盐水溶液液滴真空闪蒸特性实验研究

针对盐水(Na Cl)溶液液滴真空环境下的闪蒸过程进行实验研究,获得了不同浓度下盐水液滴的形态及温度变化特征。结果表明:由于盐水液滴浓度和真空压力的影响,其真空闪蒸过程较纯水液滴更为复杂;盐水液滴在真空环境中会经历五种典型形态:稳态蒸发,气泡生长-蒸发,稳态蒸发-凝固,气泡生长-凝固,析盐。当盐水浓度达到共晶浓度22.4%时,会发生析盐现象;盐水浓度较低(5%)时,会发生凝固现象。盐水液滴析盐过程较凝固过程持续时间长,且会持续放出热量,将液滴加热至较高温度。多次实验对比发现,最终环境压力较低(pa1000 Pa)且液滴初始温度较高时,析盐过程明显且迅速。     

真空环境下过热水滴内气泡生长的实验与模型研究

针对真空环境下过热水滴内的气泡生长过程进行了实验和模型研究。实验方面,采用液滴悬挂的方法,将单个去离子水液滴悬挂在热电偶上,同时用高速摄像机记录了气泡生长过程,首次得到了过热液滴内气泡随时间生长的实验数据。对过热液滴内的气泡生长过程建立了数学模型,模型耦合了气泡生长的动量方程和能量守恒方程,考虑了气泡成核的非平衡热力学因素,模型计算的气泡生长速度明显大于实验测量值。继而引入摩擦系数CD考虑了热电偶存在减缓了气泡的生长,对模型进行了修正,结果显示,当CD取25时,模型计算结果和实验数据吻合较好。研究结果可以很好地预测真空环境下过热水滴内的气泡生长过程,有助于了解其热力学机理及传热传质过程。     

大口径低温管道变工况漏热特性分析与优化

建立了一个包含辐射漏热、固体导热和残余气体导热分析的复合热力学模型,对高真空绝热低温管道在热边界温度(环境温度)变化、冷边界温度变化(压力变化或者改变流体)和真空度变化等变工况的漏热特性开展了研究。结果表明,热边界温度(环境温度)对漏热量的影响显著高于冷边界温度改变(流体种类改变或者管道内压力变化)导致的影响;当真空度为10—10~(-2) Pa区间,随着真空的改善,漏热量明显变小,不过当真空度优于10~(-3) Pa时,真空的进一步改善对漏热量的影响不再显著。     

真空搅拌法流态冰制备特性的实验研究

本文设计了一套真空搅拌法流态冰制取装置,对冰浆的生成全过程进行了观测,通过实验研究了乙二醇添加剂、溶液体积、搅拌速度等因素对冰浆形成过程过冷状态的影响。结果表明:真空状态下冰浆的制取需经历溶液蒸发、沸腾、过冷及冰晶生成这四个阶段;冰晶生成瞬间系统的压力会发生突增,压力的升值即过冷结晶压差可用于表征过冷程度的高低;平均过冷结晶压差随乙二醇添加剂浓度的增大而减小,当乙二醇浓度从3%提高至6%时,过冷结晶压差从58.9 Pa降至49.4 Pa,降低了16.1%;溶液体积的增大会使平均过冷结晶压差减小,40 m L溶液的平均过冷结晶压差较20 m L溶液的平均过冷结晶压差下降了12.9%;搅拌速度对过冷程度几乎无影响。     

Ag-MgF_2金属陶瓷体的烧结条件与微观结构

本文报道了Ag -MgF2 金属陶瓷体的烧结条件与微观结构之间的关系。X射线衍射分析表明 ,当真空烧结炉中有氧气氛存在时 ( 3 0Pa的低真空 ) ,如烧结温度T≥ 60 0℃ ,Ag -MgF2 体系将转变为Ag -MgF2 -MgO ;当烧结温度达到 12 5 0℃时Ag -MgF2 体系转变成为Ag -MgO。在高真空中 ( <10 -3Pa)烧结时 ,Ag -MgF2 体系将保持不变。烧结后的Ag -MgF2金属陶瓷体的空隙率 ,在 3 0 %～ 5 5 % (质量分数 )Ag范围内出现极大值。     

覆Os膜M型阴极高发射性能随真空度变化的研究

在覆Os膜M型阴极工作于75 A/cm2高电流密度的情况下,逐级降低真空系统的真空度,测出了阴极电流密度随真空度变化的关系曲线.分析表明,当系统真空度为1.0x 10-5 Pa时,阴极发射开始出现明显下降,下降幅度达1.96％;当真空度为2.07x 10-4 Pa时,阴极电流密度降低10％,阴极寿命接近终了.进一步研究认为,对于微波管而言,通过渗漏进入微波管内的大气特别是其中的氧分子,将阴极表面的Ba+(a)转变为Ba2+,使得阴极表面的发射单元逐步丧失电子发射能力;与此同时,真空度降低带来的离子轰击使得离子斑区域的覆膜层消失,导致该区域功函数升高.两种因素的共同作用,使得微波管中阴极的发射性能逐步下降.     

操作条件对死端微滤膜通量的影响--温度、压力、浓度的影响

采用标准孔径为0.1μm的亲水PVDF(聚偏氟乙烯)微滤膜和0.2μm的PTFE(聚四氟乙烯)膜,研究了温度、压力、浓度等操作条件对BSA溶液死端微滤膜通量的影响.实验表明,温度、压力和浓度对微滤膜通量有重要影响,通量随温度升高而增大;随浓度的增大而减小;当压力上升到0.14 MPa时,通量将不随压力变化,达到极限通量.在实验范围内(0.04~0.16 MPa,18~30℃),对于去离子水,通量和温度成良好的线性关系,通量随温度、压力的变化关系分别为ln(J/J)w=-0.021 9T-13.993和ln(J/Δp)w=-1.958 4Δp 5.283 4;对于BSA溶液,则在0.04~0.14 MPa,20~30℃范围内,通量随温度、压力的变化关系分别为JE/JT=ln(-0.004 5T2 0.230 9T)和ln(J/Δp)=-3.576 7Δp 4.627 7.溶液浓度增大,稳态通量下降;当溶液浓度达到一定值时,由于滤饼层厚度趋向平衡厚度,稳态通量将近似恒定.     

基于TDLAS技术的空间真空环境下温度测量技术研究

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术可用于气体温度的高精度快速测量,但目前TDLAS技术研究一般集中在正压范围内,真空环境下该技术的应用研究较少.空间真空环境由于压力极低,传统的接触式温度测量技术存在众多不确定性因素.本文从热力学温度定义出发,提出并分析了TDLAS技术测量空间真空环境下痕量气体分子振-转温度的可能性和精度.同时以C2H2分子1535.393nm和1535.432nm两条吸收谱线为例,分析了TDLAS技术测量气体分子振-转温度的方法和精度.分析结果表明即使压力达到1.0× 10-3 Pa,如果在实验中选取吸收强度大的谱线对,同时增加有效吸收光程,可以得到比较理想的吸收信号,实现气体分子振-转温度的测量.     

纳米TiN颗粒在真空电弧反应中沉降的临界条件及其表征

研究了在真空电弧镀膜设备中产生纳米 Ti N颗粒沉降的临界条件。结果表明 ,当真空度P>8.7× 10 - 1 Pa,即 Knudsen数 Kn>110时 ,工作台中心几乎不能沉积 Ti N薄膜 ,而在真空反应气氛中有大量纳米 Ti N颗粒形成。增大反应气体的压力和提高负偏压 ,都可以进一步细化 Ti N颗粒。用 SEM和 XRD等测试方法对颗粒的形貌及结构进行了研究 ,在实验条件下纳米 Ti N颗粒的平均尺寸为 2 8～ 35 nm,其中有少量的 Ti颗粒存在     

微热复合吸氢剂在高真空多层绝热储罐中的实验研究

氢气是造成高真空多层绝热储罐夹层真空度下降的主要原因,为此本文搭建了吸氢试验台,研究了廉价微热型吸氢剂CuO+C,在夹层氢气压力较高时,不同吸附温度下的吸氢特性;比较了吸附温度在100℃时,CuO+C和CuO+C+5A的不同吸氢特性;探索了CuO+C+5A吸附氢气达到平衡,充注液氮后,夹层压力随时间的变化;研究表明:复合吸氢剂是化学吸附氢气,最低活化温度为60%,吸附诱导期随着吸附温度的升高,由长变短,在160℃时消失;在高真空多层绝热储罐的内罐外壁底部放置5A分子筛后,平衡压力由220变为8.4 Pa,而达到平衡所需要的时间仅增加了60 h;平衡后向储罐充注液氮,夹层压力随时间成阶梯型变化,经过10 h,夹层真空度达到5.83×10~(-4)Pa,完全满足高真空绝热的使用要求。     

热真空低温环境实验台研制

为满足低温实验的环境要求,建设了液氮温度级别(80 K)的热真空冷阱低温环境实验台,可进行低温实验中压力与压差、温度与温差、流量与热负荷的测量.该实验台采用附加液氮冷阱的真空多层绝热结构,冷阱温度最低可达80 K,无负载时冷箱真空度可达0.000 03 Pa;在采用外循环工质时,测试压力范围为0-1 MPa、压差范围为...     

压力对电弧源喷射微粒密度及膜沉积率的影响

在2.7Pa 至2.7×10~(-2)Pa 氮压力范围,测量了不同压力下电弧源喷射的微粒密度及薄膜沉积速率的变化。随压力升高,微粒密度及膜沉积速率下降。利用 AES 和 SIMS 对不同压力下形成的 TiN 膜及工作后的阴极表面进行了深度剖面分析。最后对实验结果进行了讨论。     

文摘索引(从下期开始该文摘索引转至《通用机械文摘》)

在8×10-5～8×10-2Pa范围内对欧洲共同体国家的真空标准做了互相比较《J.Vac.Sci.Technol》, 1980.17.№3.679-687(英文) 用JHP电离子,对于欧洲共同体国家四个实验室(意大利土林市克罗奈蒂计量研究所、一法国法隆斯市雷暴尔得黑罗伊斯绍杰计量实验室、英国泰了敦市国立物理实验室、西德柏林物理技术研究所)所采用的真空标准,在8×10-5～8×10-2Pa范围内做了比较。这些实验室使用了三种真空计。每个实验室在准备和操作真空计时,都遵照详细的程序,以减少真空计灵敏度系数的不规则变化,并在每种压力下对其空计校正9次,测量时间超过3天。所…     

中性有机混合物溶液纳滤过程的实验考察

在实验考察温度、循环流速和葡萄糖浓度对葡萄糖溶质截留率的基础上,考察了纳滤过程中蔗糖与葡萄糖的浓度比对混合溶液溶质组分分离的影响.结果表明,在相同的渗透流率下,混合溶液中一组分的截留率因另一组分的存在而下降,渗透流率越大,体系越难分离;当渗透流率小于1.85×10-6m·s-1时,在考察的浓度比变化范围内,葡萄糖与蔗糖溶液的分离因子大于2.4.     

毫秒量级快速动态真空校准稀薄气体非定常流动研究

对毫秒量级快速动态真空标准压力建立过程进行分析,获得了经实际气体特性和温度变化修正的动态真空标准压力理论模型,分析表明:上游室压力呈指数规律衰减,快速开合超高真空插板阀打开时间和限流小孔流导值是决定标准压力建立时间的关键因素。此外,在阻塞流态下,对气体膨胀过程进行数值模拟,并做了实验验证。结果表明:上游室压力均匀变化,意味着被校真空计安装位置不会影响校准结果;上游室温度下降呈现出较大梯度,实验测量时应将热电偶尽量布置在上游室中心位置;理论和模拟压力与实测压力最大不确定度分别为10%和4.65%,表明该校准系统能够在毫秒量级的时间内产生可以预测的压力变化;实际气体特性修正因子值为1,可忽略其对标准压力建立的影响;限流小孔流导最大和最小值相差0.8,证明了推导标准压力模型时假设小孔流导为定值的合理性。     

新型空调蓄冷材料四丁基溴化铵-水相变条件和相变热实验研究

四丁基溴化铵水溶液在适当的浓度范围内可在常规空调冷冻水温区内发生固-液相变,形成半笼水合物,是一种潜在的空调蓄冷理想材料.利用实验室的水合物形成实验装置测量了四丁基溴化铵水溶液固-液相变条件,实验结果表明当溶液的质量浓度低于45%时,相变温度随着溶液浓度的增大而增大,但当溶液浓度超过25%,相变温度增加的幅度减小.四丁基溴化铵水溶液的浓度超过45%后,其固一液相变温度反而下降.利用DSC测量了四丁基溴化铵水溶液的相变热,相变热达到195.9kJ/kg.     

非离子型疏水缔合聚合物PBAM的溶液性能

由丙烯酰胺和N-苯基对烷基丙烯酰胺采用水溶液自由基胶束聚合法合成疏水缔舍聚合物PBAM。研究了共聚物浓度、盐浓度、温度及表面活性剂浓度对共聚物溶液粘度的影响。结果表明,当聚合物的浓度大于临界缔合浓度时溶液的粘度怠剧增加;NaCl的加入使得溶液的粘度下降,但适当结构的聚合物表现出较好的抗盐能力;聚合物浓度恒定时,溶液粘度随表面活性剂SDS浓度的增加急剧增加,达到最大值后迅速下降。聚合物稀溶液的流变行为呈现牛顿流体的性质。     

真空热循环对单向M40J/5228A复合材料质损率和线膨胀系数的影响

对单向M40J/5228A复合材料进行了真空热循环试验 ( 93~413 K,10-5Pa)。分别测试了经不同次数真空热循环后材料的质损率及线膨胀系数。通过所建二维细观损伤模型分析了真空热循环次数对材料线膨胀系数曲线影响的原因。试验结果表明,随真空热循环次数的增加,质损率增大,并经约48次真空热循环后趋于平缓;横向线膨胀系数随温度升高而线性增大,真空热循环次数对其没有影响;纵向线膨胀系数在原始状态时随温度升高而线性减小,经113次真空热循环后表现出先下降后上升的非线性特征,真空热循环次数对纵向线膨胀系数的影响,与界面脱粘程度和残余应力的消除密切相关。      

水滴在真空室内结晶过程的模拟

模拟真空室内水滴结晶过程是模拟真空雾化法制备冰浆系统的第一步。模拟了液滴在真空室内从较高的温度降温到零度,之后到一定的过冷度,然后发生相变为液-固两相,到最后为全部固相的整个过程。在该过程中热质传递迅速发生,模拟结果表明蒸发或者升华控制了整个过程。以扩散模型和以对流模型所得到的结果都与实验结果在一定程度上吻合,这是因为通过对流或者导热所传递的热量比相变潜热要小几个数量级。在整个结晶过程中液滴温度的变化表明:液固相变要占据较长的时间,是一个更为重要的过程。考虑重力、浮力和粘滞力的影响给出了液滴在结晶过程中的运动方程。从该模型计算出的液滴结晶过程中下降距离比仅考虑重力作用下给出的要准确。研究结果为更好的设计真空闪蒸室提供了理论依据和参考。     

氧缺失对Nd0.7Sr0.3MnO3外延膜结构和输运性的影响

不同厚度的Nd0.7Sr0.3MnO3(NSMO)外延膜是由脉冲激光沉积生长在(LaAlO3)0.3(Sr2AlTaO6)0.7(LSAT)(001)衬底上的。X射线衍射(XRD)和电阻率测量结果显示,沉积氧压为21.333Pa时薄膜c轴参数随着膜厚的减小而增加,同时金属-绝缘体的转变温度TP下降,电阻率增大;另一组生长在27.999Pa氧压下,厚度为120nm的薄膜单胞体积随着退火温度的升高而增大,同时电阻率升高,TP下降。上述结果归因于低的原位沉积氧压和真空退火引起的氧缺失导致n(Mn3+)/n(Mn4+)的增大以及MnO6八面体的畸变。结果表明,对超薄的应变薄膜,要获得较高的TP值,较高的沉积氧压是必需的,同时应仔细考虑真空退火对薄膜性能的影响。