王海丰
,
曹杨
,
刘峰
,
陈正
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z2.011
考虑界面非平衡、弯曲界面对驱动力的影响,并且摒弃液固相线线性假设,得到了界面移动热力学驱动力;从液固相线非线性条件下的动力学边界条件出发,对稳定性判据进行了修正;在溶质截留模型中,综合考虑弛豫效应和非线性液固相线的影响,对Aziz模型进行了修正;基于相图分析,得到过冷度分配.综合以上分析,在非线性液固相线基础上,得到了新的二元过冷熔体自由枝晶生长模型.将该模型应用到Ni-0.7%B合金中,结果表明无论从定性上还是定量上都与实验结果吻合得很好.
关键词:
枝晶生长
,
弛豫效应
,
过冷
,
模型
张黄伟
,
陈正
工程热物理学报
通过渐近理论分析研究了燃料与自由基的Lewis数对预混气体点火的影响。采用包含自由基的两步化学反应,基于火焰球模型,推导出了描述火焰球半径随点火能以及燃料与自由基的Lewis数而变化的关系式。并在此基础上发现不同参数条件下成功点火的三种情况,研究了燃料与自由基的Lewis数对最小点火能的影响。研究结果表明：随着燃料Lewis数的增大,最小点火能增大;随着自由基Lewis数的增大,最小点火能减小。
关键词:
两步化学反应
,
Lewis数
,
最小点火能
梁文恺
,
陈正
,
杨帆
,
张会强
工程热物理学报
本文通过包含详细化学反应机理的数值模拟研究了常温常压和高温高压下Soret扩散对成气预混火焰的影响。研究重点是揭示并解释Soret扩散对合成气／空气层流火焰速度的影响。研究结果表明，合成气／空气层流火焰速度的下降主要是由H自由基的Soret扩散导致的，而H2分子Soret扩散的影响几乎可以忽略不计。这是因为主反应区和H自由基的Soret扩散是强烈耦合的。由于H自由基Soret扩散流量的增强，Soret扩散对燃烧流量的影响会随着初始温度和压力的升高而增强。
关键词:
Soret扩散
,
合成气
,
层流火焰速度
杨帆
,
张会强
,
陈正
,
王希麟
工程热物理学报
为了发展高效、清洁的汽车发动机，需要进一步增大缸内压缩比。而压缩比的提高，使得敲缸现象无法规避。对于火花点火发动机，敲缸机理解释普遍接受的观点是末端混气自燃，但这种自燃如何能产生敲缸的机理尚不十分明确。为此，本研究以形成敲缸现象的最基本要素，即中心火花引燃的火焰面、末端壁面高压高温自燃区、两侧可反射压力波的壁面为物理模型，并基于详细化学反应机理和一维可压缩反应流模型，分别在热壁提前点火和末端混合气自燃模式下模拟得到氢燃料火花点燃式发动机的敲缸现象。本文分析了两种不同模式产生初始压力波的不同物理机制，并发现导致初始压力波被放大继而产生强敲缸现象的压力波和火焰的耦合作用机理。这样的耦合作用，使得火焰传播由扩散控制，转变为在敲缸发生时由扩散和压力波共同控制。
关键词:
敲缸
,
火花点燃式发动机
,
压力波
,
燃烧不稳定性
陈正
,
琚诒光
,
工程热物理学报
本文从理论上分析了有辐射热损失和曲率的圆柱火焰,推导出了关于火焰位置、火焰温度同热损失和来流速度之间的关系式.并在此基础上对圆柱火焰的可燃极限进行了研究,结果表明热损失对可燃极限产生很大的影响.另外,作者运用线性稳定分析法对有辐射热损失的圆柱火焰作了稳定性分析,得出了判断圆柱火焰稳定与否的通用表达式.
关键词:
圆柱火焰
,
辐射热损失
,
可燃极限
,
稳定性分析
郭鹏
,
陈正
工程热物理学报
本文基于零维均质着火系统研究了非平衡等离子中臭氧（O3）对甲烷／空气着火过程的影响，并通过化学反应路径分析揭示了O3促进甲烷／空气着火的化学反应机理。研究结果表明，O3促进甲烷／空气着火手要是通过化学反应动力学效应来实现的，热效应的影响十分有限。在不添加O3时，甲基的氧化速率缓慢，从而导致甲烷／空气不易着火；在添加O3后，甲基可以通过反应CH3＋O=CH2O＋H，CH3＋O=co＋H＋H2以及CH3＋HO2=CH3O＋OH被迅速氧化，因此O3能够促进甲烷／空气的着火。
关键词:
着火
,
O3
,
甲烷/空气
,
化学反应路径分析
陈正
工程热物理学报
本文通过理论分析和数值模拟系统地研究了辐射热损失对球形火焰传播速度的影响.研究结果表明辐射热损失的影响分为直接影响和间接影响:直接影响指辐射热损失会降低火焰温度,从而降低火焰传播速度;间接影响指辐射热损失导致的冷却会引起逆向火焰传播的流动,从而降低火焰传播速度.对近可燃极限预混气体,直接影响起主导作用;对高辐射强度预混气体,间接影响起主导作用.本文研究的结果对球形火焰法测量火焰传播速度有着重要的指导意义.
关键词:
辐射热损失
,
球形火焰
,
火焰传播速度
陈正
工程热物理学报
以往关于层流火焰速度的理论分析均只考虑单组分燃料,本文对双组分燃料的平面火焰进行了大活化能渐近理论分析。在理论分析中,将火焰结构分为预热区、化学反应区和平衡区,并在大活化能假设下对各个区域分别求解了关于温度与燃料质量分数的微分方程。根据每两个区域分界面上满足的结合条件,本文推导出了双组分燃料的层流火焰速度模型。该模型表明双组分燃料层流火焰速度的平方为各个单组分燃料层流火焰速度平方的加权平均。
关键词:
双组分燃料
,
层流火焰速度
,
渐近分析
陶庆
,
王聪
,
沈承金
,
刘建阳
,
陈正
,
赖伟
稀有金属材料与工程
采用等离子熔覆技术,在Q235钢基体上熔覆添加Co-WC的Fe基粉末,制备了连续性好,无明显气孔和裂纹的Fe基/Co-WC耐磨熔覆涂层.研究了不同Co-WC含量下熔覆层的组织演变,表征了熔覆层的显微硬度分布.结果表明,随Co-WC含量增加,熔覆层组织由柱状晶逐渐向树枝晶转变,熔覆层中开始出现Fe3W3C、Fe6W6C、Co3W3C等新相.当Co-WC含量大于35％时,在熔覆层中开始出现形貌规则的鱼骨纹组织Co3W3C,该相的显微硬度HV达10.97GPa.当Co-WC含量达到50％以上时,树枝晶消失,出现大范围的规则排列、分布均匀的鱼骨纹组织.同时,随Co3W3C体积分数的增加,熔覆层显微硬度也随之增加,当Co-WC含量大于50％时,熔覆层显微硬度HV可达9.00～9.50 GPa.
关键词:
等离子熔覆
,
铁基合金
,
Co-WC
,
组织演变
张乐
,
陈正
,
杨亚楠
,
唐跃跃
材料导报
采用颗粒纯钛法制备了新型的Al-Ti-B-Re中间合金细化剂,考察了细化剂添加量、保温时间、浇注温度对工业纯铝细化效果的影响.实验发现当细化剂添加量为0.5％(质量分数),浇注温度在760℃,保温时间为30 min时细化效果最佳,最佳效果为铝的晶粒细化到50～60 μm,硬度提升了6.48％,抗拉强度提升了8.79％.最后分析了Al-Ti-B-Re中间合金细化机理.
关键词:
Al-Ti-B-Re中间合金
,
工业纯铝
,
晶粒细化
