相变材料在含翅片球形容器内的约束熔化传热过程

为了定量评估翅片对球形容器内相变材料储热性能的影响,本文采用数值模拟与试验相结合的方法研究了等温加热条件下添加不同高度环形翅片时球形容器内的约束熔化传热过程.数值模拟中采用焓模型描述相变过程,并利用有限容积法求解控制方程.与可视化试验结果的对比表明,该方法可以较好地预测熔化过程中固液相界面的演化趋势.通过对数值模拟得到的熔化过程中自然对流流形和温度场的分析可以发现,添加环形翅片不仅起到了增强导热的作用,还能够强化翅片附近特定区域的自然对流传热.在本文所研究的工况下,添加高度与球体半径之比为0.25,0.50和0.75的翅片可以使总熔化时间分别减少约10.6%,20.2%和28.7%,显著加快了球形容器的储热速率.     

集输管道热水清蜡相变传热特性及影响因素

热洗清蜡是目前油田解决集输管道结蜡最常用的方法.掌握热洗清蜡过程的相变传热及清蜡时间的影响因素对于提高热洗清蜡效率至关重要.本文根据大庆原油中石蜡的成分组成,对结蜡层进行分层处理,利用焓法及VOF模型模拟了集输管道内石蜡的熔化过程.研究发现在自然对流作用下,管道上部石蜡熔化速率最快,左右两侧次之,下部石蜡熔化速率十分缓慢,是整个熔化过程的薄弱环节.石蜡完全熔化所需的时间随水温并非呈线性变化,随着水温的增加,其对缩短石蜡的熔化时间效果变弱.管内石蜡完全熔化所需时间与蜡层厚度成正比,但两者并不呈现线性增加关系,随蜡层厚度增大,石蜡完全熔化所需时间急剧增加.     

非晶硫熔化过程中的链环转变

熔化通常表现为吸热和体积膨胀,对放热或体积收缩的反常熔化现象的研究在凝聚态物理中具有重要的科学意义.本文研究了非晶硫反常放热熔化的机理,进行了加热过程中特别是放热熔化前后非晶硫的拉曼光谱分析,表明熔化前的非晶硫中含有大量聚合链结构的团簇,熔化后的液态硫则主要为S8环团簇结构,非晶硫放热熔化过程中应该伴随着链环转变.分子动力学模拟的结果表明链环转变过程是放热的.文中提出非晶硫的反常放热熔化过程是链环转变和熔化过程的耦合,还进一步讨论了非晶硫反常熔化过程中的链环转变与非晶硫晶化过程中链环转变的不同.     

太阳能热发电站中熔融盐冻堵管道的熔化过程

熔融盐工质沸点高、低蒸汽压及良好的传热储热特性使塔式电站是最具商业前景的太阳能热发电技术之一.但是熔融盐的凝固点高,导致采用熔融盐作为吸热传热工质的太阳能热发电站中有可能发生熔融盐在管道内凝固,使得冻堵管道的解冻成为一个棘手的问题.在利用电伴热熔化管道内熔融盐的过程中,最关键的问题在于熔融盐的固液相变,本文利用焓法模拟了水平管道内熔融盐的熔化过程,发现由于自然对流的存在使得先熔化的熔融盐聚集到管道的上端.研究发现,电伴热的安装位置影响熔化过程的不均匀性以及管内熔融盐完全熔化所需时间.电伴热功率与完全熔化所需的时间呈非线性关系.随着电伴热功率的逐渐增大,缩短熔融盐完全熔化所需时间的效果减弱.     

冰纳米晶体热力学参量的尺度和维度效应

虽然冰的熔化是最常见的相变过程,但是对于(预)熔化和准液态表面层仍然存在许多争议,而且关于冰纳米晶体热力学参量与其尺度和维度之间关系的研究也很少.本文拓展建立了可描述氢键结合的冰纳米晶体熔化温度、预熔化温度和熔化焓的尺度和维度效应的理论模型.根据模型,上述热力学参量都随着尺度和维度的增加而增加,同时还发现预熔化温度和熔化温度具有几乎相同的尺度效应.模型对冰纳米粒子和纳米线的上述热力学参量尺度和维度效应的预测与相应的分子动力学模拟和实验结果相吻合,从而可以从理论上确定准液态层厚度.研究表明,准液态层厚度并不是恒定不变而是随着尺度的增加而缓慢增大,这也就是不同的研究报道中会出现不同准液态层厚度的原因.     

矩形腔内接触熔化过程的熵产

Gordon等曾对矩形腔内的一维非接触熔化进行了熵产分析,得到最优的加热熔化方式.不过由于他们假设了熔化过程液体层内完全线性导热的条件,因此,所得结果有较大的局限性.本文则要讨论接触熔化过程的熵产.     

氟对高炉熔渣粘度、熔化性及脱硫力的影响

高炉熔渣的物理和化学性质对於炼铁作业具有重大的意义。在物理性质中,以粘度和熔化性为最重要;二者对於高炉的顺行和炉缸温度有很大影响。在化学性质中,以脱硫力为最重要,它直接影响生铁的品质。因此,为了保证高炉的顺行和产品的合格,必须对熔渣的粘度、熔化性和脱硫力有充分的了解和掌握。为了解决铁矿中含氟在高炉冶炼上可能发生的许多问题,我们研究了含氟熔渣的粘度、熔化性和脱硫力。本文是这些研究工作的报告。一实验装置和方法 1.粘度和熔化温度的测定我们所用的高温粘度仪属於旋埚式,大致与     

泡沫金属对高温熔盐熔化过程的影响

泡沫金属对高温熔盐的相变过程影响很大.本文通过Fluent软件研究了在微重力、真空条件下,泡沫金属的孔隙率,填充位置和体积对高温熔盐熔化过程的影响.结果表明,虽然泡沫金属的孔隙率的变化对高温熔盐整个熔化过程温度的分布影响不大.但是,随着孔隙率的变小,对熔化速率的影响越小.泡沫金属的填充体积对温度分布影响较小,但是填充位置对融化过程温度场影响很大.在一定范围内可以减少泡沫金属的填充体积,将泡沫金属填充到一定的位置来增加蓄热量.     

估算金属熔化热和熔化熵的经验公式

金属的熔化热和熔化熵是金属的重要性质,在理论研究和实际应用方面都有一定的重要性。 根据Richards的研究,固体变成液体时的熔化热与熔化熵之间有与Trouton规则相似的关系式     

用差示扫描量热法研究水合醛缩酶中的不冻结水与可冻结水

最近的研究表明,蛋白质在水合过程中,其吸收水可处于不同的状态。其中一部分水的分子与蛋白质分子表面的亲水部位以氢键相结合,这部分水的分子不参加到冰的点阵中,成为不冻结的水(也称结合水)。而另一部分水,则是可以冻结的水,但由于熔化焓和熔化温度不同,这部分水仍可处于不同的状态。在差示扫描量热法的研究中有关蛋白质中可冻结水与不     

分子动力学模拟Ag-Pd 双金属团簇中不同位置Ag 原子偏析诱导的异常熔化

在双金属团簇中任意两种元素表面能的差别都会在团簇形成时产生偏析, 从而影响团簇的熔化、原子排布和结构. 因此双金属团簇中原子偏析行为的研究可以为新型纳米结构的可控制备提供理论基础. 本文用分子动力学结合嵌入原子方法研究了分布在团簇的核心层和亚表面层的Ag 原子偏析对(AgPd)₁₄₇ 团簇熔化的影响. 结果表明Ag 在Pd 团簇的不同位置时能量不同,在表面层时最稳定, 其次是核心层, 最后是亚表面层. 这造成了核心层的Ag 原子偏析到团簇的亚表面层时, 团簇原子能量随温度的增加而增大. 而亚表面层Ag 原子的偏析会使团簇原子能量随温度的增加而减小. 这种异常熔化的程度与偏析原子个数有关. 这为双金属团簇熔化行为的调节提供了有效途径.     

掺Ho PMP YBCO超导体鱼尾效应的研究

通过粉末熔化处理 法制备了Ｙ１－ｘＨｏｘＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ超导体,采用ＳＱＵＩＤ磁强计,测量了所有样品在不同温度下的磁化曲线,临界电流密度Ｊｃ是通过Ｂｅａｎ监态模型得到的。     

正对称组理论在弹性力学问题中的应用

本文讨论n维弹性体。设Ω是R~n中的有界正则连通开区域,Г_k(1≤k≤K)是Ω的边界Г的连通分支,r是Г的单位外法向。以u表示位移,w表示应力张量矩阵。对时间变量     

半线性退缩椭圆型方程的边值问题

作者(本刊今年第一期)曾讨论退缩椭圆型方程的边值问题。本文继上文在R~n的有界凸区域Q上考虑如下的半线性退缩方程的边值问题:     

二维Euler方程的整体光滑解

已有不少作者研究了二维Euler方程初边值问题整体光滑解的存在性问题。Kato与Kozono分别在不随时间变化的多连通区域与随时间变化的多连通区域中考察了这一问题,但他们研究的方程是惯性坐标系中的形式,未考察柯氏力的作用。作者曾证明了单连通区域中具柯氏力作用的二维Euler方程初边值问题整体光滑解的存在性。在地球流体力学中,     

β位取代桂皮酰胺类化合物的热力学性质及其与抗惊活性的关系

熔点、熔化焓和熔化熵是化合物的重要的热力学参数。本工作首次报道了一系列β位取代桂皮酰胺类化合物的这些热力学参数。由于桂皮酰胺类化合物具有抗癫癎、镇惊活性,因此,对该类化合物的结构和功能的研究,已成为人们感兴趣的研究课题。文献上报道的通常是化合物的油水分配系数、取代基常数、基团偶极矩和诱导效应指数等参数与抗惊活性的关     

Pd77.5Au6Si16.5合金中亚稳相的分解及非晶硅的形成

目前,在金属材料的空间试验中往往采用将样品真空封装在一个坩埚内加热熔化的方法研究其凝固特性.但是,在这种方法的应用过程中,很少考虑到在这种封闭系统内合金被加热后密封坩锅内气压的变化,对某些合金的熔化及凝固行为会产生不可忽视的重要影响,Pd_n(?)Au_δSi_(16?)合金就属于这类合金的一种,本文报道了该种合金在封装的石英玻璃管内加热及冷却过程中所产生的异常的分解现象.     

贵金属熔化曲线的研究

金属熔化是很普通的物理现象,然而严格的理论处理涉及到晶态和液态自由能的计算,是相当困难的。Lindemann从原子振动幅度出发,给出了有名的Lindemann定律,这一定律得到了广泛的应用。金属的熔化曲线,即金属熔化温度与压力的函数关系,也可以通过Lindemann定律和金属的状态方程得到。最近,郑伟涛和张瑞林从经验电子理论的结合能理论入手,给出了贵金属所满足的新的位能函数形式,并应用它计算了Cu、Ag、Au多晶的体弹性模     

2-氯-6-(三氯甲基)吡啶的热容及热力学性质

氮肥增效,故亦称之为氮肥增效剂。该产品已在我国试制成功并获得良好的农田使用效果。为进一步改进其化学合成工艺并进行有关理论研究,迫切需要该化合物的一些热力学数据作依据,但迄今文献尚未见之报道。为此我们用精密量热法直接测定了该化合物在80—380K温区内的热容、熔化热、熔点及熔化熵等基础数据,并对试样的化学纯度进行了量热法研究。     

两维Euler方程在随时间变化区域中存在整体光滑解的充分必要条件

在文献[1]中,Kozono研究了两维Euler方程在随时间变化区域中整体光滑解的存在唯一性问题。本文继续研究这一问题。首先,Kozono研究的Euler方程是惯性坐标系中的形式。在另外一些力学问题中(例如数值天气预报),需要研究旋转坐标系中流体的运动。这时,必须考虑柯氏力的作用,Kozono的工作未能回答具柯氏力的两维Euler方程在随时间t变化区域中初边值问题是否存在整体光滑解。本文将证明该类问题可化成作者在文献[3]