Axisymmetry Breaking to Travelling Waves in the Cylinder with Partially Heated Sidewall

The transition from an axisymmetric stationary flow to three-dimensional time-dependent flows is carefully studied in a vertical cylinder partially heated from the side, with the aspect ratio A = 2 and Prandtl number Pτ=0.021. The flow develops from the steady toroidal pattern beyond the first instability threshold, breaks the axisymmetric state at a Rayleigh number near 2000, and transits to standing or travelling azimuthal waves. A new result is observed that a slightly unstable flow pattern of standing waves exists and will transit to stable travelling waves after a long time evolution. The onset of oscillations is associated with a supercritical Hopf bifurcation in a system with O（2） symmetry.     

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加,且随凝胶反应的进行而增加.凝胶的交联点间的链平均分子量随Cr(Ⅲ)浓度的增加和交联反应的进行而下降.     

Mg-Al-NO_3层状双金属氢氧化物电性质研究

采用电泳法和电势滴定法测定出不同电解质（LiCl,NaCl和KCl）溶液中Mg-Al- NO_3层状双金属氢氧化物（Mg-Al-NO_3LDH）颗粒的ξ电位、等电点、永久电荷密 度以及零电荷点等电化学物理量，探讨了电解质、pH和样品化学组成对Mg-Al- NO_3LDH电性质的影响，研究发现一价阳离子Li~+,Na~+,K~+对Mg-Al-NO_3LDH颗粒 的等电点有影响，电荷点依次增大，而等电点依次降低。     

低剪切速率下聚乙二醇／KCl／蒙脱土分散体系的剪切稠化现象

用Hakke RS75流变仪研究了聚乙二醇（PEG）／KCl/蒙脱土分散体系的流变性 。结果发现，当KCl和聚乙二醇浓度在一定范围内时，体系随剪切速率增加，表现 出剪切稀释－剪切稠化－剪切稀释的复杂结构变化，并且剪切稠化发生在低剪切速 率区。KCl浓度继续增加，剪切稠化逐渐减弱。TME表明，蒙脱土分散体系中加入 KCl使得蒙脱土颗粒聚集，而聚乙二醇导致经微絮凝；二者同时加入，体系形成细 枝条状的空间稳定结构。     

一维多介质可压缩流动数值方法

应用高精度界面追踪方法计算一般状态方程的多介质可压缩流动问题;应用LevelSet技术捕捉界面位置,在界面附近采用守恒数值离散,用双波近似求解一般状态方程Riemann问题,并采用统一高阶PPM格式进行内点和交界面点的计算.一维算例表明,该方法对于光滑区域以及多介质交界面具有二阶精度,能准确地模拟交界面的位置,交界面计算无数值振荡和数值耗散,并能处理一般状态方程的多介质可压缩流动问题.     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散凝胶体系的剪切稠化现象

一般认为 ,能够产生剪切稠化现象的体系为分散稳定的固 -液浓悬浮体 ,分散相 (固相 )体积分数 30 %～ 6 0 % [1～ 4] .最近 ,我们在研究固含量仅为 0 .0 3%的部分水解聚丙烯酰胺 (简称PHPA) /柠檬酸铝胶态分散凝胶体系流变性时 ,也发现了剪切稠化现象 .胶态分散凝胶( CDG)主要由交联剂在单个聚合物分子中通过内交联形成[5,6] ,形成条件是低聚合物质量分数 (一般为 0 .0 1 %～ 0 .1 2 % )和低交联剂 /聚合物质量比 (一般为 1∶ 2 0～ 1 0 0 ) .由于不能象常规凝胶一样形成三维网络结构 ,因而 CDG的分子结构状态介于常规聚合物凝胶和自由…     

沿平板下落薄膜流动的研究综述

沿平板下落薄膜流动的时空演化一直是流体力学中一个相当活跃的研究领域.全面回顾了下落薄膜从长波近似方程到积分边界层方程, 从线性稳定性分析到弱非线性分析, 从首次失稳到二次失稳以及从有限振幅计算到直接数值模拟的发展历程, 总结了下落薄膜已有的理论结果和数值结果.此外,还介绍了沿加热平板下落的薄膜流动的最新研究进展, 概述了其它类型下落薄膜的研究情况.      

不同形态双金属氢氧化物颗粒水分散体系及其稳定的Pickering乳液

采用共沉淀法制备了3种形态的MgAl双金属氢氧化物颗粒的水分散体系, 并以其为乳化剂制备了Pickering乳液. 比较了3种颗粒的分散体系及其稳定的Pickering乳液的性质. X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征结果表明, 低结晶度的颗粒以形状不规则、 结构疏松、 表面粗糙的絮状体形式分散于水中, 且颗粒尺寸随高速搅拌分散时间的延长而减小; 而良好结晶的颗粒以形状规则、 结构致密、 表面平滑的六角片存在于水中. Zeta电位测试表明, 3种颗粒在水中均带正电荷, NaCl可降低颗粒的Zeta电位而使其发生絮凝, 但良好结晶颗粒的分散体系在更高NaCl浓度时才出现明显沉淀. 分别采用3种双金属氢氧化物颗粒/NaCl水分散体系制备了水包油(O/W)型Pickering乳液, 并比较了乳液的稳定性. 结果表明, NaCl的引入在一定程度上可提高3类乳液的稳定性; 良好结晶颗粒稳定乳液的能力强于低结晶度的颗粒; 对于低结晶度颗粒, 大颗粒稳定乳液的能力比小颗粒更强.     

Onset of Unsteady Horizontal Convection in Rectangular Tank at Pr=1

The horizontal convection within a rectangular tank is numerically simulated. The flow is found to be unsteady at high Rayleigh numbers. There is a Hopf bifurcation of Ra from steady solutions to periodic solutions, and the critical Rayleigh number Rac is obtained to be Rac = 5.5377×10^8 for the middle plume forcing at Pr = 1, which is much larger than the value previously obtained. In addition, the unstable perturbations are always generated from the central jet, which implies that the onset of instability is due to velocity shear （shear instability） other than thermally dynamics （thermal instability）. Finally, Paparella and Young＇s first hypotheses [J. Fluid Mech. 466 （2002） 205] about the destabilization of the flow is numerically proven, i.e. the middle plume forcing can lead to a destabilization of the flow.     

锯齿射流与圆射流流场和远场噪声特性的对比研究

采用大涡模拟研究了高亚音速、基于直径Reynolds(雷诺)数为Re=105的圆喷管构型射流和6齿喷管与4齿喷管构型的锯齿射流.将圆射流的计算结果与前人已有的实验和大涡模拟结果进行了对比,验证了当前计算结果的可靠性.对比研究了锯齿射流与圆射流特征,结果显示锯齿射流在近喷口附近具有更大的径向扩张率和更短的势核区长度;锯齿射流的总声压级在低辐射角度上相比于圆射流可低4 dB,而在侧边辐射方向噪声没有明显升高.分析了锯齿射流和圆射流远场压力脉动的前三阶周向Fourier(傅里叶)模态m=0,1,2,结果显示三组算例在同一周向模态上呈现出相似的声压级分布,然而4齿锯齿射流的第零阶和第一阶周向模态在高辐射角度上相较于圆射流具有更高的噪声水平.将POD分解技术用于提取特定周向模态上的最具能量的大尺度结构,在与大尺度结构相关的波包特征角度部分解释了锯齿射流和圆射流远场噪声特性的不同.