简介：考察一定流量气体,通过锐孔在静止黏性液体中连续溢出气泡的过程.应用动力学平衡半经验关系式,综合考虑气泡受力,分析气泡形成过程,给出合理假设,预测气泡直径.分析表面张力、气体流速、锐孔直径及液相物性对气泡脱离尺寸的影响,找到影响气泡脱离尺寸的主要因素.计算预报值与实验结果符合良好.

简介：描述了一种新颖的MEMS动力源概念,即微热光电(TPV)系统.该系统将使用氢气作为燃料,每立方厘米体积能够发出1～10W的电力.微燃烧室是该系统中最重要的元件之一,为了获得较高的电能输出,燃烧室壁面的温度分布要求高而且均匀.由于微燃烧室面容比大,热损失显著增加;着火困难并使火焰窒熄.为了测试微燃烧室内燃烧的可行性和确定影响燃烧的有关因素,进行了实验和数值模拟.结果表明燃烧室壁面能够得到要求的高温,且温度分布均匀.

简介：在低速大尺度叶栅风洞中对放大五倍的叶片模型进行实验，采用红外热像仪进行温度场的测量，研究在叶背表面不同曲率位置、不同主流Re、不同吹风比对气膜冷却效果的影响。结果表明：叶背处气膜冷却效果随着吹风比的增大而降低；主流Re对冷却效果有不同程度的影响，在吹风比不变时，冷却效果随Re增大呈现出先增大后减小的趋势；凸面曲率特征的气膜冷却容易造成射流脱壁，沿程冷却效果下降幅度较大，在附着区域相对较小；在研究范围内，气膜冷却效果随着曲率值的增加先增加再减小。

简介：借助PerkinElmer光学测试系统实验研究了不同形貌通孔金属泡沫的漫反射率和漫透射率。实验结果表明,材质对金属泡沫的漫反射率有重要的影响。铜泡沫的漫反射率随着孔密度的增大而减小,而镍泡沫的漫反射率变化趋势则相反。无论是铜泡沫还是镍泡沫,吸收率皆随着孔密度的增大而增大,消光系数随着孔密度的增大而增大。对于烧结有铜板的铜泡沫,吸收率随着孔隙率的增大而增大。

简介：光伏发电是太阳能利用的重要途径之一。提高单晶硅的光学吸收特性可以提高光伏利用效率，降低制造成本。采用时域有限差分法计算了具有竖直排列纳米孔阵列结构的单晶硅薄膜的光学特性，发现纳米孔阵列强化光学吸收的机理包括等效折射率减小、纳米尺度效应和电磁波谐振效应。计算结果表明，合理设计纳米孔阵列的排列周期和孔径可以大幅增强单晶硅薄膜的光学吸收，使纳米孔阵列单晶硅薄膜光伏器件的理论效率比相同厚度单晶硅片光伏器件高85.5%，并预期可以使10^0μm量级厚度的纳米孔结构单晶硅薄膜具有和10^2μm量级厚度的单晶硅片相当的光伏特性。

简介：上面级姿控发动机常常无条件采取主动温控,喷注管是发动机低温可靠工作的薄弱环节,其低温工作可靠性问题被列为全箭可靠性研究专题之一.基于能量守恒原理,提出推力室毛细喷注管和集合器、喷注板、支架等主要部件在真空深冷环境中耦合传热的物理模型和数学方程,并据此求得一台10N单组元发动机的典型降温规律.计算结果与发动机地面宾空低温模拟试验数据作了比对,两者较为一致.以推力室降温计算结果为推进剂流动降温计算的热边界条件,计算推进剂(单推三)在流过喷注管过程中的降温规律,做出喷注管内推进剂会不会结冰的判定,为姿控发动机的热控设计提供了可靠依据.

简介：根据气凝胶的纳米孔结构特点,采用由小球体构成的立方阵列单元体结构,建立了描述纳米孔超级绝热材料气凝胶的气固耦合导热模型.计算结果表明气凝胶的纳米孔结构和固体颗粒纳米尺寸效应以及高的比表面积值是导致材料具有极低导热系数的主要因素.气凝胶存在具有最低导热系数的最佳密度.在高温下辐射传热是气凝胶传热的主要方式,通过渗碳等遮光处理会显著降低气凝胶在高温下的导热系数.

简介：采用格子-玻尔兹曼方法(LBM),模拟研究微通道结构限制下微细布朗颗粒的运动.结果表明布朗粒子与微通道的相对大小、布朗粒子在微通道中的相对位置和微通道表面的粗糙性,都会对布朗粒子的扩散系数产生影响;从扰动波的角度出发,对模拟结果和现象进行了理论解释.

简介：主要讨论微电机系统中常见的微库埃特流动系统.以N-S方程为基础,引入相应的边界条件建立数学模型,用GDQ方法计算新建模型,使得基于连续性假设的理论模型延伸到滑移区和过渡流动区的稀薄气体流动.通过调整边界条件中的重要参数切向动量协调系数σv和热量协调系数σt的值,可以将新建模型的应用范围扩大到克努森数Kn＜1.2的稀薄气体流动中.

简介：研究微通道中的气体混合是了解气体在微尺度下相关行为的重要内容，并且对于涉及微尺度下化学反应如燃烧问题的探索具有重要意义。利用直接模拟蒙特卡罗法（directsimulationMonteCarlo，DSMC），采用变软球（variablesoftsphere，VSS）模型，数值模拟了高度为1μm的平行微通道中不同壁面调节系数和不同隔板厚度下C0、N2两种气体的混合过程。结果表明：增大壁面调节系数不仅可以缩短混合长度，还可以使混合过程向上游推进；隔板厚度的存在使得隔板末端附近出现很小的非平衡回流区域，并促进混合过程的进行；隔板厚度的增加对气体分子向另一组分上游的扩散影响较小但会缩短混合长度。

简介：设计了一种矩形微槽群换热器,分别对单个槽和整个换热器传热过程进行了数值模拟。对不同流量以及不同热流下的流场和温度场进行模拟,并与理论分析结果比较,两者相吻合。分析结果表明,微换热器的热阻随着流量的增大而变小,温度变低。当流量为200mg/s时,微换热器最高温升为47K,表明当达到一定流量的时候,微换热器温升能控制在有效地范围内,能很好地保证微器件的工作状态。

简介：对蒸发状态下水平螺旋槽管管外壁面升膜的形成机理和流动特性进行了研究.对驱动液膜形成的润湿紧力进行分析,建立单组分流体的数学模型,对拟线性方程数值求解,得出壁面液膜蒸发时的速度和厚度分布,并对影响水平螺旋槽管升膜的流动特性的因素进行分析.得出水平螺旋槽管有益于形成连续均匀的液膜,有更好的流动特性,增强传热传质效果.

简介：试图从理论上分析添加铁磁性颗粒流体的沸腾传热特性,具体讨论了磁场梯度与重力相同、相反以及垂直三种情况时磁场对沸腾的影响,得出了一些有益的结论:在磁场梯度与重力方向相同时,在磁场力达到一定程度的"铁磁流体"中可能不再有气泡产生;在磁场梯度和重力方向相反时,会创造一个相应于微重力的环境;而磁场梯度和重力方向相垂直时,气泡的形状和脱离的路径会有变化.

简介：以大空间中圆形陶瓷微管形成的液体乙醇扩散火焰为研究对象。用实验和数值解析的方法研究了微尺度液体乙醇扩散火焰的火焰结构和温度分布。实验证明,在喷管尺寸相同条件下液体乙醇流量增大,火焰温度随之升高,火焰体积增大。通过数值解析观察了火焰和微管内温度场分布以及微管内热质传递现象。数值解析结果与实验一致。

简介：采用分子动力学模拟方法研究了液体氩与固体界面的相互作用性质,得到了一定温度下氩的饱和压力参数与固壁尺度的关系.数值计算结果表明,微尺度下液体的饱和性质存在尺度效应.固体壁面尺度越小,液体氩的饱和压力越低;当固体壁面尺度增加时,液体氩的饱和压力也随之增加;固体壁面尺度超过一定值后,液体氩的饱和压力与大容积下液体氩的饱和压力一致.

简介：为了研究甲烷在纳米尺度狭缝中的吸附特性，采用分子动力学模拟的方法研究了温度、压力以及狭缝表面的水滴对甲烷吸附情况的影响。研究表明：降低温度和增大压力均能使吸附相的密度增大、吸附层的层数增加、吸附区扩大；升高压力将使吸附作用减弱，温度较低时，升高温度将使吸附作用增强，温度较高时，升高温度将使吸附强度减弱；狭缝表面存在水滴时，狭缝对甲烷的吸附作用被明显削弱。

简介：采用一阶和修正二阶的滑移连续介质模型,对跨克努森数区域的低速微通道流进行二维和三维数值模拟。用实验结果和DSMC方法验证滑移连续介质模型在跨克努森数区域中的适用性,并详细讨论了微通道流的可压缩效应、稀薄效应、低雷诺数效应和三维特性。研究表明,克努森数是表征稀薄效应和模型适用性的特征参数,滑移连续介质模型适用于克努森数小于0.150的氮气流动;马赫数不再是微通道流可压缩效应的唯一标识参数;雷诺数是表征低雷诺数效应和三维特性的关键参数,高宽比大于20的微通道流具备良好的二维特性。

简介：针对三角形微槽利用正交函数法求解了带一阶滑移边界条件的N-S方程，对不可压燃气体在等腰三角形和等边三角形微槽道内的充分发展层流滑移流动特性进行了理论分析，获得了三角形微槽内的速度分布和阻力特性的分析解，计算结果表明，正交函数法适用于三角形微槽内滑移流动特性的分析计算，在滑移流区，三角形微槽边界上出现滑移流动，且随着Knudsen数（气体分子的平均自由程与流道特征尺寸之比）的增大，壁面上的滑移速度越大，流动阻力随之减小，但三角形微槽的三个角区边界上的滑移速度增加较小，三角形微槽的高宽比对无量纲阻力常数随Kn的变化关系影响很小。

简介：假设热量全部通过蒸发扩展液膜区传递，联立能量守恒方程和动量守恒方程，考虑了脱离压力和粘性力的影响，建立了热管微槽蒸发器槽道侧壁面上薄液膜蒸发的径向干点位置的解析解。讨论了接触角、加热热流密度、运行温度、槽道几何对干点位置的影响。分析结果有助于更好地理解薄液膜蒸发理论和高效率热管的设计。

简介：最大化提高微燃烧室的燃烧效率对于微热光电系统是非常关键的。建立了微燃烧室内的流动、传热和燃烧模型并进行了数值模拟。利用试验结果验证了模型的可靠性。在此基础上，模拟了带有环形翅片燃烧壹的情况，表明环形翅片能增强微燃烧室内混合气体的湍流扰动，改善燃烧状况，有效地提高燃烧效率。