再论毛细现象中的能量来源

本文以润湿的情形为主，应用文献＾［１］的观点，讨论了液体在两玻板间上升的高度，并通过计算有关的能量，进一步说明了毛细管并非是产生能量的机器。对于不润湿的情形，因流柱在玻璃板间下降，故在将玻璃板插入液体中时，外界还需供给能量。     

毛细现象中的能量问题

本文从固体和液体之间所具有的相似性出发,陈述了可以使用固体表面张力系数这一概念的理由,并在此基础之上对毛细现象的能量来源于固体表面能这一观点作了进一步的论证,从而给出了h的另一计算方法。     

对毛细现象能量来源问题的讨论

本文根据分子在附着层中所处的状态,就液体润湿固体的情况,讨论了毛细现象中能量来源问题,并通过受力分析,推出了毛细管中液体上升的高度公式.     

毛细现象辨析

经过反复观测,我们发现毛细管液柱上升最大高度在液体表面张力α及温度确定之后,还与管壁的湿润或干燥有关,当管长小于最大高度时,液柱并不上升到管口,通常总在管口之下数毫米至十分之几毫米。“三力说”已不能解析毛细现象的机制,而“四力说”却能较完满解析之。在。三力说”提出(1)α,(2)β(固体附着层表面张力),(3)f(固液分子间附着力)的基础上提出还存在第四种力,y(固汽附着层的表面张力),它与液体的蒸汽压强有关。本文根据“四力说”对毛细管液柱上升或下降的动力及其能量的转化问题作了定量分析且与实验吻合,反过来证明了“四力说”的正确性。     

毛细现象的力学解释

本文应用力学及高等数学知识论证毛细现象。     

表面自由能模型的改进及液滴浸润数值研究

通过优化极值点位置,对表面自由能模型进行了研究和改进,改进后的模型解决了原模型中表面粒子聚集和液滴形状畸变的问题.采用移动粒子半隐式法(MPS)结合改进后的表面自由能模型,对受表面张力作用的自由面运动问题进行了研究和分析.研究了包括气液、固液和不互溶液液界面在内的表面张力收缩和液滴浸润过程,并提取了接触角及浸润面积等特征量进行分析.数值计算结果与理论分析结果吻合较好,从结果中可以明显观察到固液浸润过程的3个发展阶段,浸润速度随时间递减且与浸润接触角成反比.研究结果验证了MPS方法结合改进后的表面自由能模型可以更加有效、准确地模拟多界面张力的作用.     

液体汽化热与温度的关系

从液体表面能随温度的变化关系，解释了液体的汽化热随温度的升高而降低的原因。     

沥青与矿料粘附性的测定方法

探讨采用粘附功试验表征沥青与矿料粘附性的可行性,以润湿-吸附理论为基础,讨论了沥青与矿料的粘附性与粘附力的内在关系;分析了沥青矿料表面润湿性能对界面粘结强度的影响,提出了以粘附功作为沥青与矿料粘附性的表征指标,设计了以沥青表面张力γ以及沥青在矿料表面接触面θ为基本参数的试验方法;最后对微观分析和水煮试验结果进行了比较.结果表明,粘附功试验表征沥青与矿料粘附性是可行的,试验数据精确,可达到0.01×10-3 N/m.     

微结构疏水表面的液滴浸润特性

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底采用光刻蚀法制备了具有不同粗糙度的微方柱结构疏水表面,研究了微结构疏水表面的液滴浸润特性.结果表明,微方柱高度对表观接触角影响很小,但会显著影响疏水表面液滴浸润状态的稳定性,当微方柱边长和间距一定时,存在一个临界高度,当微方柱高度大于该临界值时,液滴具有良好的稳定性.通过对不同温度下疏水表面液滴浸润状态的研究表明,在露点温度至环境温度区间内,随着温度的增加,表观接触角呈增大趋势;在环境温度至沸点温度区间内,随着温度的升高,表观接触角呈减小的趋势.研究认为,合理的微结构尺寸和应用环境温度对液滴浸润状态的稳定具有重要意义.     

AP粒度对AP/HTPB药柱动态力学性能的影响

采用中粒径分别为6～8μm、130μm和300μm的AP颗粒制备了三种AP/HTPB样品,对样品进行了猎枪动态力学性能加载试验,试验表明,随着AP粒度的增大,AP/HTPB药柱破碎程度增大;回收了加载后试验样品进行了微观扫描电镜(SEM)试验,试验发现药柱内部AP颗粒发生破碎,存在由于粘结剂和AP脱粘造成的空洞结构,且随着AP粒度的增大,情况越严重。为对试验结果进行分析,测试了不同粒度AP与HTPB的表面张力,并计算了不同粒度AP与HTPB的粘附功。研究认为,不同粒度AP与HTPB的粘附功不同,随着AP粒度的增大,其与HTPB的粘附功降低,在受加载过程中,AP与HTPB越容易发生脱粘,药柱发生破碎的可能性就越大。     

对表面张力和润湿现象的一种解释

本文从附加力和分手势讲的角度来解释表面张力和润湿现象，并讨论了毛细现象中的能量问题.     

对液体势能升高的分析

根据在附着层中分子所处的态 ,就液体润湿固体的情况 ,讨论了毛细现象中液体势能升高的原因。通过受力分析 ,推出了毛细管中液体上长的高度公式。     

计入表面张力作用的非线性水波

采用对时间t作幂级数展开的方法,利用接触角的概念,并考虑了表面张力的作用,对垂直平板在静止的液体中突然起动所产生的非线性波进行了求解,得到了速度势函数、压强及自由面形状的解析表达式,并对一种特例计算了作用在平板上的动水压强。     

膜孔多点源交汇入渗湿润体特性试验研究

通过大量膜孔多点源交汇入渗试验，研究了膜孔多点源交汇入渗湿润体形状、湿润锋运移规律、湿润体内土壤含水量和土壤水分的再分布规律。这些研究成果为进一步研究膜孔多点源交汇入渗规律和膜孔灌技术奠定了基础。     

多种能形式条件下的毛细现象

从能量公设出发,论述了吉布斯自由能判据的一般形式,由此分析了多种能形式存在时的毛细现象过程并得到了毛细现象过程一般的毛细管公式,结果表明:毛细现象过程是多种能形式的变化和相互作用的过程,毛细现象的结果由系统中各种能形式的相互作用和变化共同决定.从能量公设分析毛细现象过程,不仅揭示了毛细现象的实质,而且扩展了毛细管公式的应用范围,还开拓了处理毛细现象的思维方法.     

发展替代能源实现可持续发展

阐述了我国能源发展面临的形势与政策,分析了发展替代能源的客观必然性．探讨了山西省发展替代能源的模式,指出只有调整能源开发使用结构,增加替代能源、可再生能源及生物能源的使用比重,才能在经济增长中优化能源结构,降低能源消耗。加快能源开发利用技术进步,解决能源供给和使用中所面临的问题。     

建筑用玻璃与可伐合金润湿规律

为实现建筑用玻璃与可伐合金的可靠激光封接,本文针对影响封接质量的主要因素(温度、时间、粗糙度及氧化层)对两者润湿性能的影响开展了研究.当保温温度由800℃提高至900℃,液态玻璃黏度降低致使其在可伐合金表面的流动性增强,润湿角由69.5°降低至31.1°.在850℃下延长保温时间(5~40 min),液态玻璃在低黏度条件下有充分的时间铺展,润湿角降幅为30%.随着可伐合金表面粗糙度的提高,液态玻璃向四周扩散需要克服的势垒增加,当粗糙度值Ra由0.186μm升至0.563μm时,润湿角由46.9°升至69.5°.由于可伐合金表面氧化层可与液体玻璃发生扩散而形成较强离子键,使得两者润湿性能显著提高,润湿角降低幅度达到23.6%.因此,在实际激光封接过程中,增加保温温度和时间、降低钢板表面粗糙度及钢板预氧化处理将有效地提高玻璃与钢板的润湿性能.     

德国《可再生能源法(2017年)》的启示

 德国推出可再生能源的相关法规以来,其对可再生能源实现了充分的开发和利用,但同时也面临着消纳能力薄弱、市场化不足等问题。德国《可再生能源法》分别于2016、2017年再次得到修订,提出了考虑到可再生能源类型、容量和竞争环境等因素的全新拍卖体制,并强化了扩张路径的概念,设立明确容量扩建、发电量等目标,强调电网建设与消纳的同步性。探析了德国《可再生能源法》的变化,结合中国可再生能源渗透率不断提高背景下可再生能源发展所面临的类似问题,提出了针对性建议。     

从交通运输与能源的关系论优先发展铁路运输的依据和对策

本文以交通运输与能源的关系为出发点,论述交通运输体系的建立必须符合本国的国情和能源结构。我国能源结构以煤炭为主,而铁路能以煤和其它能源为动力,具有综合利用能源的优势,因此,大力发展我国铁路运输是国民经济加快发展的需要。     

润湿和不润湿现象的微观实质

从分子运动论出发,应用波尔兹曼分布定律阐明了液体附着层中分子数密度的分布规律,从而说明了液体润湿和不润湿现象的微观实质。