许心皓
,
申爱景
,
段远源
,
杨震
工程热物理学报
超临界流体广泛地应用于能源动力、制冷空调等多个领域,而固体在超临界流体中的溶解度对于工业过程有较大的影响.工程上常用状态方程计算溶解度,本文将结合了重整化群理论的RG-CPA方程推广到了溶解度的计算中,RG-CPA方程能够准确地描述流体在近临界和远临界区域的热力学性质,有效地克服了经典立方型状态方程无法准确描述近临界区域热力学性质的缺点.采用该方法对7种有机固体在超临界CO2中的溶解度进行了计算,并与经典方程进行了比较.结果表明,与经典方程相比,RG-CPA方程能更好地再现极接近临界点处溶解度的陡峭变化规律.
关键词:
溶解度
,
超临界CO2
,
RG-CPA方程
徐煦
,
段远源
,
曲凯阳
工程热物理学报
结霜是影响制冷设备工作的不利因素之一,对结霜发生的研究可以指导改进除霜方案.本文通过显微摄像的手段研究了结霜发生过程.对于不同的冷壁面温度和水蒸汽分压力,有两类结霜发生过程:一是经过气液固相变形成霜,二是经过气固相变形成霜.实验观察到第一类结霜的转变时间具有随机性,并对此现象进行了分析.
关键词:
结霜
,
结霜发生
,
相变时间
,
随机性
安保林
,
刘强
,
段远源
工程热物理学报
气相声速是流体的基础热物理性质,圆柱定程干涉法是最精确的气相声速测量手段之一.纯轴向共振模式(以下简称纯轴向模式)是圆柱定程干涉法测量声速的常用模式,但不同纯轴向模式测量结果间存在不一致性.本文从声学共振和耗散理论的基本原理出发,结合实验测量数据,分析实验测量中的各类非理想影响因素,揭示了纯轴向模式间出现不一致性的内在机理,为圆柱定程干涉法测量的模式选择提供了理论依据.研究结果表明:奇数和偶数模式在壳体开孔和壳体振动影响方面各有优势;对于奇偶性相同的模式,模式数越大的共振模式受到边界层效应影响越小而受到分子弛豫的影响越大;在远离共鸣腔固有频率的区域内,对于模式数相差不大的纯轴向模式,其测量结果经修正后,不一致性可降至较低水平.
关键词:
气相声速测量
,
圆柱定程干涉法
,
纯轴向共振模式
闵琪
,
段远源
,
王晓东
工程热物理学报
流体动态湿润在工业生产和高新技术的开发中有广泛应用,非牛顿流体动态湿润研究正处于起步阶段,并有着相对于牛顿流体更为实际的应用前景和价值.本文研究了一类具有复杂流变性的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒分散体系的动态湿润特性.通过液滴铺展法得到了液滴半径随铺展时间的变化关系,以及动态接触角随接触线移动速度的变化关系的实验数据.实验结果表明,该类流体在云母表面上完全铺展,R～t关系符合Tanner定律,结合Starov的理论,分析R～t数据认为该类流体的中剪切速率阶段,即包含剪切增稠段的流变性对动态湿润有重要的影响.现有的动态接触角理论没有针对该类复杂流变流体的专用模型,研究发现分子运动理论模型不考虑黏性耗散,不仅适用于牛顿流体,对本文的θD～U数据同样能很好地描述,拟合参数符合物理意义.
关键词:
动态湿润
,
液滴铺展
,
动态接触角
,
接触线
黄青华
,
崔保群
,
陈立华
,
唐兵
,
马瑞刚
,
马鹰俊
,
葛帅
,
马燮
,
姜冲
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.S1.29
北京放射性核束装置在线同位素分离器(Beijing Radioactive Ion-beam Facilities Isotope Separator On-line)利用回旋加速器提供的100 MeV高能质子束轰击靶材料产生放射性核束。高能质子束轰击靶材料产生的最高1014 n/s的中子及很强的γ射线会对靶附件的设备造成严重的活化。为了解决靶源系统设备的维护问题，靶源系统采用模块化设计。靶源系统共分为3个模块，每个模块具有独立的水冷、供电及电信号馈入。真空、水、电、气等可以伴随模块的插拔自动接通或者断开。各模块可以通过特制的吊钩远程抓取或者释放，借助监控系统，实现各个模块从靶源间到热室的远程转运。该系统已完成了安装和调试，并已投入使用。
关键词:
在线同位素分离器
,
靶源系统
,
快速接头
,
遥控操作
林鸿
,
蔡杰
,
冯晓娟
,
段远源
,
张金涛
工程热物理学报
热力学温度是客观世界真实的温度,是制定国际温标的基础.本文针对目前热力学温度测量技术相对滞后于物理学发展、测量周期长和难以实用化的现状,结合量子力学的从头算理论和双圆柱微波谐振方法测量了313 K附近的热力学温度,测量得到的热力学温度值和ITS90国际温标的温度之间的差异为2.40 mK,测量的相对标准不确定度为14×10-6.进一步分析了测量不确定的来源,预期在300～400 K测量热力学温度的相对标准不确定度能达到5×10-6.
关键词:
热力学温度
,
微波谐振
,
双圆柱
闵琪
,
朱君悦
,
段远源
,
王晓东
工程热物理学报
流体动态湿润是非常普遍的自然现象并在各工程领域有重要应用.湿润动力学研究仍面临诸多困难和挑战:该领域的核心问题,即接触线的真实移动机制目前仍未被很好地解决;已有实验结果以牛顿流体为主,对于更常见、更复杂的非牛顿流体的研究近几年刚刚开始,研究成果非常有限.高精度实验测量是湿润动力学研究的基础.本文组建了一套基于Wilhelmy吊片法的动态湿润实验系统,以动态接触角与接触线移动速度测量为核心,兼备流体表面张力和流变性等动态湿润重要影响因素的测量功能,辅以样品密封配置、超声波清洗和精密控温等装置.通过对实际测量校验,证明了系统的可靠性和高精度.
关键词:
动态湿润
,
吊片法
,
动态接触角
,
接触线
,
表面张力
侯树鑫
,
段远源
工程热物理学报
本文搭建了循环法气液相平衡实验系统,介绍了该实验系统的组成,设计了循环法实验系统的实验流程.本实验系统的温度、压力和摩尔组分浓度的测量不确定度分别为5 mK,600 Pa和0.001.使用该实验系统测定了R125和R290纯净物饱和蒸气压,并进一步开展了R125+R290体系的气液相平衡实验研究,给出了该体系在3个温度下的等温气液相平衡实验数据,采用状态方程法相平衡模型对实验数据进行了关联分析,并与文献值进行了比较,结果表明本文实验数据具有较高精度,也说明了实验系统的可靠性.
关键词:
气液相平衡
,
混合工质
,
实验
,
循环法
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
利用比容平移修正后的Peng-Robinson状态方程和密度梯度理论建立了简单流体和烷烃的表面张力的理论模型,并提出了适合于这一类纯物质的作用因子通用关联式.对3种简单流体和21种烷烃的表面张力的计算结果表明,利用新的作用因子关联式结合梯度理论模型能在广泛温度范围内高精度地再现纯物质的表面张力,总的平均绝对偏差为0.19 mN·m-1,计算精度可以满足工程应用的需要.
关键词:
表面张力
,
梯度理论
,
PR状态方程
,
简单流体
,
烷烃
张秋芳
,
侯树鑫
,
段远源
,
宋艺新
工程热物理学报
整理了已公开发表的氢氟烃(HFC)/烷烃(HC)二元混合物气液相平衡实验数据,对实验数据进行了热力学一致性检验.采用PR方程加van der Waals混合规则描述该类混合物的气液相平衡性质,优化得到了11种混合物的二元交互作用系数,经比较表明采用优化结果能够高精度再现气液相平衡实验数据,比kij取0的计算结果有很大改善.
关键词:
气液相平衡
,
氢氟烃
,
烷烃
,
PR方程
,
交互作用系数
