电介质薄膜导热系数的尺寸效应

为研究电介质薄膜中的导热机制以及薄膜厚度对导热系数的影响 ,以氩的 FCC晶体为模型 ,采用分子动力学方法计算了厚度约为 2～ 10 nm的薄膜的法向导热系数。计算得到对应于 12 0 K的薄膜导热系数显著低于大体积实验值 ,并随薄膜厚度的减小而降低 ;即纳米薄膜的晶格导热系数具有明显的尺寸效应。当薄膜厚度减小至纳米量级时 ,即使在较高温情况下 1.3ΘD,晶体边界对声子的散射也将起重要作用。对氩晶体分别选取了 L ennard- Jones作用势和一种软球作用势 ,考察了不同势能模型对于模拟结果的影响     

等离子体的温度测量与光谱测温仪

论述了基于光谱学原理的温度测量技术．介绍了在上述原理下建立起来的光谱 测温仪。该仪器能测量符合局域热力学平衡与柱对称条件的电弧及高频等离子体的温度 剖面。测温范围为 ５ ０００—１５ ０００ Ｋ，不确定度约 ２．２％。     

环形内肋片圆管层流脉冲流动强化对流换热数值分析

为了解环形内肋片圆管中脉冲流动强化对流换热的机理,该文对这一现象进行了数值研究。数值计算结果表明:与具有相同Rem时的稳定流动相比,脉冲流动可使对流换热强化一倍以上,其强化效果与振荡频率、肋片高度和肋片间距有关;最佳量纲1振荡频率在400到1000之间,并随着Rem的增大而增加;对流换热强化的原因在于脉冲流动使由肋片引起的涡旋更加激烈,速度场和温度梯度场之间的协同性更好。     

氩气热力学参数和输运系数的分子动力学模拟

运用一维分子动力学模拟的方法计算了由氩气分子组成系统的热力学参数和输运系数，并与相应的三维分子动力学模拟的结果及实验数据进行了比较，发现运用一维分子动力学模拟能够得到比较接近宏观真实系统的某些物理性质，并减少计算时间。该方法能够模拟计算分子数目更多的系统。因此，对所研究系统的某些物理性质来说，一维分子动力学模拟是一种有效的分子模拟方法。     

合成喷形成的机理分析

合成喷是一种新型喷 ,了解它的形成机理对其设计和应用起着重要的作用。该文讨论了液体合成喷和气体合成喷的形成特点并建立了各自相应的数学物理模型。利用小扰动模型解释了大空间液体合成喷形成的原因 ,通过一个简单的热力学模型探讨了气体合成喷的形成机理。分析认为 :液体合成喷的产生主要是空化效应的结果 ,而气体合成喷的形成机制类似于微型压缩机。与他人实验结果的对比表明 :上述二种合成喷的机理分析是合理的     

相变型热驱动微泵泵送特性的实验

对相变型热驱动微泵进行了实验研究，并建立了简化模型，探讨了微泵的泵送机理，实验表明：影响微泵泵送特性的最主要因素是加热条件和散热条件；对给定的系统，对应流量的最大化存在加热电流和加热时间的最佳值；与自然对流冷却相比，强迫对流冷却需要增加加热电流强度才能达到相同的泵送流量，内径200μm微泵的最大流量为33μL/min，最大压头达到20kPa以上，理论分析表明，此微泵的泵送机理主要来自于气体段的气塞作用以及气液间巨大的密度差异。     

矩形通道内伴随冷凝的烟气对流换热的优化

针对矩形通道内伴随水蒸气冷凝的烟气对流换热,建立显热和潜热火积平衡方程,并导出火积耗散的表达式.利用火积耗散极值原理获得了伴随冷凝的烟气对流换热的场协同方程,并通过数值求解包括场协同方程在内的控制方程组,得到了矩形通道内的最优速度场为多纵向涡的流动结构,该流型提高了速度场与温度场、速度场与浓度场之间的协同程度,从而可以在黏性耗散增加较小的条件下使传热传质过程得到显著强化.在通道内布置不连续双斜肋可以产生接近于最优流场的多纵向涡流动,在Re=600时,与光滑通道相比,不连续双斜肋通道中烟气的总换热量增加29.02%,冷凝换热量增加了27.46%.     

二维Lennard-Jones系统热力学性质的Monte Carlo模拟

采用正则系统ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法,研究了粒子间以Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ１２－６势能相互作用的系统的热力学性质。模拟的状态点广泛地分布于相图中的气、注单相区和气／液相转变区,侧重于考察气／液相转变区的热力学性质。在气／液相转变区内,模拟计算得到的等温线具有类似ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ理论等温线的特性。     

微细管内压力功及粘性耗散对流动特性的影响

微细通道内的流动特性研究是一个新兴的研究领域,由于尺度微小,在常规尺度管流中被忽略的某些因素在微细通道中的作用将变得显著。因此,利用量级分析和数值计算的方法讨论了压力功及粘性耗散对微细管内可压缩流体绝热流动特性的影响,并得出以下结论： 对微细管道内的可压缩流体流动,压力功及粘性耗散已成为不可忽略的因素,它们的影响主要体现在使沿管程Ｍａ 增加趋缓及压降减小,但对流动阻力特性影响不大,局域Ｆａｎｎｉｎｇ 摩擦因数Ｃｆ与Ｒｅ的乘积不再是常数１６,而是局域Ｍａ 的函数,并随局域Ｍａ 的增加而增大     

电介质薄膜中的稳态导热与法向导热系数的尺寸效应

通过非平衡分子动力学（NEMD）模拟预报了纳米电介质薄膜的法向导热系数,采用各向异性的非平衡分子动力学方案模拟了固体氩薄膜中垂直于膜平面的稳态导热,考察了对应于平均温度为45K的薄膜法向导热系数与膜厚度的关系,在氩薄膜厚度为2.124-10.62nm的范围内,薄膜法向导热系数显著低于相同温度下的大体积材料的实验值,并随膜厚度的减小而降低,具有显著的尺寸效应,在弛豫时间近似条件下得到的声子Boltzmann输运方程的近拟解表明,该尺寸效应归因于纳米薄膜的边界对载热声子散射作用的增强。