Radiative melting of a horizontal clear ice layer

In this paper the horizontal layer of clear ice sticking to the substrate is melted by comparatively short wave radiation similar to solar radiation for the purpose of removing ice from the surface of the material subject to atmospheric icing. The radiating source used for melting is 300 wattages halogen lamps whose color temperature is 3200K at 100 voltages. From the present investigation, a typical phenomenon of backmelting is observed clearly and it can be found that the predicted results including the melting rate of upper and lower layers which are melted by radiant energy impinged on or penetrated the ice layer are in good agreement with the experimental results.

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Aufschmelzen einer waagerechten Klareisschicht durch Strahlung

Zusammenfassung Eine waagerechte Klareisschicht, die auf einer Unterlage aufgefroren war, wurde durch kurzwellige Strahlung, Ähnlich der Sonnenstrahlung, zum Schmelzen gebracht, um die Entfernung von Eis nach atmosphÄrischer Vereisung zu untersuchen. Die Strahlungsquelle war eine 300 Watt-Halogenlampe mit einer Farbtemperatur von 3200 Kelvin bei 100 Volt. Als typische Erscheinung wurde ein Rückseiten-Schmelzen gefunden, im übrigen sind die vorausberechneten Schmelzraten an der Ober- und der Unterseite durch aufgenommene oder durchgelassene Strahlungsenergie in guter übereinstimmung mit den Messungen.

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Nomenclature a_v monochromatic absorption coefficient - A transmission (= q _r ⁺ {h_i}/q_ro) - c_p specific heat - E_bv monochromatic emissive power - h_D mass transfer coefficient - h_i initial thickness of ice layer - h_m thickness of substrate - L_i latent heat of melting - L_w latent heat of evaporation or condensation - heat flux absorbed at surface of substrate - q_r0 radiant heat flux impinged onto ice or free surface - q _r ⁺ {y} forward radiant heat flux - q _r ^– {y} backward radiant heat flux - S₁ thickness of upper melt layer - S₂ thickness of lower melt layer - S'₂ distance from free surface to bottom surface of ice layer - t time - T temperature - T₁ temperature of air-water or air-ice interface - T₂ temperature of substrate surface - T₃ temperature of back side surface of substrate - T_b temperature of radiating source - T_i temperature in ice layer - T_w1 temperature in upper melt layer - T_w2 temperature in lower melt layer - T environmental temperature - W_w saturated vapor concentration at free surface - W_t8 vapor concentration at environment - y distance from free or ice surface - y grid size of water or ice - y_m grid size of substrate Greek symbols heat transfer coefficient - spectral absorptivity - _t total absorptivity - _i thermal diffusivity of ice - _m thermal diffusivity of substrate - _w thermal diffusivity of water - _i thermal conductivity of ice - _m thermal conductivity of substrate - _w thermal conductivity of water - wavelength - _av densitiy of air-vapor mixture - _i density of ice - Stefan-Boltzman constant     

Numerical solution of the curved rigid line problem in an infinite plate

Summary This paper deals with the problem of evaluating the stress singularity coefficients at the tips of a rigid line in an infinite plate. If the traction difference between the upper and lower borders of the rigid line is taken as an unknown function and the displacement of the curved rigid line as the right-hand term of the integral equation, then a new integral equation for the curved rigid line problem is obtained which is presented in this paper. The newly obtained integral equation has a logarithmic singular kernel. To solve the integral equation an interpolation equation for the traction difference functions (the undetermined functions in the integral equation) is proposed. A numerical examination is carried out to demonstrate the efficiency of the proposed technique. Also two numerical examples are given in this paper.

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Numerische lösung des problems einer gekrümmten linie als starrer einschlu\ in einer unendlichen platte

Übersicht Vorgeführt wird die Bestimmung von Spannungssingularitätsfaktoren an den Enden einer starren Kurve in einer unendlichen Platte. Wenn die Spannungsdifferenz an beiden Seiten der starren Linie als unbekannte Funktion und die Verschiebung dieser Linie als rechte Seite der Integralgleichung gewählt werden, erhält man eine neue Integralgleichung, die hier vorgestellt wird. Diese enthält einen logarithmisch singulären Kern. Um sie zu lösen, wird eine Interpolationsfunktion für die unbekannten Funktionen der Spannungsdifferenzen vorgeschlagen und ein numerischer Test zur Demonstration der Leistungsfähigkeit der Methode durchgeführt. Zwei numerische Beispiele werden vorgestellt.

     

Upper limit of enhancement of boiling heat transfer in a narrow vertical rectangular channel due to passing bubbles

An experimental study has been made of saturated boiling heat transfer for water and R113 in a narrow vertical rectangular channel (2 mm space, 20 mm wide, and 200 mm long) at atmospheric pressure, in which the vertical heated surface (10 mm long and 20 mm wide) is located on one side at a position of 150 mm from its entrance and bubbles are forcibly passed through it at a designated period from 0.33 to 1.0 sec. The experiment shows that the heat transfer coefficients are increased by the bubble passing through the heated surface for the value of thermal diffusivity,a, times period, T₀, of the passing bubbles above about 6×10^–9 m² (a T ₀>6×10^–9 m²) while fora T ₀< 6×10^–9 m², the heat transfer coefficients become independent of the period and the effectiveness of the enhancement of the heat transfer owing to the passing bubble disappears.

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Die obere Grenze der Verbesserung des Wärmeübergangs beim Sieden in einem vertikalen, rechteckigen Kanal infolge von aufsteigenden Blasen

Zusammenfassung Es wurden Experimente über den Wärmeübergang beim Sättigungssieden mit Wasser und R113 in einem engen, vertikalen, rechteckigen Kanal (2 mm Abstand, 20 mm Breite und 200 mm Länge) bei Umgebungsdruck durchgeführt, wobei die vertikale, beheizte Oberfläche (10 mm lang und 20 mm breit) auf der einen Seite in einem Abstand von 150 mm vom Eintritt angeordnet ist und die Blasen zwangsweise durch den Kanal sich mit einem Periodenabstand von 0,033 bis 1,0 s bewegen. Das Experiment zeigt, daß die Wärmeübergangskoeffizienten durch das Vorbeistreichen der Blasen an der beheizten Oberfläche verbessert werden, wenn das Produkt aus Temperaturleitfähigkeit,a, mal der Periode, T₀, der vorbeistreichenden Blasen größer als 6×10^–9 m² liegt, während unterhalb dieses Wertes der Wärmeübergangskoeffizient unabhängig von der Blasenperiode ist und die Effektivität der Wärmeübergangsverbesserung infolge der Blasenströmung verschwindet.

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Nomenclature a thermal diffusivity of liquid - ¯h time-averaged heat transfer coefficient - q _w heat flux at wall - T ₀ period of passing bubble - T _w(t) temperature of heated surface - T _w amplitude of heated surface temperature Greek symbols thermal conductivity - thickness of liquid film     

远红外契伦柯夫FEL的动力学理论

契伦柯夫自由电子激光可以产生远红外相干受激辐射。本文建立了契伦柯夫自由电子激光的动力学理论并详细研究了初始信号频率,电子束电压和束—介质膜间隙对器件性能的影响。与自由电子激光,回旋自谐振脉塞比较,指出了短波契伦柯夫自由电子激光的几个显著特点。     

Er3+,Yb3+共掺磷酸盐玻璃沟道波导放大器

在自行研制的Er3 ,Yb3 共掺磷酸盐玻璃基质上用离子交换方法制作出沟导光波导放大器。在110mW的抽运功率下(抽运光波长为980nm),在1．8cm长的器件上获得了3．8dB的小信号(信号光波长为1．55μm)增益,单位长度上的增益为2．1dB／cm。     

Er3+-Yb3+共掺磷酸盐玻璃(LGS-L)波导放大器设计

就作者自行研制的Er3 + Yb3 + 共掺磷酸盐玻璃 (LGS L) ,用重叠积分方法进行放大器设计。在Er3 + 、Yb3 + 掺杂浓度分别为 1.5 1× 10 2 6ions/m3 、19.1× 10 2 6ions/m3 的情况下可获得 2 .6dB/cm的增益 ;Er3 + 掺杂浓度为2× 10 2 6ions/m3 时 ,在 4cm的器件上可获得超过 15dB的增益。此外 ,讨论了信号光和抽运光光场强度的横向分布与Er3 + 、Yb3 + 横向掺杂浓度分布之间的重叠对放大器增益的影响 ,放大器的最佳长度 ,以及在 980nm抽运下 ,Yb3 + 、Er3 + 掺杂浓度比对放大器增益的影响。     

An experimental technique for measuringtransient natural/forced convective heatfluxes in a vertical channel

A series of systematic experiments for measuring transient natural andforced convected heat fluxes in a one-sided heated vertical channel have beenconducted. The total heat input in transient natural and forced experiments iscomposed of four kinds modes: radiative heat loss, conductiveheat lossm, thermal capacity of the plate, and convective heat transfer in thetest channel. In the transient periods, the generalized correlations for estimatingtransient convective heat flux are proposed in natural and forced convectionexperiments. By using the proposed q_c^″ distributions, satisfactory agreementsare achieved between the transient Nu_x predictions and experimentaldata.     

EFFECT OF POLYETHYLENEIMINE ON THE PROPERTIES OF CONCENTRATED SUSPENSIONS OF TITANIUM DIOXIDE MICROBEADS

The effect of polyethyleneimine (PEI) concentration on the properties of titanium dioxide (TiO2) suspensions is studied with or without the addition of an electrolyte (barium acetate). Measurements of the apparent viscosity and the stability of TiO2 suspensions showed that PEI is an effective dispersant for TiO2 particles in suspension in the absence of an electrolyte, not only reducing the viscosity of the suspension but also increasing its stability. In the presence of an electrolyte, however, small quantities of polyethyleneimine could neither disperse the TiO2 particles nor de-crease the viscosity of the TiO2 suspensions; only PEI concentrations beyond saturation adsorption could perceptively improve the stabilitv of TiO2 suspensions.