Hele—Shaw盒中向列相液晶与空气的流动界面图样

本文给出了Hele—Shaw盒中向列相液晶与空气的流体界面花样实验,其中空气由针孔单方向水平射出,提出界面花样不同于Saffman—Taylor的指状结构,而呈现了在不同压强阀值下的界面花样;证实了各向异性是产生树状花样的必要条件;并给出了此问题的基本方程。定性说明了产生界面不稳定性的因素。     

香蕉形共轭液晶小分子的合成

利用Suzuki偶合反应合成了一系列新的香蕉形共轭液晶小分子,通过元素分析、IR、1H-NMR等测试手段对其结构进行了表征.采用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜等方法研究了它们的液晶性和相变温度,发现所合成的香蕉形共轭液晶小分子是双向性热致液晶,其熔点和清亮点均随分子中末端烷氧基碳原子数的增加而降低.     

液晶清亮点对光敏手性偶氮苯分子螺旋扭曲力常数的影响

本文主要研究了光敏手性偶氮苯分子Azo-o-Bi的螺旋扭曲力常数(β)及其变化量(Δβ)与液晶清亮点之间的关系。将光敏手性偶氮苯分子Azo-o-Bi与不同的向列相液晶主体E7,HTG135200-100,HNG715600-100配置成具有光敏性的胆甾相液晶,测量Azo-o-Bi分子在不同胆甾相液晶中的β值及Δβ值。通过分析不同胆甾相液晶的差热扫描量热(DSC)曲线,研究手性剂的β值及Δβ值与液晶清亮点间的关系。发现液晶的清亮点越高,手性剂的β值及Δβ值越大。这是由于液晶清亮点越高,其所对应的有序度参数越大,液晶分子排列的有序程度越高,分子间的相互作用力越强,从而导致光敏手性剂对向列相液晶产生的螺旋扭曲力及其变化量就越大。     

新的液晶性酚类化合物的合成

合成了一系列新的液晶性酚类化合物,通过元素分析,ＩＲ,＾１Ｈ－ＮＭＲ和ＭＳ等测试手段对其结构进行了表征,采用ＤＳＣ和偏光显微镜等方法研究了它们的液晶性和相变温度,发现所合成的化合物有三种具有热致液晶性,其中两咱能形成向列相或近晶相液晶,并发现了这三种化合物的熔点和清亮点均随分子中末端烷氧基碳原子数的增加而降低。     

一类低粘度高弹性常数液晶的合成和性能的应用研究

液晶的弹性常数影响到液晶的阈值电压、响应时间、电光曲线,是一类很重要的参数,设计开发了具有高折射率、低γ_1/K_(11)的液晶单体.四环液晶可以用于提升液晶的使用温度范围及液晶的弹性常数,是混合液晶设计的一类常用的单体.设计合成、评测了一类侧向双氟三联苯四环液晶单体,并考察了其在液晶混合物中的应用,相对于常见单体,具有较大的弹性常数K_(11),K_(33)、较大的介电各向异性Δε、较高的清亮点CP,并对其表现出的性能参数与液晶分子结构之间的关系作了初步分析,通过GC-MS,~1HNMR,~(13)CNMR,DSC等分析方法对结构进行了表征.     

对烷基环己基乙烷类液晶的合成和性能研究

合成了六个清亮点高、低粘度的１－（４－正烷基环己基）－２－［４－（４－正烷基环己基）苯基］乙烷类液晶化合物，其中三个未见文献报导。同时初步进行了混合液晶的配制和性能研究，表明上述化合物能降低混合液晶的粘度，并提高了清亮点。     

宽温度液晶的合成

４．４’－双－（反式－对正戊基环己基）联苯（５ｃｐｐｃ５）具有熔点低，清亮点高的特点；因此，它的中介相温度很宽。本文提出一种通过三步反应合成５ｃｐｐｃ５的新路线，详细地讨论了这种液晶的合成方法以及有关影响反应的因素，并用红外、核磁、紫外、质谱等方法测定了该液晶的化学结构．研究了该化合物的热力学性质和偏光织构图。     

对烷基环乙基乙烷类液晶的合成和性能研究

合成了六个清亮点高、低粘度的１－（４－正烷基环己基）－２－［４－（４－正烷基环乙基）苯基］乙烷类液晶化合物，其中三个未见文献报导。同时初步进行了混合液晶的配制和性能研究，表明上述化合物能降低混合液晶的粘度，并提高了清亮点。     

向列相圆盘形液晶盒二维孤子的光强—时间曲线实验

本文采用记录光强曲线的方法,研究向列相园盘形液晶盒中在边缘改变压强所激发的向心移动的二维孤子的性质。实验得到孤子光强随时间变化的曲线,给出白色环形孤子的传播速度与激发气压之间的关系图线。实验结果支持了指向方程均匀定态解存在的分析,证实在向列相园盘形液晶盒中有一种类型的黑环正是二维轴对称A型孤子,并对实验中二维B型孤子存在的可能性进行了讨论。     

涡流室式紊流燃烧柴油机中涡流室的流场特性

通过FLUENT动网格技术模拟涡流室式紊流燃烧柴油机在活塞从下止点运动到曲轴转角为2°的喷油时刻缸内气体的流动特性,得出涡流室和气缸内气体的流场矢量图、湍流变化图、压强变化图和温度变化图。研究结果表明:活塞从下止点运动开始,气缸内空气被活塞压缩进入涡流室中,并在涡流室内部形成涡流;随着压缩的不断进行,涡流室内气流运动速度逐渐增加,并且流场逐渐由紊流变化成为涡流,室内压强和温度也逐渐升高,至曲轴转角为2°的喷油时刻,喷油孔附近空气流速约为24.1 m/s,压强约为2.3 MPa,温度约为845 K,在此状态下能较好地满足机内柴油的混合及燃烧需要。     

表面粗糙度对接触界面间流体流动的影响

文章建立了粗糙接触界面间流动分析模型,研究了黏性流体在压力驱动状态下的流动特性。该模型将界面简化为两平板,用规则微凸体模拟表面粗糙度;定义了面积比、相对粗糙度2个物理量,并分析了它们对流动的速度、压强、壁面切应力的影响。结果表明,界面间层流阻力增加的来源是微凸体附近回流带来的较大压差阻力,用微凸体模拟粗糙度可简化实际复杂表面,通过改变微凸体的结构和分布可以分析工程中接触界面间的流动问题。     

新型甲基丙烯酸酯类手性液晶单体及其聚合物的表征

制备了含薄荷基的三种甲基丙烯酯类单体(M1~M3)及聚合物(P1~P3),其化学结构通过了FT-IR和1H-NMR的表征;采用DSC,POM,XRD等研究了这些单体及聚合物的液晶性能,并利用紫外/可见/近红外光谱仪测试了手性单体的选择反射性质.研究表明:M1与P1均无液晶性,而M2与M3在升降温过程中都出现了液晶性和选择反射现象,其中M2呈现手性近晶相C相及胆甾相,M3仅呈现胆甾相;此外,随着液晶核刚性的增加或柔性间隔基长度的缩短,对应单体的熔点和清亮点均升高.除了P1,P2与P3均为互变热致液晶聚合物,呈现胆甾相的彩色织构,且其液晶相温度范围远大于对应单体的液晶相范围.     

液晶p-BDAB的合成及其在不饱和聚酯树脂改性中的应用

以烯丙基溴、对羟基苯甲酸乙酯和联苯二酚为原料合成了二对烯丙基醚苯甲酸联苯二酚酯.用DSC,1H-NMR,FTIR,POM和XRD对其进行了表征,结果表明:该化合物熔点为185℃,在178℃出现一个晶型转变,清亮点为278℃,为近晶型液晶.以此液晶化合物与普通不饱和聚酯(UP)共聚合固化,研究了液晶化合物用量对产物微观形态和性能的影响,结果表明:液晶化合物的加入可提高共聚物的抗冲击强度,但当液晶加入的质量分数超过8%时会产生相分离.     

氢键诱导液晶化合物的变温红外光谱研究

通过变温红外光谱研究了存在于４－［４－（２－氯－３－甲基丁酰氧基）－苯乙烯基］吡啶（ＭＢＳＢ）和对庚氧基苯甲酸（７ＢＡ）间的分子间氢键的稳定性及该氢键复合物的酯羰基基因与温度的依赖关系．结果表明，ＭＢＳＢ与７ＢＡ间的分子间氢键在液晶的清亮点以下具有良好的热稳定性．     

含氟及手性交联剂的液晶弹性体的合成与性能

合成向列液晶单体:4-((4-烯丙氧基)苯甲酰氧基)苯基-4-氟苯甲酸)酯(M1)和非液晶手性交联剂:双(4-((4-烯丙氧基)苯甲酰氧基)异山梨醇酯)(MC).按不同比例将M1和MC接枝共聚到聚甲基含氢硅氧烷上,得到含氟手性液晶弹性体PI~PVIII.用红外光谱、核磁共振表征单体和聚合物结构,用差示扫描量热仪、热失重仪、偏光显微镜及X射线衍射等手段研究其液晶性能.结果表明,含氟类短而硬的液晶基元更易被手性诱导,出现性能优异的胆甾相.其中,PI为向列型液晶,PII~PVII为出现油丝和Grandjean织构的胆甾型液晶,PVIII没有液晶性.弹性体玻璃化转变温度随着手性交联剂含量的增加先增大后减小,熔点和清亮点均呈下降趋势.所合成的液晶弹性体热稳定性好,质量损失5%时的热失重温度均在300℃以上.     

4′-正-烷氧基联苯-4-甲酸的合成与表征

以对-苯基苯酚为原料，通过醚化，酰化和氧化反应，合成了一系列4′-正-烷氧基联苯-4-甲酸，化合物的结构通过元素分析，红外光谱，核磁共振波谱等方法确证，化合物3的液晶行为用示差扫描量热法（DSC），偏光显微镜（POM）表征，发现化合物3加热至各自的熔点以上都能形成液晶态，在液晶态可以观察到近晶相和向列相的典型织构。随分子中末端烷氧基碳原子数增加，化合物3的熔点（Tm）和液晶态的清亮点（Ti）呈规律性变化，近晶相范围和近晶相-向列相转变温度渐增，而向列相温度范围递减，至十二烷基时，仅呈现近晶性。     

四原子中心桥键联苯酯类液晶的合成与性质

设计了简单的合成路线和方法合成了两个系列，共１２种具有四原子中心桥键的联苯酯类化合物。通过红外光谱、核磁共振谱、质谱和元素分析确认了化合物的结构，用偏光显微镜和微分扫描量热仪（ＤＳＣ仪）确定了化合物的液晶相态和相变温度。这些化合物分子的共轭程度和刚性较大，尤其是丙烯酸酯类化合物（系列Ⅱ）具有较高的清亮点和宽的介晶相温度范围。同系列化合物的末端烷基链（Ｒ）碳原子数与清亮点的关系呈现奇偶效应。     

四阶耦合能对半无限液晶界面特性的影响

应用Fukuda锚泊能描述液晶与界面的相互作用,即将Fukuda公式转变为序参数的表示式,它与RP(Rapini-Papoular)公式的序参数表示式比较多了四阶耦合能项;然后,讨论四阶耦合能的存在对液晶的相变及界面润湿的影响. 结果表明:四阶耦合能是负能量,它能降低界面液晶的相变温度,但没有改变其他参量对相变的影响;在界面润湿方面,四阶耦合能使界面的paranematic润湿的相图发生变化.     

微小型多槽平板热管的流动和传热分析及实验研究

对热管内部的流动和传热传质过程建立模型，分析槽道中液体厚度和弯月面的轴向分布，液体和蒸汽的压力、汽-液界面弯月面半径的轴向变化、汽一液界面流动的相互作用以及管壁的轴向导热，通过计算得到热管的外壁面温度分布和传热性能。同时对一种微小型多槽道平板型铜-水热管进行了性能实验，理论计算和实验数据进行了比较，计算方法得到了实验验证。     

微喷管内气体流动的三维数值模拟

微尺度流体的流动仿真分析是微喷管优化设计的基础.采用Navier-Stokes理论对采用微机电系统技术制作的微喷管中的气体流动进行了三维数值分析,建立了微喷管流动的三维数学模型,给出了该模型的求解算法.对不同燃烧室压强和温度下的微喷管内气体流动的计算结果进行了分析,并与二维计算结果进行了比较.结果表明 微喷管内的流动状态没有因压强和温度的变化而发生根本性的改变; 在微尺度下,由于附面层效应,采用二维数值计算将高估微喷管的性能.