自然循环窄矩形通道内过冷沸腾两相摩擦阻力特性

采用去离子水作为实验工质，在低压低流速自然循环工况下开展了单面加热可视化窄矩形通道内的过冷沸腾摩擦阻力特性实验研究。实验中测量了实验段内的压降数据，并通过高速摄影仪拍摄了窄矩形通道内的气液两相图像，提出了过冷沸腾条件下的两相摩擦压降的剥离计算方法。基于本实验中获得摩擦压降数据，对分别基于均相流模型和分液相模型的经典两相摩擦压降计算关系式进行了评估，实验结果表明：采用不同等效黏度计算方法的均相流模型计算结果比实验值明显偏小；而分相流模型中，Sun and Mishiba关系式和Tran关系式均能够较好地预测摩擦阻力，计算值与实验值的平均相对偏差在±15%以内。结合实验数据，以分相流模型方法为基础，考虑全液相Reynolds数、Martinelli参数和Laplace数的影响，获得了计算分液相折算系数的经验关系式，与实验数据符合较好, 平均相对误差在10%范围内。     

无机水合盐混合物的热物性研究

制备了54种二元混合无机水合盐试样,通过差式扫描量热仪测得重结晶试样的相变温度和相变潜热。结果表明:十水硫酸钠和十水碳酸钠不同配比的无机水合盐混合物,潜热值均低于其组分各自的潜热值,并且有些配比存在严重的过冷和相分离问题;当试样中含有七水硫酸镁时,不能和其他无机水合盐形成良好的二元共晶体,潜热值很低;三水醋酸钠中加入少量的十水碳酸钠可以大幅度地改善三水醋酸钠的过冷问题,相变潜热仍维持在较高值;十水硫酸钠和三水醋酸钠以5∶5的配比制备的二元混合无机水合盐潜热值达297.9J/g,若再加入适当的添加剂可进一步改善其过冷度和相分离问题,可以成为优良的相变材料,应用于相变换热器领域。     

中国科学家首次证实“临界冰核”存在

中国科学家首次在实验上证实了水结冰过程中“临界冰核”的存在,并给出了“临界冰核”的尺寸和过冷温度的关系,从而证实了“经典成核理论”的预言。研究成果在国际知名学术期刊《自然》上发表。低温下水结冰的现象再常见不过,但微观层面上“水变冰”的具体过程却不为人所知。近百年前,科学家吉布斯等人基于热力学原理,提出相变的“经典成核理论”,认为如水结冰这类相变需经过一个成核过程,水过冷形成小冰核,仅当形成的冰核偶然超过临界尺寸(即“临界冰核”)时,相变才能自发发生。     

[Zr0.73(Cu0.59Ni0.41)0.27]87Al13合金过冷液相区热塑性成形研究

为探究[Zr_(0.73)(Cu_(0.59)Ni_(0.41))_(0.27)]_(87)Al_(13)非晶合金的热塑性成形性能以及绘制其对应的热加工图谱,用Gleeble3500型热模拟压缩实验机对该非晶合金进行不同参数下的热模拟压缩实验。结果表明,合金在压缩过程中变形行为由牛顿流变演变为非牛顿流变;同时,过高或过低的热加工温度均能导致合金晶化;进一步对数据分析得到该合金在不同热塑性成形参数下的功率耗散图与流变失稳图,并绘制出相应的热加工谱图,谱图分析结果表明,该合金在温度为420与430℃、应变速率为10~(-3) s~(-1)时具有较高功率耗散系数且没有失稳区域,因此,合金可选的热塑性加工参数为温度420～430℃,应变速率10~(-3) s~(-1)。     

机翼结冰过程中过冷水滴运动轨迹的数值研究

为了掌握机翼不同形态下的过冷水滴运动轨迹,采用有限体积法求解欧拉方程,计算出翼型的外部流场参数,然后采用拉格朗日法、标准四步龙格-库塔格式计算模拟过冷水滴在流场中的运动轨迹.主要计算了NACA0012翼型的外部流场特性,分析在速度、温度、投放位置、推进时间间隔等因素不变的情况下,来流攻角和水滴直径对水滴轨迹的影响.结果表明,来流攻角不同,过冷水滴于上下翼面的撞击区明显不同;过冷水滴的直径越大,其在翼面的分布范围越广.     

过冷包晶合金的相选择分析

分析了过冷包晶铁基合金、铜基合金、稀土超导乳化物、稀土木磁化合物非平衡凝固过程中的相选择现象。根据对实验结果的分析，对过冷包晶合金凝固的相选择进行了分类。探讨了过冷包晶合金凝固今后的研究方向和应用前景。     

铁液洁净度对凝固热力学参数的影响

为了给高洁净钢连铸细晶技术提供相关理论依据，在高温钼丝炉中通过对电解纯铁加金属铝和硅脱氧，获得不同铁液洁净度的试样。利用差热分析法测定了试样在相同冷却速度下的过冷度。利用凝固过程热力学理论研究了铁液洁净度与过冷度、凝固热力学驱动力、形核功和临界晶核半径等的关系。结果表明：随着铁液洁净度的提高，铁液凝固时的过冷度增大，形核所需的凝固热力学驱动力变大，非均质形核功和临界晶核半径减小。     

深过冷熔体激发快速定向凝固

阐述了深过冷的方法，深过冷的遗传性，深过冷度的理论极限以及深过冷熔体激发发快速定向凝固的试验方法及其凝固过程，给出了深过冷熔体（Ｃｕ－５ｗｔ％）激发快速定向凝固与铸态试验激发快速定向凝固的初步试验结果。     

灰铸铁件表面铁素体层及过冷石墨形成机理及消除对策

阐述了灰铸铁件表面铁素体层和过冷石墨产生的原因及其对铸件力学性能的影响,提出了消除和防止对 策:合理配方是基础,复合孕育是关键,适量的合金化是保障。     

大块深过冷Ni基合金的细晶化

用玻璃熔剂净化大体积Ni_77Si_13B_10合金液实行深过冷,以研究大块深过冷合金细晶化与过冷度、再辉形态及冷却速率的关系。实验发现,大体积深过冷合金细晶化具有明显的不均匀性。提出了造成这一结果的原因及解决途径。