纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动的数值研究（英文）

目的:微通道以其效率高、体积小等特点在许多领域有着越来越广泛的应用。特斯拉阀是一种没有运动部件的止回阀,在微流动控制领域有着明显的优势。大量研究表明,将纳米流体运用到微尺度通道中可明显提高换热效率。本文将二者结合,研究Al2O3-水纳米流体在微尺度特斯拉阀中的流动特性,为微尺度特斯拉阀以及纳米流体的进一步研究提供参考。创新点:1.将特斯拉阀应用于纳米流体的微流动控制中;2.研究不同的操作条件和不同的介质特性对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响;3.研究纳米流体在微尺度特斯拉阀中不同流动方向的流体分布和压力情况,并根据特斯拉阀的压降比(反向流动压降/正向流动压降)来分析特斯拉阀对微流动的控制效果。方法:1.建立微尺度特斯拉阀的三维模型;2.通过有效性验证的数值方法,在不同操作条件和不同流动介质特性的情况下,模拟纳米流体在微尺度特斯拉阀中正反两个方向的流动;3.根据流体在流动过程中的分布以及压力的变化情况,分析温度、流体流量和纳米颗粒体积分数对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响。结论:1.纳米流体在特斯拉阀中正向流动时,大部分流体进入了分叉段中的直通道;而反向流动时,大部分流体进入了分叉段中的弧形通道,并且随着流量、温度和纳米颗粒体积分数的增加,主流量的百分比增加。2.当纳米流体反向流动时,在弧形通道出口处的射流对压降的影响非常明显,这是导致反向流动压降大于正向流动的重要原因。3.特斯拉阀的压降比受流量的影响最显著;在本文的研究范围内,压降比随着流量的增加而线性增加。     

纳米流体结晶过程的DSC法实验研究

以质量分数5%、平均粒径75nm的水基二氧化钛（TiO2）纳米流体为材料,利用差示扫描量热仪,分别在3,5,7,9℃/min4个冷却速率下研究了TiO2纳米粒子对去离子水结晶和熔化行为的影响.实验结果表明,与去离子水相比,水基TiO2纳米流体具有更低的过冷度和更快的结晶速率.随着冷却速率的增大,TiO2纳米粒子对去离子水过冷度的影响增强,对其结晶速率的影响则减弱.在熔化过程中,与去离子水相比,水基TiO2纳米流体具有更低的熔化温度、更小的熔化潜热和更大的熔化速率.     

纳米粉体表面结构与分散机理研究

从表面物理与表面化学入手分析了纳米粉体的表面结构，由粉体间的相互作用分析对纳米粉团聚与分散机理进行了研究。红外光谱，吸附研究表明：高的比表面积和高的表面能使纳米粉强烈吸附外来物质（如水）反应生成新的表面结构（如R－O－H结构），增加了粉间相互作用力和表面活性是纳米氧化物粉团聚的根本原因。纳米粉表面间化学反应（如－OH基间聚合反应）或生成新的连接物是纳米粉及浆体产生团聚，影响分散性的直接原因。指出了纳米粉体分散的具体途径。     

超分子化合物（C16H16N4）（H2PO4）2（H2O）2的水热合成及晶体结构

利用水热反应合成了超分子化合物1,2-二（2-苯并咪唑基）乙烷磷酸盐（C16H16N4）（H2PO4）（2H2O）2,利用元素分析、红外光谱、紫外光谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征.该化合物属于单斜晶系,P21/n空间群,a=0.703 1（5）nm,b=1.774 3（13）nm,c=0.846 9（7）nm,β=106.351（9）°,V=1.013 9（13）nm3,Z=2,Dc=1.619 g/cm-3,F（000）=516,μ=0.281 mm-1,GOF=1.043,R1=0.051 3,wR2=0.166 8.单胞分子间通过氢键及π-π堆积作用相互形成三维网状超分子结构.     

ZnO纳米棒在染料敏化太阳能电池中的应用

以Zn（Ac）2·2H2O为原料制备了ZnO材料,并研究了其在染料敏化太阳能电池方面的性能.SEM扫描显示制备的ZnO材料为一维的纳米棒,通过电化学测试得到了构建染料敏化电池的主要性能参数：Jsc=0.34 mA/cm 2、Voc=0.64 V、FF=45.04%、η=0.098%,并对电池的各方面的性能指标进行系统的分析.     

谈讨论型化学计算题

一、对反应物溶质的质量分数的讨论 例1将CO2通入100g未知溶质质量分数的NaOH溶液中,可能发生的反应有：（1）2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O,（2）Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3．反应完成后NaOH已无剩余,且溶液的质量比原来增重13．2g．求原NaOH溶液中溶质的质量分数．     

低温相变蓄冷纳米复合流体导热系数实验研究

在共晶盐BaCl2水溶液中添加亲水性分散剂,经过超声振动制备了粒径为20nm的4种不同体积分数的TiO2-BaCl2-H2O纳米流体。运用瞬态热线法对其进行导热系数的量测。实验表明,加入纳米粒子后可显著提高其导热系数。本文同时分析了温度及粒子体积份数对导热系数的影响。     

铁酸锌-氨水纳米流体的制备及稳定性

为了将纳米颗粒的强化传热吸收作用应用于氨水吸收制冷中,提出了在氨水溶液中添加铁酸锌纳米颗粒和复配阴/阳离子表面活性剂SDBS和CTAB的纳米流体的配制方法,并对其稳定性进行了实验研究.研究了阴阳离子活性剂质量分数、复配比例及超声分散和光照对稳定性的影响,确定了铁酸锌-氨水纳米流体分散的最佳工艺为：SDBS质量分数为1.5%,CTAB质量分数为0.015%,超声时间为30min,光照时间72h以上.最后根据双电层原理分析了活性剂质量分数对悬浮液稳定性的影响,表明存在最佳活性剂质量分数,并与实验结果相符.     

溶胶-凝胶法制备SrNb0.05Ti0.95O3薄膜及性能分析

以Sr（OOCCH3）2·H2O,Ti（OC4H9）4·Nb（C2H5O）5为原料,用溶胶-凝胶工艺成功地进行了SrNb0.05Ti0.95O3（SNTO）膜的制备,溶胶薄膜经过575℃-725℃／60min退火形成立方钙钛矿结构。用XRD、SEM等进行了结构和形貌表征,证明了该薄膜是纳米晶体结构,制定了SNTO薄膜的最佳退火工艺。SNTO薄膜的介电特性分析：掺杂Nb^5＋能使SrTiO3转化为n-半导体。     

有机混合物中元素质量分数的计算技巧

在高中有机化学部分的教学中 ,求混合物中某元素的质量分数有一定规律可循 ,掌握了此规律 ,解题往往迅速方便。例 1.在甲酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯组成的混合酯中 ,若氧元素的质量分数为 3 0 % ,则氢元素的质量分数可能是 (　　 )。A.10 %　 B.15 %　 C.2 0 %　 D.无法确定分析 :甲酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯的化学式分别为 C2 H4O2 ,C6H1 2 O2 ,C4H8O2 ,即符合通式 Cn H2 n O2 。从通式可看出 C,H两元素的物质的量之比为 1∶ 2 ,质量比为 12 n∶ 2 n即6∶ 1,那么在混合酯中 ,C与 H的质量比应为6∶ 1。解答 :C与 H总含量为 1-3 …     

改性聚丙烯/乙丙橡胶热塑性弹性体的制备及性能

以马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）和乙丙橡胶（EPDM）为原料,采用酚醛树脂（PF）和二水合氯化亚锡（SnCl2·2 H2 O）为硫化体系,通过动态硫化法制备改性 PP/EPDM热塑性弹性体,探讨硫化体系和橡塑比对材料力学性能的影响．结果表明：PF和 SnCl2·2H2 O 分别为3份和0．3份,橡塑比为60/40时,弹性体的综合性能最优;材料的结晶行为和材料断面形貌表明,采用动态硫化法制备的热塑性弹性体能形成均相体系,相对于聚丙烯,其结晶温度有较大幅度的降低．     

表面改性纳米Al2O3电流变液的制备及性能

在水热反应条件下,采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对纳米Al2O3进行表面改性处理,通过红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对表面改性的纳米Al2O3进行了表征;探讨了pH值、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）用量对表面修饰效果的影响;对改性纳米Al2O3电流变液进行了性能测试．结果表明,采用SDBS对纳米Al2O3进行表面改性处理,要在中性环境下进行;SDBS含量占纳米Al2O3质量的2．0％左右时,可以获得表面修饰效果理想的纳米Al2O3粒子;SDBS的加入影响了纳米Al2O3颗粒的表面性质,使其与甲基硅油的润湿性大大提高,改性纳米Al2O3含量为30％的电流变液在2kV／mm的电场作用下静态剪切应力可达1．04kPa．     

多孔P(AAEA-co-DMAA)pH敏感水凝胶的制备

以聚乙二醇(PEG2000)为致孔剂,4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA)及N,N’-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为单体,制备具有快速响应性的多孔P(AAEA-co-DMAA)pH敏感水凝胶,利用扫描电子显微镜(SEM)表征材料的断面形貌,探讨各制备条件对水凝胶pH敏感性的影响。研究结果表明,PEG2000被洗脱后可在凝胶内部形成互相贯穿的孔洞结构。当n(AAEA)∶n(DMAA)=3∶1,交联剂的质量分数为0.8%,引发剂的质量分数为1.2%,反应温度为68℃,致孔剂质量分数为10%时,多孔水凝胶的pH敏感性最强。     

有机改性膨润土负载羟基氧化铁处理含铬（VI）废水

以具有良好吸附性能的有机膨润土作为载体制备有机改性膨润土负载羟基氧化铁,并用制备的复合吸附剂对含铬（VI）废水进行吸附实验。结果表明,改性膨润土的质量分数为3％时,Cr（Ⅵ）废水去除效果较好。当复合吸附剂的投加量为1.0g,温度为25℃,振荡时间为4h时,对含10mg/L的Cr（Ⅵ）废水去除率达98.37%。     

二乙酰丙酮桥联双核锌(Ⅱ)配合物的合成与热谱分析

以高氯酸锌、二苯甲酰甲烷、二乙酰丙酮为原料合成了新型固态三元配合物[Zn2(C10 H12 O4)(C15H11O2)2].H2O,经元素分析、电导率、红外光谱、电子光谱和电喷雾质谱等手段表征,确定了配合物的组成。用热重-差示扫描量热分析法(TG-DSC)对其进行了热分析研究,在37～152℃之间质量损失约2.41%,152～512℃之间质量损失约50.84%,在55℃、323℃分别有两个最快失重温度点。     

糖基修饰磁性材料制备及对芳香烃吸附性能的比较

采用共沉淀法制备Fe3O4微粒,后用四乙氧基硅烷（TEOS）将其表面包覆SiO2,得到Fe3O4/SiO2,分别在Fe3O4粒子和Fe3O4/SiO2粒子上键合葡萄糖和蔗糖,得到四种复合磁性材料：Fe3O4-葡萄糖（F-G）、Fe3O4-蔗糖（F-S）、Fe3O4/SiO2-葡萄糖（F-S-G）、Fe3O4/SiO2-蔗糖（F-S-S）。合成材料用IR进行表征,结果表明,蔗糖和葡萄糖已成功修饰。以甲苯、二甲苯、苯乙烯的混合溶液为目标物,考察四种材料对芳香烃类化合物吸附性能,实验表明,四种材料均有较好的的吸附效果,其中F-S和F-S-G吸附性能尤佳。     

RbBr-PEG（600）-H2O三元体系在多温下的相平衡研究

采用自制的半微量相平衡装置,测定了RbBr-PEG（600）-H2O三元体系在25℃、30℃和35℃下的等温平衡溶解度,同时测定了不同PEG含量下溶液的密度和折光率．结果表明：该体系在所研究的温度下均没有出现分层现象,RbBr的溶解度随温度的升高而增加,在同一温度下RbBr的溶解度随聚乙二醇含量的增加呈单调下降趋势．用四参数方程对溶解度进行了拟合．     

高透明性超支化聚酰亚胺液晶取向膜

用4种二酐与1种四胺单体聚合制备了4种超支化聚酰胺酸,特性粘度在0.15-0.95dl/g之间,具有良好的成膜性.酰亚胺化后得到4种超支化聚酰亚胺（HBPI）,被用作液晶取向膜,具有良好的液晶取向性能,预倾角均在2.以上.紫外-可见光光谱表明HBPI薄膜具有良好的透光性,在400nm处透光率最低仍达90％以上.热重分析表明4种HBPI均具有良的热稳定性,T5最高可达362℃,T1o都在390℃以上.玻璃化转变温度（Tg）均在175℃以上.     

凹凸棒-聚合氯化铝复合絮凝剂除磷效果研究

采用絮凝沉淀法处理含磷废水,考察了复合絮凝剂APAC中铝与凹凸棒质量配比、盐基度、污水pH值及复合絮凝荆投加量对除磷效果的影响。实验结果表明：将盐基度为80％的APAC絮凝剂配成2g／L的液体,在111（铝）：m（凹凸棒）为1：6、投加量为8-10mL、污水pH值为6～12的优化条件下,对实际生活污水中磷的去除率高于9...