热非平衡效应下蒸发或冷凝剪切液膜流的非稳定性

热非平衡效应下的液体薄膜流在相变和剪切力耦合作用下,气液交界面处的边界条件更为复杂,在一定程度上影响着液膜流动的非稳定性。通过建立热非平衡效应和剪切力耦合作用的液膜流动控制模型,得到扰动增长率与热非平衡效应、相变强度、剪切力、雷诺数和倾角间的理论表达式,探讨了不同因素对流动非稳定性的影响规律。研究表明,界面蒸发状态所引起的扰动将加剧流动非稳定性,而冷凝状态减缓其非稳定性;热非平衡效应及其相变强度的影响在小雷诺数下较为明显,随雷诺数增加,其影响逐渐减弱。扰动增长率随倾角呈单峰曲线变化,垂直液膜处于最不稳定状态,而水平流液膜最有利于减小流动的非稳定性;正向剪切力使表面波非稳定性增强,反向剪切力使其非稳定性减弱。     

切应力作用下层流饱和蒸发降膜的传热特性

处于切应力作用下的层流饱和蒸发降膜，作为一种重要的气液流动形式，其热质传递过程与目前多数文献研究的冷凝液膜明显不同。基于力平衡和能量平衡分析，从理论上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，推导出液膜厚度和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。研究表明：随初始雷诺数的增大，液膜厚度增加，传热系数减小；同向切应力具有减薄液膜厚度和增大传热系数的作用；反向切应力则起相反的作用，而且切应力的影响在反向情形下相对显著；界面对流换热强度的增强使得液膜厚度增加，传热系数减小，但与切应力相比，其影响相对较弱。     

切应力作用下的液膜稳定性分析

气液界面存在同向或反向切应力时，在一定程度上影响到液膜的水动力学特性和流动稳定性，并改变其热质传递特性。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Orr-Sommerfeld方程。采用摄动方法求解出波速表达式，分析了切应力、雷诺数、波数、表面张力、倾角和温度等参数对液膜稳定性影响。研究表明：同向切应力为不稳定性因素，反向切应力的稳定性影响与第一和第二临界切应力有关；反向切应力使临界雷诺数增大，同向切应力使其减小；波数和流体温度对稳定性的影响与切应力的方向也密切相关。     

切应力下液膜线性稳定性分析

沿倾斜壁面下降的薄液膜表面受气流剪切力的影响产生波动,液膜表面的波动特性和力平衡关系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。结合切应力作用下液膜的流动状态,分析了表面波扰动在初发时刻的不稳定性,并着重描述引发不稳定性的各种物理原因。研究表明：表面张力和重力的横向分量为稳定性因素,重力的纵向分量为不稳定性因素。切应力对表面波的稳定性作用与气流方向和液膜的流动状态相关。     

气液界面剪切力对液膜流动稳定性的影响

沿倾斜壁面下降的薄液膜表面受气流剪切力的影响将产生波动,液膜表面的波动特性和力平衡关系决定液膜流动特性和稳定性。基于边界层理论和积分法建立的二维剪切液膜表面波线性稳定性方程,分析了不同情况下剪切力对液膜稳定性的影响。研究表明,正向剪切力为不稳定性因素,反向剪切力为稳定性因素;正向剪切力使临界波数、扰动增长率和波速增大,使临界雷诺数减小;反向剪切力则起相反的作用;与反向剪切力相比,正向剪切力对液膜稳定性的影响相对显著;长波的传播速度受剪切力的影响比短波更大。     

竖直热壁冷却下降液膜瞬变传热及相界面波动

采用数值方法对恒热流密度竖直热壁表面自由下降液膜冷却流动过程进行瞬态研究,建立了简化为二维问题的物理模型和数学模型,选用RNG k-ε模型求解汽液两相湍流流动,基于VOF多相流模型结合自编程用户定义函数求解相变过程中的传热传质。得到了不同因素影响下,冷却降膜厚度在热壁不同位置的分布规律。结果显示,冷却降膜的流动过程中,其表面存在不同程度及类型的波动。热扰动会降低液膜相界面流动稳定性,提高液膜流量能够抑制液膜表面波动,两种影响因素对于液膜的流动稳定性是相互抑制的。核态沸腾发生时,液膜内汽泡的运动、变化会对液膜相界面波动产生显著影响。瞬态计算结果显示,不同工况下,降膜冷却传热过程中表面传热系数具有相同的变化趋势。液膜的热稳定性受到入口液流量及壁面热流密度的耦合影响。根据汽液两相流动及传热传质特性,分析了发生以上现象的原因。     

蒸发、等温或冷凝薄液膜二维表面波的通用时空稳定性方程

处于蒸发或冷凝状态下的液膜，由于界面热不平衡效应的影响，导致其汽液界面条件与等温情形明显不同，这在一定程度上将影响液膜流动的稳定性。该文以边界层理论为基础，考虑完整的边界条件，推导沿倾斜壁面下降的、处于蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维表面波通用时空稳定性方程。方程中包含了雷诺数、热毛细力、倾角、流体物性以及蒸发、等温和冷凝条件的影响。通过中性稳定性特征曲线进一步分析了上述因素在不同雷诺数下的作用，从理论上揭示了液膜表面波流动的稳定性特征。     

剪切波状液膜流动稳定性研究

剪切波状液膜作为一种重要的液膜流动形式，因受界面剪切力的影响，其水动力学特性和流动稳定特征与自由降膜流动明显不同。基于边界层模型，在考虑完整的边界条件下，采用积分法和线性化理论，推导了沿倾斜壁面下降的二维剪切液膜表面波线性稳定性方程，方程中包含界面剪切力、雷诺数、波数和倾角的影响。研究表明，剪切液膜流动存在3种状态，由界面剪切力和重力分量gsinq 决定；正向剪切力促使流动稳定性减弱；反向剪切力在小雷诺数时使稳定性减弱，大雷诺数时使稳定性增强；随倾角增加，重力稳定分量的作用减弱，不稳定分量的作用增强，液膜流动趋于不稳定。     

蒸发或冷凝薄液膜的空间稳定性分析

该文以边界层理论为基础，考虑完整的边界条件，研究了液膜在蒸发，等温和冷凝状态下的线性二维表面波扰动的空间稳定性，对两种不同类型扰动的稳定性进行了理论研究，给出了波数，空间增长率以及波速的变化趋势，分析了雷诺数，倾角，热毛细力以及在蒸发，等温和冷凝三种状态对液膜稳定性的影响。     

含表面活性剂液滴的受热铺展特性

针对壁面均匀加热和非均匀加热情况下含非溶性表面活性剂液滴在预置液膜上的铺展过程,基于边界层流动理论建立了液膜厚度,表面活性剂浓度的非线性演化方程组.利用PDECOL程序对液膜厚度、表面活性剂浓度的演化历程进行了模拟计算,并分析了各参数对铺展特性的影响规律.结果表明,两种加热方式下液滴铺展结构不同,非均匀加热方式下铺展过程较为稳定;两种加热方式下,减少Marangoni数、气液界面的Biot数及增大液滴表面Peclet数均可使液滴铺展过程趋于缓慢:在非均匀加热方式下,选择适宜的加热强度也可以得到更为稳定的铺展过程.与含活性剂、初始厚度均匀的液膜受热流动相比,加热造成的Marangoni效应对液滴的影响更为显著.     

Pyroelectric polymer electrets

Pyroelectricity is the electrical response of a material to a change in temperature. It exists in polymers which contain spontaneous or frozen polarization resulting from oriented dipoles. This review describes the physical basis for the existence of the pyroelectric effect and discusses its behavior in a number of amorphous, semicrystalline, crystalline and liquid crystalline polymers. Some of the techniques for measurement of the pyroelectric effect are presented and its use in pyroelectric relaxation spectroscopy and thermal analysis is described. The spatial distribution of polarization and space charge through the thickness of polymer films can be determined by several thermal pyroelectric techniques. Recent developments in the integration of pyroelectric polymer infrared detectors with solid-state silicon devices are described. One of the most important recent applications of polymers is in photopyroelectric spectroscopy which can be used for the determination of a number of thermal and optical properties of materials. Finally, some miscellaneous applications in physics, chemistry and biology are presented     

Accelerated AC degradation of impregnated PP films

The influence of the liquid, its impurities and additives on the AC degradation of impregnated polypropylene (PP) films has been investigated. Aging of polypropylene was performed at 80°C, 135 MV/m in model capacitors filled with benzyltoluene saturated with O₂ in order to increase the aging rate. The thermal oxidation of the liquid has been studied by gas chromatography, the oxidation of PP by FTIR microspectroscopy, the degradation rate of PP films has been evaluated by the variation of their mean breakdown voltage with aging time. All of them are strongly enhanced by the electric field. The oxidation of the liquid which takes place during these experiments influences only slightly the PP degradation rate. It is concluded that these severe conditions of aging do not change the chemical process. They only enhance drastically its propagation rate. Since aging of PP films is due to the scission of macromolecular chains initiated by radicals formed at the electrodes, the influence of the liquid, its components or additives is explained by their ability to react with radicals which initiate the scission of the macromolecules