旋转圆筒表面对流传质特性

为研究水平旋转圆筒多孔介质表面的传质特性，用微型热偶式干湿球温度计测量了圆筒表面边界层温度分布和浓度分布，确定了顺向侧和逆向侧的局部对流传质系数；用硅橡胶板量热计测定了圆筒表面的平均对流传质系数．结果表明，旋转对圆筒表面顺向侧对流传质的强化作用比逆向侧明显；在较低旋转雷诺数下，平均舍伍得数基本保持不变，在较高旋转雷诺数下，平均舍伍得数随旋转雷诺数的增大而增大；旋转圆筒表面的对流传质和传热特性之间具有类比性．在实验数据的基础上，归纳和整理出了反映水平圆筒在静止空气中旋转时表面对流传质特性的准则关联式及临界雷诺数的判别式．     

平板层流速度边界层动态问题分析

从边界层动态微分方程出发，按照速度边界是层有关理论，推导出了边界层动态积分方程。在对边界层速度合理假设的基础上，求解了动态积分方程，给出了依时间和空间变化的边界层厚度响应函数。     

强化对流传质的物理机制及其控制

根据对流传质强度与流体中存在的各种内场及其外场的关系，阐明了降低浓度边界层厚度、增加流体扰动和增加近壁面速度梯度的强化对流传质方法的物理机制，其本质是控制流体中内场及其外场之间的相互协同。进一步给出了强化传质场协同控制方法，以此可指导发展强化对流传质单元的新方法。     

液-液流动边界层传质系数的实验研究

为了研究冶金反应器内渣-金界面的传质,设计了研究液-液流动边界层传质实验.实验在保证油-水界面稳定的情况下,研究了苯甲酸钠示踪物质在油-水界面的传质现象.通过改变水流量Q(0.44~1.60m3/h),利用电导率仪测量苯甲酸钠示踪物质在水中的浓度变化,实验确定了液-液界面流动边界层传质系数的准数方程式,并尝试性地给出了液体黏度以及表面张力与传质系数之间的准数关系式.实验结果与液体流过平板边界层的传质过程作了比较讨论.     

脉动流对壁面边界层流动的数值研究

为了研究非稳态尾迹对平板表面流动和换热的影响,本文将非稳态尾迹引起的主流速度脉动简化为正弦变化,通过数值的方法研究了脉动频率和振幅对平板壁面边界层流动和换热的影响,研究结果表明:边界层内的速度、壁面温度、壁面摩擦系数和平均换热系数随着时间的变化做周期性脉动;边界层内流动与主流之间存在着相位差,壁面距离越小,相位差越大;边界层内的速度和壁面摩擦系数脉动幅度的大小与主流脉动频率和振幅成正比;壁面温度和壁面平均换热系数的波动大小与主流脉动频率成反比,与脉动振幅成正比,当主流脉动频率和脉动振幅增加到一定值后,靠近壁面的地方出现回流,回流强度与脉动频率和振幅成正比。     

内燃机缸内近壁气流速度及温度分布特性的数值分析

为解决内燃机缸内近壁处的气体流动和传热问题，研究了内燃机缸内近壁处的气流温度和速度分布特性．以二维可压缩平面边界层流动方程为基础，根据准稳态能量定律的假设，以F因子作为修正系数，建立了曲面边界层的二维模型，并计算了温度和速度边界层在曲面上的分布．结果表明：热边界层和速度边界层的厚度数量级均为10^-3m；壁面温度高处热边界层厚，反之较薄；气流速度梯度较大处速度边界层薄，反之较厚．计算结果得到了激光实验测量结果的验证．     

非稳定边界层方程组整体解的存在惟一性

对牛顿流体和非牛顿流体的非稳定边界层方程组证明了弱解的整体存在性和惟一性.     

二维激波边界层干扰的数值分析

该文利用二维可压缩雷诺平均Navier-Stokes方程，采用k-ε湍流模式，运用半离散有限体积法，对捆绑火箭助推器和芯级之间的激波边界层干扰进行了二维数值模拟．数值结果表明，在激波边界层的干扰下，壁面边界层流动出现了分离和再附过程，压力和温度出现激烈变化．     

湍流交换系数的水平非均匀对Ekman抽吸的影响研究

利用地转动量近似理论,讨论了湍流交换系数（K）存在水平非均匀的条件下,边界层顶Ekman抽吸,研究表明：K的水平变化对Ekman抽吸有明显的影响,这种影响决定于边界层内的气压场、边界层顶的风场和K的梯度之间的关系,在气旋性涡旋中,当K由涡旋中心向外增大时,它增加边界层顶的Ekman抽吸,反之,减少Ekman抽吸。Ekman抽吸增加的幅度与K的梯度值有关,与边界层内水平气压梯度有关。     

水中胶体微粒在管道中的对流传质分析

对常物性条件下，水中含有的金属腐蚀产物微小颗粒在管道中的层流与紊流对流传质，在壁面上杂质的质量分数或质流密度为常数的条件下进行了理论分析和数值计算，给出了对流传质问题的理论解及计算关联式。结果表明：Ｌｅ越大，扩散边界层越薄。质量分数的剧烈变化发生在紧靠壁面的一薄层内。对于紊流对流传质，当离管壁的量纲为一的距离小于６时的质量分数分布对传质的影响甚大，因此，对紊流传质必须采用修正的紊流模型，而不能简单地假设紊流施密特数等于１。     

驻点磁流体边界层流动、传热和传质的模拟

水平方向放置一无限长高温可渗透多孔介质平板,竖直方向施加稳恒磁场,温度较低的导电流体垂直冲击该平板后,在平板驻点附近会形成很薄的边界层,边界层内将发生流动、传热和传质等物理过程,在此过程中要考虑辐射换热的影响.辐射热源项采用Rosseland假设进行简化处理,采用配置点谱方法进行空间离散求解.讨论了抽吸系数、磁场参数、辐射参数、对流换热参数等对边界层内流动、传热和传质及其壁面摩擦系数、努塞尔数和舍伍德数等的影响.结果表明,抽吸系数和磁场参数的增大使得速度边界层变薄,辐射参数增大使得温度边界层变厚.     

不凝气体存在时水平单管外膜状凝结换热的数值研究

为查明不凝气体对水平管外膜状凝结换热特性的影响规律,建立了水平单管的气、液双边界层模型,该模型考虑了气、液膜之间的质量连续及能量连续特征,对于不同的壁面过冷度,用数值方法首次求解并分析了边界层内局部不凝气体质量分数、温度和速度的分布规律,计算结果表明,从主流蒸汽到气流界面,不凝气体含量和气膜速度逐渐增加而气膜温度降低,平均凝结换热系数值解与实验解符合较好 。     

乳状液滴外相边界层传质系数新的估算方程

本将根据（W/O）/W乳化液膜的构成特点，将渗透理论与Kolmogoroff的局部各向同性理论结合起来，研究了界面面积、两相流体的物理特性以及操作变量等因素对连接相湍流边界层所造成的影响，提出能够客观反映乳化液膜自身特点的乳状液滴外相湍流边界层传质系数的关联式，该方程估算结果与本实验数据以及献数据均吻合较好。     

TiO_2粒子对膜吸收过程中近膜壁面处溶质传质行为的影响

采用纯CO2-去离子水为实验体系,在板式膜器中研究了孔隙率对膜吸收过程传质效果的影响,并考察了吸收剂搅拌与否对传质性能的影响。结果表明,吸收剂静止时,孔隙率对传质效果影响很小。当吸收剂处于搅拌状态时,传质得到强化,但由于膜壁面处溶质浓度分布情况不同使得传质效果随孔隙率的增加而增大。为改变近膜壁面处溶质浓度的分布情况,利用固体粒子将动量引入液相边界层内,使膜壁面处溶质浓度分布趋于均匀。固相粒子的加入减小了不同孔隙率膜之间的传质效果差异,同时还强化了传质,传质效果提高40%以上,且孔隙率越小强化效果越大。此外,随固含率的增加,强化效果增强,固含率的继续增大,强化效果的增强变得平缓。随着搅拌转速的增加,强化效果减弱。     

机匣附面层对涡轮转子叶顶流动及换热的影响

以GE-E3型燃气涡轮发动机第1级高压涡轮转子为对象,通过改变进口段长度、机匣的壁面条件以及叶顶间隙的高度,调节二次流与泄漏流之间的强弱关系,分析了机匣附面层对叶顶区域气流流动和叶顶壁面换热特性的影响,并研究了叶顶边缘的倒圆处理对叶顶气流流动和壁面换热的影响.结果表明:泄漏流与二次流的相互作用,导致叶顶头部吸力面侧产生了高换热系数区域;减少二次流或增加泄漏流,均可使得叶顶头部吸力面侧的高换热系数区域减小,压力面侧的高换热系数区域增大.     

强化对流换热场协同唯象理论

根据现代热力学流与力的热力学线性唯象关系，导出了对流换热强度与流体中存在的各种内场及外场的关系，从唯象上阐明了降低热边界层厚度、增加流体优动和增加近壁面速度梯度的强化对流换热方法的物理机制。结果表明，强化对流换热的本质是控制内场和外场方向的协同，并从此可指导发展强化对流换热的新方法。     

水平旋转圆筒表面温度和浓度边界层的测量

用自制的微热偶式测温和测湿装置分别对大直径水平旋转圆筒表面温度边界层和浓度边界层进行了测量．实验表明,旋转对顺向侧和逆向侧的影响情况有所不同顺向侧边界层的温度梯度和浓度梯度随旋转雷诺数的增加一直增大,而逆向侧的温度梯度和浓度梯度随旋转雷诺数的增加先减小后增加用微热偶式测温装置测量边界层温度分布时,由辐射引起的温度测量误差不超过3%,用微热偶式测湿装置测量边界层浓度分布时,由辐射引起的湿球温度测量误差在3％～8％,且离圆筒越近测量误差越大。     

竖直加热平板自然对流边界层的浮力不稳定性

详细研究了自然对流边界层中最早失稳的浮力振型的功率谱、波长、波速与临界层位置等基本特征和它为主导其他振型尚未失稳时按线性理论得到的3种相互独立振型的振幅分布。系统地测量了它所对应的温度和速度涨落的振幅增长规律和中性曲线,实验结果表明,温度涨落的中性曲线在低格拉斯霍夫(Grashof)数G_r时有环状封闭曲线,随后是和数值计算结果相似的鼻部。至修正格拉斯霍夫数G＞100时,浮力振型迅速衰减,无粘性振型成为主导振型,特征曲线中由3种相互独立的特征解组成的3个峰形曲线的特征不复存在。