Application of Liquid Film in Maize Planting of Arid Area

Liquid film mulching is a new stage of agricultural mulching planting technology in China.In maize planting of arid area,liquid film mulching technology could improve physical-chemical properties,water content,temperature,water use efficiency and nutrient use efficiency of soil,thereby reaching the target of increasing yield and income.Meanwhile,it could decrease "white pollution",improve ecological environment of farmland,and realize good economic,social and ecological benefits.

喷嘴及折流板结构对射流撞壁成膜形态的影响

喷嘴成膜效果直接影响喷射式凝汽器的换热性能。为进一步提高喷射式凝汽器的工作效率,基于自主搭建的实验系统,利用高速摄影机拍摄液膜,对喷嘴射流撞击平板的成膜特性进行研究。选取1.3、1.9、2.5 m^(3)/h三个流量工况,分析了喷嘴形状、喷嘴与挡板间距、挡板大小对喷嘴成膜面积与液膜形态的影响。结果表明:喷嘴形状对喷嘴成膜影响明显,方形喷嘴成膜面积小,具有稳定的液膜边界;中、大流量下,喷嘴成膜面积随喷嘴与挡板距离减小而增加,对比1 cm间距与5 cm间距,最佳流量工况对应液膜面积可增大13.02%;中、大流量下,喷嘴成膜面积随挡板面积增加而增加,对比大喷嘴挡板与小喷嘴挡板,最佳流量工况对应液膜面积可增加31.37%;小流量下,喷嘴与挡板间距、挡板面积对喷嘴成膜面积影响不明显。

规整填料表面液体分布的计算流体力学

采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)中的VOF方法对规整填料表面液相分布进行了三维建模和仿真,实现规整填料内液相分布的可视化并得到了液膜厚度和有效相界面积比等相关定量信息。通过分析比较不同物系的数值模拟结果,发现液体的表面张力和黏度都对填料表面上液体分布有影响。表面张力越小,液相在填料片上分布越均匀,有效相界面积比越大,液膜厚度越小;黏度增加,有效相界面积比和液膜厚度也随之增加。较之于黏度对液相分布的影响程度,表面张力的影响程度更大,为主要影响因素。本文还提出一个预测有效相界面积比的新公式,并将数值模拟结果与已有文献进行对比,吻合性较好。

周向斜面台阶螺旋槽液膜密封流体动压性能

为降低密封面间液体流动发散区液膜压力损失及提高密封性能,在矩形截面螺旋槽中引入周向斜面台阶结构并建立物理模型。基于JFO空化边界,探讨了不同槽深时,斜面转角比对液膜压力、降低空穴发生及流体动压性能的影响。结果表明:当斜面转角比小于1/30时,下游泵送或上游泵送液膜密封的周向膜压或螺旋线方向膜压均得到迅速提升而空化面积比迅速降低,尤其是上游泵送密封;随斜面转角比增大,空化面积比先增大后减小,空穴区中液膜开始破裂位置前缘压力呈增加趋势,而液膜重生成位置后缘压力反之。槽深的增加有助于提升液膜压力和降低空化面积比,当槽深为8～12μm,在斜面转角比为0.1～0.3时,两类型液膜密封承载能力均可达到最大值,前者最大增幅约13.5%,后者约28%;摩擦扭矩最大增幅约4.6%,增幅较小;泄漏量随斜面转角比的变化规律与承载能力相似。

矩形通道内气膜出流对内换热的影响规律

研究对象为矩形通道,包括2个直肋和9个气膜孔,主要研究气膜的出流比、开孔率对通道内换热的影响,温度场的测量采用了热色液晶测温技术.实验发现气膜出流对换热有强化作用,气膜孔对通道平均换热影响也与其在肋间的位置有关,其中肋后孔的影响最大.在不同的雷诺数下,开一个气膜孔时,出流比在6%-8%之间通道壁面内换热效果最好,低雷诺数下增强换热的效果显著;研究孔边的换热规律发现,在孔下游换热明显增强,从孔边到下游5倍孔直径处,强化换热比在1.1倍以上;此外还研究了开孔率对增强换热的影响规律.

流体颗粒靠近接触过程模型

流体颗粒的靠近接触过程是流体颗粒聚并过程中的一个非常重要的的阶段.Svendsen & Luo的靠近过程模型能应用于等径和非等径流体颗粒的靠近过程,但存在液膜半径偏大的问题,对Svendsen & Luo模型进行了改进,改进的靠近过程模型计算的最大液膜面积较Svendsen & Luo靠近过程模型计算的液膜面积减小约30%.

微观表面形貌对螺旋槽液膜密封空化发生的影响

为探索微观表面形貌对液膜密封空化的影响,基于满足质量守恒的JFO空化模型及坐标变换,建立考虑微观表面形貌的双坝区螺旋槽液膜密封数学模型;采用有限体积法离散求解控制方程,综合分析表面粗糙度、周向波度和径向锥度对螺旋槽液膜密封空化发生的影响规律。结果表明:相比而言,密封面计入微观表面形貌后,摩擦副液膜中空穴区发生位置分散且形状不规则;以空化面积比为判据,较大表面粗糙度对液膜空化促生虽起到积极作用,但数据较小,可忽略不计;锥度对液膜中空穴促生和抑制影响有限,波幅的增加显著促进液膜中空穴的发生;高频波数时,正锥度有利于降低液膜空化面积比,抑制空穴。

旋流降膜器有效蒸发面积研究

对降膜蒸发过程的强化主要是传热传质过程的强化,液膜与汽相的传热传质与液膜流动密切相关。提出的旋流降膜过程,主要增加液膜有效蒸发面积,强化对壁面边界层的扰动,进而强化蒸发过程。理论计算表明进口流量从0.5m3/h增加到2m3/h,有效蒸发面积从116cm2增加到4897cm2,实验结果与理论值趋势一致。

槽区分布对T形槽液膜密封性能的影响

为研究槽区分布对密封性能的影响,以发散型T形槽液膜密封为研究对象,通过改变槽形区域位置,使其分布在动环外侧、中部及内侧,形成外槽形、中槽形和内槽形3种结构;建立其相应模型,对其液膜流场进行数值计算,讨论工况参数和槽形几何参数对3种槽形结构密封性能的影响。结果表明:槽区分布对密封性能有重大影响,同一条件下,外槽形拥有较强的流体动压特性和流体泵出效应,从而具有较大的开启力和较低的泄漏量,在3种槽形中密封性能最好;工况参数和槽形几何参数对3种槽形的开启力和泄漏量有较大影响,当膜厚取2~5μm,槽深取5~9μm,槽数取10~14个,发散角取32°~40°,可获得较好的密封性能。

液态地膜在榆林沙区造林中的应用

在干旱半干旱地区制约林木成活和生长的关健因子是水分条件。为了进一步提高植树造林成活率,促进造林幼树的长势,增强抵抗自然灾害的能力,通过采取对比试验示范,分析探讨液态地膜在榆林沙区及公路护坡中的作用效果,利用液态地膜的保水保墒、增温增肥等功能,来改善植物立地条件,提高苗木造林成活率、保存率。提出适合榆林沙区不同树种、不同立地条件下,液态地膜的最佳处理方法、使用技术。结果显示,在榆林沙区可以大面积推广液态地膜。

一门引人注目的新学科——大面积电子学

概述了大面积电子学的发展现状与趋势，介绍了太阳能电池、薄膜晶体管、有源矩阵液晶显示和场发射阵列等大面积电子器件的目前研制水平及其应用前景。

基于液膜动力学分析的风力机结冰计算模型研究

寒冷气候条件下的风能资源开发已逐渐成为风电领域竞争的焦点之一。建立高效准确的结冰计算模型是研究风力机结冰问题的重要途径。现有模型主要通过结冰过程中液膜的质量和能量守恒进行冰形评估,难以准确地描述液膜的复杂动力学行为。在液膜质量和能量守恒计算的基础上,耦合包括风剪切作用、压力场环境、表面张力及重力影响的液膜动量输运方程,建立了结冰计算模型。依托中国空气动力研究与发展中心3 m×2 m结冰风洞开展了大尺度风力机HQ63-17翼型的结冰风洞试验,获得了风力机翼型在典型结冰工况下的冰形特征,通过试验验证了模型的准确性。在此基础上开展了结冰过程中的液膜动力学特性分析。该模型为风力机冰形评估及结冰防护系统设计奠定了基础。

波纹板填料表面液体降膜流动的特性分析

基于降膜流动实验台,结合计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics, CFD)研究了波纹板表面液体的平均液膜厚度和有效润湿面积等定量信息,并通过三维模拟进一步分析了喷淋密度和波纹倾斜角度β对降膜流动特性的影响。结果表明,液体在波纹板表面的流动并非均匀,分为沟流和溪流两种形式;当喷淋密度较小时,液体在波谷内形成沟流,当喷淋密度达到400 m^(3)/(m^(2)·h),液体跨越相邻波纹进行溪流流动;两种形式波纹板整体的润湿性能均较差,且液膜厚度分布不均;波纹倾斜角度对降膜流动特性影响较大,90°时更有利于提高有效润湿面积。