Flow and heat transfer behaviour of nanofluids in microchannels

Flow and heat transfer of aqueous based silica and alumina nanofluids in microchannels were experimentally investigated. The measured friction factors were higher than conventional model predictions at low Reynolds numbers particularly with high nanoparticle concentrations. A decrease in the friction factor was observed with increasing Reynolds number, possibly due to the augmentation of nanoparticle aggregate shape arising from fluid shear and alteration of local nanoparticle concentration and nanofluid viscosity. Augmentation of the silica nanoparticle morphology by fluid shear may also have affected the friction factor due to possible formation of a core/shell structure of the particles. Measured thermal conductivities of the silica nanofluids were in approximate agreement with the Maxwell-Crosser model, whereas the alumina nanofluids only showed slight enhancements. Enhanced convective heat transfer was observed for both nanofluids, relative to their base fluids (water), at low particle concentrations. Heat transfer enhancement increased with increasing Reynolds number and microchannel hydraulic diameter. However, the majority of experiments showed a larger increase in pumping power requirements relative to heat transfer enhancements, which may hinder the industrial uptake of the nanofluids, particularly in confined environments, such as Micro Electro-Mechanical Systems (MEMS).     

二分法快速求渐开线变位圆柱齿轮啮合角的数值解

针对目前企业在变位渐开线圆柱齿轮啮合角及压力角的计算中,采用传统手工计算结合查表的方法,存在计算精度差、效率低的问题,研究开发出一种二分法快速数值计算方法.实践表明,当设定计算精度ε≤10-4时,可以得到满足使用要求的高精度数值解.     

高炉煤气流速对蝶阀区域粉尘沉降特性影响

高炉煤气含有大量粉尘,易沉积于管道三偏心蝶阀阀座密封面底部而造成阀板卡塞或损坏,影响高炉生产并造成严重经济损失。为获取管道内部高炉煤气流速对蝶阀区域粉尘沉降规律的影响机理,使用Pro/E建立了蝶阀及其区域流场的三维模型,基于ANSYS Workbench软件的FLUENT模块,采用标准k-ε湍流模型和DPM模型,对3种高炉煤气流速条件下的蝶阀区域粉尘运动轨迹进行了模拟分析。结果表明:流速为8m/s工况下,粉尘沉积质量随阀板开度增大而呈现先降后升的趋势,而12m/s和16m/s工况下,粉尘沉积质量随阀板开度增大而降低;阀板开度15°工况下,粉尘沉积率随高炉煤气流速增大而升高,而45°和75°工况下,粉尘沉积率随高炉煤气流速增大而降低。研究结果可为高炉煤气管道蝶阀区域粉尘自动清除装置的研制提供理论参考。     

聚乙烯醇与聚己内酰胺合金膜材料制备及其性能表征

甲酸为共溶剂,蒸馏水为共沉淀剂,通过溶液共混和液-固相转变法(L-S)制备出聚乙烯醇与聚己内酰胺(PVA/PA-6)合金.采用黏度法、折光指数法、DSC法、FTIR法、TG法和接触角法研究了PVA/PA-6的相容性、热稳定性及亲水性.结果表明PVA与PA-6有很好的相容性;PVA/PA-6合金膜材料比纯PVA热稳定性好;PA-6可有效地降低PVA/PA-6的亲水性.     

基于滑模控制理论的车辆横向稳定性控制

针对车辆在极限运动工况下转弯或变道行驶时的横向稳定性控制问题,建立以车辆横向速度、横摆角速度及车身侧倾角为状态变量的3自由度非线性动力学模型.在动力学分析的基础上,探讨依靠施加各车轮不同纵向制动力而产生辅助横摆力矩的方法来提高车辆在极限工况下的操纵稳定性.考虑到作为车辆状态变量之一的质心侧偏角难以测量,设计了基于车辆动力学模型及运动学关系相结合的质心侧偏角估计器.运用滑模控制理论,以车辆横摆角速度和质心侧偏角与相应的理想横摆角速度和质心侧偏角之差,作为车辆稳定性控制系统的两类控制输入变量,以车轮纵向制动力矩和方向盘转角为控制目标建立了联合滑模控制系统,通过计算机仿真表明,该控制方法可以有效改善车辆横向稳定性.     

涉及两个单形的一类不等式及其应用

应用解析方法和几何不等式理论研究了n维欧氏空间En中涉及两个n维单形的几何不等式问题,建立了涉及两个单形及其内点的一类不等式.作为其应用,获得了n维单形与其垂足单形的体积的一类关系式,改进了关于垂足单形体积的几类几何不等式.     

解析角变量量子化的困难

目的分析量子力学中角变量量子化的困难。方法采用列举,分析及归纳法进行论证。结果角变量量子化遇到难以解决的困难。结论在现有量子理论基础上,角变量量子化无法解决。     

基于叶片角变化规律的液力变矩器改型设计法

研究了三维设计环境下液力变矩器叶栅系统改型设计方法,提出以叶片角变化规律为基础对原型叶片进行改型设计.首先,通过初始化图形交换规范(IGES)与三维软件交换叶栅系统的三维信息;然后,利用De Boor算法的开花计算叶片上各点处的叶片角,将反映叶片角沿叶片内外环设计基线变化的曲线拟合成非均匀有理B样条(NURBS),通过调整NURBS曲线的控制点以及各控制点权重值,实现叶片角变化规律的调整;确定了新的叶片角变化规律后,叶片的空间形状即可确定,从而可以生成新的叶栅系统模型;最后,对新生成的叶栅系统进行性能预测,得到满意的结果后即可进入后续详细设计阶段.利用该方法构建了液力变矩器改型平台,使用该平台分别以提高变矩性能和提高效率为目标对某款液力变矩器进行改型研究,结果表明所提出的方法行之有效,有助于提高改型设计的效率.     

超声临界角侧波速度测量方法的研究

声速(SOS)是描述声波在媒质中传播特性的一个基本物理量,通过媒质中声速的测定,可以了解媒质的特性或状态变化.基于临界角侧波原理的超声速度测量方法是声速测量方法中的一种,但现有的临界角侧波测量方法精度较低,适用范围小,在测量声速时易受干扰.为此提出了一种新的基于临界角侧波理论的定量超声速度测量方法,该测量方法引入了一个新的参数———倾斜角补偿时间,该参数通过接收时间的差值求得.通过引入该参数,本方法在实际测量中提高了测量精度.     

PWM整流器的双采样控制策略研究

提出一种新的脉冲双采样控制策略与一个快速的相角估计器用于PWM整流器控制.常规的PWM控制策略只在一个开关周期内采样一次,而提出的双采样控制策略在一个开关周期内采样两次.双采样控制策略两次采样的特点保证了系统更加准确快速和很好的低频特性,能显著减少控制延迟时问与扩展最大允许控制带宽,虽然计算量增大,但采用高速数字信号处...