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微重力池沸腾传热实验研究

赵建福 , 闫娜 , 李震东 , 李晶 , 大田治彦

工程热物理学报

本文实验研究了平板加热面FC-72液体的准稳态池沸腾传热现象,利用地面常重力实验、SJ-8卫星搭载微重力实验等手段,分析了不同重力、压力及过冷度条件下平板加热面上的池沸腾传热特性.微重力条件下,相近压力或过冷度时,传热系数和CHF随过冷度或压力增大而增大.相对常重力,传热曲线明显变缓,沸腾起始时的壁面过热度降低,CHF仅为常重力的40%或更低.

关键词: 微重力 , 核态池沸腾 , 过冷度 , 平板加热片

微重力池沸腾现象中的汽泡行为特性

李晶 , 赵建福 , 闫娜 , 李震东 , 大田治彦

工程热物理学报

本文对准稳态加热条件下的微重力核态池沸腾中的汽泡行为特征进行了实验研究,分析了初始核化过程、汽泡数密度、汽泡尺寸及其运动速度等的变化趋势,探讨了过冷度及加热历史等因素对相关特性的影响.实验发现:微重力条件下汽泡生成后沿加热面不停地移动;原生汽泡会聚合形成大汽泡,大汽泡不断捕掠小汽泡而长大,直到大汽泡覆盖整个加热面;汽泡生长速度随过冷度增加而变慢.

关键词: 微重力 , 核态池沸腾 , 汽泡 , 核化

微重力准稳态池沸腾中的气泡动力学研究

李晶 , 赵建福 , 闫娜 , 李震东

工程热物理学报

本文实验研究了微重力条件下的准稳态核态池沸腾现象中的气泡动力学特征及其对传热特性的影响,发现在低过冷度沸腾中,聚合汽泡表面的强烈振荡促进了整个加热面上的核化过程与核态沸腾传热;而高过冷沸腾中,聚合气泡在表面张力作用下呈球状,难以覆盖整个加热表面,导致核态沸腾向膜态沸腾的过度过程表现为"核态沸腾+局部的干斑扩展"现象,相应的传热曲线没有明显转折.微重力条件下池沸腾临界热流随过冷度和压力的增加而升高,与地面结果定性相符.

关键词: 微重力 , 核态池沸腾 , 气泡动力学 , 临界热流 , 过冷度

微重力池沸腾现象中的临界热流密度

刘刚 , 赵建福 , 万士昕 , 闫娜

工程热物理学报

本文利用我国第22颗返回式卫星实验研究了微重力条件下池沸腾临界热流现象,发现基于流体动力学不稳定性机制的LD-Zuber模型可以很好地预测不同重力条件下的池沸腾临界热流变化趋势,尽管热丝无量纲半径比该模型的适用范围扩大了3～4个数量级.这和地面常重力环境中关于临界热流尺度效应的研究结果有很大差异,表明在Bond数很小时,热丝无量纲半径已不再是描述临界热流尺度效应的唯一参数.此外,本文提出了"极限核化尺寸"的概念,来解释了不同条件下临界热流的变化特征.

关键词: 微重力 , 池沸腾 , CHF , 尺度效应 , 极限核化尺寸

微重力池沸腾现象中的汽泡脱落直径

刘刚 , 赵建福 , 万士昕 , 闫娜

工程热物理学报

本文报道了空间微重力池沸腾过程中的汽泡脱落现象,观测到微重力条件下小汽泡行为与常重力时相似,但在中等尺寸范围内,汽泡往往粘附在加热丝上做横向振动,并不断合并所碰到的小汽泡,直到超过临界尺寸后脱落.本文在Lee模型(1992)的基础上引入热毛细作用力,成功地解释了实验观测到的独特的汽泡动力学行为特征.

关键词: 微重力 , 池沸腾 , 汽泡脱落直径 , 铂丝

微重力池沸腾实验研究

赵建福 , 万士昕 , 刘刚 , 闫娜

工程热物理学报

本文利用我国第22颗返回式卫星开展了微重力条件下过冷池沸腾传热实验研究.实验中采用桥式自反馈电路控制加热面温度,加热元件为长30 mm、直径60 μm的铂丝,实验工质为0.1 MPa压力下过冷度为26℃的R113.实验发现,沸腾起始温度不受重力水平影响,而微重力核态沸腾传热略有增强,汽泡脱落行为也有着不同的特征.

关键词: 微重力 , 池沸腾 , 核态沸腾 , 过冷度

理想解法的改进及其在工程材料综合评价中的应用

陈奎 , 张天云 , 闫娜 , 王秀丽

机械工程材料

用垂直距离代替欧氏距离,并对垂直距离加权,对传统理想解法进行了改进;并以航空航天用电绝缘材料的选择为例,从功能性角度出发,选择了8个评价指标,运用改进后的理想解法对5种经过初选的候选材料进行了综合评价。结果表明：石英玻璃的加权垂直距离最小,是最佳的候选材料,评价结果正确;改进后的理想解法不仅解决了传统方法的不足,而且更好地体现了不同候选材料的优劣差异,物理含义更加明确,分析问题更全面、客观,是工程选材的一种工具。

关键词: 工程材料 , 综合评价 , 理想解法

Analysis and implementation of an improved recycling folded cascode amplifier

李一雷 , 韩科峰 , 闫娜 , 谈熙 , 闵昊

半导体学报（英文版） doi:10.1088/1674-4926/33/2/025002

关键词:

冷却速率对急冷Fe-Al-Nb三元合金凝固组织形成的影响

谷倩倩 , 阮莹 , 朱海哲 , 闫娜

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00415

采用单辊急冷技术研究了Fe67.5Al22.8Nb9.7三元合金的快速凝固和组织形成规律.当辊速从10 m/s增大到40 m/s时,合金条带厚度减少1个数量级,冷速增加了7倍;辊速为40 m/s时样品形状除规则条带外还出现了鱼骨状条带和球状液滴.合金显微组织由Nb(Fe,Al)2和α-Fe组成,随着辊速增大,凝固组织特征发生变化并且显著细化.随着辊速的增大,合金条带近自由面凝固组织则由初生α-Fe相和层片共晶向碎断层片共晶转变,近辊面凝固组织始终由不规则共晶组成.辊速达到40 m/s时,规则条带完全由不规则共晶组成;合金液滴由于获得的冷速相对较低,其凝固组织主要由初生α-Fe相和层片共晶组成,且随着液滴直径的减小初生相由树枝晶向等轴晶转变.

关键词: Fe-Al-Nb三元合金 , 快速凝固 , 显微组织 , 冷却速率 , 共晶