气液两相搅拌流内夹带液滴产生机理及粒径分布

对竖直管内气液两相搅拌流内夹带液滴产生机理,截面液相分布及夹带液滴粒径分布进行深入的实验研究,讨论了搅拌流内夹带液滴产生方式,揭示了夹带液滴产生方式对夹带液滴粒径大小影响规律,获得了搅拌流内液滴粒径分布特性.结果表明,不同的流动条件下,搅拌流内存在液桥破裂、袋式破碎和丝带式破碎3种夹带液滴产生方式.在弹状流向搅拌流转变时,液桥被气相来流冲破产生大液块;当气速较低时,夹带液滴以袋式破碎为主,夹带液滴粒径较大,气相场液滴浓度较高,液滴夹带效果显著;随着气速的增加,袋式破碎机理受到抑制,丝带式破碎机理作用逐渐显著并最终占主导地位,夹带液滴粒径较小,且气相场液滴浓度在搅拌流向环状流转变点附近达到最低.     

国产天然橡胶的粘度平均分子量

高分子化合物的性質与分子量有密切关系。天然橡胶的物理机械性能与分子量之关系,据Johnson、Gee及Treloar的研究,天然橡胶的特性粘数必須在1以上才能显出一定的机械强度;在分子量6.6—35×10~4間,抗張强力急剧增加。Bateman等亦指出天然橡胶的特性粘数与門尼可塑性(Mooney Viscosity)成线性关系。Bloomfield研究了各种高产的無性繁殖系統巴西橡胶树所产胶乳之分子量,指出     

高超音速气流中尖头与小鈍头细长体的表面压强分布、边壁摩阻及热传导

为了減少气动加热,高超音速飞行器多采用小钝头细长体的外形。在高超音速气体流过这种物体时,会产生钝头效应、附面层位移效应、横向曲率效应及真实气体效应等流动现象。实际的高超音速细长体绕流问题中,钝头与粘性的影响往往同样重要。1960年,郑显基等人最先分析了钝头与附面层位移效应的联合作用。他们将波后扰动流场分为激波层、无粘熵层及附面层三部分。在讨论钝头与粘性联合作用的相似律时,曾     

相变与人类疾病

相变是物理学研究的重要课题。它是从一种状态变成另一种状态,例如气态、液态和固态之间的转变,或在一定金属中的超导电性的初始形成时刻的转变。已经建立的相变理论普遍地与实验符合得很好,而且已在本质不同的各种各样的现象中得到应用。例如熟知的研究从稳定流动到湍流状态转变的数学方法也能     

和的统一定义

文[1]指出,在物质流的能量方程中,pv这一项不是物质所携有的一种能量——流动能,而是物质流克服压力所作的流动功.但是现有的稳定物质流的(?)和(?)的定义(例如文[2])中,仍然将pv这一项视为物质流所携有的一种能量.文[3]得到了一个各种不同形式的能量的     

逆压梯度湍流边界层的新涡粘模式

文献[1]提出了着重体现湍流应力各向异性的湍流新涡粘模式,并提出应用新涡粘模式预报湍流平均流动的途径:由每类剪切流比较基本流动已知的实验结果来寻找涡粘张量分量分布的规律,再去预报较复杂的剪切流动.本文对二维湍流边界层,按此途径找到了涡粘张量分量的分布规律,并准确、简便地预报了逆压梯度二维湍流边界层的平均流动,与实验符合得相当好.1方程和边界条件     

为什么不粘锅有时候也会粘上食物？

正最近,科学家通过探究不粘锅中"干燥点"的形成,揭示了食物会粘在不粘锅上的原因。科学家解释说,当热锅加入食用油时会形成油膜。油膜在升温过程中,底部温度较高,上层温度相对较低,这导致油膜上层的表面张力比下层大。这种差异导致了热毛细对流现象——当油向锅边缘移动时,锅底中央的油膜破裂,形成干燥点(没有油覆盖的区域),进而出现粘锅现象。此外,科学家还确定了静止和流动油膜下形成干燥点的条件,并给出避免粘锅的建议,例如,     

关于三维激波损失模型的讨论

Wennerstrom和Puterbaugh于1984年推出了三维激波损失模型.跨音压气机转子叶片排中的实测结果和理论分析表明,在设计工况下,从S_1流面看,通道激波几乎垂直于来流方向.沿展向方向,由于转子叶片的后掠,激波面是倾斜的.但在叶尖区域,激波和机匣附面层的复杂的相互作用,使得Wennerstrom和Puterbaugh的按无粘流动考虑所形成的三维激波曲面沿展向方向倾斜进入机匣表面的假设不成立.     

细胞联系与肿瘤

全世界的学者都在寻找使健康的细胞及组织转变为恶性组织的原因。纯系动物,是进行上述研究的方便模式。例如,培育出两个系的鼠:一个系患肿瘤的概率很低。另一个系的肿瘤发病率高。学者们便可通过对比这些动物查明癌的最初出现。业已知晓,对肿瘤组织来说,颇具特征的是偏离标准的许多状况,其中包括细胞之间的相互作用受到破坏。细胞联系一般用两个数值,即细胞之间的内聚力和稳固性来描述。实验表明,在第一系的老鼠身上,肝细胞之间的     

异重流运动基本方程

异重流为两种密度不同的流体相遇时,由于密度差异产生的流动。自然界中经常发生异重流,例如水库中的浑水异重流,多沙河流中的引航道或引水渠中发生的浑水异重流,河口区的盐水楔异重流及温排水异重流等。由于生产实际应用推动,在水利、地质、航运及环保等部门较早开展了异重流研究,取得了大量成果。尤其在泥沙运动力学研究领域,异重流一直是重要研究内容之一。人们利用异重流把高浓度浑水排泄出水库以延长水库寿命,采取各种措施减少大型水利枢纽上下游引航道的异重流淤积。     

透平叶栅中三维湍流的数值计算

先进叶轮机械中的流动过程是非常复杂的,高速大容量计算机技术的飞速进步促进了计算流体力学的发展,这将非常有利于叶轮机械流动的设计与分析,与无粘流场解法相比,N.S.方程解法提供了诸如粘性损失和传热等粘性效应的信息,但是,N.S.方程解法的计算和程序的编制比较复杂,因此要求应用有效的方法使得计算费用不至于太昂贵,目前人们正致力于使粘流的计算方法能付之于工程实际中应用,本文在应用非正交曲线坐标系表示的基本方     

不同极性牛顿流体的微尺度流动

极性是影响流体微尺度流动的重要因素.本文研究了去离子水(强极性,极性10.2)和异丙醇(中等极性,极性4)在0.04~24.8 MPa/m,半径7.5,5,2.5,1?m微管中的流动规律.结果表明,微尺度下流体流动不再遵循泊肃叶定律,流速偏低,且表现出非线性特征.随着压力梯度升高,边界层厚度不断减小,造成有效流动半径不断增大,导致了流动的非线性.当压力梯度升高到一定程度,边界层厚度稳定,非线性流过渡为线性流.流体极性越强,流固相互作用对流动影响越大,消除黏度影响后,去离子水的边界层厚度大于异丙醇,非线性流动的压力梯度上限低于异丙醇.     

湍流中的多态现象

湍流是自然界最普遍的流动现象之一,被称为是经典力学中最后的难题之一.经典的湍流理论都假设湍流是各态遍历的,也就是说虽然瞬时流场的性质可能受初始流场影响很大,但是其统计平均量却是不依赖于初始流场的.各态遍历理论是湍流理论与建模的基础.然而,近些年一些实验和数值模拟的结果表明:部分湍流问题里存在多湍流态现象,即在同一组参数下可能存在不唯一的统计结果和流动结构.本文回顾已经报道过多态现象的Rayleigh-Bénard对流(Rayleigh-Bénardconvection,RBC)、 vonKármán流动(vonKármánflow,VKF)、Taylor-Couette流动(Taylor-Couette flow, TCF)、球形Couette流动(spherical Couette flow, SCF)、Taylor-Green驱动下的旋转湍流(rotating homogeneous turbulence with Taylor-Green forcing, TGF)以及作者研究的展向旋转平板Couette流动(rotating plane Couette flows, RPCF).在每个问题上,都将一一介绍流动问题的定义、多态现象出现的条件、形态等.在这些多湍流态问题里,有一些流动是由于不同的初始流场引起的不同流态(例如VKF,TCF,SCF,TGF和RPCF);而另一些流动则是在同一种初始条件下,随着时间的推移,流动会在不同流态之间自发切换(例如RBC).最后,还对湍流中的多态问题展开一些讨论和展望.     

液固两相离心泵内固体颗粒对液相湍流调制的测试方法及机理

固液两相离心泵的性能和效率受控于泵内的两相流动规律,理解泵内的两相流动规律和磨蚀机理,对于合理设计和延长泵的使用寿命具有重要意义.以离心泵内的固液两相流为研究对象,通过搭建无搅拌固液两相流PIV测试平台,消除高速搅拌对泵内流场的影响,改进颗粒-流体的两相循环方式,提高了实验的测试精度;通过POD方法分析低固相浓度时泵的性能改善的原因,探寻固体颗粒对泵内液相湍流的调制机理.进一步补充和完善固液两相流水动力学理论体系,为指导固液两相流高效的工业应用提供理论基础.     

倾斜管中稠油流动边界层在水基泡沫作用下的减阻实验

以流体可视化环道实验装置为依托,组装成水基泡沫润滑减阻实验系统,实验研究了60°倾斜管中稠油(黏稠流体)流动边界层在水基泡沫作用下的流动情况,获得了不同油流量及泡沫流量下硅油-泡沫两相流的流型特征和压降规律,并建立了倾斜管路中水基泡沫-稠油中心环状流压降模型.实验结果表明:实验条件下能形成稳定的硅油-泡沫中心环状流,泡沫和油没有出现明显的分层现象;当0.4Qf/Qo(泡沫与硅油流量比)0.75时,水基泡沫能有效润滑并隔离油壁界面,并形成较为稳定均匀的泡沫环,进而实现稠油流动减阻的目的,最大减阻率达74%,并能有效增加25%左右的输量;建立并验证了倾斜管路中稠油-水基泡沫中心环状流的压降预测模型,当0.3Qf/Qo0.8时,预测值与实验值吻合度较高,相对偏差介于±10%,但超出0.3Qf/Qo0.8的范围,此模型将不适用.     

芳烃负离子基的顺磁共振研究 Ⅰ.三联苯异构体负离子基

有关芳烃离子基的顺磁共振谱研究,近年来取代苯及稠环二种负离子基的报导较多,而联苯系负离子基研究较少。其中二联苯负离子基曾由九线谱扩展为九组五线谱,而对-三联苯负离子基由单线扩展为八线。在上述诸报导中对所得谱图均未曾作出任何理论的说明。我们曾获得高浓度对-三联苯负离子基溶液的谱图为单线及九线,而当稀释到适当的浓度时,谱线数目达到35线。至于邻-及间-三联苯负离子基的电子顺磁共振谱迄今尚未见诸报导,所以联苯系负离子基的电子顺磁共振研究是极不完整的。为此我们合成了三联苯及四联苯各异构体,以便总结联苯系负离子基的顺磁共振谱的规律,并探讨其结构问题。     

2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基探针进入脂质体和生物膜的电子自旋共振波谱研究

类脂是细胞膜的主要成分。根据Singer等人的关于细胞膜结构的流动镶嵌模型学说,在正常温度下,膜类脂双分子层是严格有序的,并且有一定的流动性。X光衍射、顺磁和核磁共振研究表明,生物膜内的脂肪酸链在正常生理条件下处于流动的状态,在某些外来因素作用下可发生相的转变。经荧光探针检测发现,当细胞发生癌变时,其膜类脂的流动性比在正常细     

稀释磁性半导体

近年来一类新的半导体合金:稀释磁性(或半磁性)半导体引起人们的极大关注。稀释磁性半导体(DMS)是一种合金材料,它们的晶格含有取代的磁性离子,例如CdMnTe(在主晶CdTe中一小部分Cd原子由一种磁性离子(Mn)任意取代)。对这些材料感兴趣的原因有三:1.DMS的特性(能隙、晶格参数等)可加以仔细修整。例如不透明半导体CdTe当愈来愈多的Cd原子被Mn取代时逐渐变得透明。2.显出极端有趣的磁性。例如在低温下     

一种改进的适用于多相流SPH模拟的粒子位移修正算法

由于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法具有天然的拉格朗日特性,粒子常常沿着流线运动,易产生不均匀的粒子分布,导致计算精度和稳定性下降.作为一种粒子分布均匀化技术,粒子位移修正(shifting)算法凭借其原理简单、效果显著等优点在SPH水动力学模拟中得到广泛应用.但同时,应用于多相流动中的shifting算法的计算过程较为复杂.针对这一问题,本文提出了一种改进的适用于多相流模拟的粒子shifting算法.与文献中已有的多相流shifting算法相比,它在处理多相交界面时能够维持更加均匀的粒子分布,同时可以保持清晰的异相界面,且实施相对简单高效.数值算例表明,该shifting算法在多相流模拟中具有更高的精度和更好的能量守恒特性.     

胆甾烯基壬酸酯液晶的小角光散射研究

人们早就对胆甾烯基壬酸酯(以下简称Chp)的液晶性质进行了广泛研究,例如格雷(Gray)曾用偏光显微镜的方法,研究过一些胆甾醇酯类液晶的中介相转变。他发现在升温与降温过程中,这种转变有时是不尽相同的。当各向同性的Chp降温达到胆甾相一各向同性相转变温度时,它并不转变为胆甾相,而是出现一种称为原始型的(homoeotropic)胆甾相。继续降低温度时才出现通常的胆甾相。因此,Chp的中介相转变过程可表示如下: