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.     

Van der Waals状态方程可压缩多流体流动的PPM方法

基于流体体积分数的混合型多流体数值模型，将Piecewise Parabolic Method（PPM）方法应用于可压缩多流体流动的数值模拟，采用双波近似求解多流体van der Waals状态方程的Riemann问题．模拟高密度比且含有激波的可压缩多流体流动，典型的纯界面平移问题模拟结果表明，在接触间断的界面附近，压力和速度没有任何的振荡且界面数值耗散都被控制在2—3个网格之内；一维和二维算例表明，该数值方法可以有效地处理接触间断、激波和多维滑移线等物理问题，并能够比其它多流体数值方法更精细地模拟多流体交界面．     

原油溶胶-凝胶等温转变过程中的流变性研究

使用RS75流变仪，采用小振幅振荡剪切方法和稳态剪切方法对含蜡原油在溶胶 -凝胶等温转变过程中的流行了研究．结果表明，等温转变成的凝胶原油的结构在 很大程度上决定于预剪切速率，非牛顿含蜡原油在结构恢复过程中表现出不可逆的 触变特性．而凝胶原油在外力作用下向溶胶状态转变的过程中，要经历从线性粘弹 性变形，到非线性粘弹性变形，再到结构屈服的过程，且高剪切应力下的溶胶原油 结构与预剪切速率无关．     

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。     

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.     

亚声速热射流声源模型的应用

对亚声速转捩热射流中失稳波相关的噪声产生机制进行了研究,并与冷射流中的结果进行了对比.基于时均大涡模拟(LES)流场,通过求解线性抛物化稳定性方程(LPSE)得到了失稳波的空间演化特性,然后基于LPSE的解与声比拟方法构建了射流的线性及非线性声源模型.LPSE结果表明,加热可以提高失稳波的空间增长率,使其更早达到饱和.由线性模型分析可知,加热会提高高频模态的声压级(SPL).与冷射流相比,热射流中线性模型预测的声压级与大涡模拟结果间的差距更小,表明线性机制在热射流中作用更大.在亚声速冷射流中,非线性模型在之前的研究中已经被证明可以提高声辐射效率.在当前热射流中,发现非线性模型与大涡模拟间的声压级差距被进一步的缩小,且温度相关的声源项在声辐射中发挥更重要的作用.     

Mg-Fe-LDHs纳米颗粒的合成及其阴离子交换容量的研究

采用液相共沉淀法合成了镁铁型层状双氢氧化物(简称Mg-Fe-LDHs)纳米颗粒,考察了粒子形貌、化学组成、晶体结构、阴离子交换容量及原料配比的影响.结果表明,所合成样品为片状纳米颗粒,化学组成与原料配比基本一致.在所研究的原料配比范围内,产品中n(Mg):n(Fe)在2:1～4:1范围内,产品具有水滑石层状六方晶系结构.随n(Mg):n(Fe)从2:1增大到4:1,粒径增大(从37.9nm增大到61.2nm),六方晶格参数a降低(变化范围为0.317～0.310nm),而六方晶格参数c增大(变化范围为2.380～2.412nm),层间距增大(从0.793nm增大到0.804nm),阴离子交换容量增大(从0.52mmol/g增大到1.28mmol/g).     

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.     

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.     

Al-Mg MMH溶胶和钠土悬浮体的相互作用机理

通过流变参数、电泳淌度和pH值的测定,研究了无机盐(CaCl₂、KCl、NaCl)和pH值对铝镁混合金属氢氧化物与钠土悬浮体间相互作用的影响。发现随着混合金属氢氧化物含量的增加,钠土体系的pH值逐渐降低,而动切力(YP)先上升,经最大值后逐渐下降;当钠土体系为NaCl所饱和时,相同混合金属氢氧化物加量下YP的上升幅度明显减小,在实验混合金属氢氧化物浓度范围内,YP未出现峰值。混合金属氢氧化物/钠土体系的YP随pH值的变化曲线呈抛物线形,加入相同浓度的无机盐,△YP、△pH(绝对值)按CaCl₂KCl～NaCl次序递减。