过量空气系数对微管内燃烧的影响

针对微尺度燃烧的特点,在传热分析的基础上,建立了微型管内氢-空气预混合气的燃烧模型,对0.2 mm微管内过量空气系数对氢气空气预混燃烧的影响进行了数值模拟研究.结果表明:对于0.2 mm微管,在适当的氢气和氧气混合比下,火焰可以实现稳定持续燃烧;当过量空气系数为1.25时,有最高燃烧温度和最高的氢气转化率.所得结果对燃烧室的优化有一定的参考价值.     

3D封装微尺度CSP焊点随机振动应力应变分析

基于ANSYS软件建立了3D芯片尺寸封装有限元模型,对模型中微尺度CSP焊点在随机振动载荷条件下进行有限元分析,获得了CSP焊点应力应变分布情况;分析了不同焊点材料、焊盘直径和焊点体积对应力应变的影响;并以焊点体积、焊点高度、焊盘直径为设计参数,以随机振动条件下CSP焊点应力值作为目标值,设计17组试验仿真计算,采用响应曲面法对17组应力值与微尺度CSP焊点形态参数间关系进行拟合,结合遗传算法对拟合函数进行优化.结果表明,随机振动环境下应力值最小的CSP焊点组合参数为焊点最大径向尺寸0.093 mm、焊点高度0.077 mm、焊盘半径0.068 mm,并对最优组合参数仿真验证,最优组合仿真结果优于17组试验仿真结果,实现了随机振动环境下微尺度CSP焊点的结构优化.     

超临界二氧化碳微尺度干气密封性能分析

为研究超临界二氧化碳干气密封的密封性能,在考虑实际气体效应、惯性效应和湍流效应的情况下,利用Solidworks软件建立一个周期的螺旋槽计算域几何模型,导入ICEM软件进行结构化网格划分,采用REFPROP软件获取超临界二氧化碳物性相态数据,并将这些物性参数编译成CFD的计算程序对超临界二氧化碳干气密封流场进行数值模拟。研究结果表明:在干气密封中超临界二氧化碳的密度和黏度从外径到内径先升高后降低,在槽根部最大,而温度沿外半径到内半径的方向逐级递减;随着螺旋槽深度的增加开启力先增大后减小,而泄漏量随着槽深单调增加,其中槽深对开启力的影响较小,对泄漏量的影响较大;转速的增大使气膜开启力和泄漏量均单调增加,而气膜间隙的增加使气膜开启力减小,泄漏量增加。综合考虑密封稳定性,当气膜厚度为3.05μm、槽深为5.05μm时,研究的超临界二氧化碳干气密封的整体密封性能达到最佳。     

一种微磨损试验机的设计

为研究涂层等表面工程零件的摩擦学性能,介绍了一种微磨损试验机的工作原理、结构特点,关键构件的设计思想及实现方法。该试验机可在一定范围内实行载荷、速度、浆料的单因素控制,并可同时定性和定量显示运动中的摩擦因数和磨损体积的大小。     

微米级超细晶粒钢细化工艺的研究进展

超细晶粒钢是近年来钢铁材料研究的热点,本文综述了微米级超细晶粒钢细化技术的主要研究成果,探讨了微米级超细晶技术的理论依据,并且介绍了它的工业生产情况。     

硅基微通道中周期性沸腾的光学可视化

以丙酮为工质,在三角形截面的硅基微通道内进行了微尺度沸腾传热实验研究。在对汽液两相流流型进行光学可视化测量的同时,对压力、温度等信号进行了同步动态测量。发现了周期在毫秒级的微时间尺度的周期性沸腾传热。1个完整的周期可以分成3个子过程：进液阶段,汽泡核化、增长、聚合及爆炸阶段,瞬变液膜蒸发阶段。总结出1个完整周期内所存在的4种汽液两相流流型。鉴别出了沸腾起始点。分析了沸腾传热系数随干度的变化关系,结果表明在本实验工况下：当干度小于0.4时,起主导作用的传热机制为核态沸腾;而当干度大于0.4时,起主导作用的传热机制为强制对流沸腾。     

微尺度效应和壁面滑移对微挤出成型的影响分析

研究分析了聚合物在微细管道中的微尺寸效应以及壁面滑移机理,在采用数值模拟软件Polyflow的基础上分析了黏度和壁面滑移对聚合物微尺寸流动的影响,并结合不同的边界条件分析了机头压缩段长度对制品变形的影响。结果表明,有壁面滑移条件下,熔体流动阻力减小,速度分布更加均匀,制品变形较小。     

氢气微尺度催化燃烧过程的数值模拟

通过耦合计算流体力学软件FLUENT和化学反应动力学软件CHEMKIN,并运用空间气相和表面催化详细化学反应机理,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行了数值模拟,讨论了不同反应模型的燃烧特性以及表面催化反应对空间气相反应的影响。计算结果表明：OH浓度的高低可用来判断微型管道内是否发生表面催化反应。由于壁面的催化作用,空间气相反应发生的难度增加,即表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;表面催化反应对空间气相反应的影响能被分成三种类型。计算结果为在微型动力系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据。     

微尺度下塑料微管气辅挤出成型的模拟及分析

在微尺度下,为了保证塑料微管成型的精度,必须考虑熔体的可压缩性对塑料微管成型的影响.针对微尺度下熔体的可压缩性,对塑料微管的双层气垫层气辅挤出成型的过程进行了有限元数值模拟,并且与不可压缩熔体所得到的数值分析的结果进行了对比.对壁厚为1 mm以下的塑料微管的挤出过程中熔体的密度、微管的内半径、熔体的壁厚、温度、X及Y速...     

聚合物熔体跨尺度挤出过程的黏弹性流变特性

在聚合物熔体微尺度动态黏弹特性实验的基础上，基于分子理论建立了跨尺度挤出过程中的熔体黏弹特性微尺度效应流变模型。流变模型反映了流道特征对黏弹性流动过程应力状态的影响。微尺度效应弱化了熔体的黏弹性流变响应，促进了分子链松弛。模型的微尺度效应通过储能模量和耗能模量的微尺度效应系数及二者的比值表征。微尺度效应系数越小，特征尺度对黏弹特性的影响越显著；黏弹性微尺度效应系数比值越小，特征尺度对松弛过程的影响越明显。