金属泡沫中填充石蜡的相变换热特性实验研究

本文对金属铜泡沫填充石蜡的相变换热特征进行了实验研究,通过测试试件加热面及内部的温度响应曲线,分析了金属泡沫填充及自然对流对石蜡非稳态相变换热过程的影响。研究结果表明,采用顶部加热方式时,石蜡内部的换热以纯导热为主,而采用底部加热时,液态石蜡内的自然对流作用使相界面移动速度更快,试件内部温度一致性更好,同时在相变对流区可实现对加热面的温度控制。金属泡沫的填充可强化石蜡内的导热但抑制液态石蜡的自然对流,前者使得试件加热面温升减缓,相界面移动加快,后者则导致底部加热时石蜡的相变区分为相变导热区和相变对流区。金属泡沫的导热强化能力在试件换热中占据主导作用。     

两种拓展达西模型对金属泡沫填充管中流动与传热的影响

本文就恒热流条件下金属泡沫填充管中的流动与传热进行了数值模拟,其中采用局部非热平衡的两方程模型作为能量方程,分别采用Brinkman拓展达西模型和Brinkman-Forchlheimer拓展达两模型作为动量方程,并把两者进行比较和分析.数值模拟结果表明:在两种拓展达西模型下解得的速度场不同,但是解得的温度场差异不大,因而其Nu数差异也很小.金属泡沫填充管的Nu数高达数百甚至数千,表明其换热性能很强,但同时却有着较高的压降.     

激光辐照超音速气流下TA15钛合金和LY12铝合金的热响应

利用超音速气流环境模拟装置,开展了自然对流和马赫数为3切向气流下,1064nm连续激光辐照TA15钛合金和LY12铝合金热响应实验研究,得到了材料在两种条件下的温升曲线及熔穿时间。结果表明:在激光辐照材料未使得其表面发生熔化前,气流对材料激光辐照过程中的冷却效应较为明显,在表面发生熔化时,熔化的液态物质在气流切向力剥蚀作用下被吹离材料表面,使得激光继续作用在材料上,熔化→剥离→熔化→剥离如此反复,可加速熔穿过程;此外,切向气流将影响钛合金这类热扩散系数较低材料的温度场分布,使得气流下游处的温度高于上游,而对铝合金这类热扩散系数较高的材料而言,影响不明显。     

泡沫金属内石蜡相变凝固传热的数值模拟

本文研究了相变材料在泡沫金属中的相变凝固传热过程,建立了泡沫金属相变材料的凝固相变传热的双温度模型,并进行了凝固相变传热模拟研究。模拟表明,使用泡沫金属作为骨架可以有效改善石蜡相变传热,缩短石蜡的凝固时间;石蜡在相变传热过程中与泡沫金属之间存在温差,且在发生凝固相变时温差达到最大。研究结果还表明,泡沫金属孔隙率越小,石蜡凝固的速度越快。     

超临界LNG汽化器热流耦合传热研究

采用数值模拟整场求解的方法对超临界液态天然气(LNG)在螺旋管汽化器中热流耦合传热进行研究,得到管壳程流体的流场、温度场。通过研究管、壳程流体质量流量对流体出口温度、管壳程换热系数的影响,揭示汽化器内流体-热耦合传热规律,为超临界高压汽化器设计提供参考。     

圆管外石蜡相变蓄热与释热实验研究

建立一小型圆管外石蜡相变蓄热实验系统,对石蜡的蓄热熔化和释热凝固规律进行实验研究.研究石蜡在圆管外不同位置的蓄热熔化规律,自然对流对石蜡蓄热熔化的影响,得出蓄热熔化时间和熔化厚度的优化值.研究石蜡在圆管外不同位置的释热凝固规律,自然对流对石蜡释热过程的影响.     

用感热纸显示晶体导热各向异性

高中物理(甲种本)第二册以导热性为例,通过实验反映了晶体的各向异性和非晶体的各向同性。教材上采用的实验方法是,用烧热的钢针的针尖接触云母片或玻璃片,在接触点周围的石蜡薄层熔化成不同图形,从而反映晶体与非晶体导热特性的差异。这一实验方法虽然比较简便,但由于石蜡薄层的固态或液态都呈透明状,要仔细观察才能看清熔化     

金属Cu熔化结晶过程的分子动力学模拟

采用常温、常压分子动力学模拟技术,研究了在周期性边界条件下,由８６４个Ｃｕ原子构成的模型系统的熔化、结晶过程。原子间相互作用势采用ＥＡＭ势。模拟结果表明：在连续升温过程中,金属Ｃｕ在１５２０Ｋ熔化;以不同的冷速进行冷却,在较慢冷却条件下,液态Ｃｕ在１０１０Ｋ结晶;当冷速较快时,液态Ｃｕ形成非晶态。分析了升降温过程中熔体偶分布函数、原子体积、能量、ＭＳＤ随温度的变化特征。     

液态泡沫结构及其稳定性

液态泡沫由大量气泡密集堆积在少量的表面活性剂溶液中形成，是具有高度自组织结构的典型的软物质．文章从泡沫物理学角度简要介绍了液态泡沫的结构特征和稳定性方面的研究．     

一种能克服两方程湍流模型刚性的流热一体化算法

使用流热一体化算法解决传统耦合算法难于处理的流场与固体温度场耦合计算问题.为保证其计算效率,提出一个简单有效的方法用以克服两方程湍流模型刚性.给出该方法的理论证明,并验证其配合多重网格提高LUSGS隐式时间推进法的计算效率.