CzSi晶体生长传热特性的数值研究

在提拉法晶体生长中,坩埚内的熔体受到多种驱动力的作用,主要包括:由熔体内部温差驱动的浮力、自由表面温度梯度导致的热毛细力、坩埚和晶体旋转产生的离心力和科里奥力,因而坩埚内的熔体流动表现出复杂的非线性流动状态.通过数值计算,模拟熔体内的对流流动、温度分布及晶体生长界面的形态,研究了晶体生长过程中,热质传输从对称到非对称的演化以及对流对固液面表面造成的影响.     

对流传热系数准数关联式的探讨

对流传热系数α是对流传热的难点,它的求算常采用半经验公式。针对流体在圆管内作强制湍流的两个关联式作了进一步探讨,明确了其校正项。     

我校殷少有老师喜获2012年度国家自然科学基金项目立项

在2012年度国家自然科学基金项目评审中,我校殷少有老师申报的“磁热对流效应强化蒸发冷却传热传质的机理研究”获得专项基金项目立项,资助经费15万元。     

中空纤维膜脱氧过程中Dean涡强化传质研究（英文）

目的:在螺旋中空纤维膜脱氧过程中引入了Dean涡,与线型中空纤维膜脱氧过程相比传质速率显著提升。本文旨在建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,探讨管程流体雷诺数、中空纤维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并优化螺旋中空纤维膜脱氧过程操作参数。创新点:1.建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型;2.该传质模型可以应用于任何螺旋中空纤维膜气-液过程的传质行为描述。方法:1.实验研究管程流体雷诺数、中空纤维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并与线型中空纤维膜传质进行对比。2.利用螺旋坐标系下的质量连续性方程以及Dean涡的摄动解描述管程溶质的传质行为;利用改进的尘气模型描述膜孔道内多组份气体的扩散行为;耦合建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,并与实验结果进行比较。3.模拟脱氧过程的氧、氮、水三种组分的浓度分布,优化螺旋中空纤维膜脱氧过程的膜结构参数和操作参数。结论:1.实验和模拟结果均证实Dean涡可以有效提升脱氧传质速率,最大传质增强因子为2.2。2. Dean涡主要受到管程雷诺数和中空纤维膜曲率的影响;当管程雷诺数较大时,中空纤维膜即使存在很小的曲率,传质的速率也有显著的提升。     

磁场作用下封闭立体强化传热的机理研究

磁场强化传热属于有源强化传热技术的一类,是利用磁场的作用,通过改变流体质点的运动规律,加强流体的混合过程,提高流体的传热系数而达到强化传热的目的.本文通过比较存在冷热对立面的封闭立体在外加不同的磁场方向时,自然对流程度的不同,推导出磁场强化传热的一般机理性的公式,并验证磁场强化效果.     

高效节能传热器研制

本文从传热机理、热气流的流动方向、烟囱效应的抑制以及结构工艺设计等方面介绍一种新型高效节能民用传热器。实验研究结果证明,采用这种传热器热效率高,节约能源。     

生物分子膜仿生合成碱式氯化铜晶体

研究了牛血清白蛋白（BSA）Langmuir单层膜对碱式氯化铜晶体的成核和取向生长的调控作用．利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）等技术对晶体的结构和形貌进行了表征和观察．结果表明,在生物单分子膜诱导作用下,可以获得花生状的碱式氯化铜晶体,且主要沿（110）晶面取向生长．并进一步探讨了生物单层膜在晶体生长上的调控机理．     

封闭方腔自然对流传热的场协同分析

文章采用有限元方法数值研究了封闭方腔自然对流传热问题,并基于场协同理论分析了速度场与温度梯度场的协同关系,进一步深层次分析了协同角场同速度场、温度场、温度梯度场之间的协同关系,展示了不同瑞利数下方腔自然对流速度场和温度梯度的协同效果,着重探讨了各物理场对封闭方腔协同角的影响规律,同时表明以协同角为评价指标,可有助于改善局部的传热效果,从而深层次理解强化自然对流传热的机理,为实际工程的传热强化提供了理论依据。     

晶体的培养与表征实验

实验室条件下培养硫酸盐晶体及其结晶学表征,模拟硫酸盐盐湖晶体生长情况和晶体间共生组合关系。观察记录晶体生长情况和晶型演变、分析解释培养过程中的发现、对晶体作结晶学表征、培养明胆矾混合晶体和分析晶体间共生组合关系等。成功培养出大晶体(5cm)并对其中独特现象做出合理解释。对理解晶体生长规律、晶体表面形貌的表达均具有一定的指导意义。     

谈如何处理好“对流传热”的教学

1.问题的提出 全国高师专科统编教材“化学工艺学”传热过程这一章中,有一节“对流传热”。其主内容是:对流传热机理分析→引出牛顿冷却定律→分析定理中的给热系数α→介绍两个在特定条件下可以计算给热系数α的半经验的准数关联式。     

“载体、温度对制备明矾晶体的影响”的实验探究

不同的载体和温度会对明矾晶体制备产生什么样的影响?通过一系列实验,明确实验条件对晶体生长的影响情况,优化明矾晶种和晶体制备方案。     

铁磁材料中基于电磁声换能器的超声发射机理研究

基于适当的假设和近似, 通过分析电涡流的分布、洛伦兹力、磁致伸缩力和磁化力, 研究了在铁磁材料中用电磁声换能器(EMAT)的方法产生超声的耦合机理, 并针对有实用意义的结构参数进行了数值计算以解释换能器的性能. 结果表明: 对于铁磁性材料, 在磁场强度较低、材料磁化未达到饱和时, 磁致伸缩效应在EMAT超声波的产生中起主导作用; 但是, 随着偏置磁场的逐渐增强而使材料达到磁化饱和时, 磁致伸缩逐渐消失, 对产生超声不再有贡献作用, 洛伦兹力变成是激发超声的惟一原因. 因此, 为获得优化的设计, 计算洛伦兹力和磁致伸缩力以及选择合适的工作方式变得尤为重要.     

对流传热系数准数关联式的探讨

对流传热系数α是对流传热的难点 ,它的求算常采用半经验公式 .针对流体在圆管内作强制湍流的两个关联式作了进一步探讨 ,明确了其校正项     

延伸表面局部传热特性研究

本文根据边界层方程和导热方程,分析了肋表面的局部传热特性。结果表明：在自然对流和强迫对流两种情况下,竖直布置的矩形直肋表面的局部对流换热系数分布是不均匀的。研究结果将有助于对肋片表面传热机理的认识。     

不同腔体中金刚石大单晶的高温高压合成

在压力6.5 GPa、温度1295℃的合成条件下,研究了10 mm与15 mm两种合成腔体中金刚石大单晶的合成。对两种合成腔体中晶体的生长速率进行了考察,借助有限元模拟计算分析了合成腔体中碳素对流场对金刚石晶体生长速率的影响。利用傅里叶红外光谱对15 mm合成腔体中所制备的金刚石大单晶进行了测试,并对该晶体内部的氮缺陷浓度进行了计算。此外,通过Raman光谱测试对所合成的金刚石质量进行了表征。     

对流传热教学过程中辩证关系探讨

对流传热是热传递的三种基本方式和核心内容之一,在对流传热教学过程中探讨分析出多种辩证关系,如：复杂内容和简单形式、实际计算值与虚拟热边界层膜厚度、定性分析和定量计算等之间关系。让学生能够更好的理解教学思路,培养严密逻辑思维,加深对概念和公式的深刻理解,提高课堂教学效果和质量。     

基于有限元法模拟分析宝石级金刚石合成腔体内对流扩散场

本文利用有限元热-电-流-固多物理场耦合法,模拟分析了宝石级金刚石腔体内对流扩散场。模拟结果表明,腔体内对流扩散完整过程可分为溶解———析出———获得动力———再溶解四个过程。在碳素对流扩散场内,对流扩散呈不均匀分布,在绝缘管与碳源边缘接触附近的区域,碳素的扩散能力强。在晶体生长区域,碳素在此区域扩散能力非常弱,且越靠近碳源边缘,碳素扩散能力越强。根据模拟结果预测：碳源经过合成一段时间后,剩余形状将变成中间厚边缘薄的凸球面状。该预测结果与合成实验结果吻合。宝石级金刚石的对流扩散场的理论分析模型的成功构建,对促进我国优质宝石级金刚石的合成和腔体优化设计具有指导意义。     

喷孔上游涡流发生器诱导下的横向射流流动特性研究（英文）

目的:通过在喷孔上游安装涡流发生器(VG)来研究超声速横向射流(JISC)的流动特性。采用纳米粒子平面激光散射(NPLS)和空间粒子图像测速(SPIV)技术对流场进行观测,并设计三种工况进行对比实验,以研究横向射流的流动特性。创新点:1.采用NPLS和SPIV为实验观测手段,定量化地研究涡流发生器对超声速来流的穿透深度和横向扩散的影响;2.根据实验观测结果展示涡流发生器与横向射流相互作用的流场特性,揭示涡流发生器的混合增强机理。方法:1.采用NPLS流场进行观测,获得瞬态流场灰度图(图6、7和10～12),并分析不同观测平面的瞬态流场结构;2.基于瞬态流场灰度图,通过边缘检测和统计分析方法,提取射流穿透深度和横向扩散边界(图14),并对涡流发生器的混合增强效果进行分析;3.采用SPIV技术对流场进行观测,获得多个观测截面的平均速度场,并根据速度场计算涡量场(图8、11和15),揭示射流流向涡的涡量分布。结论:1.在设计的三个实验工况中,CASE0是横向射流基本工况;与CASE0相比,CASE1中的VG在喷孔附近的羽流两侧产生了两个诱导涡,在形态上形成了一个耳朵形涡结构;CASE2中VG尾流的间歇性大尺度涡对射流迎风侧的诱导涡起主导作用,产生了一个大尺度流向涡。2.与CASE0相比,CASE1中射流的穿透深度和横向扩散边界分别增加了8.5%和17.0%,而CASE2中的穿透深度和横向扩散边界分别增加了26.2%和0.5%;因此,在CASE2中,穿透深度的增加更显著,而横向扩散没有明显改善,这与相互作用模式的涡结构特性有关。3.涡量分布表明,CASE1中存在一个复杂流向涡系统,且VG的尾流在射流反转旋涡对(CVP)的内侧形成了一对诱导涡,而在CASE0中,诱导涡应该在CVP的下方。4.根据多个yoz截面的涡量场分布可以发现,VG促进了射流肾形涡的形成和发展。     

蛋白质晶体生长方法综述

蛋白质晶体的生长过程是蛋白质分子与周围环境相互作用的结果.蛋白质晶体的生长分为成核、生长和停止三个阶段.对蛋白质的结晶条件进行筛选、种晶可获得晶核.通过改变蛋白质本身来获得单晶的方法有：截短、修饰、共晶和寻找同源蛋白质.蛋白质的结晶条件仍有待于进一步深入研究.     

计算机摸拟倍克图解法求气相吸收总质单元数

摸拟倍克图解法求气相吸收总传质单元数过程,在UC-DOS的支持下,应用QBASIC语言编写了计算机程序,采用全中文人机对话的形式,键盘输入有关数据,在确定的气液平衡关系下,通过计算获得最大吸收液浓度,最小液气比,及出塔吸收液的浓度和气相吸收总传质单元数。最后在高分辨率下绘出表示传质单元数目的梯级图。