Shuxian CHEN
材料科学技术（英）
The flow and heat transfer of molten GaAs under the interaction of buoyancy, Marangoni and crystal rotation in the Czochralski configuration are numerically studied by using a time-dependent and three-dimensional turbulent flow model for the first time. The transition from axisymmetric flow to non-axisymmetric flow and then returning to axisymmetric flow again with increasing centrifugal and coriolis forces by increasing the crystal rotation rate was numerically observed. The origin of the transition to non-axisymmetric flow has been proved to be baroclinic instability. Several important characteristics of baroclinic instability in the CZ GaAs melt have been predicted. These characteristics are found to be in agreement with experimental observations.
关键词:
Flow transition
,
transition
,
baroclinic
,
instability
李素芬
,
浦航
,
王彦红
,
东明
工程热物理学报
本文对超临界压力下航空煤油在圆管内(竖直向上流)的对流传热特性进行实验研究,讨论了入口温度及热流密度对于换热的影响规律;并对实验过程中出现的传热及流动不稳定现象进行了分析.结果表明:入口段的传热恶化仅在入口温度较低时发生.3 MPa压力下在高热流密度工况会发生传热恶化现象.传热及流动不稳定现象发生于低压力、低入口温度及高热流密度工况下;不稳定现象发生时伴随着外壁温的剧烈振荡,并发出连续而尖锐的声响.最后,选取Gnielinski公式进行Nu数的计算,与实验结果进行对比分析.
关键词:
超临界压力
,
航空煤油
,
传热特性
,
不稳定现象
郑成思
,
李龙飞
,
杨王玥
,
孙祖庆
材料热处理学报
通过不同热处理或热机械处理工艺获得了共析钢的4种不同组织,即2种片层间距的珠光体,球化珠光体以及超细晶(α+θ)复相组织.利用室温单轴拉伸实验、SEM及TEM分析了组织状态对共析钢力学性能和塑性失稳行为的影响,结果表明:细化片层间距可以改善片层珠光体组织的协调变形能力并提高强度,均匀伸长率有所降低的同时总伸长率提高.细片层珠光体的拉伸变形失稳符合塑性失稳判据,但不同片层间距的片层珠光体拉伸断裂均属于准解理断裂.与片层珠光体组织相比,球化珠光体和超细晶(α+θ)复相组织的协调变形能力强,虽然在均匀塑性变形阶段均存在少量渗碳体粒子开裂的情况,但拉伸变形失稳均符合塑性失稳判据,拉伸断裂为韧性断裂.与片层珠光体和球化珠光体相比,超细晶(α+θ)复相组织具有较好的强度-塑性配合.
关键词:
共析钢
,
不同组织
,
渗碳体
,
失稳
,
均匀伸长率
窦华书
,
肖美娜
工程热物理学报
流动稳定性及湍流转捩是流体力学和流体机械学科的重要研究课题.本文运用能量梯度理论,对180°矩形截面弯管内的流动不稳定特性进行了研究.基本流动为层流,利用三维数值模拟的方法,得出了不同Re下的能量梯度函数K的分布.通过与相同几何和流动条件下的实验结果比较,发现K值最大的位置最先发生流动失稳,进而形成涡流.随Re的增加,流动逐渐转捩为湍流.计算所得到的能量梯度函数K的分布特性与实验得到的流动失稳区域基本一致.
关键词:
弯曲管道
,
失稳
,
能量梯度
,
数值模拟
金武
,
王金华
,
俞森彬
,
谢永亮
,
黄佐华
工程热物理学报
本文采用OH-PLIF探测系统对在McKenna平面火焰炉上产生CH4/H2/CO2/O2细胞状火焰进行了定量测量和分析.研究发现,平面火焰在稀燃极限附近会出现胞状结构,细胞数量随当量比/掺氢比的增加而增加,主要是由火焰自身不稳定性导致.同时我们通过OH-PLIF图片定量提取并定义了相关参数以表征平面火焰的不稳定程度,并发现随着火焰悬浮距离的减少火焰趋向于稳定,火焰对炉面的热损失有抑制不稳性发生的作用.通过线性理论分析,我们发现RS模型能够很好预测火焰稳定性随当量比变化趋势,但无法预测随掺氢比的变化趋势.在掺氢状态下,火焰面离炉面更近,炉面对火焰不稳定性的抑制作用不可忽视,故理论模型对掺氢影响的预测失效.
关键词:
OH-PLIF
,
McKenna平面火焰炉
,
细胞状火焰
,
不稳定性
甄云璞
,
宗燕兵
,
苍大强
,
陈广言
,
丁陈来
钢铁
在实验室,高温炉重熔钢渣,通过QM-ISP2行星式球磨机粉磨后,对比钢渣75μm晒下量;测定f-CaO含量,以及分析改性钢渣的矿相,研究其在高温下成分改性对改善钢渣易磨性和稳定性的作用效果和作用机理,确定粉煤灰是一种改善钢渣应用性能的优良改性剂,解决了钢渣应用中的不稳定性和易磨性差问题.该技术的研究可为寻求大量应用钢渣的途径,开发出高质量的钢渣产品奠定基础.
关键词:
熔融钢渣
,
改性
,
稳定性
,
易磨性
孙宇新
,
付艳恕
稀有金属材料与工程
基于爆炸焊接波状界面形成的失稳机理与流体—弹塑性模型,在飞板反向射流与空气之间存在着Rayleigh-Taylor、Kelvin-Helmholtz不稳定性条件,因而提出失稳是发生在金属流体薄膜与空气之间.由界面波幅与波长之比判定线性理论成立,从而建立双层流体失稳线性控制方程,获得失稳发展特征指数表达式.结果表明在金属流体弹—粘性与失稳机制竞争作用下,特定波长范围的扰动能够被优先发展,其他波长的扰动被抑制或未能发展,从而使得波状界面在沿爆轰方向较为一致,实验结果也验证了这一结论的正确性.
关键词:
爆炸焊接
,
失稳
,
波状界面
,
弹一粘性
李格升
,
梁俊杰
,
张尊华
,
杨锐
,
熊壮
工程热物理学报
利用定容燃烧弹高速纹影摄像系统所得到的向外传播球形火焰纹影图片,并结合火焰不稳定性理论分析了掺氢对乙醇-空气预混火焰不稳定性的影响规律.结果表明,随着掺氢量的增加,在稀薄混合时火焰不稳定性增加,表现为前锋面的裂纹加剧;而在浓混合时呈现相反的变化趋势.可燃混合物的热扩散不稳定性与综合不稳定性随掺氢量的变化趋势一致;流体力学不稳定性不影响热扩散不稳定性与综合不稳定性的变化趋势,它随掺氢量的变化取决于火焰厚度和热膨胀比的综合变化.
关键词:
乙醇
,
氢气
,
定容燃烧弹
,
球形火焰
,
不稳定性
张滨炜
,
窦华书
,
魏义坤
,
陈永宁
,
何海江
,
叶信学
工程热物理学报
本文利用定常的三维Navier-Stokes方程和RNGk-ε湍流模型,对双吸式离心通风机的内部三维流动进行了数值模拟,并应用能量理论处理不同工况下的全流场流动参数,获得了能量梯度函数K的分布,并且对不同流道内压力面和吸力面上的静压分布进行了分析.研究表明,双吸式离心通风机叶轮出口区域是容易激发流动不稳定的关键位置;在叶道子午面上,沿轴向越接近轮盖处,流动越容易出现不稳定;同一工况下沿叶轮旋转方向接近挡流板的流道内的流动相较于其它流道内流动更容易出现失稳.
关键词:
离心通风机
,
不稳定性
,
能量梯度
,
数值模拟
