垂直管外降落液膜的流动和传热特性

本文报道对过冷薄层水膜沿均匀加热竖管外壁向下流动时的流动和传热特性而作的实验研究。详细描述了液膜流态和液膜破断临界现象。根据实验数据拟合出液膜破断临界热流密度经验公式,同时还拟合出正常液膜和接近破断临界时的液膜的换热系数综合关系式。实验中液膜雷诺数的变化范围是800—6800;最大热流密度达8.67x10~4W/m~2。     

管内流体振荡强化传热的实验研究

一、概述 文献[1,2]给出了振荡管流强化传热的初步解析解和实验结果。该研究表明,在一定工况下,水在振荡时的轴向传热量约为静止时的10~4倍。文献[3～6]分别给出了绝热管壁振荡管流传热的理论与实验研究结果,总结出当量导温系数与流体的导温系数之比是沃姆斯利数、普朗特数及振幅管径比的函数。     

垂直加热管外自由降膜流的破断特性

在较宽液膜雷诺数和进口温度范围内对垂直加热管外自由降膜流破断特性进行了实验研究。应用热物理学相似分析的方法整理实验数据，给出新的破断准则数综合关系式，并与１９９３年发表的另一些作者的结果作了比较。实验参数的变化范围如下：ｔｉｎ＝２０～９０℃，最大液膜雷诺数Ｒｅ为１．２１×１０４，最大热流密度达１．３９×１０５ｗ／ｍ２。     

壁薄液膜流动稳定性的分析

在文献[7]的基础上,通过合理地降低竖壁液膜流流动方程的维数,采用奇异性理论,分析了液膜流的流态演化过程及其与瑞利数的关系,指出在特定瑞利数下,竖壁液膜流由光滑的层流演化为驻波状的波状流,又演化为行波状流,最终进入混沌的演化过程,从而对竖壁液膜流的流态演化机理作出深化的探讨及合理的解释．     

表面弹性对含可溶性活性剂垂直液膜排液的影响

针对含可溶性活性剂的垂直液膜排液过程,在考虑表面弹性作用的基础上,采用润滑理论建立了液膜厚度、表面速度、表面和内部活性剂浓度的演化方程组,通过数值计算分析了表面弹性和活性剂溶解度耦合作用下的液膜演化特征.结果表明：表面弹性是影响可溶性活性剂垂直液膜排液过程中必不可少的因素.排液初期,随表面弹性增加,液膜初始厚度增大,表面更趋于刚性化.随排液进行,弹性不同的液膜呈现不同的典型排液特征：当弹性较小时,液膜上部表面张力高,下部表面张力低,产生正向的马兰戈尼效应,与重力作用相抗衡.当弹性较大时,膜上部表面张力低,下部表面张力高,产生逆向的马兰戈尼效应,促使液膜排液加速,更易发生失稳.活性剂溶解度通过控制液膜表面的活性剂分子吸附量,进而影响表面弹性：当活性剂溶解度较大时,液膜厚度较小,很快发生破断;随溶解度降低,液膜稳定性增加,初始表面弹性也随之增大,并随液膜变薄逐渐接近极限膨胀弹性值.     

两相闭式热虹吸管加热段内的传热特性

两相闭式热虹吸管加热段内的蒸发沸腾,在一般情况下可分为液池和液膜(即下降液膜)蒸发沸腾两段。为了较精确地描述该两段的换热规律,首先要解决液池高度的确定方法。文献[1]对充液量、热流密度及物性参数对沸腾液池高度的影响进行了研究,并提出了计算公式。本文对两相闭式热虹吸管加热段内的传热进行了实验研究,试图把加热段分     

双光束耦合增益振荡的理论研究

本文从双光束增益振荡的动态方程组出发,给出一般情况下双光束光折变振荡稳态时的普遍结果,解释了文献[1,2]中理论不完全符合实验规律的原因,表明文献[1,2]中的理论只适合于光折变效应为纯扩散机制的特殊情况。     

厚度不均对纳米多孔镀层发热极限及熔毁失效的影响

采用纳米多孔膜可以实现新型的具有极高热流密度的薄液膜沸腾相变传热。在薄液膜沸腾的基础研究中,通过在纳米多孔膜表面加工纳米级别厚度的铂镀层实现加热和测温。通过扫描电镜观察,发现实验样品残骸表面有“河流”状形貌形成,结合元素分析推断铂镀层局部发生热熔。本文对铂镀层进行简化并建立电网络模型,计算并分析了铂镀层局部厚度不均对整体发热极限及熔毁失效的影响。分析结果表明,镀层厚度的不均,将会使镀层在达到极限热流密度后,极易出现“河流”状熔毁,使镀层永久失效;而厚度更加均匀的铂镀层,有助于获得更高的极限热流密度。     

圆锥形传热面上的薄液膜沸腾

液体在水平传热面上沸腾时,液位越低传热系数越高的现象,见文献[1—3]。液位降到一定限度后,稳定沸腾遭到破坏,传热面上出现的干燥斑因得不到液体的补充逐渐扩大,直到传热面烧毁。为解决零液位附近薄液膜滞腾的稳定性问题,文献[4]研究了倾斜传热面的液膜沸腾。指出:当倾斜传热面的一端保持零液位,沿长度方向液位逐渐增加的状     

连续凹槽基底对含非溶性活性剂薄液膜流动特性的影响

针对连续凹槽基底上含非溶性活性剂液膜的流动过程, 采用润滑理论建立了液膜厚度和活性剂浓度演化模型, 利用PDECOL程序数值模拟得到了液膜流动的动力学特征及基底结构参数的影响. 研究表明: 活性剂液膜流经连续凹槽时, 负向台阶处形成凹陷, 正向台阶处形成隆起, 且随时间逐渐增大; 与平整基底相比, 连续凹槽下的活性剂液膜铺展速度加快; 基底凹槽的高度增加或斜度减小可加速液膜破断的可能性; 增大凹槽宽度可促进液膜流动; 减小斜度会使液膜进入第一凹槽前形成隆起特征; 重力在液膜的爬坡和下坡过程中具有相反的作用, 但均使得流动稳定性变差; 分子间作用力形成的结合压可加速液膜流动, 进而引发去湿润现象, 分离压则与之相反. 关键词： 活性剂液膜 非平整基底 铺展 分子间作用力     

变截面弹性管内粘性振荡流场的实验与数值研究

一、概述 变截面弹性管内粘性振荡流场的研究有着十分重要的科学和工程背景。但由于该问题的复杂性,至今尚未见到关于这个问题的较准确的数值解。文献[1]给出了流经变截面刚性管的粘性振荡流场的实验研究结果,发现当振荡流流经变截面管后,会大大强化振荡涡流的强度。文献[2]给出了流经变截面刚性管粘性振荡流场的数值方法。本文则是要研究在弹性管条件下的这类流动的数值求解方法。在弹性管中,弹性边界使得流场的求     

活性剂浓度分布对液膜排液过程的影响

针对含不溶性活性剂的垂直液膜排液过程,考虑分离压和表面黏度的作用,应用润滑理论建立液膜厚度、活性剂浓度和表面速度的控制方程组,分析初始活性剂浓度及梯度对排液过程的影响.结果表明：当液膜表面不含活性剂时,其排液历程很短,很快发生破断.当液膜表面添加活性剂时,可以延长液膜存续时间.而当液膜表面活性剂浓度较低时,其诱发的Marangoni效应不足以克服重力的排液作用,其形成的"黑膜"不能稳定存在.随活性剂浓度增大,液膜表面流动速度减小,液膜表面更加"坚固",所形成的"黑膜"非常稳定.当考虑初始活性剂浓度梯度时,其影响主要体现在减缓排液初期的表面速度.     

流经狭窄管振荡流特性的实验与数值研究

一、绪言 在文献[1]中,给出了流经变截面管的粘性振荡流场解,但它是建立在微幅简谐振荡基础上的,而实际的工程问题都是非简谐、非微幅振荡,因此从实验和理论两个方面搞清振荡流的机理,是十分重要的。为此建立了适于研究流动机理的振荡管流试验台,对各种     

磁场中的超导膜

本文将文献[1]的理论推广到较厚的超导膜。首先采用能隙是常数的模型,借助于Schrief-fer方法,导出磁场中超导膜的补偿方程和电流方程。利用所得的方程,研究了均匀外磁场对金属膜超导性质的影响,讨论了超导膜在磁场中的相变,给出了确定超导膜的能隙、磁矩、平衡临界场H_c,以及分别相应于过冷和过热区域边界的临界场H_(c1)和H_(c2)的一般公式。所有这些表达式,在局域极限下,化为Гинзбург-Ландау理论的相应结果;在薄膜情形下,回到文献[1]的结果,文中对一般情形下的非局域效应作了具体的讨论。     

竖直矩形微槽轴向流动理论模型

本文对毛细微槽中流体的轴向流动特性及干涸特性进行了研究,参考自适应理论建立了一维流动模型,与实验结果进行了对比.计算结果表明随着微槽槽宽的增大、槽深的减小,槽内流体的轴向干涸高度呈减小趋势,与实验数据吻合较好,说明计算方法具有一定可靠性.计算模型得到了弯月面曲率半径和液膜厚度沿轴长的变化曲线,为自适应理论做出有效的补充.     

一维非对称正常金属微环的透射几率及其共振

按Büttiker等人的方法,本文对两种非对称一维正常金属环求出了低温下的透射系数解析表式,并由此讨论了该结构中有趣的透射几率共振。在本文给出的透射系数一般表式中取两个极限,得到了与文献[11]类似的结果,同时也附带指出了文献[11]在计算对称环的透射系数中的一些差错。 关键词：     

超振荡及其远场聚焦成像研究进展

带限函数在某区间内的振荡速度超过其最高傅里叶分量的特殊性质被称为超振荡.基于超振荡原理的微纳光子学器件可在不依赖倏逝波条件下于远场处突破衍射极限,因此在超分辨成像、纳米光刻及高密度光存储等领域具有重要应用.简要介绍了超振荡原理,重点归纳了几种超振荡微结构器件的设计及其聚焦成像性能,并指出了这些器件的不足及未来的研究重点.     

Si衬底上分子束外延Ge,Si时的反射式高能电子衍射强度振荡观察

本文观察了在Si(100)和Si(111)衬底上分子束外延Si,Ge时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡现象。其振荡特性表明,外延一定厚度的缓冲层可以改善表面的平整性,较慢的生长速率或中断生长一段时间有利于外延膜晶体质量的提高。Si(100)上外延Si或Ge时,沿[100]和[110]方位观测到的振荡特性均为单原子模式,起因于表面存在双畴(2×1)再构;而Si(111)上外延Ge时,[112]方位观测到的振荡为双原子层模式,但在[110]方位观察到不均匀周期的强度振荡行为。两种衬底上保持RHEED     

使用通用状态方程计算流体热力性质和气液平衡

作者曾在文献[1]和[2]中分别提出了一个适用于包含极性流体的通用状态方程和新的混合法则。本文从这个方程导出了通用导数压缩性系数Z_P和Z_T的解析式,并用此计算流体热力性质;又使用该方程和混合法则与作者在文献[3]中提出的对量子流体临界参数修正相结合的对应态方法,计算高压含氢混合物的气液平衡。     

磁性夹层交换耦合中传导电子的间接交换作用分析

应用量子干涉理论和第一性原理研究了Co/Cu/Co夹层结构在[100]和[110]取向上振荡交换耦合及对磁层厚度的依赖,对夹层交换耦合振荡的计算结果表明：当相应的周期不变时,磁性层（Co）厚度的变化将导致在不同的RKKY振荡特征中势的再分配,磁层厚度发生变化时,磁性层上电子结构也发生变化,当磁性层较厚时,交换耦合仅在某一渐近值附近有一小的振荡。耦合振荡的周期、振幅和相位的测量与实验相一致,也与Barnas和Bruno 理论吻合。