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微孔发泡气泡非等温长大过程的数值模拟

严庆光 , 范金 , 宋维平

材料科学与工艺

针对微孔发泡气泡非等温长大过程,以PS/C02系统为例,考虑了温度对聚合物流变性质、亨利常数、扩散系数、表面张力的影响,基于细胞模型建立气泡非等温长大问题的数学模型,研究非等温条件下气泡长大情况的变化和不同工艺参数对气泡长大的影响.结果表明:冷却过程中亨利系数的增大和扩散系数的减小是导致气泡长大速度降低的主要因素;增加冷却速度是获得具有高密度、小尺寸泡孔形态微孔塑料的有效手段.这为微孔发泡气泡长大过程的控制提供了一定的理论依据.

关键词: 泡沫塑料 , 微孔发泡 , 气泡长大 , 非等温长大 , 数值模拟 , 机理

气泡在幂律流体中长大过程的有限元数值模拟

许星明 , 赵国群 , 李辉平 , 秦升学

高分子材料科学与工程

针对幂律型流体,建立了气泡在有限聚合物熔体内长大过程的有限元模型.气泡内气体遵守理想气体定律,且气泡边界处发泡剂浓度与气泡内气体压强符合亨利定律.采用Galerkin方法对有限元控制方程进行求解,并编写了计算程序.采用隐式差分法对扩散方程中的时间导数项进行离散,确保了数值计算的稳定性.采用幂律型流体本构关系描述聚合物流变性质,计算了不同材料的物性参数和工艺参数对气泡长大过程的影响.

关键词: 气泡长大 , 幂律流体 , 数值模拟 , 有限元

核态沸腾中汽泡动力学及传热机理分析

毕景良 , 柯道友 , 林曦鹏

工程热物理学报

汽泡的传热及生长特性研究对于揭示核态沸腾的机理具有重要作用。本文介绍了利用高速摄像技术对核态沸腾中汽泡生长及运动现象进行实验观测,并用高速数据采集系统记录汽泡一个生长周期不同阶段的热流密度的方法。在不同的过冷度及壁面温度条件下,观测了汽泡的生长、周期性滑移、颈化和脱离现象。计算并绘制出不同条件下一个汽泡生长周期内的热流密度曲线,与汽泡图片相对应,分析并讨论了造成这些现象的机理。

关键词: 沸腾 , 汽泡生长 , 汽泡脱离 , 热流密度

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