FINITE VOLUME SUPERCONVERGENCE APPROXIMATION FOR ONE-DIMESIONAL SINGULARLY PERTURBED PROBLEMS

We analyze finite volume schemes of arbitrary order r for the one-dimensional singu- larly perturbed convection-diffusion problem on the Shishkin mesh. We show that the error under the energy norm decays as （N-11n（N 4- 1））r, where 2N is the number of subinter- vals of the primal partition. Furthermore, at the nodal points, the error in function value approximation super-converges with order （N-11n（N ＋ 1））2r, while at the Gauss points, the derivative error super-converges with order （N-11n（N ＋ 1））r＋1. All the above conver- gence and superconvergence properties are independent of the perturbation parameter e. Numerical results are presented to support our theoretical findings.     

管外高温熔盐的流动换热特性

本文实验研究熔盐蒸汽发生器管外高温熔盐的流动换热性能。测试不同熔盐流速下蒸汽发生器管外熔盐的传热系数,并拟合相应的实验传热关联式。考虑高温熔盐的变物性特征,利用黏度项对Wiegand关联式进行修正,得到用于管外熔盐传热的修正Wiegand关联式。研究发现,管外熔盐过渡流传热的修正Wiegand方程与实验测试结果平均偏差小于8%,而紊流传热修正Wiegand方程的平均偏差则小于9%。     

多孔饱和矩形管中粘性随温度变化对熵产、热和流体流动的影响

研究了充填流体-饱和多孔介质的矩形管中,随温度变化的粘性对充分发展强迫对流的影响.采用Darcy流动模型并假设粘性-温度为倒线性关系.管壁视为均匀热通量,即Kays和Craw-ford称为的H边界条件.当流体粘性随温度升高而降低时,管壁的Nusselt数增大.求解速度和温度分布时,利用热力学第二定律求解了局部平均熵产率.根据Brinkman数、Péclet数、粘性变化数、无量纲管壁热通量和管道截面宽高比,给出了熵产率、Bejan数、传热不可逆性和流体流动不可逆性的表达式.这些表达式是该类问题参数研究的基础.可以看出,当管道截面宽高比的增大使熵产率减小时,方形管中流动产生的熵大于矩形管,这类似于Ratts和Raut研究的明流(clear flow)情况.     

Bingham流体双自由面热毛细液层的稳定性分析

热毛细对流是流体界面温度分布不均导致的表面张力梯度驱动的流动.它主要存在于空间等微重力环境或小尺度流动等表面张力占主导的情况中.在很多工业领域,如晶体生长、聚合物加工、喷墨打印、微流控,产品质量都与热毛细对流密切相关.空间3D打印是太空制造的重要技术,可以支持空间站的在轨长期有人照料的运行和维护,实现按需制造.本文以聚合物流体的空间3D打印为应用背景,采用线性稳定性理论研究了Bingham流体双自由面热毛细液层的稳定性,得到了在不同Bingham数(B)下的临界Marangoni数(Mac)与Prandtl数(Pr)的函数关系,分析了临界模态的流场和能量机制.研究发现:该流动的临界模态包括流向波和斜波模态,与B, Bi和两界面垂直方向上的温差(Q)相关. B和Bi的增加会增强热毛细对流的稳定性.当Q=0时,扰动温度分布分成对称和反对称两种情况.当Q> 0时, Pr的增加会减弱流动稳定性.在小Pr情况下,扰动温度分布在整个流场,在大Pr情况下,扰动温度在栓塞区为零.能量分析表明:扰动动能的主要能量来源是表面张力做功,但小Pr数下基本流也有一定贡献.     

涡流发生器强化暖气片散热特性的数值研究

本文提出了一种基于纵向涡流发生器强化换热结构的暖气片散热器,并对其散热性能进行了数值模拟研究,着重分析了暖气片附近区域的温度场与速度场,基于场协同原理对其强化传热机理进行了解释,同时讨论了三角翼纵向涡流发生器的攻角与布置间距等关键参数对散热性能的影响.结果 表明,涡流发生器能显著增强散热,当三角翼纵向涡流发生器攻角为4...     

SiO2胶体颗粒的三维有序自组装

由SiO2胶体颗粒的三维有序自组装可以得到面心立方三维结构,它具有折射率周期性变化的特点。它的制备涉及胶体化学、材料科学等学科的前沿领域。其自组装方法包括胶体颗粒的沉降自组装、胶体颗粒在物体限制下的自组装、胶体颗粒的连续对流自组装和利用胶体颗粒表面电性质的自组装。本文对这些组装方法进行了介绍。