冰水固流轉(zhuǎn)化理論研究.pdf

1、水的固流轉(zhuǎn)化現(xiàn)象是自然界中最為常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，但人們尚不能完全理解其過(guò)程。本文從宏觀尺度和微觀尺度對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行了考察、分析。在宏觀尺度方面，本文主要介紹了在凝固過(guò)程中傳熱的基本原理及在現(xiàn)今階段該方面的主要研究進(jìn)展情況，在此基礎(chǔ)上引入溫度模型和焓模型，通過(guò)在Wolfram Mathematica軟件使用數(shù)值方法分析了部分非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)情形下的溫度場(chǎng)分布狀況，然后以圖片的形式展示了表示凝固過(guò)程中溫度場(chǎng)的變化情況。設(shè)計(jì)了冰體融化實(shí)驗(yàn)并得到融化速度

2、和融化過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)公式。
　　 在微觀尺度方面，本文介紹了分子動(dòng)力學(xué)的分析方法。分子動(dòng)力學(xué)和MonteCarlo方法是在微觀尺度模擬物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的主要手段。分子動(dòng)力學(xué)更適合研究物質(zhì)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)。本文介紹了分子動(dòng)力學(xué)分析的主要流程：勢(shì)能模型的選取、微分方程的求解、數(shù)據(jù)結(jié)果的分析。依據(jù)該流程對(duì)303K(30攝氏度)溫度下的水進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)分析和模擬，并比較了同一冷速下不同溫度時(shí)各雙體分布函數(shù)函數(shù)的特征，顯示了晶態(tài)物質(zhì)在凝固過(guò)程中的出現(xiàn)