摘要：微通道内的流动沸腾被公认为是一种极具潜力的高功率密度微电子设备/器件散热技术,但微通道的极限散热能力依赖于其下游的状态。为了进一步提升流动沸腾过程的传热特性并从根本上解决下游过早干涸的问题,基于逆流式微通道的概念,将传统顺流平行微通道(CPM)分为两段,提出并设计了短程逆流式微通道(SFCM)。实验研究了去离子水在质量流速为118~219 kg/(m^(2)·s)时,过冷度为50℃下的流动沸腾传热特性,并与传统顺流平行微通道的实验结果进行了对比。研究发现,与传统顺流平行微通道相比,短程逆流式微通道的临界热通量(CHF)和平均传热系数(HTC_(ave))分别实现了160.6%~204.4%和91.2%~115.4%的提升。同时,相较于传统顺流平行微通道,短程逆流式微通道的压降和泵功分别降低了76.9%~80.4%和44.9%~48.2%。更重要的是,短程逆流式微通道实现了沸腾不稳定性的有效抑制。

摘要：微通道内的沸腾两相流动是解决高热流密度下微电子设备散热最有潜力的手段之一。本文基于逆流式微通道热沉设计,实验研究了不同流量调配下逆流式微通道内的流动沸腾特性。讨论了流量分配对微通道内流动沸腾过程中传热特性、压降分布和壁面温度演化规律的影响。实验结果表明:当逆流式通道两侧的质量流量相同时,壁面呈现较好的温度均匀性,且两侧流动压降基本保持一致。两侧流量相差越大,其对应最大两相压降偏差越大。逆流式微通道的壁面温度分布和局部热点的位置可以通过改变两侧质量流量的大小实现有效控制。同时,微通道内流体的演化周期同样可以根据两侧质量流量的高低实现调控。

摘要：连通微通道(平行主通道由支流通道连通)流动沸腾传热具有优越的换热性能,但其传热传质强化机理尚不够明确,限制了其实际应用。鉴于此,本文基于流体体积函数(VOF)方法,对连通微通道内过冷流动沸腾进行二维非稳态数值模拟,研究了流场扰动、脱落汽泡与壁面间的薄液膜分布对微通道当地传热系数的影响规律。结果表明,连通微通道存在两种强化换热机理:支流通道脱落汽泡可增强主通道流场扰动,进而促进了通道热边界层再发展;脱落汽泡与热壁面间可形成薄液膜,该薄液膜减小了换热热阻。同时研究了支流通道倾角(θ)对连通微通道强化换热的影响,结果发现,不同θ时,连通微通道整体平均传热系数提高10.51%~17.66%,单个主通道平均传热系数最高可提升27.94%,且θ=45°时连通微通道具有最佳换热特性。该研究有望为芯片高效冷却结构的设计提供指导。

摘要：最小热阻原理为近年来火积理论中所提出的传热过程优化的新方法.本文基于最小热阻原理对组合式相变材料蓄热过程进行了优化.通过变分原理,获得了组合式相变材料最佳融化温度的通用表达式.在此基础上,进一步研究了相变材料数对火积耗散热阻和蓄热性能的影响,探讨了最小热阻原理用于组合式相变材料蓄热过程优化的可行性.定义了组合效率,考察了传热单元数和热容流率对火积耗散热阻的影响.结果表明,组合效率随相变材料数的增加逐渐提高,火积耗散热阻随传热单元数和热容流率的增加逐渐降低其提高与降低的幅度均逐渐减弱,该研究为组合式相变材料的遴选以及流动和结构参数的设计提供了理论指导.此外,基于最小热阻原理的优化分析,提出了相变蓄热过程的温差场均匀性原则,为组合式相变材料的优化提供了一种新的优化标准.

摘要：以聚硫酸铁(PFS)为混凝剂,微砂为载体颗粒,系统考察了采用加载絮凝-超滤联用工艺净化含高岭土、腐植酸和锑[Sb(Ⅲ)]的模拟原水过程中,不同PFS和微砂投加量条件下加载絮体形态特性以及其对超滤膜通量衰减、膜污染可逆性和宏观出水水质等的影响,并分析了膜污染机理.结果表明,PFS投加量对絮体形态及膜滤效能和膜污染影响显著,且投加量过少或过多均会产生不利影响,以30mg/L为宜;与不投加微砂的工况相比,加入微砂更易于形成大而结构较为松散的絮体,可有效削弱不可逆膜污染,并获得较为稳定的超滤出水水质;超滤末端膜比通量与絮体平均粒径呈良好的正相关性(R 2=0.8774),但因加载絮凝体系中引起分形维数变大的不同类型颗粒(包括小粒径范围絮体和未被加载絮体捕获的微砂)对超滤净水过程产生的影响各异,致使膜通量与分形维数的负相关性较差(R 2=0.5760).

摘要：基于粗粒化分子动力学方法模拟电驱动蛋白质过孔过程,研究纳米孔-水/纳米孔-蛋白质相互作用对电泳迁移率的影响;用操控式分子动力学模拟分析蛋白质在不同相互作用下过孔摩擦系数和摩擦阻力.研究发现:蛋白质黏附纳米孔壁面对其过孔特性影响并不明显,而纳米孔-水相互作用对蛋白质过孔电泳迁移率和摩擦系数影响较大.随纳米孔-水相互作用增强,纳米孔壁面与蛋白质附近水分子运动差异显现,蛋白质过孔摩擦阻力显著增大,过孔摩擦系数随之增大,进而影响蛋白质过孔电泳迁移率.所得结果可为纳米孔材料设计提供理论指导.

摘要：运用有限差分方法对一台设计工况下的层板发汗冷却推力室的壁温特性进行了数值模拟。计算结果表明：壁温相同情况下，发汗冷却推力室承受的燃气温度可比膜冷却方式提高约１０００℃；燃气温度相同时，发汗冷却推力室的壁温较非发汗冷却降低约５０％；层板室壁温度梯度集中在燃气侧；ｍ１／２越大，层板室壁内部换热效率越高，层板内壁温度越低，内、外壁温差越大。

摘要：传统星载桁架结构需通过驱动器实现展开/收拢动作,应用形状记忆复合材料可突破该限制。对新型可展桁架各组件进行热控方案设计,基于I-DEAS/TMG软件建立热分析数值模型,对桁架各组件在轨外热流以及温度场变化进行计算分析。结果表明:最外端桁架在轨运行4个周期后其温度场呈周期性变化特征;不同多层隔热材料(multi-layer insulation material,MLI)表面辐射特性对内/外端纵杆温度影响明显;热控方案能实现有效的在轨温度控制。

摘要：以聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,在加载絮凝(BF)与超滤(UF)组合工艺净水过程中,系统考察了PAM投加量和原水pH对膜通量衰减及污染可逆性等的影响,并结合加载絮体形态特征与膜污染的相关性,进一步探究了膜污染的生成机理。结果表明,PAM投加量对加载絮体形态、膜滤效能和膜污染的影响显著,且PAM投加量在不足或较大的情况下均会产生不利影响,应以0.3 mg·L-1为宜;在中性条件下的膜污染程度低于偏碱性条件下,而酸性条件下的膜污染程度最为严重,此时膜表面累积形成滤饼层与膜本身之间的静电作用主导膜污染;对于平均粒径大于0.75 mm、分形维数小于1.35的加载絮体,其粒径较大、结构较为松散时形成的滤饼层并不能有效缓解膜污染。从优化运行的角度来看,减少加载絮凝水样中溶解态污染物和未被捕获微砂颗粒的含量以及不含微砂的凝聚体的占比,成为延缓膜污染和稳定出水水质的关键。

摘要：分析了溶解氧浓度、污水中可生物降解有机物浓度及 NOX浓度、污泥龄、污泥处理方式等对污水生物除磷的影响 ,在此基础上提出了提高污水除磷效果的工程措施 。