微尺度通道内R134a的冷凝传热实验研究

建立采用射流冲击进行制冷剂冷却的冷凝传热实验系统，对当量直径为0.63 mm矩形微尺度通道内制冷剂R134a的冷凝传热特性进行研究。实验参数范围是制冷剂干度0~1，质量流率115~290 kg/(m²·s），饱和压力0.35~0.5 MPa，实验获得了不同工况下微尺度通道的局部冷凝传热系数，并分析了制冷剂各参数对冷凝传热的影响。实验结果表明：冷凝过程中沿制冷剂流动方向，局部冷凝传热系数会随着干度减小而减小；在一定饱和压力下，局部冷凝传热系数与局部热通量相对应；冷凝传热系数随着饱和压力减小而增大。基于实验数据，整理出适用于本实验工况下微尺度通道内R134a的冷凝传热计算公式。     

壁面性质对蛇形微通道弹状流传热特性的影响

采用CLSVOF (coupled level set and volume of fluid)方法,以空气和水为介质对矩形截面蛇形微通道内弹状流流动传热进行模拟研究。改变气液相流速,探讨了沿程局部Nu数的变化情况;改变接触角及相对粗糙度,分析其对微通道传热的影响;比较不同形貌粗糙元对微通道传热特性的影响;最后,基于Design-Expert平台,对蛇形微通道进行了优化设计。计算结果表明,与单相流动相比,弹状流可以强化传热,且局部Nu数随气弹的出现呈周期性变化;无滑移壁面条件下,疏水壁面一定程度上阻碍传热;粗糙壁面微通道可强化换热,且合理布置的随机粗糙元传热效果最好。     

《化工学报》2006年第57卷第11期目次

传递现象表面活性剂添加对歧管式微通道阻力特性的影响三维翅片管外螺旋流动传热强化过渡状冷凝传热模型三种内翅片管管内流动与换热特性矩形窄通道内带纵向涡发生器的传热强化管内周期性自旋流强化传热的结构优化碳纳米管悬浮液在重力热管中的沸腾特性振动力场作用下的单螺杆挤出机固体输送理论水平细圆管内非共沸混合工质的流动沸腾高压下高比表面丝网规整填料传质性能的测试多相流水平管内气液两相泡状流进口段壁面切应力同轴双通道气流式雾化喷嘴初次雾化过程催化、动力学与反应器金属卟啉负载炭黑电催化剂氧还原性能Mn、Fe取代六铝酸…     

润湿性对微纳复合结构表面池沸腾换热的影响

为揭示润湿性对微纳复合结构表面池沸腾传热的影响,采用电刷镀工艺和表面改性技术在紫铜表面制备了接触角分别为6.5°和148.6°的超亲水性和超疏水性微纳复合结构,通过实验对比研究了不同表面的饱和池沸腾传热特性,结果表明:(1)超亲水性和超疏水性微纳复合结构的最大换热系数较光表面分别提高了3倍和1.5倍;(2)在q580k W×m~(-2)的低热流密度区,超疏水性微纳复合结构的换热系数最大;当q580 k W×m~(-2)时,超亲水性微纳复合结构的传热性能开始优于超疏水性微纳复合结构;(3)超亲水性微纳复合结构表面的临界热流密度较光表面和超疏水性微纳复合结构分别提高了110%与60%;微纳复合结构显著增加了受热表面的气泡核化密度,而亲水性微纳复合结构的毛细吸液能力要显著强于疏水性微纳复合结构,是临界热流密度增大的主要机理。     

超疏水表面蒸汽及含不凝气蒸汽滴状冷凝传热实验分析

通过紫铜基表面上制备两种具有微纳米结构的超疏水表面以及相同化学修饰的光滑疏水表面,实验研究了各表面上空气环境下水的润湿特性以及在纯蒸汽、蒸汽-空气混合气体环境下,表面的滴状冷凝传热特性和冷凝液滴的运动和润湿特性。结果表明:纯蒸汽滴状冷凝条件下,超疏水表面的传热性能明显低于光滑疏水表面的传热性能;含低浓度不凝气蒸汽冷凝环境下,超疏水表面传热性能与光滑疏水表面相近;蒸汽冷凝环境中,超疏水表面上液滴的接触角明显低于其在空气条件下接触角,并且接触角滞后增大。分析得到,微纳米结构的存在使冷凝过程液滴的接触角滞后增大,微纳米结构中冷凝液滞留增加的壁面热阻等抑制了滴状冷凝传热性能;并提出了蒸汽及含不凝气蒸汽冷凝环境中液滴在超疏水表面上的润湿模式。     

微通道壁面浸润性对气-液两相流的影响规律研究

通道壁面浸润性对微通道内的气-液两相流具有重要影响。利用等离子体辅助接枝改性,将甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱（SBMA）及1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基三乙氧基硅烷接枝在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料表面,得到了10°、40°、70°和110°四种接触角的微通道,并考察了浸润性对流型、气泡长度和压降的影响。结果表明,随接触角增大,气泡截断位置下移,膨胀阶段缩短,挤压阶段变长;低流量时,气泡长度随接触角增加而增大,高流量时则减小;建立了与材料表面水接触角相关的气泡尺寸预测关联式,与Garstecki经典预测关联式相比,预测精度更高;θ<90°时,接触角增加,压降减小;θ>90°时,三相接触线使流动阻力和压降增加。     

超疏水表面微通道内水的传热特性

微通道传热效率高但流动阻力大,超疏水表面因其与水具有滑移边界而表现出低流阻的特征,在微过程中具有应用前景。利用化学刻蚀法制备出具有微纳米阶层结构的铝基超疏水表面微通道(内径为0.68mm)。在超疏/亲水微通道内进行了水的流动传热实验研究,并将结果进行对比。研究发现存在于超疏水表面微纳米结构里的气泡层减小了水的流动阻力,也降低了表面传热系数,但降低程度明显小于流动阻力的降低,传热系数高于考虑纳米气泡层计算的传热系数。因此认为在水的滑移速度作用下,凹穴中微纳米级气泡内产生了气体的涡旋流动,一定程度上增强了传热效果。     

微通道蒸发器优化两相制冷剂分配及沸腾传热研究进展

微通道蒸发器由于低充灌量、高换热性能、低成本等优点在制冷系统得以广泛应用。微通道蒸发器性能的进一步提升有助于降低制冷剂充灌量、增加微通道换热器的紧凑性。微通道蒸发器主要由集管和微通道扁管组成,优化集管内两相制冷剂分配和强化微通道扁管内流动沸腾,可有效实现微通道蒸发器整体性能提升。本文首先阐明了影响集管内两相分配的因素和微通道扁管内流动沸腾特性,然后概括了提升两相制冷剂的分配方案和强化流动沸腾的措施,最后对提升微通道蒸发器性能的方法做出进一步展望。     

DMLS微型换热器内纳米粒子浓度对Al_2O_3/R141b流动沸腾压降的影响

为探究纳米粒子浓度对纳米流体制冷剂在微细通道中流动沸腾气液两相压降影响,运用超声波振动法制备质量分数为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%均匀、稳定的Al_2O_3/R141b纳米流体制冷剂,在直接激光烧结(DMLS)微型换热器中,设计系统压力为176 k Pa,纳米流体制冷剂入口温度为40℃,在热通量21.2~38.2 k W·m-2和质量流率183.13~457.83 kg·m-2·s-1工况下,研究纳米粒子浓度对Al_2O_3/R141b纳米流体制冷剂流动沸腾气液两相压降影响。研究结果表明:纳米粒子浓度对纳米流体制冷剂在微细通道中流动沸腾气液两相压降有显著影响,气液两相压降随纳米流体制冷剂的纳米粒子浓度增加而减少,在纯制冷剂中R141b加入纳米粒子Al_2O_3,不同质量分数的纳米流体制冷剂流动沸腾气液两相压降降低5.5%~32.6%;通过SEM和表面静态接触角测试方法,发现纳米流体制冷剂沸腾气液两相压降随质量分数增加而减少的原因是纳米颗粒沉积在通道表面,增加了微通道表面的润湿性;对比国际上3种比较经典流动沸腾两相压降模型,并基于Qu-Mudawar关联式和Zhang关联式进行修正,得出两相压降结果的85%数据点位于修正后的关联式模型值的±15%范围之内,同时实验结果与修正后的模型结果偏差MAE值为11.7%,说明修正后关联式能有效预测本工况下实验值。     

微小通道内不同润湿性表面流动冷凝传热

利用丝网烧结和聚四氟乙烯溶液(Teflon)浸渍法,在铜表面上制备了亲疏水匹配的结构,即在疏水四氟涂层上有阵列排布的椭圆亲水点,仅有四氟涂层的全疏水表面和不作修饰的全亲水铜表面作为对照,考察了以这三种表面为底部换热区域的矩形微小通道(水力直径1.5 mm)的换热特性和流动特性。实验的通道内蒸汽质量流速为10~60 kg·m-2·s-1,干度为0.3~1,亲疏水匹配表面与亲水表面相比,蒸汽冷凝传热系数(HTC)最高增加了454.6%,与全疏水表面相比,传热系数最高增加了107.3%,利用高速相机拍摄可视化照片,观察了通道内气液两相,尤其是表面液滴成核、聚并、冲刷的周期运动过程,解释了亲疏水匹配表面强化传热的机理。     

浅谈粉彩瓷与婴戏图的协调与统一

引言 粉彩瓷作为景德镇四大传统名瓷之一,已经成为景德镇陶瓷艺术的主要载体和优势品牌。“婴戏图”是陶瓷装饰中常见的传统纹样,具有一千多年的发展历史,是传统陶艺创作中的重要题材。现代粉彩婴戏图注重以新材质、新手法把两者很好地结合在陶瓷上,笔者针对陶瓷装饰纹样中一种独特的幼童戏耍装饰,对瓷上婴戏纹样的发展过程、粉彩婴戏图悠久的文化价值、粉彩瓷与婴戏图相互融合三个方面进行阐述。     

关于建立火炸药安全数据库的探讨

由反映火炸药及其制品的危险性能和用于对它们的生产、储运系统进行安全评价数学模型出发,探讨了如何建立一个全面、实用的火炸药安全评估数据库。通过对此数据库内容、数据表示方法、数据搜索方法以及建立步骤的讨论,明确了该数据库的使用对象和主要功能。     

铸造用酚醛树脂生产中有关技术问题探讨

针对铸造用酚醛树脂类粘结剂生产中出现的产品中苯酚、甲醛、水分含量高，树脂储存稳定性差、产品出现凝胶物等现象，从工艺、设备、操作等方面分析了生产中存在的问题，提出了一些已被生产实践证明的合理的解决方案。     

磷石膏中杂质及除杂方法研究综述

磷石膏是湿法生产磷酸过程中的一种固体废弃物,是我国排放量很大的化学石膏。作者首先介绍了磷石膏的特性及应用现状,就磷石膏中杂质进行了分类和讨论,对磷石膏除杂工艺研究方法进行了分类介绍,对各种除杂方法的特点进行了归纳总结。     

关于物质与关系的唤醒

我近两年花了很多时间喝茶,我想梳理出两个对象,一个是中国茶,一个是中国漆。茶和漆在某种层面上是完全一样的,这是我的心得。从这两个对象延伸到美术教育范畴,那就是关于“中国物质”的唤醒,这将是中国美术学院中国漆艺术专业要作的重要工作甚至是历史使命。“中国物质”这个话题比较严重,也比较复杂,我为什么会讲到那么复杂的一个话题,或者看上去那么崇高的话题,是因为我们现在面临一个很重要的国际化背景,就是中国制造,或者中国设计,中国设计和中国制造没有对称关系,制造和设计是对立的关系,或者二元的关系,所以我想这问题比较麻烦。我们现在中国制造的潜台词就是垃圾货,或者便宜货不安全的,所以我会在这个话题上跟漆引发话题。假设中国制造确实存在负面价值的话,那什么东西可能是正面的呢?假设有一种形态可以跟中国制造来匹配的话,我想有两个东西可以和它对接,那就是“中国文化”和“中国物质”,可能有很多的东西中国人已经遗忘了,而这些东西在当代生活中可能具有很强的应用价值,我指的是产品及其使用方法,它可能不具备中国制造的负面,比如说低级、廉价、不安全,中国有这样一大批的东西具有价值,其中包括中国漆、中国茶,这是物质。假设我们从物质出发,我们会进一步引...     

底座连接口特征参数对显示器后壳注塑质量的影响分析

在Moldflow分析软件的基础上,对显示器后壳进行仿真研究,以翘曲变形量为质量指标,结合控制变量法进行单因素变动实验,保持注射工艺参数不变,研究显示器后壳底座连接口对制品翘曲变形的影响。对数据进行图表分析,结果表明显示器后壳尺寸定位68.58 cm(27英寸)时,底座连接口选用圆形,连接口位置距离底边26 mm,尺寸为直径21 mm的时候模具翘曲表现更好。     

The role of the symmetry and the flexibility of the anion on the characteristics of the nanostructures and the viscosities of ionic liquids☆

The transport properties of ionic liquids (ILs) are crucial properties in view of their applications in electrochem-ical devices. One of the most important advantages of ILs is that their chemical–physical properties and conse-quently their bulk performances can be well tuned by optimizing the chemical structures of their ions. This will require elucidating the structural features of the ions that fundamentally determine the characteristics of the nanostructures and the viscosities of ILs. Here we showed for the first time that the“rigidity”, the order, and the compactness of the three-dimensional ionic networks generated by the anions and the cation head groups determine the formation and the sizes of the nanostructures in the apolar domains of ILs. We also found that the properties of ionic networks are governed by the conformational flexibility and the symmetry of the anion and/or the cation head group. The thermal stability of the nanostructures of ILs was shown to be con-trolled by the sensitivity of the conformational equilibrium of the anion to the change of temperature. We showed that the viscosity of ILs is strongly related to the symmetry and the flexibility of the constitute ions rather than to the size of the nanostructures of ILs. Therefore, the characteristics of the nanostructures and the viscosities of ILs, especially the thermal stability of the nanostructures, can be fine-tuned by tailoring the symmetry and the conformational flexibility of the anion.