瓦斯/煤尘爆炸初期复合火焰加速及灾害强化机制分析

为了探明瓦斯/煤尘耦合爆炸灾害强化的产生机制,采用20 L球、高速纹影和PIV对瓦斯/煤尘爆炸初期复合火焰加速特性、压力变化进行了实验研究,并对其爆炸瞬间的流场特征进行了分析。结果表明:相比甲烷/空气爆炸,同一甲烷浓度下,瓦斯/煤尘爆炸初期火焰传播速度稍有降低,焰胞状结构减少,火焰上浮现象几乎消失;马克斯坦长度随甲烷浓度的增大而减小且均为正值,表明爆炸初期复合火焰发展趋于稳定,有利于煤尘粒子参与燃烧反应。甲烷浓度接近最佳当量浓度、煤尘粒径越小或煤尘质量浓度增加接近最佳浓度时能诱发复合火焰加速,导致爆炸威力增强。低浓度瓦斯/煤尘复合体系对煤尘质量浓度的提高更敏感,而随着煤尘浓度的增大,甲烷浓度对瓦斯/煤尘复合体系的影响逐渐降低。初始爆炸强度对瓦斯/煤尘复合体系有重要影响。9%瓦斯/煤尘爆炸体系由于初始爆炸强度高,复合火焰中心负压使多数煤尘粒子做向心运动,火焰前锋周围聚集了大量煤尘粒子,同时在火焰前锋周围形成的大量方向相反的大涡量旋涡,促进了煤尘表面与氧气的快速接触,加剧了燃烧反应。研究结果将为瓦斯/煤尘耦合爆炸灾害防治提供指导。     

小液滴撞击壁面传热特性数值分析

小液滴撞击壁面现象在喷雾冷却等领域都有广泛应用.为研究小液滴(微米)撞击热壁面(非沸腾区)传热过程,建立了二维液滴撞壁瞬态模型,并采用相场方法对小液滴换热过程中对流热通量和导热热通量的大小进行了对比.研究结果表明:液滴撞击壁面初期形成“冷斑”,有利于小液滴与壁面的传热;小液滴撞击壁面过程中热通量峰值存在于三相接触点附近,数量级在105—106 W/m²;小液滴撞击壁面过程中受壁面浸润性和液滴尺寸对传导热通量的影响较为显著,而速度和液滴尺寸对对流热通量的影响较为显著;大多数情况下,小液滴撞击壁面传导热通量数量级在103—105 W/m²,对流热通量数量级在104—106 W/m²,对流热通量大于传导热通量,在整个换热过程中占据主导地位.     

测井仪专用保温瓶传热实验及仿真研究

测井仪用于勘探地底油气资源分布,面临着高温环境。为保证正常作业,常采用保温瓶将测井仪内部的电子器件与高温环境隔离。本文采用有限元方法对保温瓶的传热过程进行仿真并实验验证,结果表明模拟值与实验值平均误差在10%以内,说明仿真模型较为准确。同时仿真结果发现保温瓶在升温过程中轴向温度分布呈"抛物型",端部漏热是最主要的漏热方式,占比92.76%。本文最后还探讨了反射屏辐射率、层数及保温瓶材料对其隔热性能的影响。     

螺旋弹性管束换热器壳程振动强化传热研究

为揭示螺旋弹性管束换热器的振动强化传热机理,基于一种双螺旋弹性管束换热器,采用双向流固耦合计算方法,对螺旋圈数、入口流速和壁面温度对其壳程流致振动强化传热特性的影响进行了研究。结果表明:随着螺旋圈数的增加,管束的面均传热系数和单位压降下的面均传热系数均降低,但相对面均传热系数误差、PEC值和体均传热系数均增大。随着入口流速的增加,管束的面均传热系数、相对面均传热系数误差和PEC值均增大,但单位压降下的面均传热系数降低。随着壁面温度提高,螺旋弹性管束传热会显著增强,但振动对管束强化传热影响不大。     

大气压力对激光辐照双层板接触传热的影响

考虑激光辐照下结构变形对双层板接触传热影响可以更真实地反映两板间的传热情况,通过实验和数值模拟分析了大气压力对接触传热的影响。结果表明:大气压力对接触热阻影响非常明显,当大气压力超过一定值后,双层板界面始终接触,后板中心的温升阶段成类抛物形状;当大气压力在某一范围内,大气压力与温度矩产生的靶板挠度相当,接触面时分时合,后板的温升阶段成振荡式类线性增加;当大气压力小于某一特定值时,后板温度有一突跃过程,通过适当的设计有可能观测到该现象。     

氢气在多层球壳中扩散过程的模拟计算

 从Fick第二定律出发,推导了氢气在多层球壳中,扩散过程的浓度分布表达式,即氢气浓度与扩散时间和扩散距离的关系。每层中,在一定的扩散时间内,一定量的氢气的扩散浓度与扩散深度之间近似为抛物线关系,说明渗透物沿着聚合物链段膨胀的方向进行扩散。在同一位置,一定量氢气的浓度,随着时间的延长而增加,说明渗透物使聚合物链段发生膨胀,自由体积增大,扩散路径增多,扩散系数随着浓度的增加而增大。     

壁面对中空纤维透析器传质系数的影响

数值研究了中空纤维管规则分布情况下,考虑透析器外壳内壁面(简称壁面)影响时透析器的传质系数随纤维管管心距增大的变化趋势,并与忽略壁面影响时的理想值作了比较,同时得到了不同填充密度时透析器壁面对传质系数的影响情况。结果表明．壁面的影响不可忽略。另外,根据模拟结果对透析器的设计提出了改进建议以提高传质效率。     

添加剂对LiBr溶液吸收蒸汽过程中的强化机理

The surface tensions of aqueous lithium bromide（LiBr）with additive（2-ethyl-1-hexanol and 1-Octanol）have been measured by using a Wihelmy plate method,and the enhancement effect of the additives on the absorption of steam into aqueous LiBr in a static pool has been studied by a real-time type laser holographic visualization method. The experimental results show that both of liquid additive and vapor additive can decrease the surface tensions of aqueous LiBr significantly,vapor additive not only can trigger the Marangoni convection at the absorption interface just like the liquid additive,but can bring about better enhancement effect on the absorption performance than that liquid additive can. The enhancement mechanism of additive on absorption has been concluded that both liquid additive and vapor additive can be adsorbed by aqueous LiBr at the liquid-vapor-interface from the liquid side and the vapor side respectively,which result in surface tension gradient,and then cause Marangoni convection at the interface which enhances the heat and mass transfer performance during the absorption process.     

白宝石晶体的高温强度及强化技术研究进展

白宝石高温强度的降低主要是由于c轴方向受到压应力时产生r面双晶所引起的.高温强度的下降导致其抗热震性能降低,从而限制了白宝石晶体作为红外窗口和头罩材料的应用.白宝石晶体的强化主要以消除双晶核以及控制双晶的扩展来实现.本文分析了影响白宝石强度的主要因素,在此基础上对目前白宝石晶体强化的方法进行了总结和分析.     

动脉粥样硬化成因和大分子跨血管的传质

动脉硬化形成机理是当前心血管系统中主要关心的问题。30多年来对这个问题的研究已取得了很大进展。本文介绍了当前最重要的两个课题,即动脉壁细胞对血液流动的反应和大分子跨血管壁传质的研究成果。指出一些现已认为不对的旧认识和目前关于动脉硬化的新观点,以及当前的热门课题。