流体流动中波状游动平板最优运动的数值方法

提出了一种求解波状游动平板最优运动方式的优化方法．最优化问题表述为固定推力的条件下,使得输入功率最小．由于存在不可见模态,使得该问题具有奇性,用通常的Lagrange乘子法计算得到的可能不是最优解,而是一个鞍点值．为了消除这一奇性,增加了一个关于幅值的不等式约束,并利用逐步二次规划的优化方法求解该问题．将该方法运用到二维和三维的波动板的几个例子上,获得了最优解．     

高瑞利数下水平自然热对流的幂律关系

采用数值模拟方法，研究了高度和宽度比为1∶10的狭长矩形腔内的水平自然热对流. 根据对瑞利数(Rayleigh数)Ra在10⁴ <Ra<10¹¹内情形的计算结果，将流动分为三个不同的区间：线性区、连续过渡区、1/5次幂律区. 虽然流量和努塞尔数(Nusselt数)Nu随瑞利数的变化都包括了三个参数演化区间，但从一个区间到另外一个参数区间的转变时并不是同步的，其中努塞尔数的转变总是超前流量的转变. 对比前人的研究发现，流量1/3次幂律的结果是由于瑞利数不够高所致. 此外，模拟结果也表明Siggers等的理论分析过高估计了热通量强度，实际的温度边界层内努塞尔数和瑞利数为1/5次幂律关系.     

层状复合金属氢氧化物-聚丙烯酸钠水分散体系的双絮凝现象及机理探讨

研究了聚丙烯酸钠(PAAS)对镁铝型层状复合金属氢氧化物(MgAl-LDH)的胶体水分散体系稳定性的影响. 利用总有机碳(TOC)分析技术测定了PAAS在LDH颗粒上的吸附量, 并利用ζ电位表征了LDH颗粒的电性质. 实验结果表明, 在质量分数为1%的LDH水分散体系中加入0.006~2.400 mmol/L PAAS, 随着PAAS浓度的增加, LDH-PAAS混合体系出现了絮凝-分散-再絮凝变化. 同时, 随着PAAS浓度的增加, PAAS在LDH颗粒上的吸附导致颗粒ζ电位由正减至0, 并进一步负向增加, 颗粒间静电斥力先减小后增加, 因此体系先絮凝再分散. 随着LDH颗粒负电性的进一步增强, 未吸附的PAAS引发颗粒间产生的空缺引力成为体系再次絮凝的主要原因. 对吸附PAAS的LDH颗粒的红外光谱分析表明, PAAS主要通过-COO-与LDH的相互作用而吸附在颗粒上.     

微尺度圆管内气体流量的实验测量

以氮气和氦气为工作介质,研究了微尺度(φ=17.6μm,17.9μm)圆管内压力驱动的气体流动,测量了在不同进出口压力下的流量,并与计算值进行了比较.结果表明,即使对于极低Mach数(M=0.003～0.03)流动,其可压缩性仍十分明显,它来源于微尺度效应.在本文的实验参数下,Kundsen数范围为3×10-3～7×10-3,表面滑移不明显,稀薄气体效应可以忽略.     

流变学法研究部分水解聚丙烯酰胺/Cr(III)交联反应I.浓度的影响

采用流变学法系统地考察了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）/Cr(III)交联体系的 反应动力学。HPAM溶液的粘性模量G”大于弹性模量G’,且其数值随时间不发生变 化,体系为粘性溶液。而HPAM/Cr(III)体系的G’和G”的数值都随时间变化,G” 在反应开始阶段大于G’,当反应进行一段时间后,G’超过G”占据主要地位,体 系成为弹性体系。交联过程可分为三个阶段：第一上升阶段,平缓上升阶段和第二 上升阶段。利用G’～ t曲线可以推测反应机理。实验发现成胶速率随反应物HPAM 和Cr(III)的浓度的增加而增加,而成胶时间缩短。在羧基浓度过量的情况下,交 联反应对Cr(III)浓度的反应级数是1。凝胶的有效弹性交联密度随聚合物浓度的增 加而增,且随凝胶反应的进行而增加。凝胶的交联点间的平均分子量随Cr(III)浓 度的增加和交联反应的进行而下降。     

Mg-Al-NO_3层状双氢氧化物的制备及性能研究

制备了带正电荷的Mg-Al-NO_3层状双氢氧化物（LDH）,并对其组成、形貌、 电性能、离子交换性能等各种性质进行了表征。实验结果表明,所制备的正电纳米 颗粒具有可调控的层间自由空间。该方法为进一步研究聚合物/纳米复合材料提供 了一个合成前驱体的方法。     

Fe-Al-Mg-MMH/钠质蒙脱土分散体系触变性研究

研究了Fe-Al-Mg型混合金属氢氧化物(简称MMH)/钠质蒙脱土(简称MT)分散体系的触变性,发现在不同MMH/MT质量比(R)条件下,分散体系可分别呈现正触变性和负触变性.在所研究的R范围(0～0.091)内,随R增大,体系的触变性发生正触变性-复合触变性-负触变性的转化.考察了高速剪切分散后,测定粘度变化前的静置时间(ts)和测定粘度时的剪切速率(DL)对触变性的影响.探讨了各种触变性产生的原因,提出了“分散粒子-空间连续网络结构-密实聚集体”和“分散粒子-密实聚集体-密实聚集体簇”机理,较合理地解释了观察到的复合触变现象.     

聚氧乙烯-粘土-碱金属离子插层复合物作用机理研究

测量了聚氧乙烯(PEO)-粘土-K^＋/Na^＋插层复合物在不同相对湿度环境中的相对吸水量, 研究了相对吸水量与粘土层间距d₀₀₁之间的关系, 并结合X射线光电子能谱的研究结果, 探讨了复合物中PEO、粘土与碱金属离子三者之间的相互作用. 在K-MMT-PEO复合物中, K^＋与PEO和粘土表面都存在配合作用, 形成稳定的三元配合物, 在不同相对湿度下, K-MMT-PEO配合物吸水能力较低, 层间距基本不变. 在Na-MMT-PEO复合物中, Na^＋与PEO形成配合物, 水分子能破坏Na^＋-PEO之间的配合作用, 使PEO和Na^＋各自形成水化层, 因此随着相对湿度的增加Na-MMT-PEO复合物的相对吸水量和层间距都增大.     

聚苯乙烯/有机合成锂皂石纳米复合材料的制备与表征

聚苯乙烯/有机合成锂皂石纳米复合材料的制备与表征     

微管道气体流动的蒙特卡洛直接模拟

采用蒙特卡洛直接模拟(DSMC)方法,数值模拟了微管道中压力驱动的气体流动,结果表明固壁边界存在速度滑移,稀薄气体效应明显;整个流场温度变化很小,流动马赫数很小,密度、压力流向变化非常大而横向几乎不变;可压缩性导致压力随流向的非线性分布,但这种效应随Knudsen数增大而减弱.