Berthelot流体的热力学性质和参数解

研究了Berthelot流体的热力学性质.导出了单原子Berthelot流体Helmholtz自由能、熵、吉布斯函数、内能和焓;求得了Berthelot流体两相共存的的参数解,并用参数解讨论了Berthelot流体的相图和热力学量在临界点的行为及其相关性质.本文的研究为符合Berthelot流体的物质提供了热力学及其相变的解析理论.     

微重力条件下流体相变和临界现象

研究流体相变及临界现象对今后化学工程的发展有重大意义．由于各种具有临界点的体系在各自 临界点有一些共同的实验特征和极相似的临界现象，而流体的研究在实验上又有独特方便之处，所以可 作为普适性研究将理论及实验结果推广到固体．微重力条件下的流体相变及临界现象研究提供了十分 靠近临界点的最佳实验条件，本文介绍了这方面研究工作的物理意义及进展．     

具有不同作用势的两平行墙间流体的浸润相变

用解析方法讨论了当两平行墙对流体施加不同的作用势时流体的浸润相变。系统的状态很敏感地依赖于两墙的作用势和两墙间距离的大小。即使两墙差别很小,在一定条件下仍可发生浸润一墙而不浸润另一墙的现象。系统中发生的浸润相变可能是一级的,也可能是二级的。 关键词：     

稠密流体氮高温高压相变及物态方程

氮的高温高压物态方程以及相图对于研究和制备高能量密度含能材料至关重要.本文采用基于密度泛函理论的分子动力学模拟方法,研究了液氮的高温高压行为,给出900—25000 K, 2—200 GPa区间流体氮的物态方程以及组分、相态变化.在上述相空间,观察到流体氮分子相-聚合物相以及聚合物-原子相的相变发生.获得的液氮Hugoniot理论曲线与实验结果吻合较好,发现30—60 GPa区间Hugoniot曲线的软化与分子-聚合物流体相的相变有关;在60 GPa后Hugoniot曲线变陡峭与流体氮进入聚合物相区有关.     

二氧化钛纳米流体的固液相变特性

采用“两步法”制备出不同浓度的TiO2-H2O纳米流体,选用紫外分光光度法对纳米流体的分散稳定性进行了评价,使用差示扫描量热仪对纳米流体以及基液一去离子水的固液相变过程进行了测试。实验结果表明：纳米流体的分散稳定性随着TiO2粒子质量浓度的增大先增强后减弱;添加纳米颗粒可以促进去离子水的异质成核,减小其固液相变过冷度;...     

混合流体浸润相变的研究(Ⅱ)——二元系统的三相共存态

本文仍从Sullivan模型出发,发展文献[1]中提出的展开方法,在动力学图象中,就混合系统中最具有代表性的状态——二元三相系的浸润相变性质,进行解析研究。所得结论对已有结果作了补充与修正。 关键词：     

低密度PZT-95/5陶瓷流体静压相变实验研究

 采用常规的氧化物陶瓷生产工艺与多孔化技术相结合的方法，制作出不同密度的PZT-95/5陶瓷样品，进行流体静压相变实验。研究发现，陶瓷材料的铁电-反铁电相变与陶瓷中气孔的存在有密切的关系，运用气孔塌陷假设或者边缘剪切假设可以对此现象进行定性解释，研究结果与美国圣地亚实验室的相似研究结果一致。     

石膏溶解相变过程中流体效应的拉曼光谱研究

应用拉曼光谱仪,原位观测了不同流体中石膏随温度变化的溶解相变过程。纯水流体升温过程中,石膏在170～190℃范围内发生脱水,相变为无水石膏,随后升至250℃再快速降至常温,无水石膏无变化,脱水相变过程不可逆;1mol.L-1 Na2SO4溶液升温过程中,石膏在170～190℃范围内发生脱水,相变为无水石膏,升至250℃再快速降至常温,无水石膏重新相变为含水石膏,脱水相变过程可逆。该研究反映流体效应会影响矿物溶解相变机制,研究过程中不可忽视。     

计算流动显示技术(CFI)在自然对流流场测量中的应用

计算流动显示(CFI)技术通过利用仿真光测实验中光束的运动规律与光学干涉测量方法的数学模型,并根据计算流体动力学(CFD)的结果,获得仿真的光学干涉图像。本文通过计算机模拟数字散斑干涉中激光光束的运动规律得到了封闭方腔中空气自然对流的CFI光学图像,并将此仿真光学图像与实验得到的图像进行对比,指导实验的进行和自然对流中测试参数的计算。     

管壁导热对脉管内自然对流换热影响的研究

本文计算了不同脉管倾角和管壁材料下脉管管壁导热对自然对流换热的影响。发现脉管壁面导热对换热的影响不仅体现在增加了壁面的纯导热部分,更主要的上强化了脉管内的自然对流;壁面和内部气体的温度差异沿脉符轴向的变化是管壁导热强化自然对流的主要原因。     

二维方腔非稳态自然对流数值模拟研究

本文针对二维方腔中非稳态自然对流过程进行了数值研究,方腔一侧被等温冷却,另一侧受到三块热板脉动加热,热板温度满足两种不同规律,脉动周期0.01 s<τ<500 s,脉动大小0<α<0.40,所研究的自然对流问题取Ra=106,工质为空气(Pr=0.70)。研究结果表明:方腔中冷板瞬时对流换热量与相应稳态时有很大差异;在一定条件下,热板温度脉动周期和脉动量对冷板的换热量均有很大的影响。     

二维对流反应方程的高精度多重网格方法

利用一阶偏导数项的四阶紧致差分算子,直接推导出了数值求解二维对流反应方程的一种新的高精度紧致差分格式。为了提高差分方程的求解效率,采用多重网格加速技术,建立了与之相适应的多重网格V循环算法。数值实验结果验证了本文方法的精确性和可靠性。     

三层同轴液柱内的热毛细对流的近似解析解

1引言在微重力下用浮区法生长高质量、大体积单晶体是一种很有应用前景的方法，但热毛细对流所引起的诸如宏观不均匀性、生长条纹等缺陷严重限制了这一方法的应用。目前，人们试着用液封方法抑制热毛细对流。文献［1～3］分别对两层流体系统内的热毛细对流所作的研究表明：通过液封，被封层内的热毛细对流可以得到显著抑制。本文对圆柱三层流体系统内的热毛细对流进行研究，为热毛细对流规律的揭示以及进一步总结出其控制方法提供了理论数值依据。2控制方程和边界条件考虑长为L的互不溶混的三层轴对称同轴液柱，如图1所示，两端壁保持定温T…     

单压过热蒸汽余热锅炉变工况解析解

主要符号说明符号：Cp比热DT温差F换热面积G工质流量H比焓值K换热系数L汽化潜热Q换热量Re余热回收率T温度Tg1烟气在蒸发器出口处的温度保热系数下标：a接近点e出口参数E省煤器g烟气d进口参数p节点B蒸汽V蒸发器B水0设计工况参数1序言余热锅炉是动力装置中余热回收的主要设备,由于余热锅炉的烟气侧热源变动大,因此在热力系统分析时,经常要对余热锅炉的各种工况的性能作出预报。余热锅炉变工况计算方法很多,但公开发表的文献较少。其中基于已知余热锅炉各部件详细尺寸,用类似于锅炉校核计算的方法进行变工况计算是比较精确的方法l…     

环形浅液池内热毛细对流的渐近解

为了了解微重力下水平温度梯度作用时环形浅液池内的热毛细对流特征,采用渐近线方法求得了环形浅液池内热毛细对流的近似解析解,得到了主流区速度场和温度场的表达式,并与数值模拟结果进行了比较,两者基本吻合.     

方腔内竖直板自然对流分岔现象的数值研究

采用非稳态数学模型通过数值模拟研究了具有对称结构的封闭方腔内竖直板自然对流换热中的非线性现象。数值结果表明,Ra在4×104-7×104之间,会出现定常解、周期性振荡解和非周期性振荡解,即解存在分岔;初始条件与解的分岔相关;网格Pe数的考核表明,本文所考虑的解的振荡不是由于数值解的不稳定而引起的振荡,而是客观存在的物理振荡。     

多孔介质融化相变自然对流数值模拟

根据体积平均理论,建立多孔介质中融化相变过程自然对流模型。数值模拟了以石英砂颗粒为骨架、冰为填充相的二维融化过程。数值结果表明,在融化区上部发生较强烈的自然对流,融化界面与水平线倾角随融化时间越来越大。     

低Prandtl数水平流体层自然对流的振荡和分歧

本文用具有QUICK方案的有限差分法对底部加热的低Prandtl数水平流体层自然对流换热进行了数值计算,研究了这种问题中存在的振荡和分歧问题。结果显示,在Ra的一定取值区间,有4涡型流场和5涡型流场两个解的分支。但在这个区间以外,最终的结果没有出现分歧。在所发现的两个解的分支中,问题由稳态转变为非稳态的临界Racr是不同的。