陈亮
,
罗兴宏
金属学报
通过对金属液滴在落管中下落过程中热量散失以及重力水平的计算讨论了落管在微重力研究上的局限性。为了克服落管凝固实验中微重力效应和过冷效应难以区分的问题，本文选取熔点低、发射率低以及比热较高的Al、Cu合金体系来尽量消除熔滴下落过程中的温度差别，采用硅油快淬的凝固方式来对比研究熔滴在落管中下落前后的微观组织。研究结果表明这种实验方式可有效突出微重力效应对合金凝固过程的影响，一定程度上拓展了落管在材料研究上的范围。
关键词:
落管
,
microgravity
,
solidification
,
convection
HUANG Zheng Beijing University of Aeronautics and Astronautics
,
Beijing
,
ChinaZHAO Deqian CHEN Xichen Institute of Physics
,
Academia Sinica
,
Beijing
,
China
金属学报(英文版)
The microstructural feature of Al-In monotectic alloy processed under microgravity has been investigated It was found that in the sample cooled in space,there are a lot of In particles in A! dendrite,but no particle has been observed in the sample cooled on the ground.Moreover, the In particles distribute with regularity and the A1 dendrite has an obvious boundary layer marked by a string of particles.Thus,the distinction between them may reflect the character- istics of the solid/liquid interface during solidification under different gravity conditions.
关键词:
microgravity
,
null
,
null
,
null
黄正
,
赵德乾
,
陈熙琛
金属学报
对在微重力条件下获取的Al-In(95wt-％)偏晶合金的显微组织特征进行了分析,结果表明,在空间制取的试样的Al枝晶中,还存在着大量的In质点;并且这些质点的分布具有某种规律性,由此形成了与地基样品显微组织上的明显差异,反映出一种与重力效应相关的材料凝固特性。
关键词:
微重力
,
monotectic alloy
,
microstructure
,
solidification
杜文锋
,
张孝谦
,
韦明罡
,
华泳
,
孔文俊
工程热物理学报
对蜡烛火焰动态特征的分析表明，从正常重力状态过渡到微重力状态，火焰的空气动力学特征比质量和能量的传输特征的变化快。通过一台差分干涉仪首次测量得到了微重力环境中蜡烛火焰的温度。结果表明，微重力蜡烛火焰的温度小于正常重力蜡烛火焰的温度。微重力蜡烛火焰之所以呈蓝色是因为其温度小于烟黑生成的阈值温度1300 K。但当环境氧浓度足够高时，火焰温度大于烟黑生成的阈值温度，火焰中明显有烟黑生成，颜色为亮黄色。
关键词:
微重力
,
蜡烛火焰
薛艳芳
,
魏进家
,
赵建福
,
李晶
,
郭栋
,
万士昕
工程热物理学报
为了提高航天器中电子器件的冷却效率,本文利用干式腐蚀方法形成方柱微结构,通过控制加热电流方法,在北京落塔进行了持续3.6 s有效微重力时间的过冷FC-72池沸腾强化换热实验研究。研究结果表明：相比光滑表面,方柱微结构表面利用其独立于重力水平的毛细作用力,显著地强化了微重力沸腾换热。
关键词:
池沸腾
,
微重力
,
方柱微结构
,
毛细作用力
,
强化换热
袁莉
,
王双峰
,
工程热物理学报
地面常重力（1g）条件下,丙烷/空气预混火焰向上传播的富燃极限为9.2%C_3H_8,而向下传播时的富燃极限仅为6.3%C_3H_8,二者之间存在明显差距。利用微重力条件下的实验,对燃料浓度从6.5%到8.6%（微重力实验中测定的可燃极限）范围内的丙烷/空气预混火焰特性进行了研究。实验发现,重力对近极限丙烷/空气火焰的传播有显著影响,影响程度随着当量比的增加而增大。微重力下丙烷/空气的富燃极限为8.6%C_3H_8（φ=2.24）,明显高于1g条件下向下传播火焰的可燃极限,略低于向上传播火焰的可燃极限。随着当量比的增大,根据压力变化曲线计算的火焰层流燃烧速度从8.5cm/s逐渐减小到2.7 cm/s,可燃极限处的层流燃烧速度与前人实验数据一致。
关键词:
预混火焰
,
可燃极限
,
层流燃烧速度
,
微重力
汪凯
,
艾育华
,
王宝瑞
,
孔文俊
工程热物理学报
本文在低压弱浮力环境中模拟了微重力过载电流时导线绝缘层的着火先期过程,研究了压力对绝缘层着火先期特性的影响。结果表明,2 A时,绝缘层的温升率和最终平衡温度随压力降低而不断增大,模拟出了微重力下绝缘层的温升特性;10 A时,随着压力降低,绝缘层存在三种破坏机制;在不同区域压力对着火延迟时间的影响不同。最后,提高环境氧气浓度修正了低压对化学反应速率的抑制。结果表明,当压力在一定范围内降低时,随着氧气浓度的提高,绝缘层的着火极限范围拓宽,着火延迟时间缩短,可以初步模拟微重力下绝缘层的着火先期过程。
关键词:
微重力
,
低压弱浮力
,
过载电流
,
着火先期特性
任坦
,
王双峰
,
胡俊
,
肖原
工程热物理学报
利用实验和数值模拟对微重力和常重力条件下高度为14mm和10mm的窄通道内热薄纸张表面火焰传播特性进行了研究。不同重力条件下窄通道内火焰传播速度随气流速度变化的规律符合得较好，说明地面窄通道实验能够模拟微重力条件下材料表面火焰传播的主要特征。地面窄通道中浮力流动速度的最大值约为5cm／s，与常规实验通道（高度较大）相比，窄通道内的浮力对流在很大程度上受到限制。对火焰传播过程中的热损失分析表明，固相表面热辐射和气相热辐射对火焰传播的影响与气流速度有关。
关键词:
火焰传播
,
热薄材料
,
微重力
,
窄通道
张银
,
黄护林
,
张喜东
,
唐硕捷
工程热物理学报
浮区法是一种无坩埚容器接触、生长高质量单晶的重要晶体生长技术.微重力环境下,热毛细对流成为熔体中的主要对流,因此,研究浮区法晶体生长中热毛细对流的不稳定性具有重要意义.本文利用VOF自由表面追踪模型来捕捉自由界面的运动,数值研究了微重力下动态自由界面液桥内热毛细对流特性及温差(ΔT)对自由界面变形的影响.结果显示,在较强的温差作用下,整个熔区出现三维不稳性的热毛细对流振荡,并且随着温差的增加,振荡强度增强,振荡波数也随之增加;自由界面呈现出冷、热壁面膨胀而中间收缩的“瓶颈”状分布.自由界面变形率随温差先增长较快,后增长较慢.
关键词:
动态自由界面
,
热毛细对流
,
浮区法
,
微重力
,
VOF
