蒸汽发生器支撑板表面流体薄膜动态特性分析

对蒸汽发生器支撑板表面流体薄膜的动态特性进行了分析。使用有限元分析软件ANSYS研究了支撑板的固有频率、开孔半径、压力、流体薄膜厚度和流体粘度等因素对支撑板刚度系数和阻尼系数的影响。通过分析得出了刚度系数和阻尼系数与影响因素之间的关联式。

流体薄膜强化传热技术的发展

本文介绍了流体薄膜强化传热—液膜蒸发—冷凝传热的优点和当今世界的最新水平、主要研究成果,及其在海水脱盐装置中的应用。列举了各种型式高性能液膜蒸发—冷凝传热管及其特性数据。

用动态散斑法研究磁流体薄膜的干燥过程

提出了一种利用动态散斑研究磁流体薄膜(MFF)干燥过程的方法。首先,利用动态散斑理论,模拟了MFF干燥过程中散斑图随时间的演化;然后,采用时间序列散斑图(THSP)及其灰度共生矩阵(GLCM)方法,对MFF干燥过程中磁微粒的运动统计性质进行了定性分析和定量研究。研究表明,模拟结果与实验结果吻合得较好,说明动态散斑方法是一种分析MFF干燥过程的有效手段。

三维波纹结构塔板上薄膜流体的流动特性研究

在化工传质过程中,薄膜流体(film flow)经常被用来改善液体与气体间的质量传递。填料板上的波纹结构能引起液体薄膜流动特性的改变,从而提高薄膜流体的传质效率。在本次研究中,作者对三维波纹结构塔板上的液体薄膜进行数值仿真,研究了三维波纹结构对液体薄膜流动特性的影响,并分析流动特性与气液两相间传质的联系。数值仿真中使用了开源计算流体力学软件Open FOAM中基于VOF(volume of fluid)法的多相流求解器计算薄膜流体自由表面位置。将数值仿真中的速度计算结果与文献中基于PIV(particle image velocimetry)法的测量实验结果比较后发现,两者吻合良好。在此基础上,对三维结构波纹上薄膜流体的流场进行分析。结果显示,三维波纹结构除了能在薄膜流体中引起竖直方向上的速度发生变化外,还能造成与流体流动方向垂直的横向扰动,这是二维波纹结构不具有的作用。在三维波纹结构塔板上,流体在波谷处汇聚,在到达下一个波峰时又分散。这种流动特性对不同浓度的流体进行混合非常有利,从而能大幅度提高薄膜流体与气相间的传质效率。

水平基底上薄膜流体的数学模型及其数值模拟

以应用于车体外壳的薄膜涂层为研究对象,针对涂覆于镀膜钢板上的流体高度差分布,提出了一种独特的数值模拟方法。首先基于该应用中薄膜流体的特殊几何特征和润滑近似理论简化描述流体的经典Navier-Stokes方程,结合边界条件建立所描述的薄膜流体运动的数学模型,然后运用傅里叶伪谱法与Runge-Kutta法相结合的方法进行数据处理,并根据所建立的数学模型与选取的相关算法,采用MATLAB编程对以上所描述的薄膜流体的涂覆的均匀性进行数值模拟。最后将数值模拟结果与实验数据进行对比,验证了数学模型与计算方法的合理性。通过数值模拟与实验分析可知,随着时间的推移,薄膜流体的自由液面高度差向着均匀性发展,但发展速率有限。

基于激光自混合干涉的磁场测量方法研究

针对光纤磁流体磁场传感器易受环境干扰及磁流体薄膜制作工艺复杂的问题,激光自混合干涉具有抗干扰能力强、稳定性好的特点,提出一种基于空间光的水平偏振激光自混合干涉的磁场测量方法,在外部磁场的作用下,水平偏振自混合干涉信号幅值发生变化,在一定范围内,磁场与信号幅值变化成正比,通过用施加磁场前后信号幅值的均值比与磁场的变化关系实现对磁场的传感检测。经过实验验证,信号的幅值在1%浓度的磁流体中衰减明显,薄膜厚度为0.5 mm,减小了薄膜的制作难度。在实验结果中对5.02 mt到19.112 mt磁场强度范围内的均值比进行线性拟合,相对误差最小为0.17%。

基于双光路的磁流体光透射特性研究

基于磁流体薄膜光透射率可调的特性,制备磁流体薄膜的光纤对穿结构,搭建了双光路实验系统,测量了磁流体薄膜的透射光功率值。同时,对输入光功率为1m W和3m W磁流体薄膜的透射谱进行比较,分析了磁流体光透射特性差异产生的原因。

磁控溅射制备免退火钴酸锂正极薄膜的研究

采用射频磁控溅射法制备钴酸锂正极薄膜,通过对溅射功率的研究,制备出不需要进行退火处理仍具有60μAh/(cm2.μm)的比容量的正极薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对钴酸锂薄膜的结构和形貌进行了研究,并分析了其对钴酸锂薄膜正极性能的影响。结果表明不同功率制备的钴酸锂薄膜具有不同的结晶取向和结晶度,其对正极薄膜的性能有具有决定性的影响,适合的功率下制备的钴酸锂薄膜在不退火处理的情况下仍具有较高的容量和较好的循环性能。同时研究了采用磁控溅射的铝薄膜作为集流体,代替铂或金等贵金属薄膜集流体,大幅减低了薄膜电池正极的制备成本。

波纹板结构对薄膜流动特性的影响研究

对3种结构(矩形、梯形和三角形)的波纹板薄膜流动进行数值计算,研究了波纹结构对薄膜流动特性的影响。数值计算使用Open FOAM软件中基于VOF(Volume of Fluid)法的多相流求解器,得到3种波纹板薄膜自由表面位置。研究发现三角形波纹板薄膜波动特性最佳,矩形最次;并且分析了薄膜流动与相间传热传质的关联性,研究结论可以为填料结构设计提供理论依据。

基于PSO算法的MFF模型的参数辨识与优化

基于磁链理论和Monte-Carlo法,建立了磁流体薄膜(MFF)传感模型和MFF透射模型,分析了磁流体透射特性。采用粒子群算法对MFF透射模型进行了参数辨识,分析了群体数目、迭代次数、惯性权重、加速度因子等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合。搭建了MFF电流传感器实验平台,运用MFF透射模型对MFF电流传感器进行了仿真预测,分析了MFF厚度和粒子浓度对°MF下透射性的影响,实验及仿真结果表明该模型预测误差在2.3%以内,该MFF电流传感器的测量灵敏度达到12μW/A。

超薄膜流体摩擦的微观机制

为揭示超薄膜的特性与其微观结构的关系 ,运用分子动力学模拟的方法进行了研究。模拟系统采用云母晶面作为固体壁面 ,十六烷采用珠簧模型。模拟表明 ,超薄膜状态下流体出现了层状的类固态微观结构。采用固液比作为类固态与类液态的比例指标 ,发现等效粘度的上升是薄膜流体类固化造成的。模拟发现了摩擦力的非线性特性 。

我与《力学与实践》

《力学与实践》是1979年2月创刊的．1978年我收到了中国力学学会筹备杂志创刊的约稿信，就以当时所进行的胶片涂布科研工作为背景，用我1977年底在厦门召开的一次全国会议上的报告稿为基础，写了一篇综述文章“具有物理．化学反应的薄膜流体力学”寄给《力学与实践》．1978年10月正在上海无线电13厂接收。

A Diffusion Model of Field-Induced Aggregation in Ferrofluid Film

由在一个散开模型在聚集的圆柱的结构的表面上把 Arrhenius 行为介绍给 ferroparticles，平衡方程被建立。方程的答案显示那使聚集的结构稳定，一个典型领域被需要。聚集被磁场提高，当温度增加，还压制了。在在偶极的粒子之间的相互作用精力上分析磁场的影响，我们估计扩散粒子的部分，并且在在一个垂直磁场下面形成的六角形的圆柱的结构在在列之间的 centre-to-centre 间距上提供列半径的令人喜悦的的比率。[从作者抽象]

球磨机动静压轴承改造

自B．Tower首次从机车轮轴轴承实验中观测到流体薄膜中能产生动压力，之后Reyholds在此实验基础上建立著名的Reyholds方程一个多世纪以来，滑动轴承在理论和实践方面都取得了长足的发展，在国民经济中发挥着重要的作用。

水平基底上薄膜流体液面形态的数值模拟

根据薄膜流体特殊的几何特征,运用润滑近似理论简化描述薄膜流体运动的控制方程,结合薄膜流体运动的边界条件可以得到水平基底上薄膜流体自由液面形态变化的数学计算模型。以MATLAB为计算工具,采用傅立叶伪谱法计算数学模型中的高阶偏微分项,然后结合龙格-库塔法可以对薄膜流体自由液面形态随时间变化规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:薄膜流体液面形态在前100s内剧烈变化,随后液面形态变化速率逐步变小,至500s左右时液面形态保持稳定状态而不再有明显变化;此外还印证了流体蒸发作用在液面形态变化中所起的重要作用。

波纹板薄膜流体共振现象的数值及实验研究（英文）

目的:探究薄膜流体共振现象的内在机理。创新点:1.提出薄膜流体共振区的概念。2.提出共振现象与雷诺数的范围有关、而不是与某一特定的雷诺数有关的观点。方法:1.使用有限体积法对薄膜流进行数值模拟计算。2.为了验证模拟的准确性,运用粒子图像测速法进行实验测量。结论:1.薄膜流体共振可以使自由表面的振荡最大化。2.共振现象与雷诺数的范围有关,而不是与特定的雷诺数有关。3.在共振区域中,薄膜表面的振动增强,底部涡流被抑制,并且这些都有利于传热传质效率的提高。