李婷
,
尹荔松
,
陈敏涛
,
高松华
,
潘吉浪
,
陈永平
,
谭敏
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2007.02.007
用溶胶-凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO2和过渡金属镍掺杂TiO2薄膜.采用XRD、原子力显微镜和表面接触角仪等手段对TiO2薄膜进行了表征.结果表明,少量的镍离子掺杂在一定程度上抑制了TiO2晶粒的生长,提高了薄膜的表面能态,从而改善TiO2薄膜亲水性能和光致亲水性能.镍掺杂摩尔分数2.0%、500℃热处理2h后,较未掺杂薄膜的亲水性能大幅提高,掺杂镍的薄膜在黑暗中放置一周后仍能表现出超亲水性.
关键词:
溶胶凝胶法
,
二氧化钛薄膜
,
镍离子掺杂
,
超亲水性
邓梓龙
,
张程宾
,
陈永平
,
张林
,
施明恒
工程热物理学报
本文采用格子Boltzmann方法和高速显微摄像装置对液液系统中的液滴合并过程进行了数值模拟和可视化实验观测,研究了液滴形貌变化及其液滴合并动力学行为,并重点分析了液滴合并过程中液桥半径随时间的变化.研究结果表明:当两液滴接触开始合并,液桥半径迅速增加至一极值,随后出现振荡波动直至稳定.在液滴合并初始阶段,存在由黏性主导向惯性主导转变的过渡区域.当液滴合并转为惯性主导阶段时,桥半径与时间的开方之间线性相关,实验与模拟得到的桥半径曲线前因数分别为0.92与1.023,两者基本一致,验证了本文所建立液滴合并数学模型正确可靠.
关键词:
液滴合并
,
流型
,
液桥半径
,
微流控
邓梓龙
,
张程宾
,
陈永平
,
施明恒
工程热物理学报
将Cantor集分形引入到微通道粗糙表面形貌的构建中,建立了粗糙微通道内气体流动的理论模型,采用格子Boltzmann方法模拟研究了表面粗糙对微尺度气体流动的影响,比较了粗糙和光滑微通道内气体流动特性.研究结果表明,气体的稀薄程度对微通道内气体流动特性有重要影响.无论通道是否光滑,随着Knudsen数的增加,微通道内气体流动Poiseuille数都将随之减小,但粗糙微通道中气动Poiseuille数大于光滑微通道.另外,粗糙微通道内的气体流动Poiseuille数受统计粗糙高度变化的影响较大,受分形维数变化的影响则较弱.
关键词:
Cantor集
,
粗糙
,
微通道
,
格子Boltzmann
吴嘉峰
,
陈永平
,
施明恒
,
肖春梅
,
张程宾
,
杨迎春
工程热物理学报
实验研究了三角形硅微通道中的流动冷凝.通道中的冷凝流型沿程主要有珠状流、环状流、喷射流和弹状-泡状流等.在同一通道中,喷射流位置随着工质流量的增大而延后;在相同蒸气入口雷诺数下,喷射流位置则随着通道尺度的增大而延后.喷射流频率随着蒸气入口雷诺数和冷凝液韦伯数的增大而增大.较小水力直径的三角形通道中的流动冷凝不稳定性较高.冷凝通道的壁面温度呈沿程下降趋势.在同一通道中,流动冷凝的平均冷凝传热系数和平均努塞尔数,皆随着蒸气入口雷诺数的增大而增大,通道尺度的减小显著强化冷凝传热.
关键词:
流动冷凝
,
硅微通道
,
流型
,
传热
刘向东
,
陈永平
,
张程宾
,
施明恒
工程热物理学报
本文基于VOF（Volume of Fluid）相界面追踪方法,建立了不可压缩W_1/O/W_2双乳液液滴动力学模型并进行了数值求解,模拟了双板平行剪切流条件下液滴在流场中的稳定变形与破碎过程。研究结果表明：液滴的稳定变形程度随着毛细数的增大而加剧,且双乳液内液滴的变形程度要明显小于液滴整体变形程度;液滴雷诺数为0.05时,存在一个0 57～0.58之间的临界毛细数,当液滴毛细数小于临界毛细数时,液滴只发生稳定变形,反之则发生破碎。
关键词:
双乳液液滴
,
剪切流
,
VOF方法
,
变形
,
破碎
马立胜
,
廖小雪
,
陈永平
,
李新红
,
廖双泉
材料科学与工程学报
以有机溶剂氯仿/甲醇为提取液,使用抽提方法从无氨新鲜天然胶乳中提取天然脂类物质。将所提取的脂类物质皂化分离出了β-谷甾醇。测试并分析了β-谷甾醇对天然橡胶（NR）、异戊橡胶（IR）老化性能及热稳定性的影响。实验结果表明,β-谷甾醇具有良好的抗氧化作用,是存在于NR中的天然防老剂,很好地改善了NR的老化性能,对IR也有良好的抗老化效果,并且从不同程度上提高了天然橡胶和异戊橡胶的热稳定性。
关键词:
天然胶乳
,
β-谷甾醇
,
老化性能
,
热稳定性
邓梓龙
,
陈永平
,
张程宾
,
施明恒
工程热物理学报
采用格子Boltzmann方法模拟了微通道在滑移区内不同Knudsen数下的微气体Poiseuille流，分析了微气体流动的速度分布以及流量与压降的关系，并给出了相对滑移长度和Poiseuille数随Knudsen数的变化特性。研究结果表明，微气体Poiseuille流的速度轮廓呈抛物线分布，但是边界速度大于0，出现速度滑移现象；随着Knudsen数的增加，微气体Poiseuille流的相对滑移长度也相应增加，摩擦阻力系数相应减小，微通道壁面对气体流动的影响逐渐减弱。
关键词:
格子Boltzmann方法
,
微通道
,
气体流动
吴梁玉
,
陈永平
,
施明恒
,
张林
工程热物理学报
本文基于VOF(Volume of Fluid)相界面追踪方法,建立了流动聚焦微通道中双乳液液滴形成的模型,研究了互不相溶的三种流体在微流控系统中形成双重液滴的典型物理过程,给出了双重液滴形成的典型工况,分析了流动参数和工质物性对液滴形成过程的影响.结果表明:双重乳液液滴形成过程可分为滴式与喷式两种模式;外流体流量增大时液滴形成模式由滴式转变为喷式,所形成的双重液滴尺寸减小;中间流体流量变化对液滴形成模式、所形成的双重乳液内液滴尺寸影响不明显,外液滴随中间流体流量增大而增大.
关键词:
双重乳液
,
微流控
,
VOF
,
多相流
张程宾
,
陈永平
,
杨迎春
,
施明恒
工程热物理学报
建立了恒受热面温度条件下构形树状小通道热沉中层流流动和换热的三维稳态模型,进行了数值求解,给出了热沉的流动压降、温度分布和热有效性,并与蛇形通道热沉进行了比较.研究结果表明,构形树状结构有效分散了冷却流体,强化了流动换热;与蛇形通道相比,构形树状通道不仅具有压降小的优势,而且其热有效性也远高于蛇形通道.
关键词:
构形
,
热沉
,
流动
,
传热
