激光驱动的毛细管等离子体尾波特性

基于激光等离子体尾波解析模型,分析了毛细管中激光与等离子体相互作用,数值计算了尾波中基本物理量。计算结果表明:毛细管等离子体尾波幅度与毛细管半径有关,在较小的毛细管中尾波幅度更大。在相同的激光与等离子体参数情况下,与无界等离子体尾波相比较,毛细管等离子体尾波中电子空泡纵向尺度、电场强度峰值、角向自生磁场强度峰值提高了60%,这些特征都表明毛细管等离子体尾波更有利于电子加速。     

自然冷源在家用冰箱系统应用及性能分析

空气自然冷源已逐渐用于制冷系统中,引入自然冷源能提高冷凝器出口过冷度,或将自然冷源冷却载冷剂经节流直接引入蒸发器,可有效提高系统COP;基于国内冬春季温度≤5℃的自然冷源分布状况,设计了一种引入自然冷源用于家用冰箱的新型制冷系统,并建立热力学计算模型,分析了不同自然冷源工况时冷凝器过冷度在0、5、10、15℃下的系统COP、压缩机指示功率、系统耗电量及冷凝器热负荷,经计算,冬春季时与传统家用冰箱制冷系统相比,系统COP提高了12%,日均系统耗电量节约0.48kWh。     

用于制作光子晶体光纤的毛细管的拉制理论与实验分析

根据流体力学的相关理论建立了毛细管拉制过程的简化模型.首先通过理论计算,分析了毛细管制作中的各种工艺参量,如控制参量、设备参量、预制棒结构参量等,对最终毛细管结构的影响.在本文讨论的工艺下,毛细管结构的相对缩塌不可避免,而工艺参量的调整仅可以在一定程度上改善结构的变化.最后通过具体的拉制实验与理论计算进行了比较分析,二者取得了很好的一致性,验证了计算模型的可靠性.相关结论可推广到光子晶体光纤的制作中,有很好的工艺参考价值. 关键词： 光子晶体光纤 毛细管 制作理论 工艺参量     

替代制冷剂在绝热毛细管中流动的数值计算

根据绝热毛细管中的压力降建立了一个适用于纯质制冷剂流过绝热毛细管的一维均相模型,用以计算毛细管的长度和其流动过程的热力性质变化。对传统制冷剂R12、R22和替代制冷剂R134a、R152a在毛细管中的工作过程进行了详细的模拟计算,并与文献值进行了比较分析,数值计算结果与文献值吻合良好．同时,还比较分析了不同工况下制冷剂及其替代物的毛细管工作热力特性．     

异丁烷或二甲醚与角鲨烷饱和溶液黏度实验研究

研制了一套基于毛细管法的用于测量气体溶解在液体中达到饱和状态时的饱和溶液黏度的实验系统。为了扩大黏度的测量范围,本文采用两根不同尺寸的毛细管并联,使实验台更为便捷可靠。利用该实验台分别测量了异丁烷(R600a)与角鲨烷、二甲醚(DME)与角鲨烷组成的饱和溶液在温度范围为303.15～343.15 K内的黏度数据。同时,还利用Setchenow模型和Hind模型对实验结果进行关联,对比分析了模型的计算精度。     

空调器数字化仿真软件开发与实验验证

针对制冷和制热两种情况,建立了以稳态仿真为基础的空调数字化仿真系统。首先运用新的制冷剂显式快速计算模型,对制冷剂物性计算程序进行完善。然后采用集中参数法建立了压缩机模型,对压缩机的性能参数进行二元十项的拟合回归。对毛细管建立了均相流分布参数模型,并且针对该计算模型提出了新的无量纲关联式。在部件模型基础上,建立了家用空调系统仿真计算模型,并且对以往的迭代算法进行了改进,提高了系统稳态仿真算法的稳定性。在系统数值模型的基础上,完成了完全面向对象方式的空调器数字化仿真软件。该仿真结果与实验数据吻合较好,软件可有效预测空调器的性能参数。     

制冷混合工质在毛细管内流动特性分析

符号表G流量密度，kg／m‘·s人阻力系数，N／mZg气相M质量流量，kg／S6修正系数i，j组分w速度，m／s下角标l液相长度，me临界状态印两相1前言毛细管的设计是小型制冷装置设计的一个重要组成部分，由于毛细管的管径和壁厚已标准化，所以毛细管的设计是长度的设计。毛细管内流体为一典型汽一液两相流动过程，机理复杂，目前人们对毛细管的研究主要集中在纯质方面K叫。由于制冷＊＊C替代工质现多为二元或三元混合工质，与纯质系统有所不同，因此有必要对混合工质在毛细管内两相流动规律进行研究，为毛细管的设计提供依据。2理论模型2．1基…     

放电毛细管等离子体模拟研究

 给出了放电毛细管内等离子体绝热不定常零维数学模型,该模型考虑了金属引爆丝的电阻变化过程、毛细管材料的烧蚀电离细节及等离子体的非理想特性。利用该数学模型对毛细管的放电过程进行了数值模拟,得到了等离子体参数的动态变化过程。计算结果与相应的实验值进行了比较,对理论值与实验值的符合程度作了讨论,证明了该模型的工程实用性。     

毛细管中R22替代制冷剂流动特性的实验研究

本文自行设计、安装和调试了一个小型制冷实验装置,并且在此小型制冷装置上进行绝热毛细管流动过程的实验研究.详细阐述了实验系统的设计,各个部件的机构以及制作工艺.利用此实验装置测量了制冷剂R22的替代制冷剂R134a、R407C和R410A在毛细管中的流动参数,并与已经过验证的绝热毛细管数学模型的计算结果进行了比较,实验值与计算值吻合良好.     

初始充气密度对毛细管放电泵浦的软X射线激光的影响

 利用哈尔滨工业大学的毛细管放电装置的放电参数，对放电过程中毛细管内初始氩气密度的变化对等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系统的影响进行了全过程的理论模拟计算。给出了毛细管放电中等离子体状态和增益系数的空间分布的时间演变过程。理论计算表明能够出现增益的密度范围比较宽，这对于实验是有利的。现有放电参数下，选取初始氩气密度在气压为40~80 Pa情况对获取好的实现结果是比较理想的。     

考虑亚稳态的绝热毛细管流动性能的理论研究

采用均相模型建立绝热毛细管数学模型,同时考虑了"闪点延迟"、"壅塞流"现象和毛细管呈螺旋形所产生的局部阻力,利用matlab语言编写计算机程序,对绝热毛细管内的流体流动特性进行模拟计算,并分析研究了毛细管的流动性能。将计算结果与其他学者提供的实验结果进行比较,全部的计算点误差都在±10%以内,达到工程运用的要求,其运用对于制冷系统毛细管的匹配具有一定的参考价值。     

毛细管干涉仪的理论分析

从几何光学出发,推导了毛细管干涉仪的从柱面透镜到接收屏的光线的光程．对光线追迹模拟,结果表明毛细管干涉仪的干涉条纹的形成可用双光束的干涉来解释．从柱面不同位置入射的两条光线可能具有相同的光程,而且从柱面透镜不同位置出发的两条光线可能到达接收屏的同一点,当它们满足相干条件时,就会形成干涉条纹．建立了干涉条纹的计算机模拟程序, 模拟了毛细管中液体折射率、毛细管内径、外径对干涉条纹的影响. 结果表明实验中应使用薄壁毛细管, 由于干涉条纹对柱面透镜到毛细管之间的距离非常敏感, 为提高精度, 建议在实验中用已知折射率的标样来确定这一距离.     

A multicomponent multiphase lattice Boltzmann model with large liquid–gas density ratios for simulations of wetting phenomena

A multicomponent multiphase(MCMP) pseudopotential lattice Boltzmann(LB) model with large liquid–gas density ratios is proposed for simulating the wetting phenomena. In the proposed model, two layers of neighboring nodes are adopted to calculate the fluid–fluid cohesion force with higher isotropy order. In addition, the different-time-step method is employed to calculate the processes of particle propagation and collision for the two fluid components with a large pseudoparticle mass contrast. It is found that the spurious current is remarkably reduced by employing the higher isotropy order calculation of the fluid–fluid cohesion force. The maximum spurious current appearing at the phase interfaces is evidently influenced by the magnitudes of fluid–fluid and fluid–solid interaction strengths, but weakly affected by the time step ratio.The density ratio analyses show that the liquid–gas density ratio is dependent on both the fluid–fluid interaction strength and the time step ratio. For the liquid–gas flow simulations without solid phase, the maximum liquid–gas density ratio achieved by the present model is higher than 1000:1. However, the obtainable maximum liquid–gas density ratio in the solid–liquid–gas system is lower. Wetting phenomena of droplets contacting smooth/rough solid surfaces and the dynamic process of liquid movement in a capillary tube are simulated to validate the proposed model in different solid–liquid–gas coexisting systems. It is shown that the simulated intrinsic contact angles of droplets on smooth surfaces are in good agreement with those predicted by the constructed LB formula that is related to Young's equation. The apparent contact angles of droplets on rough surfaces compare reasonably well with the predictions of Cassie's law. For the simulation of liquid movement in a capillary tube, the linear relation between the liquid–gas interface position and simulation time is observed, which is identical to the analytical prediction. The simulation results regarding the wetting phenomena of droplets on smooth/rough surfaces and the dynamic process of liquid movement in the capillary tube demonstrate the quantitative capability of the proposed model.     

基于热力学非对称效应的脉冲管制冷机模拟方法的改进

本文讨论了热力学非对称理论以及目前应用它的过程中存在的问题,在此基础之上编制了改进的程序,可以更深入地理解脉冲管的内部过程.从给出的一些计算结果来看,计算的精度可能会提高20%以上.     

微重力条件下不同截面形状管中毛细流动的实验研究

利用落塔设施创造的短时间微重力条件, 研究了不同尺寸的正方形和三角形截面的毛细管中的流体在微重力条件下的流动行为, 并与圆形毛细管中的毛细流动进行了对比, 总结出了毛细管尺寸和截面形状对界面张力主导的毛细流动行为的影响规律. 结果显示, 对于同样形状的毛细管, 其尺寸对于毛细流动的影响规律基本相同; 而对于不同的截面形状, 方形管和三角形管都与截面积小得多的圆形管有一定的类似性. 相关结果对于深入理解不同条件下的界面张力主导的毛细流动特性, 以及在空间微重力条件下通过改变毛细管的形状来实现流速和流量的独 立控制等方面都具有明显的现实意义. 关键词： 微重力 毛细流动 毛细管形状     

快速干燥过程中多孔介质内部湿分迁移机理的研究

本文对快速干燥过程中多孔介质内部湿分迁移机制进行了实验研究和理论分析。实验本体是一台Ｘ－６５０扫描电子显微镜;实验样品分别为大蒜;胡萝卜和土豆片。提出了压力梯度作用下的毛细管通道内的挤压流动是高强度干燥过程中湿分迁移的主要机理并对单毛细管通道内的挤压流动进行了理论分析。     

脉冲管制冷机动态特性数值计算研究

针对脉冲管制冷机内部交变流动及多孔介质蓄冷机的特点建立了数值计算模型,采用改进的数值模拟方法对脉冲管制冷机内部气流的交变流动、换热以及制冷过程进行了详尽的数值研究,得到了脉冲管制冷机内各参数的动态变化,分析了各动态参数变化对制冷机整机性能的影响,并从提高数值方程的计算精度和收敛性方面给出了改进的数值模拟方法。模拟分析与实验结果符合良好。该模拟方法的特点从基本流动换热微分方程出发,尽可能多的考虑实际制冷机工作过程中的各种不可逆因素,包括实际气体的物性变化,各部件的流动阻力和传热损失。     

汽化滞后的毛细管内流动模型与计算

基于均相流模型,建立了制冷剂在毛细管内绝热流动的数学模型,同时考虑了管内流动过程中实际存在的汽化滞后问题。针对工质为R22的制冷系统,开发了程序进行流动模拟计算,该程序对于制冷系统毛细管的匹配具有实用价值。     

结霜工况下R410A热泵空调器动态特性的数值模拟

将选用R410A工质的热泵室外换热器表面的结霜视为准稳态过程,建立了热泵系统的分布参数模型,用有限差分法对其在结霜工况下的动态特性进行了数值计算。换热器采用分相流模型,并考虑了室外换热器表面结霜引起风量下降及换热器管排布置的影响,毛细管模型中考虑了"闪点延迟"和"壅塞流"现象。计算结果表明,在霜开始形成阶段,室外换热器表面结霜有助于改善空气源热泵性能,而在结霜循环的后期,霜层厚度快速增长,热泵的制热量、性能系数等迅速下降。     

螺旋折流片强化壳侧传热的四管模型数值模拟

针对螺旋折流片管壳式换热器的正方形布管方式,建立了相间套螺旋折流片的四管数学物理模型,利用FLUENT软件对该模型的流动与传热情况进行了数值模拟;并与光滑通道中及单管螺旋折流片模型的流动和传热结果进行了对比.结果显示旋向相反的相邻螺旋折流片所诱导的两股旋流通过相互作用可提高通道内流体流速,并有效地形成对相邻传热管外的斜向冲刷,这对于减薄边界层,促进近壁流体与主流区流体的动量和质量交换进而强化传热有明显的作用,算例显示其传热系数可比相同尺寸的光管通道中的情形提高约44%～57%.