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蒸汽分子近壁区冷凝积聚现象的原位红外研究: 蒸汽的冷凝和捕集是强化工业传热和缓解干旱地区缺水的重要环节。近年来关于水汽冷凝和收集的生物表面以及相应的仿生工程表面不断涌现，大量研究者对复合结构和梯度结构进行了充分的研究,但是大多针对液滴在结构表面的宏观润湿性和运动机...; 陈芳英; 关键词：近壁区红外光谱

离子液体对脉动热管启动与运行的影响被引量：2: 2016年; 本文主要考察了不同离子液体加入量对于4弯头的闭合回路脉动热管(紫铜材质)启动性能和运行情况的影响,并采用高速摄像研究了不同离子液体加入量对液弹脉动性能的影响。结果表明,当离子液体加入量比较大时,脉动热管的启动功率和启动温度会有所降低,有利于其迅速启动,同时可以有效避免出现"烧干"。离子液体质量分数为0.67%时,液弹脉动与水基脉动热管的振幅和相对速度基本相同;离子液体质量分数分别为19.1%和44.4%时,液弹脉动具有高频率小振幅的脉动特性。; 梁倩卿郝婷婷王凯马学虎兰忠王亚雄; 关键词：离子液体脉动热管启动性能

低压蒸汽滴状冷凝表面温度分布实验研究被引量：1: 2012年; 本文利用自组装技术制备了铜基十八烷基硫醇疏水表面(SAM),通过红外热像仪分析了低压条件下液滴表面和换热表面的温度分布以及液滴脱落引起的温度分布演变。实验结果表明:低压蒸汽冷凝条件下,冷凝表面局部温度分布不均匀;单个液滴表面温度呈中心高边缘低的凸型分布;随着液滴半径的增加,液滴表面温度升高;相同操作压力下,随着过冷度的增加,液滴表面温度降低。在液滴脱落过程中,液滴表面温度逐渐升高,同时裸露出的换热表面局部过冷度增大,局部表面温度呈现出中心低周围高的凹型温度分布,随之恢复到液滴脱落前的温度。随着蒸汽压力降低,冷凝临界过冷度增加,导致裸露表面上具有更低温度的中心区域核化点密度高,最终加剧了整个换热表面液滴尺寸分布的非均匀程度。; 马学虎温荣福兰忠张崇峰王四芳彭本利; 关键词：低压蒸汽滴状冷凝红外热像表面温度

滴状冷凝过程壁面反射光谱的分子团聚模型分析被引量：3: 2011年; 根据反射光谱可用于分析固体表面介质凝聚状态的原理,理论分析了不锈钢表面上不同厚度薄液膜对表面反射率的影响,确定了在冷凝过程中该表面上冷凝液形成和更新过程导致相应反射率变化的范围.通过分析滴状冷凝实验过程反射光谱的文献数据,研究了滴状冷凝过程壁面上蒸气分子凝聚特征,发现在实际的滴状冷凝传热过程中,液滴脱落后形成的裸露表面上存在反射特征介于液膜与体相蒸气分子之间的介质.结合蒸气冷凝过程的分子团聚模型,得到了在滴状冷凝过程中近壁面附近的蒸气分子形成分子团聚分布的合理性.此外,分析发现表面微观结构将改变团聚体分布密度,从而影响冷凝核化过程的现象.这为冷凝传热强化方法的研究提出了新的思路.; 兰忠徐威朱霞马学虎; 关键词：反射光谱滴状冷凝

滴状冷凝过程液滴自由表面温度场分析被引量：6: 2012年; 对于滴状冷凝过程及其传热强化机理,一般通过分析冷凝壁面上液滴分布和运动规律进行研究,并且将单个液滴视为稳定的个体,很少涉及液滴内部运动特征.本文通过红外热像仪观测了纯蒸气滴状冷凝过程中,液滴运动时自由表面温度场的演化过程.发现在疏水壁面上,液滴由于合并或脱落而发生移动过程中,其自由表面温度先降低,而后升高并高于移动前温度.通过分析疏水表面上液滴移动过程的物理模型,认为液滴移动时表面液膜发生履带式滚动现象,或者发生液滴内部与自由表面附近的液体间形成对流和掺混现象.对液滴运动时表面温度演变规律的分析表明:触发液滴表面发生持续冷凝可能需要克服一个临界过冷度,当气液间温差超过该临界值时才诱发冷凝;液滴合并或脱落等整体运动过程,导致了液滴内部的运动特征,并促进了较大尺寸液滴表面发生直接冷凝,这为强化冷凝传热的研究提供新的思路.; 兰忠朱霞彭本利林勐马学虎; 关键词：红外热像表面温度滴状冷凝

用强化构造强化沸腾传热的实验及可视化研究被引量：3: 2011年; 重点研究的是水和乙醇在放置了强化元件的光滑铜表面上的池核沸腾传热性能。该强化元件对部分加热表面上方的空间进行限制,使液体存在的空间就被分为交替存在的受限空间和自由空间。本研究中所探讨的主要参数是热通量(13～400 kW/m^2)和受限空间尺度(0.2 mm,0.5 mm,无限制结构)。实验结果表明,对水和乙醇而言,这样的强化元件都可获得良好的沸腾传热特性.可视化结果表明,几乎所有有效核化区域都在受限空间内,即使在高过热度下自由空间内也很少出现有效核化点。; 于春健马学虎兰忠王冬慧; 关键词：强化传热核化

超疏水表面液滴合并诱导弹跳现象分析被引量：11: 2012年; 在紫铜基表面上制备了具有微纳结构的十八烷基硫醇自组装超疏水表面,采用高速摄像和显微技术研究了水平表面上液滴合并运动特性。实验结果表明,超疏水表面上液滴合并过程中释放出的表面能可以克服表面黏附作用诱发液滴弹跳现象,液滴越小,弹跳高度越大。考虑液滴表面黏附功、液滴运动引起的黏性耗散能等,根据能量守恒原理进行了理论分析。理论分析结果表明,液滴合并诱导弹跳现象存在最小液滴半径约为39.9μm;随着液滴半径的增大,液滴弹跳高度增大,液滴半径为83.7μm时达到弹跳最大高度点,随着液滴半径继续增大,液滴弹跳高度减小,直至最大半径约3.9mm时,无液滴弹跳现象发生而是在合并位置发生脉动。; 王四芳兰忠彭本利白涛马学虎; 关键词：超疏水表面液滴弹跳

蒸汽冷凝过程的分子团聚模型及其对不凝性气体影响传热性能的解释被引量：4: 2010年; 根据相变过程的微观物理机理和热力学特性,提出了冷凝传热过程中,近壁面蒸汽分子经由团聚阶段进而冷凝成宏观液滴的物理模型.并将团聚体分布与滴状冷凝传热性能相联系,从而研究不凝性气体对滴状冷凝传热过程的影响.在改进的Dillmann和Meier(DM)模型基础上,将分子团聚过程中的临界过饱和度与冷凝过程中的过冷度相联系,以及将团聚体的能量特性与液固界面物理化学特性相联系,将团聚模型与考虑固液界面效应的滴状冷凝传热模型相联系,建立了近壁面条件影响的分子团聚模型.利用模型计算了近壁面蒸汽中团簇体尺寸和分布,以及不凝性气体存在导致的蒸汽冷凝团聚体分布的变化,并结合滴状冷凝传热模型,定量解释了少量不凝性气体的存在,极大影响了冷凝传热性能的现象.模型计算结果与实验结果及文献中含不凝气的蒸汽冷凝传热实验数据进行了比较,两者符合较好,验证了所提出模型的合理性.; 兰忠王爱丽马学虎彭本利宋天一; 关键词：滴状冷凝团簇不凝气

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国家自然科学基金(50906006)