【摘 要】
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本文在低压环境P=200～800Pa的工况范围内,研究了液滴在闪蒸结冰过程中温度的变化与环境压力之间的关系.试验表明液滴在低压闪蒸结冰过程中,随着气压的降低,液滴内部因过热产生气泡的强度增加.液滴的破碎及液滴内部气泡的生长速度与环境压力有直接关系.液滴在闪蒸结冰过程中其外侧温度产生的温度跳跃很小,而在液滴的内部产生的温度跳跃很大,因此液滴在闪蒸过程中处于热力学非平衡状态.由于液滴蒸发的影响及闪蒸过
【机 构】
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西安交通大学多相流动国家重点实验,西安,710049
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本文在低压环境P=200～800Pa的工况范围内,研究了液滴在闪蒸结冰过程中温度的变化与环境压力之间的关系.试验表明液滴在低压闪蒸结冰过程中,随着气压的降低,液滴内部因过热产生气泡的强度增加.液滴的破碎及液滴内部气泡的生长速度与环境压力有直接关系.液滴在闪蒸结冰过程中其外侧温度产生的温度跳跃很小,而在液滴的内部产生的温度跳跃很大,因此液滴在闪蒸过程中处于热力学非平衡状态.由于液滴蒸发的影响及闪蒸过程中激波的产生,即使在真空状态下,仍可推断在液滴周围存在一定的压力.
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本文基于分形几何理论,构造了随机Sierpinski地毯结构及其周期结构来模拟多孔介质孔隙结构特征,并对其导热问题进行了数值模拟计算.结果表明,在一定空间尺度内,孔隙的大小和分布对多孔介质有效导热系数有实质性影响,其热传导规律呈各向异性;而在大于该空间尺度时,随空间尺度的增大,各向异性特性逐渐减弱,且多孔介质有效导热系数和基质率大致成指数关系.
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本文提出了采用脉冲加热代替常规连续热源加热强化自激振荡流热管传热的方法,并对其进行了实验研究.实验结果显示,脉冲加热时热管冷、热端壁面温度的振荡频率明显大于连续加热热管的壁面温度振荡频率.在相同的加热功率下,当脉冲宽度在200ms～1000ms时,脉冲加热热管的传输功率与当量导热系数均大于连续加热热管的传输功率和当量导热系数.这表明脉冲加热强化自激振荡流热管传热的方法是可行的.
本文分析了石蜡类相变材料热物性,从实际应用角度出发提出混合石蜡研究必要性;根据相似相溶原则,对工业级别的C14H30和C16H34进行了互溶性和热物性研究.研究表明:a)C14H30和C16H34具有良好的相溶性,宏观上其热物性与纯相变材料相似;b)当混合物中C16H34的含量在50～85﹪时,混合相变材料的相变温度单调线性上升,分布在7～12℃,能够满足制冷空调的使用范围;c)当C16H34为5
本文对薄圆盘腔体内Rayleigh-Bénard对流实现PCR过程进行了热分析,在此基础上对薄圆盘腔体的边界条件和几何尺寸进行了优化设计.结果表明,在所研究的范围内,周壁绝热,上下壁温分别为反应允许退火-延伸温度的下限和反应允许变性温度的上限,同时腔体的高径比为0.275时,腔体内能够满足PCR反应要求的流体的体积最大,核酸扩增的效率最高.
本文针对以溴化锂水溶液为工质的水平管吸收器,考虑横向对流作用,建立了描述管表面的降膜流动和管间滴状吸收传热传质耦合过程的数学模型,采用涡量-流函数法求解管表面的数学模型.根据数值计算结果,分析了溶液温度、浓度和吸收速率沿管排不同位置和水平管管间的变化,与实验数据的对比说明提出的数学模型是合理的.
同心复合套管式回热器是微型燃气轮机的重要部件一紧凑式回热器的一种类型.本文采用Fluent对有交错肋的同心套管中的对流与换热进行了数值模拟.结果表明:在本文所给边界条件下.当冷、热流体通道内的肋之间存在一定的夹角时,Nu数与夹角为0时的Nu数之比值,随着夹角逐渐增大到=γ/2时,其比值为最大,即这时传热效果最佳,但变化对摩擦系数几乎没影响.
本文以热力学分析为基础,讨论了掺入固体颗粒的液体可强化沸腾换热的机理.认为固相颗粒的引入在汽化和凝结过程中形成非均态核化中心,增加了核化几率,提高了膜内的扩散速率;固体颗粒携带水膜穿入蒸汽膜使蒸汽膜减薄,甚至改变局部传热状态由膜态沸腾转变为核态沸腾.确定了固体颗粒携带水膜穿入蒸汽膜的必要条件是水与固体颗粒的润湿角θ＜75°.
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