理想化多孔介质霜层模型及霜层的孔隙率和弯曲率

本文提出管子网络多孔介质霜层物理模型,建立了凝华结霜传热传质控制微分方程.文中沦证了霜层的面孔隙率等于体孔隙率,揭示了霜层弯曲率二秩张量的物理意义,并导出一维霜层弯曲率表达式,完善了凝华结霜增长速率方程.     

快速来流条件下低温平板结霜行为实验研究

实验研究了快速来流条件下-33℃的低温平板在不同来流速度和湿度时的结霜行为。来流温度为38℃、来流速度为13 m·s~(-1)和31 m·s~(-1)、来流相对湿度为7%和50%。研究表明:与自然对流下生成的疏松霜层不同,快速来流条件下生成的霜层较致密、无后期致密化现象;快速来流条件下冷面结霜存在干模态结霜和湿模态结冰两种现象,发生湿模态结冰的条件为来流中水蒸气密度高于4.85 g·m~(-3)且霜面温度升至0℃;不同来流湿度条件下,来流速度对霜层厚度生长速率的影响规律不同。     

冷面结霜微细观特性的实验研究

本文在不同工况下,对竖直和水平放置的裸铝面及疏水面结霜微细观过程进行了实验研究.对冷面上过冷水珠的存续时间、冻结粒径及其影响因素进行了讨论,并将裸铝面和疏水面结霜特性进行了对比,探讨了表面湿润性(如接触角等)及冷面方位(水平和竖直)等对结霜过程的影响.     

水平冷面霜层生长的模拟

换热器表面结霜会造成热阻增加、空气流道堵塞等危害。本文对水平冷面上霜层生长过程进行数值模拟。结果显示:霜层平均高度和密度均随时间增长,冷面前沿处水蒸气浓度高,相转移速率快,霜密度较大;霜层内部热传递以导热为主,霜层外以对流换热为主,霜层界面处温度曲线出现拐点。模拟结果与实验结果的对比显示:霜层平均高度90%以上的数据在-15%到+40%的偏差范围内,霜层质量所有数据点在-30%到+20%的偏差范围内。     

凝华结霜霜层导热系数理论分析

研究水蒸汽凝华结霜过程在冷壁上形成的霜层的导热系数,依据随机管子多孔介质霜层模型,假设霜层是由孔隙空间与冰晶骨架构成的多孔介质,其中孔隙空间由随机毛细管及连接管子的接头形成,湿空气中的水蒸汽在霜层的孔隙空间中扩散输运并凝华结霜,根据传热传质学理论,导出霜层导热系数关系式。     

抑制换热器湿空气侧结霜的研究

1前言抑制换热器湿空气侧结霜的命题，是由传热传质学中加热面粗糙度对液体沸腾过程的影响和在低能表面上能形成珠状凝结的启示而提出的l‘－4］。随后，考虑到水蒸汽分子是强极性分子，换热器金属表面也是极性的，从而提出在换热器壁面涂以高疏水性材料（即低能表面）以阻止或减缓结霜的思路。沿着这一思路，国内外有关专家学者做了不少工作［‘，’］。采用低能表面抑制结霜的关键问题是霜将随时间推移而完全覆盖壁面，这之后低能表面因与新凝华的水蒸汽隔离而失去作用。因此，学术界普遍认为低能表面对实现珠状凝结（汽液相变）是有效的…     

分形理论结合相变动力学的冷表面结霜过程模拟

运用分形理论并结合相变动力学模拟冷表面上结霜过程.在相变动力学基础上成功模拟了结霜初始阶段水蒸气在冷表面上凝结、液滴生长及冻结过程,随后运用分形理论的有限制的扩散凝聚(diffusion limited aggregation,DLA) 模型模拟了霜晶在冻结液滴表面上的形成生长过程.模拟结果与实验结果取得良好的一致,模拟过程中凝结液滴出现及冻结的时间与实验结果几乎完全符合;液滴冻结之前其表面接触半径随时间变化的模拟结果与实验结果基本一致,同时模拟霜层厚度与实验测得霜层厚度也非常接近.研究结果对于探讨分形理 关键词： 分形 相变动力学 结霜 模拟     

温度循环试验中水分侵入及转移的数值模拟

本文针对温度循环试验中水分侵入的机理进行了理论分析,推导了简化的孔道中水分渗透的解析解,并与二维数值模拟结果做了比较验证。在此基础上得出了防止外界水蒸气侵入的最小舱内正压值为2 Pa。升温阶段舱内水分转移过程进行了数值模拟,并比较了不同氮气流量对试件表面结霜的影响。模拟结果表明,升温过程中,蒸发器表面霜层升华,造成空气中水蒸气含量上升。对于热惯性较大的试件,其表面温度上升有滞后性,当试件表面温度低于舱内空气露点温度时,即发生结霜。而在升温阶段增大氮气流量可有效规避试件表面结霜的风险。氮气流量对舱内环境影响的量化研究结果可为设备自动化防产品结露的实现提供控制策略参考。     

雪花在非等温对流场生长过程的模拟

雪花是水蒸气在过冷环境下凝华相变形成的晶体,其生长过程涉及到多个尺度的热力学过程。本文提出了一种结合水蒸气扩散方程、热传导方程和动量守恒方程的改进的元胞自动机法,可以实现二维非等温对流场中雪花生长过程的模拟。研究结果和实验结果可以很好地吻合,验证了该模型的有效性。通过对模拟结果进行分析,研究了雪花生长过程中水蒸气分布、温度分布和对流速度对其形态的影响。     

空气源热泵蒸发器结霜过程数值模拟

建立了一个空气源热泵蒸发器结霜过程的动态分布参数模型,该模型考虑了翅片温度的不均匀分布、水蒸气在霜层中的扩散以及霜层参数动态变化等影响因素。理论计算结果与实验数据吻合较好。与常规模型相比,该模型对翅片表面霜层厚度的预测精度有很大程度提高,此研究为进一步完善多排翅片管式换热器结霜模型奠定了良好基础。     

光学非球面元件非球面度计算方法

详细介绍光学非球面元件非球面度计算的牛顿迭代法、近似法、最小二乘法3种方法，并根据工程实践比较了3种方法的优缺点，得出了工程应用中的结论：近似法适用于一些相对孔径较小的非球面，否则误差会较大；牛顿迭代法的精度较高，但计算量大也最复杂，且不能直接得到最接近参考圆的圆心位置坐标；最小二乘法的计算方法简单，不涉及求导、积分、迭代，适合编写计算程序，且可直接得到最接近参考圆的圆心位置坐标。     

表面工程技术的发展和应用

介绍了表面工程在中国的最新发展,表面工程的学科体系与特色,表面工程技术在维修,节能,节材,降耗和高新技术发展方面的作用及应用,并提出了对发展表面工程的建议。     

壁面涂层构型对垂直降膜流动特性的影响

利用特种表面涂层材料对实验管壁进行改性,使液膜形成沟流,实现液膜的内外表面溶液重新掺混;管外涂层的不同构型形成表面张力梯度表面,在吸收过程中可引导液滴向液膜方向运动,促进液膜扰动,从而达到强化传质的目的.通过液膜流动的可视化照片和液膜波动特性的实验结果,对不同状况下的流动形态进行初步分析.     

碳黑颗粒生长模型的初步研究

本文利用反应类(Reaction Class)概念和矩(Moment)方法,研究了层流预混甲烷火焰中碳黑颗粒的成核与长大过程。模型综合考虑了颗粒的成核、颗粒间由于碰撞的聚合、以及气态组分在颗粒表面的生长。通过数值计算预报了碳黑颗粒平均粒径、总表面积、体积分数和数密度,以及萘(A4)和乙炔(C2H2)在颗粒表面的增长速率。     

非球面反射镜的复制

介绍制作非球面的几种复制法及复制工艺。简述复制法中的几项具体技术,指出复制技术的发展方向。     

FOURIER ANALYSIS OF TEMPORAL AND SPATIAL OSCILLATIONS OF TUNNELING CURRENT IN SCANNING TUNNELING MICROSCOPY

Partially oxidized Si(111) surfaces and surfaces of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) were studied by two different ultrahigh vacuum scanning tunneling microscope (UHV-STM) systems and by an STM system working under ambient conditions, respectively. The STM current images of partially oxidized Si(111) surfaces and HOPG surfaces were analyzed by one/two-dimensional fast Fourier transformation (1D-FFT/2D-FFT). The phenomenon of temporal oscillations of tunneling current on the partially oxidized Si(111) surfaces was detected with both UHV-STM systems. Temporal as well as spatial oscillations of tunneling current appeared in highly resolved STM current images of the Si(111) surfaces simultaneously, but both kinds of oscillations could be discriminated according to their different influence on the 2D-FFT spectra of the current images, while varying the scanning range and rate. On clean HOPG surfaces only spatial oscillations of tunneling current induced by the surface structure were observed.     

关于"毛细现象的能量来源"的表面热力学讨论

对《大学物理》１９９４年第１２期所刊登的“毛细现象的能量来源”一从表面热力角度进行详细讨论。     

水平螺旋槽管壁面升膜形成机理的研究

对驱动升膜形成的润湿力进行分析,建立单组分流体的数学模型,得出壁面液膜蒸发时的速度和厚度分布。基于此得到蒸发过程中水平螺旋槽管管外壁升膜的形成机理和流动特性,并给出液膜润湿整个管壁面的临界条件。     

增强金属-氧化物-金属隧道结的光发射

本文报道通过改进制作工艺将A1-A12O3-Au隧道结的耐压增加到5.3V,发光外量子效率增加到8.2×10-4,均高过迄今见到的关于该类结的最高耐压和最高效率的报道。我们观测到了该发光结上的Au膜厚度对发射光谱形状的影响,并对此作出了解释;还对该光谱中的截止频率和峰值的存在给出了理论解释。     

多块网格技术及其在操纵面绕流计算中的应用

采用中心有限体积法求解Navier Stokes方程组,利用点对点搭接及面搭接多块网格技术成功地进行了多段翼型和存在外形间断(剪刀差)的带操纵面三维机翼的网格生成及粘性绕流流场数值计算,使用重叠面积加权插值及Ramshaw算法实现了面搭接的多块网格之间的信息传递并保证了通量守恒,并将流场计算结果与实验数据进行了对比.