林鸿
,
蔡杰
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冯晓娟
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段远源
,
张金涛
工程热物理学报
热力学温度是客观世界真实的温度,是制定国际温标的基础.本文针对目前热力学温度测量技术相对滞后于物理学发展、测量周期长和难以实用化的现状,结合量子力学的从头算理论和双圆柱微波谐振方法测量了313 K附近的热力学温度,测量得到的热力学温度值和ITS90国际温标的温度之间的差异为2.40 mK,测量的相对标准不确定度为14×10-6.进一步分析了测量不确定的来源,预期在300～400 K测量热力学温度的相对标准不确定度能达到5×10-6.
关键词:
热力学温度
,
微波谐振
,
双圆柱
闵琪
,
朱君悦
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段远源
,
王晓东
工程热物理学报
流体动态湿润是非常普遍的自然现象并在各工程领域有重要应用.湿润动力学研究仍面临诸多困难和挑战:该领域的核心问题,即接触线的真实移动机制目前仍未被很好地解决;已有实验结果以牛顿流体为主,对于更常见、更复杂的非牛顿流体的研究近几年刚刚开始,研究成果非常有限.高精度实验测量是湿润动力学研究的基础.本文组建了一套基于Wilhelmy吊片法的动态湿润实验系统,以动态接触角与接触线移动速度测量为核心,兼备流体表面张力和流变性等动态湿润重要影响因素的测量功能,辅以样品密封配置、超声波清洗和精密控温等装置.通过对实际测量校验,证明了系统的可靠性和高精度.
关键词:
动态湿润
,
吊片法
,
动态接触角
,
接触线
,
表面张力
侯树鑫
,
段远源
工程热物理学报
本文搭建了循环法气液相平衡实验系统,介绍了该实验系统的组成,设计了循环法实验系统的实验流程.本实验系统的温度、压力和摩尔组分浓度的测量不确定度分别为5 mK,600 Pa和0.001.使用该实验系统测定了R125和R290纯净物饱和蒸气压,并进一步开展了R125+R290体系的气液相平衡实验研究,给出了该体系在3个温度下的等温气液相平衡实验数据,采用状态方程法相平衡模型对实验数据进行了关联分析,并与文献值进行了比较,结果表明本文实验数据具有较高精度,也说明了实验系统的可靠性.
关键词:
气液相平衡
,
混合工质
,
实验
,
循环法
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
利用比容平移修正后的Peng-Robinson状态方程和密度梯度理论建立了简单流体和烷烃的表面张力的理论模型,并提出了适合于这一类纯物质的作用因子通用关联式.对3种简单流体和21种烷烃的表面张力的计算结果表明,利用新的作用因子关联式结合梯度理论模型能在广泛温度范围内高精度地再现纯物质的表面张力,总的平均绝对偏差为0.19 mN·m-1,计算精度可以满足工程应用的需要.
关键词:
表面张力
,
梯度理论
,
PR状态方程
,
简单流体
,
烷烃
张秋芳
,
侯树鑫
,
段远源
,
宋艺新
工程热物理学报
整理了已公开发表的氢氟烃(HFC)/烷烃(HC)二元混合物气液相平衡实验数据,对实验数据进行了热力学一致性检验.采用PR方程加van der Waals混合规则描述该类混合物的气液相平衡性质,优化得到了11种混合物的二元交互作用系数,经比较表明采用优化结果能够高精度再现气液相平衡实验数据,比kij取0的计算结果有很大改善.
关键词:
气液相平衡
,
氢氟烃
,
烷烃
,
PR方程
,
交互作用系数
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
表面张力是有沸腾和凝结换热计算必不可少的物性参数,目前国际上已商业化使用或提出的潜在的环保工质,大多数为氢氟烃(HFC)混合物,尤其是R22和R502的替代物.本文应用对比态原理和重正化群理论,提出了一种新的HFC类物质混合物表面张力的预估方程,并与国际上现有的预估式进行了比较分析.新预估式可以在广阔的温度范围内较高精度地再现实验数据,计算精度可以满足工程应用的需要.
关键词:
氢氟烃(HFC)
,
混合物
,
表面张力
,
预估方程
张秋芳
,
段远源
工程热物理学报
本文将微扰软链理论应用于乙烷族卤代烃状态方程的研究,该方程包含三个物性参数,表征分子非球形度的参数c、Lennard-Jones软球直径σ和表征能量的参数ε/κ.本文拟合得到了12种乙烷族卤代烃类物质的方程参数.与NIST软件计算结果比较表明,该方程对单相区和两相区的pvT性质均有较好的再现性.本文还发现该类物质的方程参数与分子结构之间存在某种规律性关系.
关键词:
微扰软链理论
,
乙烷族卤代烃
,
状态方程
闵琪
,
林鸿
,
段远源
,
宋艺新
工程热物理学报
表面张力是非常重要的物性参数之一,特别对于沸腾和凝结换热的计算是必不可少的.但目前的研究成果主要集中于纯物质,对有重要工程应用前景的混合工质研究还很少.本文应用密度梯度理论,结合比容平移后的Peng-Robinson方程建立了混合物的表面张力模型,该模型不含有任何需要表面张力实验数据回归确定的经验可调系数.计算结果表明,本文建立的模型具有很好的通用性和计算精度,能在广泛的温度范围内较好地再现一般流体混合物和含超临界组元混合物的表面张力数据.
关键词:
表面张力
,
密度梯度理论
,
二元混合物
,
状态方程
王智学
,
王晓东
,
段远源
,
安宾
工程热物理学报
采用双网格双二次样条插值模型，建立了p-h热力学面上水和水蒸气温度和熵的样条函数T^SPL（p，h）和s^SPL（p，h）。T^SPL（p，h）的计算，将p—h热力学面划分为五个子区，每个子区采用均匀网格，其中两相区简化为饱和线Tsat（p）的计算，并采用曲面延拓的方法对饱和线附近区域进行处理。s^SPL（p，L）的计算无需分区，为保证全区域计算精度，采用等差和等比两种非均匀网格划分方法。计算表明，T^SPL（p,h）的计算速度是T^IF97（p，h）的18．4—23．5倍，计算精度比T^SPL（p，h）高3到4个数量级。
关键词:
水和水蒸气
,
热力性质
,
样条插值
,
快速计算
赵俊杰
,
于海童
,
段远源
,
王晓东
,
王补宣
工程热物理学报
基于近真实的气凝胶复杂结构,提出气固耦合导热的并联比例因子,考虑气凝胶微观结构特征和纳米尺度导热效应,建立解析法模型.结果表明本模型能较好预测不同压力、温度、密度及不同微观结构的气凝胶整体热导率,能快速应用于气凝胶热物性的构效关系的预测和优化.常温下气凝胶整体热导率在密度130 kg·m-3时取得极小值.高温下整体热导率随二次颗粒数量的增多而减小.气凝胶在高温下的隔热性能主要受气凝胶二次颗粒数密度的影响.
关键词:
气凝胶
,
整体热导率
,
微观结构
,
二次多孔纳米颗粒
