饱和液体氦-3的粘度性质

文中揭示了低温液态氦-3在其饱和蒸气压下粘度随温度状态参数变化的反常规律,首次提出了3He在0.003K至其临界温度3.3157K温区内完整的气液相平衡曲线粘度方程。该方程计算值与高精度实验数据偏差小于±0.7%,并且在极低温条件下光滑过渡为由量子理论预测的理论极限。这项工作是研究氦-3在整个温度和压力区间上粘度性质行为特性的起点,不仅是构建全区间粘度方程的重要边界,而且对于理解费米-狄拉克量子统计规律在低温下的作用规律具有指导意义。     

采用对应态原理预测氦-3的p-v-T性质

本文以4He和Ne作为参考流体,采用四种对应态原理形式分别对氦-3的p-v-T性质进行了预测.结果表明,采用量子三参数对应态原理预测氦-3低密度下的p-v-T性质具有较高精度和较广的预测范围.     

氦-3热力学状态方程框架

本文构建了低温流体3He状态方程的总体研究框架,它以温度和密度为独立变量,采用Helmholtz能形式表述 3He的热力性质依赖关系。在此基础上,推导了基于Helmholtz能形式基本状态方程的各热力学性质表达式。     

双温度氦等离子体输运性质计算

获得覆盖较宽温度和压力范围内的等离子体输运性质是进行等离子体传热和流动过程数值模拟的必要条件.本文采用Saha方程计算等离子体组分, 采用基于将Chapman-Enskog方法扩展到高阶近似的方法, 计算获得了电子温度(T_e)不等于重粒子温度(T_h)的情形下, 在300 K到40000 K的温度范围内氦等离子体的黏性、热导率和电导率. 研究结果表明压力和热力学非平衡参数(θ =T_e/T_h)对氦等离子体的输运性质有较大的影响. 在局域热力学平衡条件下,计算获得的氦等离子体输运性质和文献报道的数据符合良好.     

氦-3熔化压力方程

在广泛收集实验数据和理论关联式的基础上,提出了低温流体3He的宽温区、高精度熔化压力方程。该方程采用国际标准单位制,首次以统一而非分段的形式描述了3He在0．001 K-30 K宽温区熔化压力与温度的关系,方程计算值相对于406个实验数据点的最大和平均偏差分别为3．02％和0．106％。计算表明,该方程在0．31586 K时存在最小压力 2．93113 MPa,这一结论与以往的实验和理论研究非常吻合。     

3He流体的低温输运性质综述

收集整理了400余篇文献中的3He流体低温输运性质(粘度和热导率)实验数据,总结并分析了3He流体低温输运性质的相关理论,为建立3He流体低温输运性质的方程及完善3He数据库(He3Pak)奠定基础,也可供3He低温研究人员参考。     

采用常规状态方程计算氦-3热力性质的可行性研究

3He作为一种特殊的工质在低温工程、基础物理学和空间技术等领域获得重要应用,这些应用需要可靠的3He热力学性质数据。但是目前没有适用于3He的宽范围状态方程。不仅如此,而且有关的热物性实验数据也十分稀缺,这给应用3He的研究人员带来了困难。本文基于全面收集和整理有关3He的各类数据,通过编写计算机程序,考察了五种常用的状态方程(理想气体状态方程,范德瓦尔方程,RK方程,RKS方程和PR方程)用于计算3He在4K~100K温区定压下比容-温度关系的可行性,并将计算结果与实验数据进行了比较。这些比较结果将为3He状态方程的研究提供有价值的参考。     

碳纳米管热导率的分子动力学研究

采用非平衡分子动力学方法研究了室温下(5,5)碳纳米管的热导率.当管长从6 nm增加到4 μm时,其热导率从30 W/(m.K)增加为1000 W/(m.K).当碳纳米管长度小于40 nm时,热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段.随着管长的增加,热导率和长度成幂指数关系,但幂指数逐渐减小并趋向于O,表明声子从以弹道输运为主向以扩散输运为主的机制转变.     

用氦制冷机测量纯铜低温热导率

在纯铜低温热导率测量实验中原有实验装置利用液氮充当冷源,只能测量78 K到室温的纯铜的热导率. 新的装置改用氦制冷机,其测温范围的低温端可延伸至9 K. 测量结果的不确定度为3%.     

利用量子对应态原理预测氦-3 p-v-T性质

利用量子对应态原理与Ne,4He的实验数据预测了3He的p-v-T性质。结果表明,在12-20K温区内,压力的计算值与Gibbons实验数据的平均相对误差是2.008%,最大误差是9.131%;在20-60K温区内,压力的计算值与Gibbons实验数据的平均相对误差是1.692%,最大误差是2.276%。获得了比较满意的预测结果。     

混合制冷剂液相导热系数预测方程

本文提出了一个预测液相制冷剂混合物导热系数的方程。这种预测方法仅需要已知混合物各组元的导热系数、分子量、摩尔成分等几种物性,就可预测混合物的导热系数．本预测方程形式简单,并通过与文献试验数据及其它预测方程比较,证明本预测方程的计算精度比其它方程较高,能够满足工程要求。     

THERMAL CONDUCTIVITY OF METALLIC WIRES

The effect of radial thickness on the thermal conductivity of a free standing wire is investigated. The thermal conductivity is evaluated using the Boltzmann equation. A simple expression for the reduction in conductivity due to the increase of boundary scattering is presented. A comparison is made between the experimental results of indium wires and the theoretical calculations. It is shown that this decrease of conductivity in wires is smaller than that in film where heat flux is perpendicular to the surface.     

导热系数测量实验的改进

利用传感器和数字温度计代替热电偶和数字电压表测量导热系数 ,实验更简捷、科学、精确     

探针法测量低温下生物材料导热系数研究

低温下导热系数测定对生物器官的低温保存很重要。本文用探针法对低温下鱼肉、猪瘦肉、牛肉和脂肪的导热系数进行了测量研究。研究发现肉类生物材料低温下的热导率明显小于冰的热导率,不同肉的热导率不同,从大到小依次是鱼肉、猪瘦肉、牛肉和脂肪,其中脂肪的热导率比其它的小很多。随着温度的下降导热系数反而增大。分析影响生物材料导热系数大小的是水分含量、结构质地和温度。     

纳米流体的聚集结构和导热系数模拟

本文根据布朗运动理论模拟纳米粒子在流体中的聚集过程，运用分形理论描述纳米粒子团的结构．考虑纳米粒子的运动传热，建立纳米流体的导热系数模型，理论预测值与实验结果显现了良好的一致性。     

近固体表面拟有序液体边界层的导热研究

本文用分子动力学模拟方法研究了近固体壁面拟有序液体边界层及其导热特性。得出分子密度沿垂直壁面方向呈衰减分布,且拟有序层内的分子运动方式接近于晶体分子。结合径向分布函数定量分析得出拟有序层的有序程度随固液耦合作用加强而增加。用G-K公式计算了拟有序层的导热系数,发现其与物件尺度、边界条件有密切关系。但在相同的边界条件下,导热系数随有序程度的增加而增加。     

变热导率的测量方法

1前言热导率是材料的重要热物理性质，因此，其测量就成为传热学的一个重要的研究方向，测量方法也在不断发展[1-4]。很多物质的热导率与温度有关。Ecker[5]分析了温度对物质热导率的影响，指出一些物质的热导率与温度呈线性关系，而另外一些物质则随温度的变化呈现复杂的关系。杨世铭[6]则以图的形式表示了类似的关系。使用稳态法测量物质的热导率时，得到的是在所测温度范围内的平均热导率[7]。对于热导率小的物质（如污垢层和保温材料），可能两侧的温差很大，因此，所得的热导率是在很大的温度范围的平均值。而平均热导率常常并不能满…     

导热优化:热耗散与最优导热系数场

本文讨论了通过重新布置场内的导热系数分布来强化热传导的导热优化问题。针对边界上传热量一定的任意几何区域的稳态导热,在全场的导热系数积分为定值的条件下,以最小热耗散作为目标,利用变分方法导出了导热优化的基本准则;导热系数与局部热流密度成正比。该准则指导下的导热优化过程可获得热耗散最小的导热系数分布。实例证明了该方法是有效且合理的。     

微尺度薄膜热导率测试技术

随着器件尺寸进入到微／纳米尺度，其热物性与体材料相比有了很大差别。在器件热性能和可靠性研究过程中，对热导率的测量成为了关键技术之一。本文概述了SiO2、SiNx、金刚石等薄膜在微小型器件中的用途及其热导率测试技术的发展，并进一步总结了用于薄膜热导率测量的常用方法。     

纳米低温保护剂导热机理分析

纳米低温保护剂溶液比传统的低温保护剂溶液具有更好的导热性能,纳米微粒能够显著提高低温保护剂溶液的降温速率.本文探讨了纳米低温保护剂溶液导热性能的影响因素,提出了纳米低温保护剂导热模型,并通过与实验测得的数据进行了比对分析,结果表明所提出的模型是合理的.