赵凯
,
张丹
,
于龙文
,
赵冰超
,
严俊杰
工程热物理学报
本文搭建了静态闪蒸实验台,对不同初始参数下NaCl溶液静态闪蒸过程中的泡沫层膨胀规律开展了初步地实验研究和理论分析.实验中,过热度为2.9～30 K,初始液膜厚度为0.1m、0.2 m,溶液初始质量分数为0.2～0.25.实验结果表明:在较大的过热度或者较小的初始液膜厚底下,泡沫层膨胀开始较早,且膨胀较快;而溶液浓度对泡沫层膨胀规律几乎没有影响.此外,本文根据气泡生长理论和质量能量平衡建立并推导出了泡沫层膨胀规律计算模型,实现了对泡沫层高度随时间变化规律的计算,与实验结果吻合得较好.
关键词:
静态闪蒸
,
泡沫状沸腾
,
泡沫层膨胀
,
NaCl溶液
赵冰超
,
杨庆忠
,
张丹
,
严俊杰
,
王进仕
工程热物理学报
论文设计搭建了静态闪蒸实验台,对NaC1溶液静态闪蒸平衡时刻闪蒸腔剩余液膜浓度变化进行了实验研究.实验中,液膜初始浓度为0～0.26,液膜初始厚度为0.1～0.4 m,过热度为2～43℃.结果表明:剩余液膜浓度的变化是蒸发和蒸汽携带二者共同作用的结果;剩余液膜浓度随过热度的增大而增加,当过热度相同时,随液膜初始浓度和液膜初始厚度的增加而提高.浓缩比随过热度的增加而提高,随液膜初始浓度的增加呈现先增加后减小的趋势.
关键词:
NaCl溶液
,
静态闪蒸
,
剩余液膜浓度
,
浓缩比
赵冰超
,
杨庆忠
,
张丹
,
王进仕
,
严俊杰
工程热物理学报
本文设计搭建了静态闪蒸实验台,对NaCl溶液静态闪蒸传热特性进行了实验研究.实验中,初始液膜厚度为0.2 m、0.4 m,初始盐水浓度为0～0.26,过热度为1.5～40℃.结果表明:闪蒸时间随着过热度的增加而逐渐增加;初始液膜厚度和浓度的增加,使闪蒸过程中不平衡分数的下降速率趋缓,导致平衡时刻不平衡分数升高;过热度的增加,使液膜中所包含的不稳定能量增多,使平衡时刻不平衡分数降低;平衡时刻体积传热系数随过热度的增加而逐渐减小.
关键词:
盐水溶液
,
静态闪蒸
,
闪蒸时间
,
不平衡分数
,
传热系数
于龙文
,
张丹
,
赵凯
,
严俊杰
,
赵冰超
工程热物理学报
本文设计搭建了静态闪蒸实验台,对NaCl溶液静态闪蒸过程中的汽泡成长进行了可视化实验研究.实验中,液膜初始浓度为0～0.2,初始温度93～96℃,真空腔初始压力0.01～0.03 MPa.结果表明:真空腔初始压力的降低,对汽泡相对半径的变化率起到促进作用.NaCl溶液中汽泡相对半径的变化较纯水中更加快速,但在不同浓度的溶液中这一变化并不明显.同时建立了物理模型,并对该模型进行了数值计算,得到数值解.所得的计算值基本与实验值相趋势基本一致但还有待改进.
关键词:
NaCl溶液
,
静态闪蒸
,
汽泡相对半径变化
仇伟
,
刘见祥
,
曾舒
,
张波
,
冯利军
表面技术
基于室温硫化硅橡胶(RTV)技术,以端羟基聚硅氧烷(107硅橡胶)为成膜树脂,添加纳米二氧化硅粒子,在室温下制备出超疏水涂层,对其表面形貌和疏水性进行了表征和分析.结果表明,涂层表面具有类似荷叶的微米-纳米双重结构,其水滴静态接触角可达165°,滚动角仅为3.8°.通过覆冰试验发现,超疏水涂层在初期阶段降低了覆冰的增长速率,具有明显的防覆冰效果.
关键词:
超疏水
,
覆冰
,
接触角
,
微观结构
高英力
,
李学坤
,
黄亮
,
袁江
,
余先明
硅酸盐通报
借鉴荷叶表面微构造特征,基于超疏水仿生理念,通过微纳米路表构建与超疏水涂层设计相结合,对传统水泥路面表层进行防覆冰、易除冰复合设计;分析超疏水材料的作用机理以及在路面应用的可行性,制备由主体结构混凝土层和超疏水-防覆冰层组成的路面板结构模型.对比超疏水路面和普通水泥路面表层的水滴接触角大小,分析其路面疏水性能;利用自主设计的“摆锤式附着强度”测试装置以及劈裂实验法测试试件“冰-路”附着强度.结果表明:对比普通水泥路面,超疏水-防覆冰路面表现出优良的超疏水性能,冰与路面的附着力大大降低,试验中残留附着冰的质量以及冰与路面的劈裂强度分别是普通水泥路面的36.80％和27.36％.
关键词:
超疏水
,
防覆冰
,
水泥混凝土路面
,
设计
,
试验
袁志庆
,
黄娟
,
彭超义
,
陈昱
,
王宪
,
王梦蕾
,
宾吉平
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.增刊(Ⅰ).003
通过在铜片表面沉积蜡烛灰涂层成功构建了纳米结构超疏水表面，该表面在室温(23±2)℃下与水滴的接触角为160°，滚动角为1°.研究了超疏水铜表面在低温条件下的抑冰性能，结果表明，在(－40±10)℃时将50μL水滴从5 cm的高处滴至普通的铜表面2 s开始结冰，而滴至超疏水铜试样(3 cm×3 cm×0．2 mm)表面的水滴可以快速滚动，从滚动直至滚落超疏水铜试样表面所需的时间比水滴开始结冰所需的时间(50 s)短，水滴未在超疏水铜试样表面结冰.通过测试冰与材料的黏附力，发现普通铜表面与冰的黏附力是超疏水铜表面与冰的黏附力的4．9倍.此外，在融冰的过程中发现，结冰的水滴在常温下稍微融化，在微风的作用下或稍微倾斜6°就能从超疏水铜表面滑落下来，表明超疏水铜表面比普通铜表面具有更好的抑冰性能.
关键词:
超疏水
,
铜
,
抑冰性
,
接触角
高英力
,
代凯明
,
黄亮
,
郑策策
,
辛太磊
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.01.014
超疏水材料作为一种新型智能仿生材料，因优良的疏水、疏冰性能，在电力、航天等领域防冰除冰中得到了广泛应用，但在公路交通领域尚处于探索起步阶段。介绍了近年来国内外路面除冰技术存在的不足，分析了超疏水主动除冰技术在路面应用中的优势；概述了超疏水材料浸润性的基本理论；从促进液滴滚落、影响水滴结晶进程、降低冰附着力等方面，论证了超疏水材料在路面除冰应用中的可行性；从改变材料化学组成与粗糙度两个方面，分析了影响“冰-路”附着力的主要因素；在此基础上，介绍了超疏水材料制备与超疏水公路路面处治技术，综述了国内外冰与路面材料之间附着力的几种检测方法，主要包括：落杆撞击试验、水平剪切试验、重力式砝码剪切试验。在总结前人研究成果的基础上，本研究自行设计了摆锤试验以及劈裂试验，进一步验证了超疏水-防覆冰技术能有效降低“冰-路”附着力；并归纳了目前公路路面超疏水-防覆冰技术存在的问题，提出了未来研究发展的方向。
关键词:
超疏水
,
防覆冰
,
路面
晏忠钠
,
车彦慧
,
冯利邦
,
强小虎
,
刘艳花
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.005
通过硬脂酸的醇水溶液一步浸泡法成功获得超疏水铝合金表面,其水接触角可达156.2°,滚动角小于5°.利用接触角测试、扫描电镜、红外光谱观测、结冰实验与防黏附实验分别对超疏水铝合金表面的润湿性能、表面微结构、化学结构以及防覆冰和防黏附行为进行了研究.结果表明:所制得的超疏水表面是由微-纳“多孔”结构和疏水烃基长链所共同赋予的.正是由于其特殊的粗糙结构和化学组成,使得该超疏水表面表现出良好的防覆冰和防黏附行为.
关键词:
一步浸泡
,
铝合金
,
超疏水
,
防覆冰
,
防黏附
肖睿
,
何世辉
,
杜艳利
,
黄冲
,
冯自平
,
国德防
,
崔昌学
,
杜光林
工程热物理学报
现有的直接蒸发式冰蓄冷空调蓄冰槽内在融冰运行时都存在不利于传热的较大垂直温差.本文通过在蓄冰槽中下部位置处设置水平交叉盘管,使蓄冰槽内的坚直冰柱易于断裂,从而改善槽内自然对流条件,达到强化换热的目的.实验表明,水半盘管的布置明显减小了蓄冰槽内在融冰过程中的上下层温差,传热过程得到强化,融冰速度加快,制冷系统的COP也相应得到提高.
关键词:
直接蒸发
,
冰蓄冷
,
蓄冰槽
,
水甲盘管
,
强化传热
