制冷剂氟乙烷(R161)临界参数实验研究

临界参数是流体非常基础而重要的热物理性质。临界参数在涉及能源、化工、制药、环境等领域的科学研究和工程计算中有着广泛的应用。目前使用的部分制冷剂拥有较高的ODP和GWP,会逐渐被淘汰.因此,寻找新的替代物和替代方案是一项非常重要的任务。在替代物研究中,临界参数作为制冷剂的基础热物性,是首先要开展的研究.本文实验测量了R600a临界参数,用于检验实验装置的准确度和可靠性。结果表明,R600a的临界温度偏差为0.168 K,临界密度的相对误差为3.5%。在此基础上,测量了R161的临界温度、临界密度和临界压力,为替代制冷剂的研究提供了最基础的临界参数数据.     

DME、DME/R125与润滑油互溶性实验研究

利用新搭建的测量制冷剂/润滑油混合物互溶性的实验系统,实验测量了DME/矿物油、DME/酯类油和三种配比的混合制冷剂DME/R125与矿物油的临界互溶温度。结果表明:DME作为制冷剂与各类润滑油都具有良好的互溶性;DME/R125与矿物油的互溶性,随混合制冷剂中DME比例的增加,临界互溶温度降低。     

具有Dzyaloshinskii-Moriya作用的Blume-Capel模型的临界性质

应用二自旋集团平均场近似的方法,研究了蜂窝晶格和正方晶格上具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)作用的Blume-Capel模型的临界性质,得到了该系统的相图。结果表明,所研究系统存在三临界点,并且三临界温度不随DM作用参量单调变化,三临界温度有最小值。系统的这种临界性质是交换耦合作用、晶体场作用和DM作用三者相互竞争的结果。     

YBaCuO超导体T_c-H,J_c-H特性对加场过程的依赖性

本文就先外加磁场再将样品降温进入超导态和先冷却样品进入超导态再外加磁场这两种不同加场过程,分别测量了低场下的临界温度和临界电流.发现对于不同加场过程,T_c、J_c 值随 H 值的变化规律不同,并且磁通俘获情况也有显著差别.利用 YBaCuO 超导体的颗粒性质,对实验结果进行了讨论.     

化学激光器用文氏咀的临界背压比

 建立了一套文氏咀临界背压比的测量系统,分别以氮气、氩气和氧气为工作介质,对两种加工工艺、不同规格文氏咀的临界背压比进行了测量,得到了各文氏咀对应不同工作介质的临界背压比,讨论了实验系统中第一个文氏咀的作用和温度对测量结果的影响。实验结果表明:设计合理、工艺合适的Laval喷管,临界背压比明显高于临界压力比,而且,比热容比越小,表面粗糙度等级越高,喉道直径越大,对应的临界背压比越大。     

表面活性剂SDS/TX-100混合体系的NMR研究

用NMR测量了不同比例的SDS/TX-100混合溶液中质子化学位移,结合表面活性剂溶液的两态交换模型,分析了质子化学位移随浓度的变化趋势, 求出了不同比例混合溶液中两种表面活性剂各自的临界胶束浓度及混合胶束的临界胶束浓度. 依据理想混合溶液理论,预测了混合胶束的临界胶束浓度,计算了溶液中SDS与TX-100之间的相互作用参数和SDS在混合胶束中的摩尔分数. 根据所得参数讨论了混合胶束的形成过程. 利用文中和文献中混合体系的实验数据验证了协同作用理论改进前后的适用性,表明改进后的协同作用理论完善一些.     

超临界CO2-丙烷混合物管内传热特性数值研究

采用SST k-w湍流模型对超临界CO₂/丙烷混合工质水平管内的传热特性进行数值模拟研究。管径d=4 mm,加热段L₂=800 mm;混合工质浓度配比为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25;质量流速为150～250 kg·m^?2·s^?1;热流密度为30～40 kW·m^?2,入口温度293 K,入口压力7.5～30 MPa。随着丙烷浓度的增加,CO₂/丙烷二元混合工质的临界压力降低,临界温度升高,丙烷浓度从5%增加到25%,换热系数峰值降低6.19%～31.45%,但增加丙烷浓度可提高拟临界温度后的换热效果。P=7.5～8.5 MPa,换热系数有明显峰值;P=20～30 MPa,换热系数变化规律无明显峰值,并随压力的升高而减小。混合工质的换热系数随质量流速的增大而增大。同一流体温度所对应的换热系数,随着热流密度的增加而减小。     

超临界CO2-丙烷混合物管内传热特性数值研究

采用SST k-w湍流模型对超临界CO₂/丙烷混合工质水平管内的传热特性进行数值模拟研究。管径d=4 mm,加热段L₂=800 mm;混合工质浓度配比为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25;质量流速为150～250 kg·m^?2·s^?1;热流密度为30～40 kW·m^?2,入口温度293 K,入口压力7.5～30 MPa。随着丙烷浓度的增加,CO₂/丙烷二元混合工质的临界压力降低,临界温度升高,丙烷浓度从5%增加到25%,换热系数峰值降低6.19%～31.45%,但增加丙烷浓度可提高拟临界温度后的换热效果。P=7.5～8.5 MPa,换热系数有明显峰值;P=20～30 MPa,换热系数变化规律无明显峰值,并随压力的升高而减小。混合工质的换热系数随质量流速的增大而增大。同一流体温度所对应的换热系数,随着热流密度的增加而减小。     

二维超晶格伊辛模型的实空间重正化群计算

我们在Mignal-Kadanoff重正化群近似下运用非整数标度变换来计算二维超晶格伊辛系统的临界性质。我们发现存在两个临界温度和三个相,并讨论了与各向异性参量有关的临界指数。     

CO_2空气源热泵系统混合工质的研究

为优化CO_2热泵热水系统的循环性能,分析了CO_2/R1270, CO_2/R290, CO_2/R32, CO_2/R41混合制冷剂的饱和蒸汽压力、临界压力、温度滑移、COP,最终筛选出符合要求的R41。针对CO_2/R41混合制冷剂的单位制冷量/制热量、压缩机的压缩比、排气温度进行进一步实验分析,结果表明:CO_2/R41(70/30)系统的COP比纯CO_2系统增加7%,在设定工况下CO_2/R41(50/50)系统单位质量制冷量增加26.1%,单位质量制热量增加18.3%。CO_2/R41混合物可有效降低跨临界循环压缩机的压缩比及排气温度。     

温度和雷诺数对表面活性剂溶液传热的影响

对不同温度和雷诺数下阳性离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶液在循环回路中的传热特性进行了实验研究。在水中加入表面活性剂后溶液的传热特性明显降低,在不同的温度工况下均存在一个临界雷诺数,随着溶液温度的改变而发生变化。在不同的实验浓度条件下均存在一个临界温度,在临界温度以下时,临界雷诺数随温度升高而增加;在临界温度以上时,临界雷诺数随温度升高而急剧下降。分析该表面活性剂溶液阻力减小和传热性能降低之间的关系,提出了通过对溶液温度的控制来改变减阻流体传热特性的方法。     

YBa_2Cu_(1-x)Co_x(Cu_(1-y)Zn_y)_2O_z体系的Co,Zn共同掺杂效应

本文报道通过对YBa_2Cu_(1-x)Co_x(Cu_(1-y)Zn_y)_2O_x(0≤x,y≤0.1)体系晶体结构、氧含量、正常态电阻-温度关系、Hall效应以及超导临界温度等的综合测量,发现随着Co和Zn含量的增加,体系经历了从正交结构的超导金属向四方结构的非超导半导体的转变,超导临界温度T_c和载流子浓度n_h均迅速下降,Co和Zn的同时掺杂效应不是两者分别掺杂效应的简单叠加,而是存在着强烈的相关性。实验结果表明,Cu-O链与Cu-O平面之间的相互耦合对体系的电子输运性质和超导电性有着重大影响。还对载流子特性以及T_c与n_h之间的关系作了初步探讨。     

Ti对Nb管富Sn法Nb3Sn上临界场Hc2的影响

测量了不掺 Ti 和不同掺 Ti 量的一组 Nb 管富 Sn 法 Nb_3Sn 样品的临界温度附近临界场,使用了 WHH 公式推算了上临界场 H_(c2)(o),研究了冷收缩应力对 Nb_3Sn 上临界场的影响,结果表明:随掺 Ti 量的增加 Nb_3Sn 的 H_(c2)(o)有较大地提高,其提高的主要原因是掺 Ti 以后改善了 Nb_3Sn 的冷收缩应力.     

GdBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)超导体系结构相变及拉曼谱特征

采用固态反应法制备了GdBa2Cu3-xFexO7-δ(x=0.00-0.30)系列样品,利用X射线衍射、拉曼光谱以及电测量技术对体系的晶体结构、拉曼散射谱特征以及电输运特性进行了系统研究。结果表明,当Fe掺杂量在x=0.05-0.10区间时,体系的晶体结构发生了从正交相到四方相的转变。通过对拉曼光谱中典型振动模的指认及振动模随Fe掺杂量的变化规律,得到了拉曼谱随体系正交-四方结构相变的变化特征:对于具有正交相的x=0.00-0.05样品,拉曼谱具有五个与正交相结构相对应的特征峰;而对于具有四方相的x=0.10-0.30样品,随Fe掺杂量增加,振动模强度变弱,且典型振动模发生了不同程度的展宽或频移。电输运测量表明,随Fe掺杂量的增加,超导临界温度Tc降低,正常态电阻率增加且发生了金属-半导体相变。     

玻璃-橡胶混合颗粒的力学响应研究

通过直剪实验和离散元模拟, 研究掺杂了橡胶软球的玻璃体系的力学响应. 改变颗粒固体中橡胶颗粒的含量, 研究体系剪切强度以及剪胀变化等特性, 发现随着橡胶颗粒的增加, 会出现剪胀到剪缩的相转变现象, 且混合颗粒固体的弹性有了很大的提高. 实验研究发现, 随着体系中橡胶颗粒含量的增加, 剪切屈服强度值逐渐减小, 体积发生从剪胀到剪缩的相转变现象, 但临界剪切强度在一定橡胶颗粒含量范围内保持一致; 实验所采取的剪切速率下, 应力应变曲线能较好重合, 即实验处于率无关区域; 混合样品的屈服强度值随正压力的增大而增大. 离散元模拟也得到了上述结果, 另外模拟还发现, 随着橡胶颗粒含量的增加, 颗粒的平均配位数增大; 橡胶颗粒含量和正压力对剪胀-剪缩相转变的位置有影响, 橡胶颗粒含量较小时, 在较大的正压力下易发生相转变现象, 且剪胀-剪缩相转变点对应的平均配位数在5.6-5.9之间; 在橡胶颗粒含量小于30%时, 混合颗粒样品的残剪强度与不掺杂的颗粒体系相近; 大于30%时, 残剪强度随橡胶颗粒含量的增加而减小; 残剪强度随正压力加大而增加.     

磁性薄膜热动力学性质的变分累积展开研究

采用变分累积展开方法，研究了立方格点上磁性薄膜的热动力学性质.计算自发磁化强度、 内能和热容到了三级累积展开，并对每一级给出了这些物理量对薄膜原子层数的依赖关系. 虽然变分累积展开的收敛性还没有严格证明，但计算结果显示这些物理量的变分累积展开收 敛很快.三级计算结果足已表明：对低于某一临界厚度的薄膜，自发磁化强度随原子层数的 减少而减小；不论在临界温度以下，还是在临界温度以上，每单位格点的内能都随原子层数 的减少而增大；每单位格点的热容在临界温度以下随原子层数的减少而增大，但在临界温度 以上随原子层数的减 关键词： 磁性薄膜 热动力学性质 变分累积展开     

用BWR方程关联CO2在超临界区的PVT数据

通常将高于临界温度和临界压力的物质状态称之为流体状态。由于超临界流体兼有液体和气体的双重性质，具有很强的溶解能力和良好的流动、输运性质。基于这些特性，超临界流体被广泛地应用于食品、医药、生物工程、化工、环保、超临界清洗等诸领域，而在超临界流体中研究和应用最多的体系就是超临界CO2(supercritical carbon dioxide，SCCO2)。     

Bi2223带材的临界电流及交流损耗研究

测量了77K温度下不同基体材料和不同芯数带材的临界电流和交流损耗.分析了弯曲应变对它们的影响.结果表明单芯样品的不可逆应变小于0.15%,而多芯样品的不可逆应变在01%到03%之间,多芯导体的机械性能比单芯导体的好,增加芯数可以提高机械性能,金属包套材料对超导芯起到了增强的作用,它防止了超导芯中裂纹的进一步传播.自场损耗随外加应变的增加而增加,这种大幅度的增加与应变使带材的临界电流急剧减小直接相关 关键词： 高温超导体 临界电流 交流损耗     

致密TlBaCaCuO超导体临界电流性质研究

对用改进的烧结法制备的多晶 TlBaCaCuO 超导样品进行了低温和强磁场中的临界电流测量.结果表明,在温度低于28K、磁场小于8T 时临界电流大于6A(测量装置的极限值).在55K 以上温度,临界电流随磁场开始明显下降,表现出弱连接性质,支持我们由磁测量和显微结构观察所得的结果.根据实验结果,讨论了 T1系超导体的弱连接,钉扎中心.载流潜力及消除弱连接的可能性等问题.     

致密TlBaCaCuO超导体临界电流性质研究

对用改进的烧结法制备的多晶 TlBaCaCuO 超导样品进行了低温和强磁场中的临界电流测量.结果表明,在温度低于28K、磁场小于8T 时临界电流大于6A(测量装置的极限值).在55K 以上温度,临界电流随磁场开始明显下降,表现出弱连接性质,支持我们由磁测量和显微结构观察所得的结果.根据实验结果,讨论了 T1系超导体的弱连接,钉扎中心.载流潜力及消除弱连接的可能性等问题.