对充液聚焦球内液体声参数研究

本文叙述了充液聚焦球内低声速液体的声速测量,测得了声速与温度、混合比的关系曲线。用Wood混合液声速公式和测量结果导出了低声速液体的声速与温度、混合比的经验公式,解释了测量声速曲线和公式声速曲线出现的差异,本文对充液聚焦球内低声速液体的设计提供了实验基础和理论依据。     

混合液声速的温度特性

本文考虑到绝热压缩系数与温度的关系,导出了混合液声速与温度、液体比例的关系式。测量了由两种挥发速度不同的液体组成的混合液的声速与温度、液体比例的关系。结果表明,由于挥发速度不同,给测量结果带来较大误差。本文结果除对充液聚焦球内液体选择和配制有重要意义外,也适用于其它各种混合液。     

充液球的聚焦增益及其频率特性与脉宽壳厚的关系

充液聚焦球形反射体(简称充液球)是一种理想的标准反射体。它有几何尺寸小、目标强度大、频率特性好、方向性均匀、成本低、海上布设方便等优点。常用于水声学测量和水声设备的检验,校准及有关人员训练之用。在文献中研究了充液球的目标强度,聚焦增益与频率、方位、折射率的关系,着重研究在温度变化的情况下提高聚焦增益的问题。国外对充液球的目标强度作过研究,但这些工作都是在短脉冲情况下做的。而实际工作中常常使用长脉冲,因此仅有短脉冲结果是很不够的,所以本文着重研究了长脉冲情况下的聚焦增益及其频率特性。     

充液聚焦球形反射体的实验研究

充液聚焦球形反射体具有几何尺寸小、目标强度大、频率特性好、方向性均匀、成本低、海上布设方便等优点,是目前标准反射体中较好的一种。本文介绍在120—460千赫频率范围内,对充液聚焦球形反射体的实验研究结果。除测量目标强度与频率、方位、折射率的关系外,着重研究在温度变化的情况下提高聚焦增益的问题,发现在不同温度下选择适当的球内液体比例可获得最大聚焦增益。最大聚焦增益达到23分贝。     

刚性微球微流控惯性聚焦过程研究

利用流体的惯性效应实现刚性微球的高通量精确操控是一种新颖微流控方法,其在材料合成、生化反应和医学诊断等领域有着重要应用。本研究为实现刚性微球的等间距聚焦流动,设计制备了基于惯性聚焦的具有多个聚焦单元和鞘液聚焦结构的微流控芯片,实验以直径10μm的聚苯乙烯微球作为模型,考察了在特定微流条件下微球的聚焦效果。结果表明,在乙醇样品液以710μL/min流量均匀流动时,微球自第60个聚焦单元开始聚焦形成单一排列的流型。在已稳定聚焦成单一排列的微球队列上叠加相应条件的鞘液聚焦流,能够增强流动聚焦效果,并可控制微球间的相对距离。上述结果为深入研究微流体环境下刚性粒子的运动特性和开发相关的微流芯片提供了重要参考。     

用浸液—干涉法测量透镜的折射率

浸液-干涉法测量透镜的折射率是将被测透镜置于充有折射液的容器内,通过配液使混合液的折射率与被测透镜的折射率尽可能接近一致,并用干涉法来确定这种一致性。然后通过测量混合液的折射率,从而间接得知透镜折射率的测量方法。这种测量方法很容易达到±1×10~(-4)的精度。     

充液率对小型重力热管传热特性影响实验研究

开展了矩形槽道铝-乙醇小型重力热管的传热特性的实验研究,分析讨论了充液率对壁面温度分布、气液两相分布、热阻等热管传热性能的影响。研究表明,充液率对高热负荷工况的两相流动状态和传热特性有显著影响。两相脉动是高热负荷工况小型重力热管特有的两相流动现象.低充液率时,液塞易被气流冲破形成环状流,壁面温度几乎无波动。中等充液率时,在蒸汽和液塞的交替冲刷作用下,热管各段壁面温度均表现出脉动特性。高充液率时,液塞脉动速度的减小削弱了液塞对壁面的冲刷作用,壁面温度未出现明显波动.并且,中等充液率工况下气液两相的快速脉动增强了热管的传热性能,使得均温性和传热极限均优于低充液率和高充液率的情况.     

激光聚变空心玻璃微球靶丸充氖工艺

 叙述了空心玻璃微球用渗透法进行高温充氖诊断气体工艺研究。分析了影响球内气体压力的一些因素；获得了向不同类型的玻璃微球中充氖诊断气体的最佳充气条件。利用该法在空心玻璃微球中充入了0.02～3MPa的氖诊断气体。     

靶参数测量技术

利用微焦点X射线荧光谱仪进行了充氩靶丸X射线荧光激发测量实验。由于设备具有X射线聚焦功能，对样品局部辐照强度大，激发效率高，因此测量灵敏度及检测极限也大大提高，尽管由于塑料微球保气性能差，球内只有微量的氩气，仍然获得了氩气明显存在的证据，在测量得到的谱图中扣除本底后氩Ka射线峰非常明显。     

电磁聚焦同心球系统的电子光学

本文由电磁聚焦曲近轴方程出发,导出了电磁聚焦同心球系统的近轴轨迹的表达式,讨论了系统的聚焦性质与电子光学色球差,探讨了由电磁聚焦同心球系统向具有均匀平行的电场和磁场的电磁聚焦系统,静电聚焦同心球系统和近贴聚焦系统过渡的三种特殊情况,最后研究了加上栅网电极的三电极同心球静电聚焦系统和均匀平行的电场和磁场的三电极电磁聚焦系统的电子光学。     

蓄冷球堆积床动态充冷性能模拟

根据蓄冷球和载冷剂之间的能量平衡,建立了蓄冷球堆积床充冷过程的数理模型。该模型考虑了载冷剂与蓄冷球之间的换热系数变化、载冷剂的导热、相变蓄冷材料的过冷度以及蓄冷球堆积床热损失的影响。采用数值计算方法模拟了蓄冷球堆积床的充冷过程,讨论了载冷剂入口温度、初始温度和流速对充冷过程蓄冷材料温度、载冷剂温度和蓄冰率的影响。     

圆柱箱体中液体晃动阻尼的数值研究

对于部分充液的圆柱箱体中液体晃动,自由液面对晃动阻尼的影响显著,特别当自由液面在挡板附近,流动更加复杂.为了更加准确地计算带挡板的部分充液圆柱箱体中液体晃动阻尼,采用基于有限体积法的VOF方法模拟箱体中带有自由液面的流体流动.自由液面的重构采用具有二阶精度的分段线性重构方法,界面通量计算采用一步算法,计算了不同充液高度均匀布置的三块半圆形挡板对液体晃动阻尼的影响,得到了阻尼比随液位的变化曲线,获得了该型式挡板的阻尼性能.     

新型内嵌式热管流型演化与传热特性实验研究

本文面向电蓄热采暖应用设计了一种新型内嵌式热管,通过可视化和传热实验研究了充液率在5%至70%之间变化时热管内部的流型演化规律和传热特性。根据流型演化过程可以将充液率分为小、中、大三个类别。小充液率时,热管内部出现间歇剧烈沸腾过程;中等充液率时,热管内部出现持续沸腾现象,冷凝段受到搅混流的周期性冲刷;大充液率时,气液混合工质在绝热段往复振荡,冷凝段始终存在液态工质。对于充液高度小于加热段高度和充液高度大于加热段高度两种情况,随着充液率的增大,热阻均先降低后升高,但充液高度大于加热段高度时的热阻普遍大于充液高度小于加热段高度时的热阻。10%充液率时热阻最小,80 W加热功率时约为0.017℃/W,此时蒸发段为持续薄液膜蒸发传热,冷凝段为周期性扰动冷凝和强制对流耦合传热。     

基于Timoshenko梁模型的周期充液管路弯曲振动带隙特性和传输特性

充液管路的固液耦合振动广泛存在于各种工程领域中,对其弯曲振动控制进行研究具有重要意义.将声子晶体的周期性思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成沿轴向交替排列的周期性复合结构.基于Timoshenko梁模型,采用传递矩阵法计算了固液耦合条件下周期管路结构的弯曲振动能带结构及其传输特性,同时分析了材料阻尼系数、周期和非周期支撑对带隙特性的影响.充液周期管路结构的弯曲振动带隙特性为管路的振动控制提供了一条新的技术途径. 关键词： 声子晶体 充液管路 振动带隙     

界面条件下线型超声相控阵声场特性研究

开展了界面条件下线型超声相控阵声场特性的研究.将带有楔块的超声相控阵问题合理简化为液固界面的情况进行讨论.根据射线声学理论,计算了单阵元在液固界面存在时的辐射声场,进而推导了聚焦法则,得到了超声线型阵在液固界面存在时的声场、位移场表达式.对安装在楔块上的相控阵换能器的辐射声场进行了仿真,并讨论了聚焦对换能器轴向和横向声场的影响,结果表明利用聚焦能提高分辨率和灵敏度,但聚焦区域之外声束性能更差,在实际检测中要合理利用聚焦. 关键词： 超声相控阵 界面 声场 聚焦     

微通道背板热管系统最佳充液率实验研究

为研究不同工况和工质对微通道背板热管系统最佳充液率的影响,设计系统充液率实验,通过分析充液率对换热量、背板竖向出风温度分布、蒸发器及冷凝器进出口工质温度及压力的影响,确定不同条件下的系统最佳充液率。结果表明:1)标准工况下,采用R22工质的系统最佳充液率为65%~75%,背板竖向各位置出风温度最低,蒸发器进出口工质温差达到最小;2)系统最佳充液率随着背板进风温度的上升而增大,进风温度超过40℃后,最佳充液率保持不变;3)系统最佳充液率随冷凝器进水温度的降低而增大;4)R134a系统和R22系统最佳充液率基本一致,最大换热量不同。     

低温储罐充液后夹层压力变化规律

低温储罐在充液后内罐因温度下降而冷缩,夹层空间增大,同时夹层温度也将下降,综合作用使夹层真空度升高及绝对压力下降,这对低温容器绝热是有利的。为了计算充液后夹层压力的大小,研究了低温容器充液后内罐冷缩及夹层温度变化情况,给出了夹层压力的计算公式。实例计算表明充液后夹层压力下降显著。     

聚焦光场俘获微球的FDTD分析

基于动量守恒原理,采用2维时域有限差分方法(2D FDTD)建立了激光场对微米量级微球的作用力模型,讨论了入射高斯光场的波长、束腰半径、微球的折射率和半径等对聚焦光场俘获力的影响.结果表明：位于聚焦光场中特定位置的微球可被俘获,当离轴距离增加,俘获力减小.微球所受到的俘获力与微球的折射率有关,当小于环境折射率时(如汽泡),不能形成俘获,而被推离光场.模拟结果与其他文献中报道的实验结果一致. 关键词： 光镊 俘获力 时域差分有限方法(FDTD) 动量守恒     

Ar在玻璃微球中的辐照增强扩散效应研究

 为满足惯性约束聚变实验诊断的需求，需要在空心玻璃微球内充入DT燃料气体的同时充入一定量的Ar诊断气体，由于Ar原子尺寸较大，一般热扩散技术难以实现对玻璃微球充Ar。为解决充Ar问题，研究了不同反应堆中子注量对玻璃微球的改性作用。测试结果表明：当中子注量达到1×10¹⁸ cm^-2时，在500 ℃和室温情况下都可以向玻璃微球内充入Ar。辐照增强扩散后的扩散系数高于3.6×10^-13 cm²/s。     

微槽群相变与热电制冷结合的激光器冷却系统

本文运用微槽群复合相变和热电制冷(TEC)技术来实现激光器系统低温下的高热流密度散热.通过对不同工质在不同充液率下的实验研究发现,工质和充液率对系统的运行状况有重要的影响.在选用甲醇作为循环工质,并且在系统充液率为1.5的情况下,系统能够达到所需的散热冷却效果;本文实验分析了冷凝器的工作状况对蒸发器表面温度的影响,提出通过提高TEC制冷片的制冷量和强化铜散热片的散热能力来降低冷凝器的温度,进而降低蒸发器的温度.