下降液膜二维剪切表面波的演化方程

基于边界层理论,采用积分方法,建立了沿倾斜壁面下降、表面有气流作用的液膜二维表面波扰动演化方程。模型中包含了界面切应力、雷诺数、表面张力、倾角、流体物性的影响,为进一步分析上述因素对液膜流动稳定性的影响,提供了一种合理的数学模型。     

液膜表面波在切应力作用下的线性稳定性

基于液膜表面的力平衡方程和边界条件,建立了在切应力作用下表征沿倾斜壁面下降液膜流动特性的O-S方程。利用摄动方法,求得了液膜表面波扰动的无量纲流函数扰动和波速表达式,分析了切应力、雷诺数和波数对稳定性的影响。研究表明:切应力是影响液膜稳定性的重要因素之一,同向切应力起不稳定性作用,反向切应力起稳定性用;液膜表面波的稳定性随雷诺数增大逐渐减弱;反向切应力使临界雷诺数增大、扰动增长率减小,同向切应力则起相反作用;表面波扰动的传播速度与波数有关,长波的传播速度低于短波,同向切应力使其传播速度增大,反向切应力使其减小。     

基于积分法的热非平衡效应下剪切液膜流的表面波演化模型

当液膜表面同时存在热非平衡效应和切应力作用时,引发液膜流动不稳定的扰动及其影响将更为复杂。基于边界层理论,通过建立气液界面受热非平衡效应和切应力耦合作用的液膜流动的理论模型,采用包含弱非线性项的积分法,推导出热非平衡效应下剪切液膜流的表面波积分演化模型,模型中包括了相变强度、切应力、雷诺数和倾斜角度等不同参数的影响,为分析复杂边界条件下的液膜流的演化特征和稳定性提供了一种可借鉴的理论模型。     

剪切液膜线性化稳定方程

以边界层理论为基础,基于完整的边界条件,建立了切应力作用下沿倾斜壁面下降的液膜表面波的边界层模型,推导了边界层模型的Orr-Sommerfeld方程。利用摄动方法获得了扰动波的行波和扰动量的理论表达式,模型包括切应力、雷诺数、波数、表面张力、倾角等参数对液膜稳定性的影响,为进一步从理论上分析切应力作用下液膜表面波流动的稳定性特征奠定了基础。     

蒸发或冷凝液膜二维表面波的时域演化方程

以边界层理论为基础，考虑完整的边界条件，采用Ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ方法，推导出了以液膜厚度表示的沿倾斜壁面下降的、处于蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维表面波扰动时域演化方程。方程中考虑了雷诺数、表面张力、热毛细力、倾角、流体物性以及在蒸发、等温和冷凝条件的影响，为进一步分析上述因素在不同雷诺数下的作用，从理论上全面认识和分析液膜表面波的时域演化行为和稳定性提供一种简便可靠的物理模型。     

平面法测定液膜的稳定性

用双滴法测量液膜的稳定性已有人报导，虽然双法简易可行，但由于双地未计算覆盖率的大小，不能得到较准确的数据，本文将Ｈ．Ｓｏｎｎｔａｇ报导的非极性介质中界面活性剂对两汞半球聚结的影响用到液膜上，提出用平 测定液膜的稳定性，并得到满意的结果。     

热非平衡和切应力作用下液膜流的扰动传播特性

基于完整边界条件,采用参数摄动法,推导并求解了沿倾斜壁面下降的蒸发或冷凝状态下适用的二维剪切液膜流动的Orr-Sommerfeld方程,得到扰动传播速度的表达式,分析了相变和切应力的影响。研究表明:扰动传播速度受蒸发状态影响而增大,受冷凝影响而减小;正向切应力促使扰动传播速度增大,反向切应力使其减小;在小雷诺数下内,雷诺数对扰动传播速度影响较大,随雷诺数增长,其影响逐渐减弱。     

蒸发或冷凝薄液膜的时域稳定性特征

基于Prandtl边界层理论和完整的边界条件,采用Collocation方法,推导出沿倾斜壁面下降的在蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维降膜表面波扰动时域稳定性方程。通过研究蒸发或冷凝薄液膜流动的稳定性特征曲线,包括中性稳定性曲线和最快速波的特征曲线,分析了蒸发、等温和冷凝等不同状态下热毛细力、雷诺数、流体物性和壁面倾角对稳定性的影响,并讨论了上述各因素在不同雷诺数下的相对作用。     

乳状液膜稳定性的实验研究

从工程应用出发，研究膜相材料以及乳状液使用条件对乳状液膜稳定性的影响，结果表明膜溶剂，表面活性剂，应用件等对膜稳定性影响显著。     

切应力作用下的层流饱和蒸发降膜流动和传热模型

处于切应力作用下的层流饱和蒸发降膜流动,具有广泛的工业应用价值和潜在的应用前景。基于力平衡和能量守恒原理,建立了在同向或反向切应力作用下层流饱和蒸发液膜传热特性的物理模型,推导出无量纲液膜厚度和表面传热系数与流动长度、界面切应力、界面对流换热强度、雷诺数间的非线性关系式,为从理论上揭示层流饱和蒸发液膜的传热机理提供了一种可供分析的数学模型。     

采用石墨碳源沉积金刚石薄膜

采用固相石墨为碳源，使用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法，在Si(111)上沉积高质量的金刚石薄膜。研究了在气相碳源浓度处于不饱和状态时，沉积气压和石墨温度对生长速率的影响。利用SEM，XRD，红外光谱分析薄膜表面形貌和质量。结果表明高质量的金刚石薄膜可在H2激发而生的封闭的等离子体气氛下合成，高的有沉积气压和石墨温度会导致高的气相碳源浓度，从而有利于提高薄膜的生长速率，而低的气相碳源浓度有利于沉积薄膜的质量的提高。     

Cr-Al复合钝化膜的组成及稳定性研究

本文在０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４中测定了Ｆｅ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ和Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｃｒ合金的极化曲线，用透射电镜和光电子能谱仪对它们的钝化膜的组成和稳定性进行了分析研究．结果表明：在上述合金的钝化膜中，均出现Ｃｒ、Ａｌ的富集，但在Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金的钝化膜中，Ｃｒ的富集受到抑制，而在Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｃｒ合金的钝化膜中Ｃｒ富集未受到抑制．Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｃｒ的Ｃｒ、Ａｌ复合钝化膜的钝性优于同等含Ｃｒ量的Ｆｅ－Ｃｒ合金，更优于同等Ｃｒ、Ａｌ含量的Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金．本文认为，锰使得膜中的硫含量降低，致使钝化膜的稳定性提高     

液体薄膜流稳定性和破断特性的研究进展

液体薄膜流的流动稳定性和破断特性直接关系到其高传热传质特性在传统工业和高技术领域的应用。从理论建模和实验研究两方面介绍了近年来在等温、蒸发或冷凝状态下的液膜稳定性特征、破断机理和干斑稳定性及不同因素的影响规律方面取得的研究成果,以及从实验所得准则关系式的一致性和相异性,指出了目前研究中的主要方法和存在的问题,并对其可深入研究的方向和应用前景做了展望。     

界面切应力和重力驱动下受热过冷薄膜的破断模型研究

液膜破断过程的内在机理受流体物性、流动状态和界面边界条件的影响而有所不同。针对界面切应力和重力驱动下的受热过冷液膜性破断过程,基于控制体内的力平衡方程,建立了受热过冷液膜破断力平衡模型,模型包含了滞止压力、重力、表面张力、切应力、热毛细力和蒸汽压力的影响。在重力驱动、重力和切应力协同驱动和切应力驱动下,分别推导出层流和紊流的临界液膜厚度和最小润湿量的理论关系式,为分析受热过冷液膜的破断特征提供了一种可借鉴的理论模型。