应用微通道热泳脱除可吸入颗粒物的可行性研究

将热泳力和微通道流动两项国际前沿热门研究成果相结合．研究微通道内流动的可吸入颗粒物热泳沉积效率的变化规律．选择能描述有别于一般通道的具有强换热特性的微通道公式,计算分析其中换热特性和流动特性．通过在同样条件下一般通道与微通道内,利用热泳的效应,产生的脱除可吸入颗粒物效率的比较,得到在微通道内有大的热泳沉积效率的结论．这一结果给我们利用微通道内热泳脱除可吸入颗粒物以新的启发．通过多微通道组合可以实现高效率脱除可吸入颗粒物．若这一思路能够赋予实践,将为脱除细微的可吸入颗粒物的污染提供重大新途径．     

基于结构函数理论的微通道冷板热阻研究

目的寻找微通道冷板热阻与沸腾程度的关系。方法在结构函数的理论基础上,使用T3Ster对微通道冷板进行测量,从实验系统热路的微分结构函数中分离出微通道冷板的一维热阻。结果单相流动时冷板的一维热阻与热流密度之间不存在明显的关联。结论两相流动时冷板的一维热阻总体上随着微通道内沸腾的加剧而呈现出波动下降的趋势。     

T型微通道反应器内气液两相流及气液固多相流模拟研究

微通道内流体流动及标量传递信息的获取一直是研究热点之一。基于CFD模拟技术,研究了微通道中气液两相及气液固三相的流动过程。开发了颗粒孔隙尺度网格处理方法,获得了微通道内气液两相流型随气液流速及气相入口尺寸的变化规律,初步分析了催化剂颗粒缝隙气泡的变形、破碎等情况,为微反应器的合理设计提供了指导。     

微通道中电场作用下的液滴生成过程研究

利用数值模拟方法对电场作用下的十字型微通道中的液滴生成过程开展了研究,通过CLSVOF耦合模型和电磁流体模型考察了液滴生成不同阶段的形态演变及速度、压强分布规律,分析了液滴断裂的生长、挤压和断裂机制。研究结果有助于加深对微通道中多相流动、特别是电场的影响效果的理解,为微反应器设计与控制提供理论指导与数据支撑。     

两种工艺下某天线微通道冷板特性的实验研究

目的研究不同工艺下微通道冷板的特性及成因。方法以实验研究为基础,对两种工艺方式(增材制造和真空钎焊)下的某天线微通道冷板进行流动和传热分析。另外,还使用CT技术对两种冷板的内部结构进行成像。结果获得了冷板特性数据和内部成像图片。结论分析表明,增材制造的微通道冷板具有良好的性能,具备工程应用的潜力。     

矩形截面毛坯挤压矩形工件的上限研究

应用上限法建立了由矩形毛坯正挤压矩形截面工件的等挤压比流动模型 ,推导出了三次多项式表示的流线方程 ,给出了变形区的动可容速度场、应变速率场及上限功率的表达式 ,获得了挤压力的上限数值解 ;分析了变形程度、工件截面形状等参数对挤压力的影响 ,并获得了相对挤压应力与截面形状系数之间的近似关系式。研究证明采用流线速度场进行上限分析比其他方法更符合实际情况 ,根据流线设计的凹模优于常规凹模 ,如平底模。     

微通道流动沸腾CHF提升方法的研究进展

临界热流密度(CHF)描述的是换热设备的临界状态,处在这个状态一定时间,设备会出现干涸现象甚至烧毁。针对微通道流动沸腾,对CHF实验的研究进展进行综述,总结了提升CHF的三类技术手段:采用纳米流体作工质、表面改性、改良流道结构,并对这些方法提升CHF的机理进行了归纳总结。     

基于空间视角的资源流动内涵与构成要素的再思考

资源流动研究已成为资源科学领域新的研究视角和学科成长点,但对资源流动的理论提升、方法总结和范式探讨依然相对较少。论文从地理学的空间视角,对资源流动的内涵及构成要素进行分析。论文给出资源流动的定义,并指出,节点具有业务职能功能、效用功能及社会经济功能,空间位置和流量是节点两个突出的空间特征,不同的节点必然会形成不同的等级,未来应加强对节点功能的量化分析以及完善和发展节点分布特征及等级划分的研究方法;通道和网络具备从属和引导功能,衡量其发育程度主要根据网络的结构特征与网络节点特征,未来应探讨伴随新的交通方式而出现的新功能,系统地对通道网络进行优化分析,构建集多种运输方式为一体的多方式的资源流动通道网络优化模型,针对资源流动流量、强度以及成本等因素进行优化研究;域面是节点、通道网络的载体,根据资源流动节点吸引和辐射的范围,可以将域面划分为不同的等级,加强国际市场因素对我国资源流动域面影响的研究。同时指出,进一步从理论上探讨节点、通道、流动网络及流场的类型,在流动中所起的作用以及彼此之间的作用机制等,将是对资源流动构成要素研究的重要突破。     

微纳米曝气氧传质影响因素分析及经验模型建立

考察微纳米曝气装置在不同空气流量、温度条件下氧传质特性的变化,结果表明:空气流量在1~6 L/min范围内,微纳米曝气过程氧总体积传质系数(KLa)随着空气流量增大而增加,标准氧传质效率随着空气流量增加而减小。微纳米曝气的KLa与标准氧传质效率均高于鼓风微孔曝气。在温度20~35℃范围内,微纳米曝气的KLa与标准氧传质效率随着温度升高而增加,鼓风微孔曝气趋势与其相同。相对于温度而言,微纳米曝气KLa对于通气量变化更敏感。同时,文章还考察了水体污染水质条件对微纳米曝气中氧传质特性的影响。曝气组KLa随着pH增加先下降后上升,在pH在7左右达到最小。水中NH4Cl和浊度也会对曝气时的KLa产生影响,KLa分别随着NH4Cl增大而下降,随着浊度的增大而增大。该研究还建立了溶解氧、不同影响因素和时间之间的经验模型,为微纳米曝气对污染水体曝气过程中条件选择提供了定量依据。     

内蒙古河套灌区排水干沟微塑料赋存特征及质量估算

陆地径流中微塑料污染因其与人类联系更紧密已越来越受到人们的广泛关注,为分析内蒙古河套灌区排水干沟和总排水干沟微塑料的赋存特征并对其质量进行估算,通过现场采样、密度悬浮法分离、显微镜观察、傅里叶红外光谱测定和比例流量法等,鉴定了河套灌区排水干沟和总排水干沟水体和沉积物中微塑料的丰度分布、形状、颜色、粒径和化学成分,并估算了总排水干沟日输送微塑料的质量.结果表明,河套灌区排水干沟和总排水干沟水体中微塑料丰度值范围为2 880～11 200 n·m^-3,沉积物中微塑料丰度值范围为100～292 n·kg^-1;纤维状为最常见的微塑料形态,分别占据水体和沉积物的34.98%～70.39%和42.24%～58.56%;微塑料颜色以透明为主,分别占据水体和沉积物的46.43%～61.51%和40.41%～57.44%;微塑料粒径以<0.5 mm粒径最多,分别占据水体和沉积物微塑料的46.43%～61.51%和43.27%～54.79%;利用傅里叶红外光谱得出聚乙烯是最常见的类型(43%),其次是聚苯乙烯(34%)和聚丙烯(16%);通过估算得出河套灌...     

高热流密度阵列的温度一致性工程化设计研究

目的研究一种提高高热流密度条件下热源阵列温度一致性的工程化设计方法。方法基于微通道内相变传热的原理,在结构上创新的设计保证通道内各处冷却液的温度尽量在工质的相变点附近,从而缩小各热源之间的温度差异。对一体化综合热物理样机进行数字建模,通过数值模拟的方法,对样机进行稳态的流动和传热分析。结果验证了集总参数仿真的可行性,并获得了样机的流场和温度场分布。结论该样机经由微通道相变强化传热之后,各热源间具有较小的温差,可进行工程化应用。     

格子玻尔兹曼方法(LBM)及其在微通道绕流中的应用

介绍了格子玻尔兹曼方法基本理论与计算方法,并建立了D2Q9计算模型,对宏观尺度及微通道中的非稳态绕流进行了数值模拟,得到了绕流过程的速度分布和涡量分布等信息,对流场结构、固体阻力、尾涡脱落等变化规律进行了分析。结果表明,格子玻尔兹曼方法以其计算稳定、效率高等优势能够应用于微反应器领域的数值模拟;同等液相停留时间条件下,微反应器中的圆柱绕流湍动程度明显降低,未形成周期性涡流,流动更加均匀稳定,有助于实现化学反应的精确控制。     

波纹微通道湍流促进器减缓SFMBR的膜污染效果分析

主要通过浸没式平板膜生物反应器的膜污染阻力分布和膜表面的污染特性来分析波纹微通道湍流促进器减缓浸没式平板膜生物反应器的膜污染效果.结果表明,波纹微通道湍流促进器有效地降低了总阻力Rt,降低率达到68.01%,其中的Rrf、Rc和Rp+Ra分别降低54.20%、87.98%和84.00%;滤饼层厚度、有机和无机污染成分都减少,且污染层更易去除.综合膜污染阻力分布和膜表面污染物表征结果从扰流作用强化机理、逆扩散机理、絮凝机理和微孔强化过滤机理四个方面分析了波纹微通道湍流促进器减缓浸没式平板膜生物反应器膜污染的效果.     

低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声特性研究

目的 将空气幕自噪声问题简化为低亚声速大宽高比矩形射流噪声问题,并研究其特性。方法 设计低亚声速大宽高比矩形射流试验台,并系统地研究主要噪声来源以及射流速度、方位角、宽高比等参数对远场噪声的影响规律。结果 低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声主要集中在低频部分(500 Hz以内),除宽高比为14的矩形射流噪声因声共振现象导致某些频率附近存在模态噪声峰值,从而不符合噪声频谱归一化规律外,其他低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声频谱都符合如下规律,即射流噪声总声压级大致与射流速度的7.4次方成正比,与矩形喷管宽度的1.6次方成正比。结论 低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声归一化规律可为深入了解空气幕自噪声特性提供理论指导。     

Numerical simulation of the sedimentation of cylindrical pollutant particles in fluid

The sedimentation of cylindrical pollutant particles which fall through a fluid is investigated. Differing from previous research work,particle oscillation and effect of particle on the fluid are considered, and the torque exerted on a particle when viscous fluid flow around a particle is got through experiment and included in the numerical simulation. The computational results showed that the sedimentation velocities of particle increase slowly with the increase of particle aspect ratio 9. For disk-like particle, when the motion direction of particle is parallel to axis of particle, particle falls more slowly than the case of perpendicular to axis of particle; while for rod-like particle, it is inverse. For sedimentation of a crowd of high-frequency oscillating cylindrical particles with arbitrary initial orientation, both vertical velocity and horizontal velocity oscillate dramatically, the degree of oscillation of the former is stronger than the later. A crowd of particles fall more quickly than an isolated particle. Particles tend to strongly align in the direction of gravity. The computational results agreed well with the experimental ones and helpful for controlling of pollutant particles.     

双向微槽道多孔复合结构沸腾传热研究

目的研究出新型的表面结构,以提高沸腾传热强化。方法在紫铜板上烧结铜粉多孔层,然后利用线切割对多孔层进行开槽。研究槽道参数包括槽数、槽宽、槽间距和槽向等对沸腾传热效果的影响。结果开槽增大了传热的表面积,有利于气体逸出,减少气体的逸出阻力,从而多孔表面开槽强化了沸腾传热效果,传热系数与光滑表面相比可提高2~3倍。与单向微槽道相比,双向交叉槽道有着更好的传热效果,能够形成一个稳定的液体补充和气体逸出网络。结论在多孔表面加工微型复合结构,能够大幅度提高沸腾传热强化。     

水动力条件对藻类生理生态学影响的研究进展

湖泊和水库等水体富营养化通常会引起藻类水华暴发. 已有较多研究总结了光照、温度、营养盐等环境因素对藻类水华发生的影响方面的进展,但缺乏对水动力因素影响藻类生理生态学乃至水华发生等方面的研究总结. 本文通过梳理水动力条件对藻类生长、种群结构的影响及其作用机制,以及临界流速和人工混合对藻类的影响等方面的研究发现:在藻类生理学方面,水动力条件主要影响藻类的生长、细胞形态、营养盐吸收、光合作用活性和酶活性的变化;在藻类生态学方面,不同藻类对应的临界流速有所差异,水动力条件的变化会导致优势种之间的转变;人工混合使局部水体藻细胞密度降低进而改善水质. 对今后的研究热点进行展望:后续仍需进一步研究水动力条件对藻类生理的影响,不仅是酶活性和相关物质的吸收,还应包含胶被、产毒特性和基因序列等方面;应用于实际湖库的临界流速、水体扰动方式、扰动时间、扰动频率和最佳深度的探究,旨在推进藻类水华控制、保障水质安全等方面的相关研究.      

基于RS和GIS的赤水河流域植被覆盖度与各地形因子的相关强度研究

以赤水河流域为研究区域,综合运用遥感和GIS技术,用TM遥感影像反演植被覆盖度,用数字高程模型(DEM)提取地形因子并进行子流域的划分与构建;首先借助空间叠加分析,研究了区内植被覆盖度分别随高程、坡度及坡向变化的规律;然后从数理统计的角度分析区内不同植被覆盖度与地形等级因子的相关性,并就相关强度进行排序。研究表明:1、在赤水河流域,中度以上植被覆盖度与坡度、高程与之间,并不是单一的正比关系,其随坡度和高程的增加而先增加后减小,存在着临界坡度区间和临界高程区间。2、不同植被覆盖度下各地形因子的影响程度明显不同。对各级植被覆盖,坡度和坡向对其的影响都明显高于高程;中度植被覆盖受坡向影响较为显著,但随着植被覆盖度的增高坡度的影响越来越显著。该研究对喀斯特区域生态环境的评价和改良具有重要参考价值,同时也为喀斯特地区的植被保护和石漠化防治提供决策依据。