功能梯度材料亚表面缺陷的热波多重散射问题

基于热传导波动模型,采用波函数展开法,研究了半无限功能梯度材料亚表面球形缺陷的热波多重散射.给出了热波散射的一般解.温度波由调制光束在材料表面激发,球形缺陷表面的边界条件为绝热,非均匀参数为指数函数变化.分析了结构几何参数和物理参数对温度分布的影响,并给出了温度变化的数值结果.本研究可为功能梯度材料的分析研究、物理反问题和红外热波成像等提供理论基础和参考数据.     

两相流体扩容流动的数值计算

本文采用数值计算方法分析了扩容两相流动的管流特性。它综合考虑了压力、热量传递和工质动能变化对临界压力和临界流率的影响。本计算方法适用性广,可用于各种工质在各种不同入口工况下的扩容流动。初步计算表明,在某些情况下,如果忽略压力项,忽略散热损失,将会产生较大的误差。     

窄谱带模型数值研究高温喷流动态红外特性

对高温超声速喷流流场的动态红外辐射特性进行研究.采用窄谱带模型结合光谱数据库及Mie散射理论建立求解非灰吸收、发射、散射性介质红外辐射传输计算模型.数值模拟了某高温喷流2～5μm光谱红外特性,获得了不同飞行高度时高温喷流的红外仿真热像、光谱、波段及总辐射强度仿真数据.比较结果表明:高温喷流在2～5μm光谱呈明显双峰特性;动态飞行时喷流红外光谱选择性是相类似的,光谱总辐射强度随高度增加先增大后减弱;低空时2～3μm波段辐射强度大于4～5μm波段辐射强度,而随着高度的增加,4～5μm波段辐射强度将大于2～3μm波段辐射强度。     

Analytic study on the optimal control of water hammer waves in pipes

To realize the accurate control of water hammer in pipes by valve stroking, based on basic differential equations of water hammer subjected to initial and boundary conditions, the traveling solution of wave equations in finite region was applied to the linear water hammer problem. With the given velocity function at the valve and the introduction of curve integration independent of integral path, the exact analytic solution of dimensionless water hammer pressure was obtained in the course of valve closing. Based on the definition of eigen wave height, optimal eigen wave height and observation time, the control goal of water hammer pressure and the judgment rule of the optimal eigen wave height were determined, then the optimal velocity function in the calculated example was derived, which can reduce the water hammer pressure maximally. According to this function, a valve closing program was set, and the optimal control of water hammer could be realized.     

追忆彭晓峰教授——学者的楷模

晓峰，你就这样突然地病倒了，没有任何的预兆。今年5月我们在天津大学举办的高等学校工程热物理学术会议上举杯欢聚；6月初在杭州激情谋划学科十二五规划；6月中旬我们在大连海事大学侃侃而谈，笑谈工程热物理进展；7月我们在美国连线，听到你的咳嗽声，嘱咐你好好休息。     

含各向异性散射粒子的平板状半透明介质层发射特性

用蒙特卡罗（Monte－Carlo）法研究了含粒子平板状半透明等温介质层的发射特性．在辐射能传递的模拟计算中,考虑了半透明表面的折射和镜反射作用及稀相粒子系的各向异性散射效应．给出了介质层温度、介质折射率和粒子直径不同时的介质层半球发射率和方向发射率分布,并通过分析粒子直径和介质折射率对粒子系衰减系数及反照率的影响解释了介质层半球和方向发射率随粒子直径和介质折射率的变化规律．     

纳米尺度材料有效导热率的界面效应

为了研究界面效应对纳米尺度材料内声子热输运的影响,利用格子波尔兹曼法模拟二维矩形结构二氧化硅纳米材料内声子热输运,模拟过程考虑了边界面散射对声子平均自由程的影响.结果表明,相对镜反射的情况,漫反射界面明显降低了纳米尺度材料的导热率,边界面存在界面效应;随着镜反射因子的减小,材料的有效导热率降低;提高纳米尺度固体材料界面的粗糙度,界面热阻增强,有助于降低导热率.     

管外及窄环隙流道池沸腾换热对比实验分析

在常压下以水为工质，对管外及窄环隙流道池沸腾换热进行了实验与观察，研究热负荷和加热面方位对核态沸腾换热性能的影响．结果发现：竖直加热面位置对沸腾换热有显著影响，其中对于管外沸腾主要在低负荷区产生影响，而对于环隙流道则在达到临界热负荷之前一直有明显的影响，倾斜使光管沸腾换热减弱，但对环隙流道没有显著的影响．不同的数据处理方法有时会使实验结果产生差异.     

喷焰内氧化铝粒子光辐射特性研究

分析了Al2O3粒子在喷焰内流动冷却过程中不同相态对其光学性质的影响,重点研究凝固过程中三种相态(液态、γ相、α)Al2O3粒子的吸收指数随相态的变化关系,考虑了紫外到近红外光谱范围内,Al2O3粒子的不同辐射机制.基于Drude模型所得到的氧化铝粒子不同相态吸收指数的计算模型建立了描述Al2O3粒子相变过程紫外与可见光辐射特性数学计算模型.通过与实验数据的对比分析表明,本模型是可行的.在此基础上,分析了不同相态Al2O3粒子辐射特性随温度和波长的变化关系.     

双侧加热窄环隙流道强迫对流换热

本文用一回路水对竖直窄环隙流道进行了双侧加热强迫对流换热实验，将双侧加热和单侧加热时的换热特性进行了对比分析。结果表明，双侧加热使流道内侧的换热得到加强，而外侧换热却受到削弱，具有与单侧加热时相似的变化规律，综合因素影响使换热量基本保持不变。