼夜温差大,年蒸发量大于降雨量,受毛细引力和土水势的驱动,地下水携带硫酸盐不断的向浅部土层迁移结晶,给已有公路、铁路路基造成极大的危害,严重影响社会经济发展。随着“一带一路”倡议的进一步实施,更多的基础设施将会面临盐胀冻胀问题。因此,如何防治青藏高原地区盐胀冻胀病害,服务于“一带一路”沿线工程经济建设,成为亟需解决的问题。首先,硫酸盐渍土的变形与多种因素有关,而盐分则会改变土体的热学性质,如导热系数,影响盐渍土冻结深度和最终冻胀量。现存导热系数模型将盐渍土孔隙溶液当做纯水研究,忽略了盐分对土体导热系数的影响,这与实际情况不符;其次,已有研究大都针对于水盐结晶压力下盐渍土的膨胀变形,忽略了结晶吸力和冷缩效应,无法描述硫酸盐渍土降温过程中的冻缩现象。然后,一般物理化学防治措施虽然一定程度上起到抑制盐胀冻胀病害的作用,但却受到环境及土体渗透性的影响,处理深度及范围有限,且并不适用于已有路基,因而需要一种更加高效的原位防治技术。基于以上分析,本文选取青藏高原硫酸钠盐渍土为试验对象,研究盐渍土导热特性、水盐迁移规律、冻结温度和结晶过程等,揭示了盐渍土冻缩、膨胀变形机理,并提出了电化学防治盐胀冻胀技术,主要研究内容和结论如下:（1）结合热力学相关理论,明确了盐分对导热系数的影响机理,并建立了正负温下青藏高原硫酸钠盐渍土导热系数预测模型。研究了不同温度及冻融循环次数下土体导热系数的变化规律,并依据灰色关联度理论分析了冻融循环次数、盐分含量、环境温度三者对导热系数的影响程度。（2）进行不同硫酸钠含量、不同温度梯度及溶液补给条件下室内单向冻结试验,研究了冻结稳定后各土样温度分布、冻结深度、冻胀量、水盐分布、干密度和冻土构造的差异,阐明了水-热-盐耦合作用下硫酸钠盐渍土变形规律,并进一步论述了盐分改变土体热学性质并最终影响冻深及冻胀量的机理。（3）结合盐溶液及土体孔隙结构的影响,建立了青藏高原硫酸盐渍土冻结温度计算公式。运用阿伦尼乌斯公式及分子成核理论描述水盐结晶相变的动态过程,并计算得到了水盐结晶量和结晶压力的变化。综合考虑冻结过程中孔隙水压力、结晶压力、结晶吸力和温度效应对盐渍土变形的影响,得出了盐渍土变形计算公式,描述盐渍土冻缩及膨胀变形。（4）建立了电渗理论排水模型,并结合室内电渗试验加以验证。分析了硫酸钠盐渍土电渗排水及土体内钠离子和硫酸根离子含量的变化。根据试验结果提出了电渗联合氯化钙溶液的方法处理盐渍土,并从排水量、力学强度、微观结构等方面加以阐述,表明了其中的防治机理,确定了最佳氯化钙溶液浓度。
郑煜[7]（2020）在《低温下太阳能路灯蓄电池组保温加热系统研究》文中进行了进一步梳理太阳能路灯是一种新型的具有可持续发展特征的照明模式。太阳能路灯相比于传统路灯安装简单、节约成本、节省能源、绿色环保。但是在低温环境下,太阳能路灯中的蓄电池组性能会下降,严重影响太阳能路灯的照明时间和使用寿命,限制了路灯在高寒等地区的使用。为了确保太阳能路灯在低温环境下的正常使用,需对低温环境下的太阳能路灯蓄电池组进行保温加热研究。本论文依托与深圳源创智能照明有限公司的科研开发项目,针对公司生产的某款新型太阳能路灯并根据蓄电池组的充放电原理及传热学理论对蓄电池组进行低温性能测试并设计保温加热系统。完成的主要内容如下:（1）参照电池的相关测试标椎,对深圳源创智能照明有限公司生产的太阳能路灯中的蓄电池组进行了低温性能测试,并得出蓄电池组的放电容量、放电电压及充放电次数随温度的降低而减小,因此需对太阳能路灯中的蓄电池组进行保温加热研究。（2）对蓄电池组的传热方式进行了确定并对蓄电池组的热物性参数进行了理论计算,基于以上理论基础,建立了蓄电池组的三维热模型并分析了外部环境对模型的影响从而验证了该热模型的正确性。（3）根据传热学理论,分别建立了保温模型、加热模型及保温加热模型。通过保温模型模拟不同保温材料及保温层厚度对蓄电池组的保温效果,确定了保温系统所需的保温层;通过加热模型模拟不同加热元件及加热元件安装方式对蓄电池组的加热效果,确定了加热系统所需的加热元件及加热元件的安装方式;最后通过保温加热模型数值模拟分析了保温加热系统对低温下的太阳能路灯蓄电池组的保温加热效果。（4）为验证仿真分析选择的保温材料和保温层厚度及加热方式和安装方式的正确性,进行了保温试验、加热试验及保温加热试验。通过数值模拟、试验分析及参考太阳能路灯的安装环境及特点设计出适合太阳能路灯的保温加热系统。本研究结果为太阳能路灯在低温环境下的保温加热研究提供了基础,对低温环境下改善蓄电池组的使用性能具有一定的参考价值。
陆金成[8]（2020）在《三端口量子点系统热电输运》文中研究指明随着社会的高速发展,不可再生能源的消耗的不断增加和能源供应问题的日益加剧,对于追求可再生能源和能量的二次应用已经成为当下的一个紧急任务。未来科技的一个重要挑战是制造具有高能量效率、多功能、少材料耗费的智能设备。热电效应可以将环境中的废弃热量转换成电能,且热电能量转换具有无机械损耗、无噪音、长寿命等优势,是优质的可再生能源来源。近年来,纳米技术和热功转换重新推动了纳米器件的研究,如热电整流器、热晶体管等。量子热电输运有助于我们探测微纳尺度下粒子输运的性质,帮助寻找高热导的材料以开发全新的散热器件。本文首先讨论描述各种介观或者纳米系统中的稳态输运性质和纳米尺度下热-功转换的基本问题,并详细介绍了量子热机和热电器件的理论和实验进展。而在计算模型和方法上,主要利用Landauer-Buttiker公式及平衡和非平衡格林函数理论,研究多自由度介观系统的非平衡统计、输运等,将非平衡统计物理、开放量子系统和量子光学有机融合起来,并与最新的实验进展相互结合。具体内容如下:一、热电合作效应可以提高量子三端口量子热机的能量效率和功率。通过考虑量子点的弹性隧穿,我们研究了三端量子热机的效率和功率,在三端几何结构的推动下,三端量子热机可以同时在两个通道中产生电流的同时,只有一个热电流被利用。这两个通道中的电流可以根据他们的信号以相消或者相干的方式叠加。电流之间的相干叠加提高了热机的效率和功率,我们将这种相干增强称之为合作效应,此种理论在三端口系统的能量获取具有普适性。二、建立了具有两个独立输出电流和一个输入热电流的三端口量子热机的最佳效率和功率理论。首先我们推导出破缺时间反演对称性下具有多个输出电流的三端量子热机的最大效率、功率以及它们之间的权衡关系。利用此公式,我们计算了基于各种物理参数下的量子点三端口热机的最大效率和功率。通过具体的数值计算结果,我们发现采用两个输出电流的装置超越了传统的只有一个输出电流的量子热机,可以大幅度地扩大量子热机的参数范围,进一步提高效率和功率,从而为实现高性能热电器件提供了有效的途径。三、三端量子点电路量子电动力学系统作为热电二极管和晶体管。基于量子点电路量子电动力学系统中的最新突破,从量子光学器件的角度出发,实现了在热电装置领域的应用。使用Keldysh非平衡格林函数方法证明了腔耦合双量子点系统可以作为优良的量子热电二极管和晶体管。基于精确极化子变换的二阶微扰方法,我们发现热电输运性质对电子-光子相互作用的依赖性超出了传统二阶微扰理论的预测。我们证明了放置在有限偏置电压下与超导腔量子电动力学结构集成的量子点系统,由于强光-物质相互作用导致了显着的电整流和Peltier整流效应。由于光子辅助的非弹性输运,我们进一步发现了在线性响应区域内的热晶体管效应,这为量子热电器件开辟了一个前沿领域。四、在量子点电路量子电动力学系统中实现光子增益。利用Keldysh非平衡格林函数方法,我们研究了耦合到量子点系统的非平衡微波光子腔的光子和电子特性,证明了在线性响应区域,双量子点系统可以作为微腔光子的增益媒介,通过对谱函数、传输函数和相位响应的计算,发现电子-声子和电子-电子相互作用可以提高光子增益,并近一步阐明了这种效应是实现光子源量子器件的关键,为实现光子传输和放大提供了具体的方向。最后我们总结了本论文的研究工作,并简要讨论了下一步的工作方向。
项李志[9]（2020）在《颗粒尺度电化学-机械模型构建与应用研究》文中研究说明锂离子电池因其优异的性能在便携电子产品、新能源储能装置以及动力电池领域得到了广泛应用。在电池研发制备过程中,若能对研发中电池的内外特性进行预测,对电池研发周期的缩短具有重要意义。传统锂离子电池模型能够较为准确的预测电池充放电行为,但其存在很多缺陷,特别是他的均质化处理虽然提高了模型仿真速度,但无法对电池微观结构进行建模仿真。本文对电池微观尺度建模进行了研究,从模型参数获取构建以及设计等方面开展。针对镍钴锰三元石墨全电池,采用实验手段获取其正负极固相扩散系数、开路电势等内部参数,在小形变和平面应变假设下,推导了电极颗粒的力学方程和扩散方程,构建颗粒尺度下的电化学-机械模型。在此基础上,对活性颗粒微观结构以及实际制备过程的改性方法进行数学建模,利用模型对活性颗粒材料的电化学及力学性能进行研究分析,挖掘影响活性颗粒容量发挥及机械稳定的限制条件。结果表明活性颗粒半径和固相扩散系数对活性材料容量发挥及机械稳定性都是高敏感参数,而杨氏模量仅对机械稳定性是敏感参数,膨胀系数则对两个特性具有低敏感性,梯度渐变形式的核壳结构设计能够有效地提高活性颗粒的机械稳定性、降低界面相内应力从而降低锂离子在界面处的传输阻力。将上述模型引入传统电化学模型中,开发了包含颗粒尺度的三维异构电化学-机械模型,该模型能够同时考察颗粒尺度下以及电极层中的电化学-机械耦合过程。通过分析模型在放电过程中内部物理量的分布情况,发现电极中靠近隔膜端的活性颗粒率先发生嵌脱锂反应,并呈现向集流体“扩散”的趋势,并且电池倍率性能受限的主要原因是电池电极层“紧密”堆叠活性颗粒致使液相锂离子浓度和液相电势梯度化导致的活性颗粒脱嵌锂程度不均匀。虽然“紧密”压实的电极能够有效的防止活性颗粒因自身内应力破碎,但对导电/粘结剂的机械强度要求也变得更加严格。为此引入了“梯度化”设计堆叠模型,结果显示“梯度”堆叠模型中隔膜端活性颗粒较小的粒径一方面能够使其迅速达到饱和锂离子浓度,从而降低其表面反应速率,使电化学反应速率中心向集流体侧“扩散”,进而使电极层内部活性颗粒容量能够得到释放,提高电池放电容量,另一方面较小的活性颗粒粒径使颗粒表面扩散诱导应力更小,形变更小,从而导致隔膜端活性颗粒对导电/粘结剂的作用更加小,使得电极层表面的导电/粘结剂结构更加稳定,有利于整个电极层的稳定。本文开发的电化学-机械模型能够在宏观结构以及微观结构进行仿真设计,为不同材料体系下活性颗粒以及电极层结构设计提供指导。
陈宗芳[10]（2020）在《吉林西部盐渍土冻结温度预测及水盐迁移规律研究》文中指出我国盐渍土大量分布于季节冻土区和多年冻土区。分布在季节冻土区和多年冻土区的盐渍土具有普通盐渍土和冻土的双重性质。随着经济发展,盐渍化冻土对工程建设的危害日益凸显。为了应对盐渍土地区的工程病害问题,为盐渍化冻土区的工程建设提供基础支撑,对盐渍化冻土在冻结过程中的水盐特性等的研究显得越来越迫切。不同的盐分具有不同的理化性质,从而影响盐渍土体的工程性质。松嫩平原盐渍化土体大部分为苏打盐渍土,盐分主要以NaCO3和NaHCO3为主。NaHCO3水溶液的共晶温度较高,为-2.23℃。NaHCO3的物理化学性质具有独特性,因此NaHCO3盐渍土在冻结过程中的冻结温度、水盐迁移等势必表现出与其他盐类盐渍土不同的规律。国内外对NaHCO3盐渍土的研究相对较少。因此,针对NaHCO3盐渍土进行冻结温度及水盐迁移规律研究,具有重要的理论与现实意义。本文以吉林西部乾安县的苏打盐渍土为研究对象,通过室内试验对不同含盐量的NaHCO3盐渍土的冻结温度、冻土构造及冻胀变形规律、水分迁移和盐分迁移规律进行了系统的研究。基于热力学理论,建立了NaHCO3盐渍土的冻结温度预测模型。利用物理化学理论二元体系相图,对土体孔隙溶液在降温过程中的相变顺序进行了判断。结合孔隙溶液相变规律,建立了考虑固相盐分冻结过程中结晶条件的NaHCO3盐渍土的水盐迁移模型。主要工作如下:（1）通过室内试验对乾安地区盐渍土样洗盐前后的物质组成、理化性质进行了测试与分析。乾安盐渍土的颗粒组成以粉粒为主,黏粒次之,含部分砂粒,具有较好的水分迁移粒径条件。原生矿物含量较高,次生矿物以粘土矿物为主。NaHCO3是乾安盐渍土的主要盐分,研究土样属于典型的苏打盐渍土。（2）根据热力学平衡关系,探讨了盐渍土孔隙溶液低温结晶的物理化学过程,推导冻结过程中溶液浓度和固液界面曲率与冻结温度的关系。利用Pitzer离子模型结合孔隙指标建立了NaHCO3盐渍土冻结温度的预测模型。通过室内试验测试不同NaHCO3含量土样的冻结温度,并结合前人的试验成果分别对模型进行了验证。（3）基于水溶液二元体系相图理论,探讨了盐渍土冻结过程中孔隙溶液的相变过程。利用相图理论,对不同初始浓度的NaHCO3盐渍土降温过程中,土体孔隙溶液中盐分和水分的结晶顺序和变化规律进行了分析。为后续分析NaHCO3盐渍土水盐迁移规律和机制以及数值模拟提供了理论基础。（4）对不同补水条件（开放/封闭）、不同含盐量重塑土进行室内单向冻结试验。利用传感器来实时监测试样垂向不同深度上处温度、含水率和含盐量变化和冻胀变形量。分析了不同条件下NaHCO3盐渍土的冻胀变形规律、冻土构造以及试样内的水热盐迁移规律及机制。（5）在探讨了NaHCO3盐渍土孔隙溶液低温结晶的物理化学过程及冻结过程中孔隙溶液相变顺序的基础上,考虑土体孔隙中盐分的结晶过程,以及土体中存在的结晶相盐分,根据土体体积的热量和质量守恒方程,构建水分、热量、溶质运动方程,建立NaHCO3盐渍土水热盐耦合数学模型。采用COMSOL Multiphysics有限元软件中自定义偏微分方程模块进行求解,对NaHCO3盐渍土水盐迁移的规律进行计算分析。利用NaHCO3盐渍土水盐迁移室内试验结果验证了模型在固定边界条件下的有效性。
二、正负温度系统下的热力学第三定律（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、正负温度系统下的热力学第三定律（论文提纲范文）
（1）电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动力电池热管理技术 |
| 1.2.2 电动汽车热管理集成技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 热管理实验系统电池直冷回路热流调控分析 |
| 2.1 直冷热管理系统方案 |
| 2.2 热管理系统实验设计 |
| 2.2.1 直冷系统及其主要部件 |
| 2.2.2 测控系统及不确定分析 |
| 2.3 电池直冷热管理基本特性实验研究 |
| 2.3.1 流动与传热特征分析 |
| 2.3.2 过程调控影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 直冷热管理系统模型及验证 |
| 3.1 动力组件及热流传输 |
| 3.1.1 电池组件模型 |
| 3.1.2 流体动力学模型 |
| 3.2 热管理直冷系统构件 |
| 3.2.1 压缩机模型 |
| 3.2.2 换热器模型 |
| 3.2.3 阀体模型 |
| 3.3 补充元件及系统框架 |
| 3.3.1 乘员舱模型 |
| 3.3.2 电机驱动模型 |
| 3.3.3 直冷系统模型 |
| 3.4 验证实验与方法 |
| 3.4.1 电池组件验证 |
| 3.4.2 循环回路部件验证 |
| 3.4.3 直冷系统验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 直冷条件下电池热管理与空调耦合特性研究 |
| 4.1 耦合系统串并关联与分析 |
| 4.2 直冷热管理系统典型特征 |
| 4.2.1 最佳制冷剂充注量 |
| 4.2.2 热力过程(火用)熵能变性 |
| 4.2.3 直冷耦合系统典型性能特征 |
| 4.3 直冷热管理系统调控分析 |
| 4.3.1 电动汽车结构及车载控制 |
| 4.3.2 耦合系统控制策略 |
| 4.3.3 车载温控与能量变动性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于电池全生命周期热衰变行为及直冷热控处理 |
| 5.1 电池衰变预置分析与方法确定 |
| 5.2 电池热衰变耦合效应与均一性分析 |
| 5.2.1 数值分析设置 |
| 5.2.2 典型老化衰变特征 |
| 5.2.3 电池热场与老化衰变耦合作用影响 |
| 5.2.4 电池性能参数均一性优化分析 |
| 5.3 电池全生命周期的热控影响与处理 |
| 5.3.1 计算分析条件 |
| 5.3.2 环境温度周期性影响 |
| 5.3.3 电池荷电状态影响 |
| 5.3.4 直冷系统电池全生命周期温控追踪 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 电动汽车直冷热管理系统多目标管控优化研究 |
| 6.1 常态控制方法与应对 |
| 6.2 基于控变参数敏感性的热管理系统控制关联 |
| 6.2.1 敏感性分析方法 |
| 6.2.2 典型系统参数敏感分析算例 |
| 6.3 多热力过程耦合直冷系统控制优化 |
| 6.3.1 多目标优化确定与算法 |
| 6.3.2 典型模式下优化结果分析 |
| 6.4 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 本文工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 作者简介与在学期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）基于非平衡态热力学的热-化-力耦合连续介质理论及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 热-化-力耦合理论的研究现状 |
| 1.2.1 开放系统的连续介质热力学 |
| 1.2.2 热-化-力耦合理论的发展 |
| 1.2.3 现有理论存在的不足 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 开放系统的连续介质热力学理论框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论框架 |
| 2.2.1 质量平衡 |
| 2.2.2 一般输运定理 |
| 2.2.3 动量定理 |
| 2.2.4 动量矩定理 |
| 2.2.5 热力学第一定律 |
| 2.2.6 热力学第二定律 |
| 2.3 热力学定律的讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 热-化-力耦合大变形理论及金属氧化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论框架 |
| 3.2.1 运动学和化学反应 |
| 3.2.2 平衡定律和熵增不等式 |
| 3.2.3 状态方程 |
| 3.2.4 动力学方程 |
| 3.2.5 客观性原则 |
| 3.3 金属氧化案例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硅电极锂化的扩散-反应-变形耦合模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 硅电极的锂化 |
| 4.3.1 塑性流动 |
| 4.3.2 斐克定律 |
| 4.3.3 锂化反应动力学 |
| 4.3.4 有限差分计算 |
| 4.3.5 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 软物质的热-化-力耦合模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.3 案例 |
| 5.3.1 无约束立方体凝胶中的反应和扩散 |
| 5.3.2 水解反应引起的瞬态响应 |
| 5.3.3 单轴拉伸的稳态变形 |
| 5.3.4 力化加载条件下的瞬态响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 扩散-反应-变形耦合理论的有限元模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论模型 |
| 6.2.1 守恒定律和热力学 |
| 6.2.2 本构关系和定解条件 |
| 6.3 有限元模型及实现 |
| 6.4 案例 |
| 6.4.1 具体本构关系 |
| 6.4.2 平面八节点单元 |
| 6.4.3 验证模型 |
| 6.4.4 悬臂梁的弯曲变形 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 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）Ce-Ga-Cu合金熔体的互扩散行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 扩散的基本概念及其分类 |
| 1.1.1 菲克第一定律 |
| 1.1.2 菲克第二定律 |
| 1.1.3 自扩散 |
| 1.1.4 互扩散 |
| 1.1.5 达肯方程 |
| 1.2 金属熔体扩散行为的研究现状 |
| 1.2.1 一般合金熔体扩散行为的研究现状 |
| 1.2.2 非晶合金熔体扩散行为的研究现状 |
| 1.3 Ce基非晶合金及其熔体的扩散行为 |
| 1.3.1 Ce-基非晶合金 |
| 1.3.2 Ce-基金属熔体中原子的扩散行为研究概述 |
| 1.4 本文的研究内容及意义 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 本文的研究意义 |
| 第二章 金属熔体的扩散理论及其测量方法 |
| 2.1 金属熔体的扩散理论 |
| 2.1.1 Arrhenius关系 |
| 2.1.2 VFT方程 |
| 2.1.3 Stokes-Einstein方程 |
| 2.1.4 Mode-Coupling Theory(MCT)理论 |
| 2.2 金属熔体扩散系数的测量方法 |
| 2.2.1 长毛细管法 |
| 2.2.2 长毛细管-熔池法 |
| 2.2.3 准弹性中子散射 |
| 2.2.4 旋切单元法 |
| 2.2.5 X-射线成像技术(XRR) |
| 2.2.6 滑动剪切技术 |
| 2.2.7 多层平动剪切技术 |
| 第三章 实验方案及测量方法 |
| 3.1 实验方案的概述 |
| 3.2 金属熔体扩散样品的制备 |
| 3.2.1 金属熔体扩散偶样品母材的制备 |
| 3.2.2 金属熔体合金样品的熔炼和吸铸 |
| 3.2.3 合金样品的DSC实验 |
| 3.3 多层平动剪切技术实验的详细流程 |
| 3.3.1 多层平动剪切技术所使用的实验设备 |
| 3.3.2 多层平动剪切实验样品的制备与装配 |
| 3.3.3 多层平动剪切实验的预热升温阶段 |
| 3.3.4 多层平动剪切实验的等温扩散阶段 |
| 3.3.5 多层平动剪切实验的冷却阶段 |
| 3.4 金属熔体扩散样品成分的分析测试 |
| 第四章 Ce_(80)Ga_(20)和Ce_(80)Cu_(20)合金熔体的扩散行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二元合金熔体互扩散的基本理论 |
| 4.3 Ce_(80)Ga_(20)和Ce_(80)Cu_(20)合金熔体互扩散实验研究 |
| 4.3.1 扩散样品的DSC实验结果 |
| 4.3.2 Ce_(80)Ga_(20)和Ce_(80)Cu_(20)合金熔体的互扩散实验 |
| 4.3.3 Ce_(80)Ga_(20)合金熔体的互扩散实验结果 |
| 4.3.4 Ce_(80)Cu_(20)合金熔体的互扩散实验结果 |
| 4.3.5 Ce_(80)Ga_(20)和Ce_(80)Cu_(20)合金熔体的互扩散系数汇总 |
| 4.4 Ce_(80)Ga_(20)和Ce_(80)Cu_(20)合金熔体的热力学参数计算 |
| 4.5 Ce_(80)Cu_(20)合金熔体的自扩散和互扩散的关系 |
| 4.6 Ce基二元合金熔体互扩散系数的对比分析 |
| 4.7 第一性原理计算研究合金熔体的自扩散行为 |
| 4.7.1 第一性原理计算的简述 |
| 4.7.2 第一性原理计算结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 Ce_(70)Ga_(10)Cu_(20)非晶合金熔体的扩散行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三元合金互扩散系数的分析方法 |
| 5.2.1 扩散路径法 |
| 5.2.2 平方根扩散系数法 |
| 5.2.3 卡方拟合法 |
| 5.2.4 全局优化算法 |
| 5.3 Ce_(70)Ga_(10)Cu_(20)非晶合金熔体的互扩散实验结果 |
| 5.3.1 扩散样品的DSC测试结果 |
| 5.3.2 Ce_(70)Ga_(10)Cu_(20)扩散偶在不同温度下的扩散浓度谱 |
| 5.4 Ce_(70)Ga_(10)Cu_(20)三元合金熔体互扩散系数的分析与讨论 |
| 5.4.1 以Ga原子为溶剂求解三元合金互扩散系数 |
| 5.4.3 以Cu原子为溶剂求解三元合金互扩散系数 |
| 5.4.4 Ce-Ga、Ce-Cu以及Ce-Ga-Cu合金熔体的互扩散对比 |
| 5.5 三元Darken公式 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的学术活动及成果情况 |
（4）温度概念中的物理学思想方法（论文提纲范文）
| 1 概念的建立见抽象概括 |
| 2 温度的测量见分析综合 |
| 3 温标的发展见质疑释疑 |
| 4 统计解释见唯象机理 |
| 5 正负温度见比较推理 |
（5）我国典型农田土壤酶和有机碳分解对升温的响应及机理探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 土壤酶对升温响应的研究进展 |
| 1.3.1 升温对土壤酶活性的影响 |
| 1.3.2 升温对土壤酶动力学的影响 |
| 1.3.3 升温对土壤酶热力学的影响 |
| 1.4 土壤有机碳分解对升温响应的研究进展 |
| 1.4.1 土壤微生物群落组成的影响 |
| 1.4.2 有机碳数量和质量的影响 |
| 1.4.3 有机碳组分的影响 |
| 1.4.4 土壤水分的影响 |
| 1.5 研究目的和内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 研究区域和研究方法 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.2 供试土样 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 不同气候带土壤酶活性特征对升温的响应 |
| 2.3.2 不同气候带有机碳分解对升温的响应 |
| 2.3.3 外源添加物对土壤酶和有机碳分解温度敏感性的影响 |
| 2.4 数据处理和统计 |
| 第三章 升温对土壤酶活性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 供试土壤 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.2.3 数据计算 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 温度对土壤酶活性的影响 |
| 3.3.2 温度对土壤酶的温度敏感性的影响 |
| 3.3.3 温度对土壤酶生态计量学的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 升温对土壤酶动力学特征的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 供试土壤 |
| 4.2.2 试验方法 |
| 4.2.3 土壤酶动参数计算 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 升温对土壤酶动力学参数的影响 |
| 4.3.2 升温对土壤酶动力学参数温度敏感性的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 升温对土壤酶热力学参数的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 供试土壤 |
| 5.2.2 试验方法 |
| 5.2.3 土壤酶热力学参数计算 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 不同温度下土壤碳、氮、磷循环相关酶的反应速率常数 |
| 5.3.2 不同气候带土壤碳、氮、磷循环相关酶的活化能 |
| 5.3.3 活化能和土壤酶动力学参数的关系 |
| 5.3.4 不同气候带土壤酶ΔH~*、ΔS~*和ΔG~* |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 升温对土壤有机碳分解的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 供试土壤 |
| 6.2.2 试验方法 |
| 6.2.3 土壤有机碳分解参数计算公式 |
| 6.2.4 二库模型 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 升温对不同气候带土壤有机碳分解(原土)的影响 |
| 6.3.2 鲜土和风干再润湿处理对土壤有机碳分解的影响 |
| 6.3.3 升温对不同气候带土壤各碳库有机碳分解的影响 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 升温对土壤有机碳化学结构特征的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 供试土壤 |
| 7.2.2 试验方法 |
| 7.2.3 固体~(13)C-核磁共振测定方法 |
| 7.2.4 固体~(13)C-核磁共振波谱图不同功能区划分 |
| 7.2.5 固体~(13)C-核磁共振结果分析方法 |
| 7.3 结果与分析 |
| 7.3.1 温度对土壤有机碳化学结构的影响 |
| 7.3.2 土壤有机碳分解与其化学结构的关系 |
| 7.4 讨论 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 升温对土壤微生物群落结构的影响 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 材料与方法 |
| 8.2.1 供试土壤 |
| 8.2.2 试验方法 |
| 8.2.3 土壤微生物群落测定方法 |
| 8.3 结果与分析 |
| 8.3.1 不同温度下土壤细菌的分布特征 |
| 8.3.2 温度对不同气候带土壤中细菌相对丰度和多样性的影响 |
| 8.3.3 温度对土壤细菌群落结构的影响 |
| 8.3.4 理化性质和气候因子对细菌群落结构的影响 |
| 8.3.5 土壤细菌群落组成与土壤有机碳化学结构的关系 |
| 8.3.6 细菌群落组成和有机碳化学结构对土壤有机碳分解的影响分析 |
| 8.4 讨论 |
| 8.5 小结 |
| 第九章 添加葡萄糖对土壤酶和二氧化碳释放速率温度敏感性的影响 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 材料与方法 |
| 9.2.1 供试土壤 |
| 9.2.2 试验方法 |
| 9.2.3 土壤酶动力学和碳分解参数计算公式 |
| 9.3 结果与分析 |
| 9.3.1 葡萄糖的添加对土壤酶和微生物生物量碳的影响 |
| 9.3.2 葡萄糖的添加对二氧化碳释放速率的影响 |
| 9.3.3 葡萄糖的添加对土壤酶和二氧化碳释放速率温度敏感性的影响 |
| 9.4 讨论 |
| 9.5 小结 |
| 第十章 主要结论和展望 |
| 10.1 主要结论 |
| 10.2 主要创新点 |
| 10.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）硫酸钠盐渍土盐胀冻胀机理及电化学防治技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盐渍土冻结温度研究 |
| 1.2.2 盐渍土水盐迁移过程 |
| 1.2.3 盐渍土水盐结晶过程 |
| 1.2.4 盐渍土结晶压力与变形 |
| 1.2.5 盐胀冻胀防治技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本文创新之处 |
| 第二章 硫酸钠盐渍土热学特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 导热系数室内试验 |
| 2.2.1 试验测试装置 |
| 2.2.2 试验土样及制备 |
| 2.3 导热系数模型 |
| 2.3.1 导热系数基础模型 |
| 2.3.2 盐渍土导热系数模型 |
| 2.3.3 盐渍土导热系数模型验证 |
| 2.3.4 冻结盐渍土导热系数模型 |
| 2.3.5 冻结盐渍土导热系数模型验证 |
| 2.4 冻融循环下土体导热系数变化 |
| 2.4.1 导热系数随温度的变化 |
| 2.4.2 导热系数随冻融循环次数变化 |
| 2.4.3 冻融循环下土体微观结构变化 |
| 2.5 灰色关联度分析方法 |
| 2.5.1 灰色关联度理论 |
| 2.5.2 灰色关联度的计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 硫酸钠盐渍土水盐迁移过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 迁移驱动力 |
| 3.2.1 水分迁移驱动力 |
| 3.2.2 盐分迁移驱动力 |
| 3.3 室内水盐迁移试验 |
| 3.3.1 试验装置 |
| 3.3.2 试样制备 |
| 3.3.3 试验过程 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.4.1 温度变化规律 |
| 3.4.2 温度影响因素分析 |
| 3.4.3 冻结深度与冻结速率 |
| 3.4.4 冻胀量变化 |
| 3.4.5 含水量变化 |
| 3.4.6 含盐量变化 |
| 3.4.7 干密度变化 |
| 3.4.8 冻土构造 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 硫酸钠盐渍土变形机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冻结温度分析 |
| 4.2.1 硫酸钠溶液冻结温度分析 |
| 4.2.2 硫酸钠盐渍土冻结温度分析 |
| 4.3 水结晶过程分析 |
| 4.3.1 水结晶速率 |
| 4.3.2 水结晶压力 |
| 4.4 盐结晶过程分析 |
| 4.4.1 盐结晶速率 |
| 4.4.2 盐结晶压力 |
| 4.5 硫酸钠盐渍土变形机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 硫酸钠盐渍土电化学防治技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电渗概述 |
| 5.2.1 电渗机理 |
| 5.2.2 电渗试验研究 |
| 5.2.3 电渗理论模型 |
| 5.3 电渗排水研究 |
| 5.3.1 电渗排水速率 |
| 5.3.2 电渗排水室内试验 |
| 5.4 电渗离子迁移研究 |
| 5.4.1 离子迁移理论 |
| 5.4.2 离子迁移试验 |
| 5.5 盐胀冻胀试验 |
| 5.5.1 试验设计 |
| 5.5.2 未电渗土样盐胀冻胀分析 |
| 5.5.3 电渗后土样盐胀冻胀分析 |
| 5.6 电渗联合法 |
| 5.6.1 电渗联合纳米蒙脱土 |
| 5.6.2 电渗联合氯化钙溶液 |
| 5.6.3 冻融循环试验 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 主要研究结论 |
| 2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）低温下太阳能路灯蓄电池组保温加热系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磷酸铁锂电池的低温性能研究 |
| 1.2.2 保温加热研究 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 太阳能路灯蓄电池组低温性能试验及分析 |
| 2.1 磷酸铁锂电池的组成及工作原理 |
| 2.1.1 磷酸铁锂电池的结构组成 |
| 2.1.2 磷酸铁锂电池的工作原理 |
| 2.2 不同温度下磷酸铁锂电池组的性能试验 |
| 2.2.1 试验平台及测试对象 |
| 2.2.2 电池性能测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 蓄电池组三维热模型的建立 |
| 3.1 热模型理论基础 |
| 3.1.1 ABAQUS软件平台 |
| 3.1.2 传热学方式 |
| 3.1.3 导热理论基础 |
| 3.2 蓄电池组的热物性参数 |
| 3.2.1 比热容 |
| 3.2.2 导热系数 |
| 3.3 蓄电池组热模型的建立 |
| 3.3.1 工况概述 |
| 3.3.2 热模型的建立 |
| 3.3.3 结论与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 保温加热系统的数值模拟 |
| 4.1 保温系统的数值模拟 |
| 4.1.1 保温材料特性 |
| 4.1.2 保温模型的数学模型 |
| 4.1.3 保温模型的建立 |
| 4.1.4 结果与分析 |
| 4.2 加热系统的数值模拟 |
| 4.2.1 加热方式特性 |
| 4.2.2 加热模型的数学模型 |
| 4.2.3 加热模型的建立 |
| 4.2.4 结果与分析 |
| 4.3 保温加热系统数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 保温加热系统的试验研究 |
| 5.1 保温试验 |
| 5.1.1 试验方案设计 |
| 5.1.2 试验平台的搭建 |
| 5.1.3 试验结果分析 |
| 5.2 加热试验 |
| 5.2.1 试验方案设计 |
| 5.2.2 试验平台的搭建 |
| 5.2.3 试验结果分析 |
| 5.3 保温加热系统试验 |
| 5.3.1 试验方案 |
| 5.3.2 试验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 攻读学位期间参与的科研项目 |
（8）三端口量子点系统热电输运（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米尺度下热-功转换的基本问题 |
| 1.1.1 量子点简介 |
| 1.1.2 传统热电材料和量子热电材料之间的比较 |
| 1.1.3 Peltier效应和Seebeck效应 |
| 1.1.4 量子热电输运的实验进展 |
| 1.2 稳态量子热机 |
| 1.2.1 量子热机简介 |
| 1.2.2 线性响应和Onsager互易关系 |
| 1.2.3 热电品质因数 |
| 1.2.4 最大功率处效率 |
| 1.2.5 功率效率之间关系 |
| 1.2.6 破缺时间反演对称性下的系统 |
| 1.3 论文研究内容和章节安排 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 计算模型和方法 |
| 2.1 Landauer-Buttiker公式 |
| 2.1.1 单通道输运情况 |
| 2.1.2 多通道输运情况 |
| 2.1.3 电流的计算 |
| 2.2 格林函数理论 |
| 2.2.1 二次量子化 |
| 2.2.2 格林函数 |
| 2.2.3 涨落-耗散定理 |
| 2.2.4 格林函数的微扰展开 |
| 2.3 非平衡格林函数方法计算介观半导体中的输运性质 |
| 2.3.1 介观隧穿结构中的非平衡结构 |
| 2.3.2 哈密顿量 |
| 2.3.3 电流的一般表达式 |
| 2.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 单量子点三端口弹性输运中的热电合作效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 量子三端热机的线性响应系数 |
| 3.3 热电合作效应:一种几何解释 |
| 3.4 各种结构下的热电合作效应 |
| 3.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 具有双输出电流的三端口量子热机的最佳效率和功率 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型和框架 |
| 4.3 破缺时间反演对称性系统的最大效率和功率 |
| 4.4 效率和功率的上边界 |
| 4.5 非相互作用量子点系统的线性响应系数 |
| 4.6 本章小结 |
| 4.7 展望:和实验相结合的可能性 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 量子点电路量子电动力学热电二极管和晶体管 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三端口双量子点量子电动力学模型 |
| 5.3 热电整流效应 |
| 5.4 热三极管效应 |
| 5.5 本章小结 |
| 5.6 附录 |
| 5.6.1 附录A:非微扰量子点格林函数的计算 |
| 5.6.2 附录B:包含量子点-电极耦合输运的非微扰理论:非弹性和弹性输运电流、热流的计算 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 量子点电路量子电动力学系统的光子增益 |
| 6.0 引言 |
| 6.1 三端口双量子点量子电动力学模型 |
| 6.2 非微扰杂化量子点格林函数 |
| 6.3 光子透射系数 |
| 6.3.1 光子自能 |
| 6.3.2 相位光谱:透射和相位 |
| 6.4 结果和讨论 |
| 6.4.1 光子增益和相位vs光子频率 |
| 6.4.2 光子增益和相位在重整化光子频率下的变化 |
| 6.4.3 光子耗散的作用 |
| 6.5 本章小结 |
| 6.6 展望:在实验上实现的可能性 |
| 6.7 附录 |
| 6.7.1 附录A:微波腔透射系数的推导---输入输出理论 |
| 6.7.2 附录B:光子自能的推导 |
| 本章参考文献 |
| 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）颗粒尺度电化学-机械模型构建与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 活性颗粒尺度的模型研究 |
| 1.2.2 电极尺度的模型研究 |
| 1.2.3 电池尺度的模型研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料与实验仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 扣式半电池的制备及测试 |
| 2.2.1 全电池拆解 |
| 2.2.2 制备扣式半电池 |
| 2.2.3 扣式半电池开路曲线测试 |
| 2.2.4 恒电流间歇滴定法(GITT)测试 |
| 2.2.5 线性扫描伏安法(LSV)测试 |
| 2.3 基础模型介绍 |
| 2.3.1 电极尺度下模型描述 |
| 2.3.2 颗粒尺度下模型描述 |
| 2.4 模型数值算法及软件简介 |
| 第3章 颗粒尺度模型的开发及研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 颗粒尺度下电化学—机械模型 |
| 3.2.1 扩散诱导应力模型构建 |
| 3.2.2 模型内参数获取 |
| 3.2.3 模型仿真结果及参数敏感性分析 |
| 3.2.4 活性材料设计 |
| 3.3 正极二次颗粒模型 |
| 3.3.1 二次颗粒与实心颗粒模型容量差异 |
| 3.3.2 二次颗粒与实心颗粒模型内应力差异 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于颗粒尺度的电极层电化学-机械模型开发及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型开发 |
| 4.3 基于模型的电池放电研究 |
| 4.3.1 电池电化学行为仿真 |
| 4.3.2 电池力学行为仿真 |
| 4.4 “紧密”堆叠对电池性能影响分析 |
| 4.4.1 “紧密”堆叠模型开发 |
| 4.4.2 限制“紧密”堆叠模型电池性能的原因分析 |
| 4.4.3 “紧密”堆叠模型对电池力学性能影响 |
| 4.5 基于模型的电极层设计 |
| 4.5.1 几何模型构建 |
| 4.5.2 “梯度”堆叠模型在高倍率工况下的作用 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）吉林西部盐渍土冻结温度预测及水盐迁移规律研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土体冻结过程中水盐迁移研究 |
| 1.2.2 土体冻结温度研究 |
| 1.2.3 目前研究的不足 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文创新点 |
| 第二章 研究用土样基本性质 |
| 2.1 试样来源 |
| 2.2 乾安盐渍土的工程性质 |
| 2.2.1 土样物质组成特征 |
| 2.2.2 土样基本理化性质 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 NaHCO_3盐渍土冻结温度预测及水盐相变过程分析 |
| 3.1 NaHCO_3盐渍土冻结温度理论推导 |
| 3.1.1 热力学基础 |
| 3.1.2 土中水和冰的热力学平衡 |
| 3.1.3 土中含盐量对冻结温度的影响 |
| 3.1.4 土体孔隙对冻结温度的影响 |
| 3.1.5 NaHCO_3盐渍土冻结温度预测 |
| 3.2 NaHCO_3盐渍土降温过程中的相变过程 |
| 3.2.1 NaHCO_3水溶液二元体系相图 |
| 3.2.2 NaHCO_3盐渍土降温过程中的相变过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 NaHCO_3盐渍土冻胀变形及冻土构造特征 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验仪器 |
| 4.1.2 试验参数确定 |
| 4.1.3 试验方案设计 |
| 4.2 冻胀变形特征 |
| 4.3 NaHCO_3盐渍土的冻土构造特征 |
| 4.3.1 冻土构造纵剖面 |
| 4.3.2 冻土构造横剖面 |
| 4.3.3 冻结锋面特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 NaHCO_3盐渍土冻结过程中水盐迁移规律 |
| 5.1 试样中温度场变化规律 |
| 5.2 试样中水分迁移规律 |
| 5.2.1 未冻水变化过程 |
| 5.2.2 水分重分布 |
| 5.3 试样中盐分迁移规律 |
| 5.3.1 溶解相盐分变化过程 |
| 5.3.2 盐分重分布 |
| 5.4 水盐迁移与冻胀变形的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 NaHCO_3盐渍土水盐迁移数值模拟 |
| 6.1 正冻结NaHCO_3盐渍土一维水热盐耦合模型 |
| 6.1.1 基本假定 |
| 6.1.2 水分运动方程 |
| 6.1.3 热量传输方程 |
| 6.1.4 盐分迁移方程 |
| 6.1.5 水热盐迁移耦合模型 |
| 6.2 模型数值求解和结果检验 |
| 6.2.1 模型描述 |
| 6.2.2 温度场变化 |
| 6.2.3 水分重分布 |
| 6.2.4 盐分重分布 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论及建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、正负温度系统下的热力学第三定律（论文参考文献）
- [1]电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析[D]. 申明. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于非平衡态热力学的热-化-力耦合连续介质理论及应用[D]. 秦豹. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]Ce-Ga-Cu合金熔体的互扩散行为研究[D]. 王文智. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]温度概念中的物理学思想方法[J]. 吴英,何应虎,冯景华. 物理通报, 2020(12)
- [5]我国典型农田土壤酶和有机碳分解对升温的响应及机理探究[D]. 刘朝阳. 西北农林科技大学, 2020(03)
- [6]硫酸钠盐渍土盐胀冻胀机理及电化学防治技术研究[D]. 张恒. 华南理工大学, 2020(05)
- [7]低温下太阳能路灯蓄电池组保温加热系统研究[D]. 郑煜. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]三端口量子点系统热电输运[D]. 陆金成. 苏州大学, 2020(06)
- [9]颗粒尺度电化学-机械模型构建与应用研究[D]. 项李志. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]吉林西部盐渍土冻结温度预测及水盐迁移规律研究[D]. 陈宗芳. 吉林大学, 2020(08)