液体混合物导热率的测量及导热率数据的理论预测

液体混合物导热率的测量及导热率数据的理论预测童景山，唐建，高光华，梁燕波（清华大学化学工程系北京１０００８４）关键词导热率，液体混合物，测量仪，预计法１测量原理与测量装置本文报道的这种仪器，它不仅可用来测量有机化合物的液相导热率，而且也可测量高导热率...     

分子转动惯量与正烷烃熔沸点的预测

在分子转动模型基础上,以半经验分子轨道（ＡＭ１）方法计算分子的转动惯量及其它结构参数,获得１５个正烷烃的沸点和熔点的多元线性回归方程。其中正烷烃的沸点与短轴转动惯量（ｃ）和碳原子数（ｎ）相关（ｂｐ＝－１４７．－０．０１１８９ｃ＋３６．１７ｎ,Ｒ＝０．９９８５,ＳＤ＝６．９７）,而熔点与分子的长轴转动惯量（ａ）、短轴转动惯量（ｂ,ｃ）及重定向能（Ｅ）相关（ｍｐ＝－２６０．３＋１５．７０ａ＋１９．７４     

用分子参数预测烷烃衍生物的标准生成焓

利用分子参数,即主原子数(N)、主链碳原子数(N')、相对电负性(Xr)、取代参量(P)和官能团位置参量(q)建立了定量预测醇、硫醇、醚、硫醚、醛、酮、酸和酯等烷烃衍生物的标准生成焓数学模型,相关系数均大于0.999,其计算值与相应的文献值都非常吻合,平均相对误差小于1%.分子参数法的物理意义明确、操作简单、使用方便,是进行定量构效相关(OSPR)研究的一种简便可行的方法.     

基于团聚理论的纳米制冷剂导热系数预测方法

纳米流体中纳米颗粒以团聚体的形式存在.为预测纳米流体的导热系数,模拟了流体中纳米颗粒团聚体的三维空间结构并用热阻网络法计算了团聚体的导热系数.在得到团聚体的导热系数与考虑液体分子吸附层后团聚体的体积分数后,预测纳米流体的导热系数.用实验数据验证了该预测方法并运用该方法预测了铜-R22纳米制冷剂的导热系数.     

高压、高应变率与低压、高应变率实验的本构关联性

 指出Johnson-Cook（J-C）、Zerilli-Armstrong（Z-A）、Bodner-Parton（B-P）本构方程在一定条件下的适用性,表明对于低压、高应变率实验,单一曲线假定似乎可以采用。通过等效应力、等效应变,可以将不同应力状态下的流动应力函数采用统一的方程描述。然而,这些本构方程的确立,并不包括平面冲击波实验。对适合于平面冲击波实验的Steinberg-Cochran-Guinan（SCG）本构方程,讨论了其方程中所包含的高压与高应变率耦合效应。指出,以剪切模量度量的流动应力具有应变率相关性。基于温度效应的新发现以及直接测量平面冲击波流动应力的新进展,分别用J-C本构及SCG本构方程估算了钨材料在高压、高应变率加载下的流动应力。结果表明,采用J-C本构估算的流动应力仅在压力为10 GPa以下才能与实验数据相近,当压力高于10 GPa时,流动应力只能采用SCG本构估算。也指出了高压、高应变率本构方程与低压、高应变率本构方程所对应的不同物理背景。     

应变率相关的橡胶本构模型研究

为研究橡胶在不同应变率下的响应特性,建立应变率相关的橡胶黏超弹性本构模型,分别采用超弹性本构模型和黏弹性本构模型表征其非线性弹性行为和应变率相关的弹性行为。首先,对于超弹性模型,基于最小二乘法,对比了Mooney-Rivlin模型、修正的Mooney-Rivlin模型、Yeoh模型、修正的Yeoh模型、Ogden模型和Arruda-Boyce模型等超弹性本构模型的拟合能力。结果表明,经修正的Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的拟合优度与Ogden模型和Arruda-Boyce模型接近。在此基础上,基于一种参数较少且拟合效果良好的修正Mooney-Rivlin模型和应变率相关的Maxwell模型,建立了橡胶黏超弹性本构模型,考察了该黏超弹性本构模型在单轴拉伸和单轴压缩情况下中高应变率时的拟合能力。结果表明,对于这两种受力情况下的应变率相关的实验数据,该黏超弹性本构模型的拟合优度均在0.95以上。研究结果为大应变率范围内单轴拉伸和单轴压缩下橡胶的本构模型选择提供了参考。     

纳米流体中固-液作用影响界面热阻及导热率的分子动力学研究

纳米流体中固-液界面处由于声子散射形成界面热阻,给纳米流体内热量传递带来阻力。为研究界面热阻对纳米流体导热率的影响,以Cu-Ar纳米流体为基础模型,采用非平衡分子动力学方法研究了纳米粒子-流体相互作用强度与界面热阻的定量关系。研究表明,随着纳米粒子-流体相互作用强度增大,界面热阻显著降低,其机制在于流体分子的吸附作用增强了纳米粒子表面原子的振动强度,从而促进了纳米粒子与流体之间的热传递。增大纳米粒子-流体相互作用强度可显著提高纳米流体导热率,且界面热阻对纳米流体导热率的影响程度随纳米粒子尺寸减小而增大。     

与密度、温度、压强以及应变率相关的弹塑性本构模型

 对于弹塑性本构关系中的两个主要物理量，即切变模量和屈服强度，除考虑与温度、密度、压强相关外，本文还引入应变率的影响，并且把静态和动态屈服统一到一个模型中，对于2024Al作了计算，结果与实验符合程度是令人满意的。     

基于反转法的CO2-O2混合物导热系数预测

采用反转法获得了CO2-O2的新势能,通过迭代计算提高了势能精度,在此基础上,给出了新势能的碰撞积分和特征参数.利用新的势能参数,根据分子动力学理论与WCUB理论,预测了CO2-O2混合气体零密度时的导热系数,计算的温度范围为273.15～3273.15 K,结果与实验数据的绝对平均偏差和最大偏差分别为3.87%和4....     

高温高应变率下纯锆的本构模型研究

 研究了常温至1 073 K、不同应变率下（4.1×10^－4 s^－1～2.8×10³ s^-1）锆的压缩力学性能。结果表明,锆的流动应力对温度和应变率的变化比较敏感,随应变率的提高而增大,随温度的升高而降低。基于位错动力学理论,建立了锆的本构模型,并考虑塑性变形过程中孪晶演化的影响,对模型进行了修正。修正后的本构模型预测结果与实验结果吻合较好,可描述很宽应变率和温度范围内锆的塑性变形行为。     

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。     

液体氦-3的热导率性质

揭示了低温流体~3He的热导率在液态区随温度和压力两个状态参数变化的反常规律。综合该反常规律以及热导率在临界点附近的突变特性,首次提出了~3He在0.003 K至临界温度3.3157 K温区内完整的饱和线热导率方程以及压力高至20 MPa的压缩液相区热导率方程。方程计算值与实验数据相对偏差小于±1.5%,与高精度实验数据偏差小于±0.4%,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.     

微探针法测试番茄各成熟阶段导热系数的研究

研究采用适合测试果实导热系数的微探针法,对同一品种的番茄,在相同部位进行平行测定,得出的导热系数值与文献值相近,证明了该方法的可行性.研究结果表明,番茄的导热系数随着果实的可溶性内含物变化存在着有规律的变化.这可从果实组织细胞结构上得到进一步解释,为热物理学理论在研究复杂植物生命现象的应用中作了有益的尝试.     

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。     

扫描热显微镜测量机理的研究

从理论上分析了扫描热显微镜的传热过程和测量原理,建立了两种工作模式下的热阻网络模型,并对热阻网络中各热阻进行了具体分析,得出了样品本身热阻的表达式;用多种参考材料样品进行了系列实验,结果表明仪器的输出信号与热导率的倒数成线性关系,对理论分析作出了部分验证,为亚微米尺度的热导率测试打下了基础。     

一种可测定生物体体表热导系数的装置

建立一台可测定生物体体表热导系数的试验装置。首先试验测定标准试样一新鲜甘油（ＡＲ级）及熔融石英玻璃（９９．９％ ＳｉＯ２）,其结果与 ＴＰＲＣ推荐值偏差≤ ０．７％;其次用试验方法证实本文所利用的Ｔａｋｅｇｏｓｈｉ理论模型的适用性;最后,根据生物活体会产生代谢热并维持恒定体温的特点,指出应用本装置去测定生物活体体表热导系数时必须满足的若干前提条件。     

尿素夹层二硫化钛化合物的合成及其热、电输运性质研究(英文)

我们成功的制备出了含不同成分尿素的夹层化合物(NH2CONH2)xTiS2,并研究了它们在低温(5～310K)下的热、电输运性质.夹层后晶格常数、热、电输运行为的变化也证实了尿素分子成功的夹层到TiS2的范德华尔斯层间.研究结果表明:尿素分子的夹层成功的降低了材料的热导率,特别是在浓度为12.5mmol/L尿素的苯溶液中合成的样品的热导率大约1.5Wm-1 K-1(仅为纯TiS2的50%),而且尿素分子的夹层使得材料在低温下的导电行为从金属性转变为半导体性.     

单片机在稳态法测不良导体热导率中的应用

介绍了在稳态法测不良导体热导率中。使用单片机进行数据采集、显示、存贮及温度控制的方法。