分离式热管换热器传热特性的实验研究

本文在自行设计分离式热管实验装置的基础上,对其传热特性进行了实验研究。其工作温度为170～250℃,热流密度为25～50 kW/m~2。蒸发段和冷凝段构成相同,均是由7根直径30 mm的无缝钢管短管束组成,管长为160 mm,带有紧套的钢帛环形肋片结构尺寸为:外径45 mm、厚1 mm、片间距4 mm。实验结果表明,在本实验条件下,分离式热管的最佳充液率按管束总容量计为18%～38%。根据实验结果拟合了最佳充液率(24%)下蒸发段内部平均沸腾换热系数和冷凝段内部凝结换热努塞尔数综合关系式。     

SPH方法在液固撞击数值模拟中的应用

对液滴分别采用光滑粒子流体动力学(SPH)和任意拉格朗日-欧拉(ALE)两种方法模拟液滴高速冲击有机玻璃(PMMA)过程中液滴的变形、固体结构的损伤.结果表明:两种算法中结构表面的损伤情况与Brunton实验数据吻合,证明了数值分析方法的可行性和精确性;此外,对比发现SPH方法模拟液固撞击过程更具有优势.利用SPH方法分析实际工程问题,验证了两种工程处理技术可以有效地提高螺旋桨抗雨水的冲击能力.     

热声热机声场的格子气分析

从格子气自动机演化方程恢复了宏观热声方程,采用D2Q9热格子气模型模拟热声热机系统的压力场、温度场和速度场,获得压力驻波的传播和反射过程。模拟结果显示,在所给模拟条件下压力波具有非线性的特征,变截面附近的流场区域会产生引起非线性耗散的涡流。本文也分析了谐振管几何尺寸及格子气粒子密度对系统频率和压力的影响,验证了热声热机格子气模型的有效性。     

基于代数滑移模型的光催化反应器内催化剂颗粒分布特性研究

针对光催化制氢反应器内液固两相流的特点,运用代数滑移模型,对反应器内的催化剂颗粒-水两相流动进行了数值模拟。采用分块的结构化网格,并运用多重网格方法进行求解。通过与前人实验中压力梯度结果的比较,对模型进行了验证,并最终得到了反应器内催化剂颗粒的典型分布及相应的类型图。     

使用AlN/GaN超晶格势垒层生长高Al组分AlGaN/GaN HEMT结构

在蓝宝石衬底上生长了以AlN/GaN超晶格准AlGaN合金作为势垒的HEMT结构材料,并与传统AlGaN合金势垒样品进行了对比.在高Al组分(≥40%)情况下,超晶格势垒样品的表面形貌明显改进,电学性能特别是2DEG面电子浓度也有所改进.对超晶格势垒生长参数进行了初步优化,使得HEMT结构薄层电阻进一步降低,最后获得了251 Ω/□的薄层电阻. 关键词： AlGaN/GaN 结构 AlN/GaN超晶格 二维电子气 高电子迁移率晶体管     

Molecular-Dynamics Simulations of Droplets on a Solid Surface

By using a semi-empirical Lennard-Jones embedded-atom-method potential, we study the influence of many-body forces and atomic size mismatch on the wetting behavior of nano droplets on a solid surface. With molecular dynamics simulations, we find that the contact angle decreases with increasing many-body forces. The increase of atomic size mismatch between solid and liquid results in the decrease of contact angles. Our calculation also shows that the interface structure is strongly affected by the interaction between liquid and solid as well as the atomic size mismatch. For weak solid-liquid interaction, the interface layer of the droplet nearest to the solid exhibits a typical simple liquid structure regardless of the size mismatch. For strong solid-liquid interaction, evident ordering in the interface layer is observed for well matched cases.     

核物质热力学性质的同位旋和动量相关性

利用3个具有不同的同位旋和动量相关性的热力学模型研究了非对称核物质的热力学性质, 它们是重离子碰撞中同位旋弥散数据约束下的、 同位旋和动量相关的MDI模型, 完全动量无关的MID模型, 以及同位旋标量动量相关的extended MDYI(eMDYI)模型。 主要研究了同位旋非对称热核物质的对称能和系统力、 化学不稳定性以及液气相变的温度效应。 MDI模型对称能的温度效应来源于动能和势能两部分贡献, 而MID和eMDYI模型只有势能部分对对称能的温度效应有贡献。 研究结果还表明, 力学不稳定性区域、 化学不稳定性区域和液气共存区都依赖于模型的同位旋和动量相关性, 以及对称能的密度依赖关系。In this article, three models with different isospin and momentum dependence are used to study the thermodynamical properties of asymmetric nuclear matter. They are isospin and momentum dependent MDI interaction constrained by the isospin diffusion data of heavy ion collision, the momentum independent MID interaction and the isoscalar momentum dependent eMDYI interaction. Temperature effects of symmetry energy, mechanical and chemical instability and liquid gas phase transition are analyzed. It is found that for MDI model the temperature effects of the symmetry energy attribute from both the kinetic and potential energy, while only potential part contributes to the decreasing of the symmetry energy for MID and eMDYI models. We also find that the mechanical instability, chemical instability and liquid gas phase transition are all sensitive to the isospin and momentum dependence and the density dependence of the symmetry energy.     

液固反应微观-宏观关联模型及实验验证

当液一固反应为流体扩散控制时,以缩核模型为基础,得到了单颗粒消溶时粒径的变化规律,满足平方反比定律;在单颗粒消溶的基础上,建立了颗粒群消溶模型,得到了单颗粒微观反应模型和颗粒群宏观反应特征的关联关系.以不同种类的石灰石在不同温度和pH值下的消溶过程为例,对液固反应的微观-宏观关联模型进行了实验验证,实验和数学模型吻合较好.该关联模型对完善液固反应理论体系,实现宏观实验数据反推微观化学反应参数的测量技术具有重要意义.     

一种深海游动生物三维原位观测系统

为了解决目前深海生物探索中存在的"有观无测"问题,提出并研发了基于立体视觉的深海生物原位观测系统。深入研究了水下三维视觉的关键技术,解决了水下视觉系统标定问题。针对游动生物扭曲段高精度测量,提出了一种基于Ramer算法的鱼类轮廓分段测量算法。结合特征匹配算法及极线约束条件完成匹配工作。基于所研制的搭载三维视觉系统的深海水下作业平台开展了试验,结果表明,在1.5m的工作距离条件下,水下测量精度为1.0mm。     

氧等离子体处理对纳米二氧化硅溶胶涂覆高强、高模聚乙烯纤维拉伸性能的影响

基于艾琳方程,提出用于定量分析纤维表面和纳米涂覆层间的纳米界面结构的理论模型.实验结果表明,纤维高分子链段受力塑性变形时,纳米界面结构内纳米微粒阻碍其形貌变化产生热激活体积,该热激活体积是纳米界面结构性能的重要表征;氧等离子体处理对纳米二氧化硅溶胶涂覆高强、高模聚乙烯纤维有增韧作用.由不同处理样品的扫描电子显微镜图片和傅里叶变换红外光谱曲线对比分析可知,经氧等离子体处理纳米二氧化硅溶胶涂覆高强、高模聚乙烯纤维的纳米涂覆层纳米颗粒分布均匀,纳米颗粒还填补纤维表面微观缺陷,活性官能团被引入到纤维表面. 关键词： 激活体积 氧等离子体 高强、高模聚乙烯纤维 纳米界面结构