王艺
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宇波
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张劲军
,
魏进家
,
张红娜
,
李凤臣
,
川口靖夫
,
窦丹
工程热物理学报
针对由Giesekus本构方程描述的粘弹性槽道减阻流动,建立了低Re数雷诺应力模型.通过与DNS数据的比较,该模型对平均速度、平均变形、减阻率和应力的预测较准确,而对时均速度剖面和脉动速度强度的预测精度有待提高.另外,对雷诺应力再分配项(压强变形率相关项)的模化有待改进.
关键词:
雷诺应力模型
,
湍流模型
,
减阻
,
粘弹性
薛艳芳
,
魏进家
,
赵建福
,
李晶
,
郭栋
,
万士昕
工程热物理学报
本文利用小尺度光滑芯片(10 mmxl0 mmx0.5 mm),通过控制加热电流方法,在北京落塔进行了持续3.6 s有效微重力时间的过冷池沸腾实验研究.在低热流和中等热流区,微重力条件下可以观察到稳态或准稳态池沸腾现象,传热特性基本维持不变;在中等热流区域,气泡的横向合并会引起合并后的大气泡表面剧烈震荡,进而引发合并大气泡从加热表面脱落.在高热流密度区,微重力条件下加热表面很快形成半球形状并几乎完全覆盖其表面的聚合大气泡;随后,由于高过冷液体冷凝作用,聚合大气泡收缩为半椭球形状,界面也变得更为光滑,且完全覆盖了加热表面,壁温曲线明显升高,可能提前发生临界热流或转变为膜态沸腾,导致微重力条件下沸腾换热显著恶化.
关键词:
池沸腾
,
微重力
,
气泡行为
,
传热
马宁
,
徐娜
,
魏进家
,
龙延
,
黄崇海
工程热物理学报
在30 mm×375 mm二维有机玻璃通道中研究CTAC/NaSal表面活性剂湍流减阻特性,并用Hoyt尺度放大方法对所测数据在不同管径条件下进行关联拟合.研究表明,表面活性剂溶液发生湍流减阻的临界温度和临界雷诺数均随其质量分数的增大而增大.质量比为1:1的CTAC/NaSal溶液,最大无关减阻率约为60％.在完全减阻区域内,Hoyt尺度放大方法对于CTAC/NaSal表面活性剂溶液具有很好的放大效果.
关键词:
表面活性剂溶液
,
湍流减阻
,
Hoyt尺度放大法
,
最大无关减阻
魏进家
,
王剑峰
工程热物理学报
对不同温度和雷诺数下阳性离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）溶液在循环回路中的传热特性进行了实验研究。在水中加入表面活性剂后溶液的传热特性明显降低，在不同的温度工况下均存在一个临界雷诺数，随着溶液温度的改变而发生变化。在不同的实验浓度条件下均存在一个临界温度，在临界温度以下时，临界雷诺数随温度升高而增加；在临界温度以上时，临界雷诺数随温度升高而急剧下降。分析该表面活性剂溶液阻力减小和传热性能降低之间的关系，提出了通过对溶液温度的控制来改变减阻流体传热特性的方法。
关键词:
阳离子表面活性剂溶液
,
温度效应
,
传热特性
,
雷诺数
张成伟
,
魏进家
工程热物理学报
通过构建微观模型,采用布朗动力学方法模拟表面活性剂溶液内胶束的运动及溶液流变特性.采用线性连接的刚性串粒棒作为胶束的基本单元,通过势作用及阻力分析研究胶束在流场中的受力和运动.模拟表明,添加弯曲势作用的柔性胶束沿轴向线性变长;随持久长度的增长,特征零剪切黏度变大.
关键词:
减阻
,
柔性胶束
,
流变性
,
布朗动力学模拟
马爱香
,
魏进家
,
袁敏哲
,
方嘉宾
工程热物理学报
为了提高电子器件的冷却效率,研究了不导电介质FC-72在表面加工有方柱微结构的模拟芯片上的流动沸腾强化换热性能.采用了两种方柱微结构,其边长均为30μm,但高度分别为60μm和120 μm.方柱微结构芯片与光滑芯片相比显示出较好的强化沸腾换热效果,且增加方柱高度可有效提高流动沸腾强化换热性能.方柱微结构芯片的临界热流密度随着流速和过冷度的增大而增大,且到达临界热流密度(CHF)时芯片的表面温度低于芯片回路正常工作的上限温度85℃.
关键词:
流动沸腾
,
芯片冷却
,
方柱微结构
,
FC-72
王剑峰
,
魏进家
,
李凤臣
,
宇波
工程热物理学报
对不同的浓度和温度下阳性离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)在循环回路系统中的减阻特性进行了实验研究.表面活性剂呈现明显减阻特性,且各浓度条件下均存在一个临界温度,并表现出温度效应.本文从微观尺度和能量分析角度来解释这种温度效应.通过分析该表面活性剂溶液阻力减小和传热性能降低之间的关系,提出了通过对溶液温度的控制来改变减阻溶液的传热特性的方法.
关键词:
阳性离子表面活性剂
,
温度效应
,
减阻
,
传热特性
,
微观尺度
魏进家
,
川口靖夫
,
宇波
,
李凤臣
工程热物理学报
进行了稳定剪切流下稀疏表面活性剂溶液的三维布朗动力学数值模拟.将溶液内部胶束粒子假设为由球体依次线性联结所构成,分别用Lennard-Jones势和软球势来描述不同粒子端部球和内部球相互之间的作用.采用Verlet速度算法进行模拟,得到了不同剪切率下胶束结构和流变特性.在低剪切率下可得到表面活性剂溶液内部的网状胶束结构,该结构在高剪切率下遭到破坏.剪切粘度和第一正应力系数呈剪切稀化特征.揭示了溶液内部结构和流变特性的关系.
关键词:
表面活性剂
,
微观结构
,
流变特性
,
布朗动力学
徐娜
,
魏进家
工程热物理学报
在10～70℃下,1～300 s-1剪切速率范围内,对质量分数为0.001％～0.015％的CTAC/NaSal表面活性剂水溶液(CTAC与NaSal摩尔比为1:1)的流变性质进行了测试分析.研究发现,表面活性剂水溶液在不同的浓度下均存在临界剪切速率和临界温度,且温度和剪切对黏度的作用强度不同.对于同一溶液,温度和剪切的协同作用使黏度变化复杂,对于浓度相对高的溶液出现高温、高剪切区二次增稠的现象.
关键词:
表面活性剂
,
黏度变化
,
剪切作用
,
温度作用
,
协同作用
