方肋微通道内流动沸腾的气泡动态与传热特性分析

为揭示方肋微通道热沉内流动沸腾的传热传质机理,本文基于耦合VOF方法与“饱和界面”相变模型对微通道内单个气泡绕流加热方肋的传热传质过程进行了数值研究。通过分析该过程中气泡增长速率与方肋壁面传热系数的变化,重点讨论了初始气泡体积和入口雷诺数Re对相变传热效率和流动结构的影响。结果表明：在气泡流经加热方肋过程中,气泡与方肋表面之间形成一层薄液膜,该薄液膜的相变蒸发极大强化方肋表面的换热效果,换热系数较相同条件下的单相流动提升6倍以上。此外液膜厚度随Re增大而变厚,液膜热阻相应增大,液膜蒸发对换热的促进作用随Re增大而降低。最后考察了气泡体积对方肋壁面换热的影响,结果表明：初始体积大的气泡具有更薄的液膜厚度及更大的蒸发面积,表现出更高的相变传热效率;而小气泡对壁面温度影响较小。     

离子色谱法测定草甘膦原药中的杂质成分

建立了离子色谱法同时检测原药中草甘膦及5种杂质的分析方法.选用Metrosep A Supp 5-150色谱柱,化学抑制,电导检测,采用外标法进行定性定量分析.结果表明:草甘膦的相对标准偏差为1.70%,5种杂质的相对标准偏差均小于3.00%;草甘膦的平均回收率为93.5%～98.2%,5种杂质的平均回收率为90.3%～95.6%.     

基于功能梯度表面的微型热管换热性能研究

通过将液固接触角沿轴向呈阶梯状分布的功能表面引入到三角形微型热管的一维稳态模型之中,分析了其对微型热管换热性能的影响.模拟结果表明较之常规表面,基于功能表面的微型热管能带走更多的热量.而产生这种结果的原因主要是由于功能表面能有效地提高微型热管内的毛细压差且不会造成摩擦阻力的明显变化.另外,对于传统表面还发现存在着最优接触角,此时微型热管的换热性能最佳,偏离该接触角会造成毛细压差的减小和热管换热性能的下降.     

凝结换热器采用螺旋槽管的强化传热研究

<正> 引言 螺旋槽管具有轧制方便、传热系数高且抗结垢能力强等优点,因而越来越多地应用于石油、化工、电力等工业部门中.纵观螺旋槽管强化传热的研究发现:螺旋槽管管内强化传热的研究和应用已趋成熟和完善.然而由于实际工作的困难,有关螺旋槽管管外凝结换热的研究尚待深入.为此,本文对螺旋槽管凝结换热器进行了试验研究,并将研究成果应用     

加压生物接触氧化法处理生活污水的试验研究

加压生物接触氧化法通过简单的“加压”方式有效提高了污染物去除率。处理生活污水的试验表明 ,当压力为 0 2MPa ,停留时间为 0 8h ,气水比为 (3～ 4 )∶1时 ,处理出水的COD ,BOD ,SS等污染物浓度可达到一级排放标准。与常压法相比 ,污染物去除率提高了 10 %～ 18% ,停留时间仅为常规生物处理法的 1/ 3～ 1/ 4。因此 ,该法具有处理效果好、处理时间短、占地少、适用性强、耐冲击负荷的特点 ,特别适合城镇小区生活污水处理成套设施的建设。     

自由摆动方柱强化微流体通道内传热传质

提出了一种基于自由摆动方柱提高微流体通道内传热传质效率的新方法。基于有限体积法并结合动网格技术,对微通道内液体流经自由摆动方柱（有旋转自由度、无平移自由度）时产生的扰流及强化传热传质现象进行了数值研究。研究显示,在低雷诺数（Re=10）下,自由摆动方柱几乎无运动,其对流动和传热传质的影响同固定方柱类似;随着雷诺数的增加,自由摆动方柱在流场作用下会自发产生周期性摆动,并在较低雷诺数（Re=50）下提前促使其后方产生交替性的涡脱落现象;随着雷诺数进一步增加（Re=100）,方柱的自由摆动及其后方的涡街结构均显著增强。与同Re数下的固定方柱相比,自由摆动方柱能够更显著地扰动微通道内原有的泊肃叶流场,破坏通道内壁面处热边界层,提高其传热效率;同时通道内液体的横向流动可有效促进溶质混合,强化传质进程。当Re=100时,自由摆动方柱微通道内的平均换热努塞尔数Nu较固定方柱和无方柱时分别提高了17.5%和29.6%;同时,出口截面混合效率可较固定方柱和无方柱时分别提高了70.5%和65500%。     

乙二醇基纳米流体黏度的实验研究

实验研究了3种乙二醇基纳米流体（Al₂O₃-EG、ZnO-EG、CuO-EG）在不同质量分数（0.5%/3.0%/5.0%/7.0%）下的相对黏度随温度的变化规律,实验所用乙二醇基纳米流体采用两步法配制获得。结果表明：在30～60℃温度范围内乙二醇基纳米流体的相对黏度同温度之间并无较强的函数关系（单调递增或递减）;但在质量分数较高时,3种乙二醇基纳米流体的相对黏度随温度的变化会出现波动,且以非球形颗粒的ZnO乙二醇基纳米流体的波动最为显著;乙二醇基纳米流体的相对黏度均随纳米颗粒体积分数的增大而增大,其中CuO乙二醇基纳米流体相对黏度的增长速度最快,Al₂O₃乙二醇基纳米流体的增长速度最慢。最后比较分析了文献中相对黏度预测公式与本文实验数据的相符程度。     

加压生物反应器结合气浮处理医院污水应用研究

加压曝气生物反应装置利用加压的方式,提高了反应器内溶解氧浓度,从而提高污染物去除率。对于医院污水处理,将加压反应器内的压力控制在0.18～0.24 MPa,水力停留时间为2 h,气水体积比为3:1时,反应装置出水中COD、NH3-N和SS去除率分别可达到92.5%、92.0%、82.5%,处理出水COD、NH3-N、SS等指标达到甚至优于国家一级B排放标准。与常压下相比,COD去除率提高11.5%,NH3-N去除率提高49.7%,SS去除率提高44%;系统水力停留时间仅为常规污水生物处理法的约1/3;具有处理效率高、处理时间短、占地面积小等优点。     

纳米流体在芯片微通道中的流动与换热特性

对去离子水及体积分数分别为0.15%和0.26%的水基γ-Al₂O₃纳米流体在当量直径为194.5 μm的硅基梯形芯片微通道内的层流流动和换热特性进行了实验研究。考察了Reynolds数、Prandtl数以及体积分数对流动换热的影响。结果发现,使用纳米流体后,压降无明显增加,纳米流体的流动阻力特性与去离子水基本相同;对流换热Nusselt数较去离子水有明显提高,且随着体积分数的增加而增加;相同泵功下换热热阻显著下降。实验还发现纳米流体的强化传热效果在较高温度时更加明显。根据实验数据得到了梯形硅微通道内低浓度纳米流体的层流对流换热关联式。研究结果对于集成高效芯片散热系统设计具有重要意义。     

基于导热形状因子的泡沫金属导热特性分析

通过理论分析引入用于定向计算泡沫金属等效热导率的导热形状因子（m）,并基于文献报道的大量实验数据对m进行了计算和分析。研究发现,m随泡沫金属材质、孔隙率及孔密度变化呈显著随机波动现象,无固定趋势或规律可循;泡沫金属等效热导率的准确预测需纳入多孔泡沫结构定向形变效应影响。鉴于此,通过直接数值模拟获得了m随孔胞形变参数（即沿泡沫金属宏观传热方向与其垂直方向的胞径比）变化的无量纲准则关联式,进而提出了基于m定向预测泡沫金属等效热导率的新方法。对比文献报道实验数据及基于各向同性结构假设的理论模型预测结果发现,上述方法可提高等效热导率的预测精度（平均偏差为0.77%）。