一、论微重力弹-环状流转换的空隙率匹配模型（论文文献综述）
杨尚儒[1]（2021）在《地外人工光合成装置中的微流控研究》文中提出地外人工光合成装置是未来在火星生存提供维持人类生存所需的氧气和燃料的重要装置,目前国际上主要以Sabatier还原法再电解水或以传统工业系统装置高温化学还原和高温电解二氧化碳转化方式为主,但反应条件苛刻,能耗巨大;国内在原位资源利用装置的研制没有相应的研究报道,和国际水平相比仍有较大差距,因此,本研究以人工光合成技术作为原位资源利用,利用微流控技术精准控制二氧化碳和电解液的流动状态,从而使反应速率和反映效率得到巨大提升,具有能耗低、效率高的特点。首先,运用COMSOL5.6软件在不同的气液流速下绘制了流型图,选择Taylor流作为反应流型,建立了气泡生成和流动的数学模型以及压力驱动的数学模型,并且探究了在不同气液流速下的Taylor单元相关变化参数和气泡在管道中的运动变化。然后,运用仿真分析了不同气泡运用状态下的反应情况,观察了反应的仿真云图,运用液相传质系数、比表面积和定义的传质速率参数对反应情况进行了分析,再综合物理流动的相应结论有了初步参数组合。由于采用压力驱动,因此精准控制压力是反应能够稳定运行的基础,采用电磁式比例减压阀可以很好地满足这一要求。先对比例减压阀进行了数学建模,运用Matlab/Simulink模块搭建了减压阀的模型,进行了开环和闭环仿真,在不同入口压力、出口压力和流量下进行测试,最终通过建立双路阀压差稳定控制策略解决了双路阀单独控制压差过大的问题。最后,设计了微芯片的结构,确定了相关零件的材料,搭建了实验台,根据前文的仿真结果运用阻抗分析仪对实验进行了测试,最终确定在气相流速为0.083m/s,液相流速为0.167m/s,电压值设定为3.1V时的反应状态最佳,仿真结果和实验结果吻合。
黄娜[2]（2016）在《不同流场环境影响下管内气（汽）液两相流动与传热特性的数值研究》文中进行了进一步梳理气（汽）液两相流问题广泛地存在于自然界和工业界的诸多领域,密切关系着人民的生活和生产安全。流体的实际流动和传热效果受流体固有物理化学性质和流场环境的综合作用。流体的物理化学性质通常是可查询或可测量的,但是流场环境常常会主动或被动的发生改变,其中流场环境的被动改变往往是无法控制和难以预测的,最终造成流体流动和传热的实际真实值与理论预测值产生偏差。由于流场环境无时无刻不在影响甚至决定着内部流体的流动与传热特征,因此其研究重要性不言而喻。本文在考虑不同流场影响的基础上,借助数值方法的优越性,利用基于计算流体动力学（CFD）理论的商用计算软件平台Fluent,选择VOF多相流模型和RNG k-ε湍流模型求解气（汽）液相界面行为,通过编写用户自定义函数（UDF）添加汽、液质量和能量源项来考虑有相变发生时的质能传递问题。采用二阶迎风差分格式处理对流项,压力基分离求解方法选取PRESTO,利用PISO作为压力速度耦合算法。为了验证数学模型和自编程函数的准确性,文中选取多种途径的验证方式。采用的验证标准包括实验测量数据、经验修正公式以及理论推导公式等。对应流场环境下的对比显示,数值计算结果与已有数据结果表现出了较好的一致性,表示建立的数学模型能够准确处理一定流场环境影响下的流体流动与传热问题。根据工况不同选用的工质材料包括空气-水、水蒸汽-水和R134a蒸汽-液体三组混合物,对重力流场、压力流场和热载流场影响下管内气（汽）液两相流动与传热特性进行了较全面系统的研究分析。1.重力流场。建立了低重力流场下管内气液两相流的数值模型,分析了低重力环境下气（汽）液两相流的运动特性。低重力环境下惯性力、粘性力和表面张力的影响相对增强,成为流型形成和改变的主要因素,使低重力流场下的流型形状与常重力相比有显着差别。与常重力流场相同,气（汽）、液流速的增大会使流动压降提高,且重力加速度越小,气（汽）液流动压降越大。因此,常重力下预测气液两相流摩擦压降的均相流模型、Friedel模型和Chisholm模型都不能用于预测低重力环境下的压降结果。根据分液相Re数对低重力场流动重新分区,修正后的Chisholm关系式能够准确预测低重力流场下的流动压降。对于存在相界面波动的搅混流型,随着重力场的减弱,界面波波峰高度随之增大,界面波的形成周期随之延长,相界面稳定性随之增强。2.压力流场。根据高压环境特性,建立了高压流场下垂直管道内汽液两相流的数值模型。高压环境下的流型图分布与Hewitt和Roberts流型图的吻合度较差。高压环境下没有出现雾状流；弹状流区被压缩；泡状流区扩大,几乎覆盖了常重力流场下的泡状流区、弹状流区和部分雾状流区。对界面波动特性的研究显示,流场压力越大,界面波振幅越大、形成周期延长、相界面稳定性提高。对于搅混流,流场压力对管道中心速度场分布的影响不大。与常压环境相比,随着流场压力的增大,近壁面处局部速度场振荡的随机和紊乱程度有所减弱。以汽、液无量纲流速为轴建立坐标系,在垂直管道内的汽液逆流过程中,高压环境下淹没开始点呈二次函数分布,且分布方式与流场压力无关,文中采用最小二乘法回归得到了修正后的淹没开始点预测经验公式。全部携带点、流向反转点和有滞后现象的淹没消失点均呈线性分布。文中以常压流场为基准,讨论了流场压力对汽液逆流过程的影响。3.热载流场。通过添加汽、液质能源项,建立了热载流场下汽液两相流动和传热的数值模型。当下降液膜重新浸润裸露热壁时,液膜前沿接触角会发展为浸湿锋面。当壁面过热度达到一定值时,浸湿锋面与壁面分离,不再参与热壁的冷却换热。为了研究浸湿锋面的运动特征,文中定义了浸湿锋面的临界分离长度及其发生位置、临界分离高度以及保持分离的临界时长,文中以壁面热流密度和液膜Re数为变量,绘制了以上特征参数的分布图。对于下降液膜流动过程中的传热和运动特性,讨论的内容涉及核态沸腾的发生时间及位置、沸腾初期饱和汽泡的形成过程及其对液膜表面波动的影响,和下降液膜的传热状态分布等。不同工况下降膜表面换热系数的变化趋势是一致的,即从初始值逐渐下降,直至稳定在某一数值。本文计算范围内,相同入口液流量下的表面换热系数近似相等,与壁面热流密度无关。相同入口液流量工况下,壁面热流密度越高,初始表面传热系数变化梯度越大,最终达到的稳定值减小；但此过程所需要的发展时间几乎相同。
赵建福,彭超,李晶[3]（2010）在《微重力气液两相流动与池沸腾传热》文中研究指明综述了近年来中国科学院微重力重点实验室（国家微重力实验室）完成的一系列微重力气液两相流动与池沸腾传热方面的地基实验、飞行实验和理论研究等方面获得的主要成果.在微重力气液两相流动方面,提出了半理论Weber数模型用于预测微重力条件下气液两相弹-环状流转换,并采用Monte Carlo方法,针对气泡初始尺寸对泡-弹状流转换的影响进行数值研究.通过俄罗斯"和平号"空间站与IL-76失重飞机实验,获得了微重力下的气液两相流型图,与此同时在地面利用小尺度毛细管模型模拟了微重力气液两相流动特征.实验测量了微重力气液两相流压降,并基于微重力流动特性建立了一个泡状流压降关联模型.在微重力池沸腾传热方面,利用我国返回式卫星完成了两次空间实验,其中,第22颗返回式卫星搭载铂丝表面R113池沸腾实验采用控制温度的稳态加热方式,而实践8号育种卫星搭载平面FC-72池沸腾实验则采用控制加热电压的准稳态加热方式.同时,还进行了地面常重力和落塔短时微重力条件下的对比实验研究.观察到丝状加热表面微重力时轻微的传热强化现象,而平板加热表面微重力核态池沸腾低热流时传热强化、高热流时传热恶化.微重力实验中观察到气泡脱落前存在横向运动现象,据此分析了气泡行为与传热之间关系,并提出了一个预测丝状加热表面气泡脱落直径的半理论模型.旨在对相关领域的进一步发展和空间两相流系统的应用提供数据及理论支持.
薛聪,胡影影,黄争鸣[4]（2009）在《静电纺丝原理研究进展》文中研究指明纳米纤维具有直径小、比表面积大以及易于实现表面功能化的优点,受到广泛的关注。在众多制备纳米纤维的方法中,静电纺丝是一种高效的技术,其中同轴共纺技术由于能制备芯-壳（core-shell）结构的纳米纤维,也越来越引起人们的关注。本文介绍了基于电流体动力学的静电纺丝原理,讨论了静电纺丝相关原理研究进展,包括Taylor锥与喷射,纳米纤维的弯曲非稳定性,高聚物溶液/熔融体流动非稳定性,两相流流型及其转换,高聚物两相流流型及其转换,非牛顿流体流动非稳定性以及两种非牛顿流体分层流动等,最后指出了尚待解决的一些问题。
刘璿[5]（2008）在《微重力环境下质子交换膜燃料电池内两相流体动力学特性研究》文中认为1965年,质子交换膜燃料电池作为空间项目主电源首次应用于美国国家航空航天局的双子星载人飞船并登入太空。上世纪90年代起,质子交换膜燃料电池由于取得了技术上的突破,逐渐取代了碱性燃料电池在空间领域的应用。质子交换膜燃料电池由于其具有较高的能量转化效率高,零排放,运行温度低和燃料可再生等优点,有希望成为新一代的空间任务主电源。质子交换膜燃料电池技术在工程应用上的一个关键问题是液态水管理。目前,所有关于质子交换膜燃料电池内部液态水动态特性及其对电池性能影响的研究都是在地面常重力环境下进行。关于质子交换膜燃料电池在微重力环境中的运行特性未见公开发表物报道。微重力环境下气/液两相流呈现出与地面常重力环境迥然不同的特性,受气/液两相流动态特性的影响,微重力环境中的氢质子交换膜燃料电池的运行特性将与地面常重力环境不同。因此,研究氢质子交换膜燃料电池在微重力环境下的运行特性及其内部的流体管理则显得尤为重要。首先,本文建立了氢质子交换膜燃料电池流场内液态水传递的基本理论体系,采用理论分析和实验研究方法研究了氢质子交换膜燃料电池内液态水传递及两相流动的动态特性。其次,本文设计了新型紧凑式透明氢质子交换膜燃料电池,采用透明电池直接可视化方法,研究了具有单蛇形通道流场方位的氢质子交换膜燃料电池在短时微重力环境中的运行特性。全部微重力实验在中国科学院力学研究所国家微重力实验室完成,该实验室的落塔微重力实验设施为本文实验提供了3.6秒的短时微重力实验环境。最后,本文建立了燃料电池流道内气/液两相区环形膜状凝结数学模型,选用MATLAB软件编程进行数值求解,得到了描述氢质子交换膜燃料电池流道内凝结段两相流体动力学特性参量的数值结果。本文主要工作和取得的主要成果包括:1.对常重力环境下采用直接可视化方法研究氢质子交换膜燃料电池内两相流体动力学特性的公开发表物进行了全面回顾。2.理论分析与实验研究氢质子交换膜燃料电池阴极侧液态水流体动力学特性。建立氢质子交换膜燃料电池流场内液态水传递的基本理论体系,计算并预测液态水开始凝结的临界曲线,得到了由运行参数划分的单相区与两相区。实验研究氧气流量,运行温度,电池角度对氢质子交换膜燃料电池流场内两相流特性和电池性能的影响。3.设计并建立用于落塔短时微重力氢质子交换膜燃料电池实验系统,并实现实验系统中的电气与控制系统与落舱电气与控制系统对接。实验系统包括:物料供应,物料排放与回收系统,电池温度测控系统,数据采集系统,可视化拍摄系统。设计制作了发光二极管直流驱动电路照明系统。设计建立了实验系统设备的主,控电路系统。4.改进设计并加工了紧凑式轻型透明氢质子交换膜燃料电池。高性能稳定运行的透明燃料电池能够真实反应氢质子交换膜燃料电池的实际运行特性。校核计算了螺栓,螺纹强度以及螺杆在冲击载荷下抗剪切能力。5.研究了竖直角度放置的流道方位内,重力因素变化对不同运行工况下流场内两相流体动力学特性以及电池的伏安输出特性的影响。结果表明,电池外电路电阻为0.01?时,电池产水量较多。进入微重力环境后强化竖直流道上升段排水,消除流道淹没,电池性能得到提升。电池外电路电阻为0.03?时,电池产水量较少。进入微重力环境后,重力消失促进了液态水在竖直流道上升段的移动。但重力因素对液态水的动态特性及电池性能变化影响不一致。实验结果同时表明,重力因素变化越大,电池内的流动特性和电池输出特性变化越明显。6.研究了竖直角度放置的流道方位内,重力因素变化对不同运行工况下流场内两相流体动力学特性以及电池的伏安输出特性的影响。结果表明,水平角度放置的流道内液态水量较少,液态水主要以液滴形式存在。微重力环境下,液滴脱落直径将增大。在水平方位的流道内,短时微重力持续时间内产生的液态水滞留在流道空间内,降低电池性能。落舱入网瞬间形成15g左右的冲击加速度造成的超重作用,改变了氢质子的迁移方向,使电池电势暂时升高,电流降低。7.建立了燃料电池流道内气/液两相流动区环形膜状凝结数学模型,选用MATLAB软件编程进行数值求解,得到描述氢质子交换膜燃料电池流道内凝结段两相流体动力学特性参量的数值结果。结果表明,两相区长度受表面张力,气相主流速度和流道当量尺寸影响。流道当量尺寸减小,两相区长度减小;增大气相主流速度,两相区长度增加;表面张力增大,两相区长度增加。凝结过程受电池温度和环境温度影响。电池温度升高,凝结加速,凝结放热量增加;环境温度升高,凝结速度减慢,凝结放热量减小。
郝丽[6]（2007）在《气液两相流态对喷嘴物化特性影响的试验研究》文中认为在石油和化学工业中,经常会遇到气液两相混合物在环空管中的流动情况,例如在抽油井中,油、气、水混合物就是通过油管与抽油杆之间的环形空间流到地面的。气液两相流体在流道中流动时,由于流量、压力、两相物性和流道几何形状的不同,会形成各种不同的流动形态,简称流型。由于不同的流型具有不同的流体动力学特性,所以对流型的研究是非常重要的。本文在研究水平环空管内的流型之后,针对流型对喷嘴雾化特性又做了大量的试验研究,验证了泡状流是喷嘴雾化效果最佳的流型。因此,如何得出稳定泡状流,便成为喷嘴雾化效果至关重要的环节。针对气泡发生器的内部几何尺寸（包括气体注入孔的面积,气体注入部位和孔数,混和腔的长径比等参数）、操作参数（气压、液压、气液质量流量比等参数）、空间位置等因素对混合腔内部气泡流的形成和外特性的影响进行了大量试验研究。对结果分析发现:气液注入孔面积比、气体注入部位和孔数、混合腔长径比对气泡流的形成和稳定性有很大影响,气液压力差约为0.02～0.1MPa时,气液两相流量较小的时候,气泡流流型质量较好;气液压力差大于0.1MPa后,气泡流发生流型转换,气液两相流流型质量变差。
律翠萍[7]（2006）在《微重力下直接甲醇燃料电池阳极流场内两相流的实验研究》文中研究指明微重力科学应载人航天发展而迅速发展起来,是当今世界的前沿学科之一。微重力条件下的气液两相流动是空间技术领域必须解决的关键技术问题之一,具有重要的学术意义和重大的应用价值。燃料电池是一种通过电化学反应持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置,因其高比功率、高比能量,响应速度快、可大功率、长时间供电的特点,在航天领域中的应用又开始得到重视。在空间微重力环境中,质子交换膜燃料电池内部伴有电化学反应的两相流动将呈现出和常规两相流动迥然不同的特性,给燃料电池气液管理提出了新的挑战,成为质子交换膜燃料电池技术发展中亟待解决的关键技术问题之一。本文设计了透明的直接甲醇燃料电池,建立了燃料电池测试系统,并分别在常重力和微重力环境下利用可视化技术对直接甲醇燃料电池阳极两相流动以及流道内CO2气泡对电池性能的影响进行了研究。实验得到了微重力条件下直接甲醇燃料电池内部伴有电化学反应的气液两相流动图像和相应电性能等实验数据,揭示出了伴有化学反应的气液两相流特点、气泡生长与脱离规律以及重力因素对燃料电池性能的影响规律,为质子交换膜燃料电池在航天领域的应用提供了可靠的科学数据和设计与运控指导。本文的主要工作及取得的主要成果如下:1.建立了短时微重力落塔实验专用直接甲醇燃料电池性能测试系统。该测试系统与作者自行设计的透明燃料电池以及落塔系统共同构成了微重力环境下直接甲醇燃料电池阳极流道可视化的研究平台。该实验系统在测量和采集燃料电池电性能输出的同时,可实时观察燃料电池内部的两相流动。2.分别在常重力与微重力环境下,可视化研究了电流密度对直接甲醇燃料电池内CO2气泡和两相流流动的影响。研究表明,不管是在常重力条件下还是微重力条件下,随着电流密度增大,流道内气体量增多,气泡尺寸变大。但在微重力条件下,气泡的数量比常重力下明显增多,而且尺寸变大,气泡形状也由椭球形变为球形。同时,在微重力环境下电池的性能较常重力环境下有所下降,而且随着浓差极化程度的加深,性能下降的幅度越大。3.分别在常重力与微重力环境下,对电池温度对直接甲醇燃料电池内CO2
赵建福,解京昌,林海,胡文瑞[8]（2002）在《常重力和低重力条件下气液两相流实验研究》文中指出实验研究了常重力和低重力条件下水平方管内水气两相流型特征及其相互转换条件,实验中均观察到了泡状流、弹状流、弹-环状过度流及环状流等流型.发展了半理论Weber数模型以计入截面形状对弹状流-环状流转换的影响,较好预测了实验观测结果.此外,滑移流率模型可成功预测大Froude数水平两相泡状流-弹状流间的转换边界.
赵建福,解京昌,林海,胡文瑞,A.V.Ivanov,A.Yu.Belyaev[9]（2001）在《不同重力条件下气/液两相流实验研究》文中指出利用俄罗斯“和平号”空间站进行了国际上首次长时间微重力（１０－５ｇ）条件下气／液两相流型实验，并利用实验装置旋转产生的低重力（０．１ｇ和 ０．０１４ｇ）条件进行了低重力对比实验．实验结果和现有模型进行了比较，并通过比较不同重力条件下气／两相流型的特征，得到了两个气／液两相流型非重力依赖性准则。
赵建福[10]（2000）在《论微重力弹-环状流转换的空隙率匹配模型》文中研究指明对基于微重力条件下 ,气 /液两相弹状流滑移流率关系和光滑环状流动量平衡关系的弹 -环状流转换空隙率匹配模型的解的特征 ,进行了深入分析 .发现该模型具有双解、单解和无解三种情况 .由此阐明了该模型难以正确预测微重力条件下气 /液两相弹 -环状流转换条件的原因在于光滑环状流动量平衡关系的非客观性
二、论微重力弹-环状流转换的空隙率匹配模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、论微重力弹-环状流转换的空隙率匹配模型（论文提纲范文）
（1）地外人工光合成装置中的微流控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 原位资料利用装置研究进展 |
| 1.2.2 微重力下两相流的传质研究进展 |
| 1.2.3 微重力下两相流的流动特性研究进展 |
| 1.2.4 气液两相融合方法研究进展 |
| 1.2.5 国内外研究现状综述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 气液两相流物理流动过程研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气泡生成过程分析 |
| 2.2.1 气液两相流动分析 |
| 2.2.2 气液流体控制方程 |
| 2.2.3 气泡生成过程的压力流量关系 |
| 2.2.4 压力驱动下的数学模型 |
| 2.3 气液物理混合仿真分析 |
| 2.3.1 Taylor单元与气液速的关系 |
| 2.3.2 液膜与气液速的关系 |
| 2.3.3 气液循环与气液速的关系 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 气液两相流化学反应过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 化学反应控制方程 |
| 3.3 化学反应仿真研究 |
| 3.3.1 反应过程分析 |
| 3.3.2 流速对化学反应的影响 |
| 3.3.3 流速对传质系数的影响 |
| 3.4 综合反应仿真研究 |
| 3.4.1 阳极反应 |
| 3.4.2 参数优选 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 电磁铁式比例减压阀控制分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 比例减压阀的数学模型 |
| 4.3 比例减压阀的开环特性分析 |
| 4.4 比例减压阀的闭环控制研究 |
| 4.5 双路阀压差稳定控制策略研究 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 微反应系统搭建及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微芯片设计 |
| 5.3 系统装置搭建 |
| 5.3.1 系统装置组成 |
| 5.3.2 系统运行流程 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.4.1 气液两相流动分析 |
| 5.4.2 化学反应下的流动分析 |
| 5.4.3 实验结果 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）不同流场环境影响下管内气（汽）液两相流动与传热特性的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题来源及意义 |
| 1.2 流场环境影响方式及分类 |
| 1.3 流场环境影响作用研究现状与发展方向 |
| 1.3.1 几何结构流场的影响研究 |
| 1.3.2 重力环境流场的影响研究 |
| 1.3.3 压力环境流场的影响研究 |
| 1.3.4 热载环境流场的影响研究 |
| 1.4 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第2章 气液两相流动与传热的数值计算 |
| 2.1 CFD简述 |
| 2.2 FLUENT软件简介 |
| 2.3 气液两相流基本理论 |
| 2.3.1 主要参数 |
| 2.3.2 相间作用力 |
| 2.4 多相流模型的选择 |
| 2.5 气液两相流模型控制方程 |
| 2.5.1 控制方程 |
| 2.5.2 湍流模型 |
| 2.5.3 壁面函数法 |
| 2.6 气液两相流方程的求解 |
| 2.6.1 通用控制方程的离散 |
| 2.6.2 压力速度的耦合算法 |
| 2.7 初始条件和边界条件 |
| 2.7.1 初始条件 |
| 2.7.2 边界条件 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 重力流场环境对气液两相流动的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.2.1 垂直管道 |
| 3.2.2 水平管道 |
| 3.3 数值模拟 |
| 3.3.1 控制方程及离散方法 |
| 3.3.2 边界条件和网格划分 |
| 3.4 数值模型的对比验证 |
| 3.4.1 微重力流场环境下数值方法验证 |
| 3.4.2 部分重力流场环境下数值方法验证 |
| 3.4.3 常重力流场环境下数值方法验证 |
| 3.5 重力流场对水平管内气(汽)液两相流型的影响 |
| 3.6 重力流场对水平管内气液两相流压降值的影响 |
| 3.7 重力流场对垂直管内汽液搅混流相界面波动特性的影响 |
| 3.7.1 界面波振幅高度 |
| 3.7.2 界面波的形成周期 |
| 3.7.3 气液相界面稳定性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 压力流场对汽液两相流动的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.3 数值模拟 |
| 4.3.1 控制方程及离散方法 |
| 4.3.2 边界条件和网格划分 |
| 4.4 数值模型的对比验证 |
| 4.4.1 实验(1) |
| 4.4.2 实验(2) |
| 4.5 压力流场对垂直管内汽液两相流型分布的影响 |
| 4.5.1 计算工况 |
| 4.5.2 压力流场对泡状流与弹状流分布的影响 |
| 4.5.3 压力流场对搅混流与环状流分布的影响 |
| 4.6 压力流场对汽液相界面波动特性的影响 |
| 4.6.1 计算工况与数值结果 |
| 4.6.2 界面波振幅 |
| 4.6.3 界面波周期 |
| 4.6.4 相界面稳定性 |
| 4.6.5 搅混流速度场分布 |
| 4.7 压力流场对汽液两相逆流过程的影响 |
| 4.7.1 淹没开始点 |
| 4.7.2 全部携带点和流向反转点 |
| 4.7.3 淹没消失点 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 热载流场对下降液膜流动与传热的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 物理模型 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.3.1 控制方程 |
| 5.3.2 网格划分 |
| 5.3.3 边界条件 |
| 5.3.4 基于UDF的沸腾模拟实现 |
| 5.4 数值模型的对比验证 |
| 5.4.1 与经验修正公式对比验证 |
| 5.4.2 与实验结果对比验证 |
| 5.5 浸湿锋面 |
| 5.5.1 浸湿锋面形成过程 |
| 5.5.2 浸湿锋面流型比较 |
| 5.5.3 浸湿锋面的特征参数分布 |
| 5.6 降膜流动沸腾 |
| 5.6.1 汽泡的形成过程 |
| 5.6.2 核态沸腾发生的时间及位置 |
| 5.6.3 下降液膜核态沸腾的影响因素 |
| 5.7 汽液相界面运动特性 |
| 5.7.1 相界面波动特性 |
| 5.7.2 汽泡对相界面波动的影响 |
| 5.8 降膜冷却传热特性 |
| 5.8.1 平均表面传热系数分布 |
| 5.8.2 下降液膜传热方式 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）静电纺丝原理研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 静电纺丝实验装置与基本原理 |
| 1.1 电纺过程 |
| 1.2 静电纺丝原理研究 |
| 1.2.1 Taylor锥与喷射理论 |
| 1.2.2 纳米纤维的弯曲非稳定性 |
| 1.2.3 高聚物溶液/熔融体流动的非稳定性 |
| 2 同轴静电纺丝 (coaxial electrospinning) 流体动力学 |
| 2.1 纺丝原理 |
| 2.2 微重力下两相流流型与流型转换 |
| 2.2.1 微重力条件下两相流流型 |
| 2.2.2 微重力条件下两相流流型转换 |
| 2.3 两种高聚物溶液/熔融体的分层流动 |
| 3 小结 |
（5）微重力环境下质子交换膜燃料电池内两相流体动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.3 燃料电池在航空航天领域的应用 |
| 1.4 航天燃料电池的研究现状 |
| 1.5 航天燃料电池在中国的发展 |
| 1.6 小结 |
| 第2章 研究背景与方法 |
| 2.1 氢质子交换膜燃料电池电化学原理 |
| 2.2 常重力下氢质子交换膜燃料电池内流体动力学特性研究回顾 |
| 2.2.1 PEMFC 内流动可视化研究方法 |
| 2.2.2 PEMFC 内流动可视化研究回顾 |
| 2.3 微重力两相流研究回顾 |
| 2.3.1 微重力环境 |
| 2.3.2 微重力两相流研究回顾 |
| 2.4 微重力下质子交换膜燃料电池内流体动力学特性研究 |
| 2.5 本文工作内容 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 实验系统 |
| 3.1 实验系统原理 |
| 3.2 实验系统及装置 |
| 3.2.1 物料供排系统 |
| 3.2.2 电池运行温度测控系统 |
| 3.2.3 数据采集系统 |
| 3.2.4 模拟电路系统 |
| 3.2.5 电池性能测试系统 |
| 3.2.6 透明氢质子交换膜燃料电池 |
| 3.2.7 拍摄系统 |
| 3.3 实验系统稳定性 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 PEMFC 阴极流动特性分析 |
| 4.1 PEMFC 内的两相流现象 |
| 4.2 PEMFC 流场内液态水传递理论分析 |
| 4.2.1 空气为氧化剂 |
| 4.2.2 氧气为氧化剂 |
| 4.3 PEMFC 流场液态水分布 |
| 4.4 运行参数对 PEMFC 两相流的影响 |
| 4.4.1 温度的影响 |
| 4.4.2 流量的影响 |
| 4.4.3 运行电流的影响 |
| 4.4.4 流道方位的影响 |
| 4.4.5 水平流道方位下温度的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 微重力环境下竖直流道内两相流动特性及其对电池性能的影响 |
| 5.1 R=0.01Ω浓差极化区 |
| 5.1.1 O_2-60ml/min T-35℃ |
| 5.1.2 O_2-60ml/min T-65℃ |
| 5.1.3 O_2-120ml/min T-35℃ |
| 5.1.4 O_2-120ml/min T-65℃ |
| 5.2 R=0.03Ω欧姆极化区 |
| 5.2.1 O_2-60ml/min T-35℃ |
| 5.2.2 O_2-60ml/min T-65℃ |
| 5.2.3 O_2-120ml/min T-35℃ |
| 5.2.4 O_2-120ml/min T-65℃ |
| 5.3 结论 |
| 第6章 微重力环境下水平流道内两相流动特性及其对电池性能的影响 |
| 6.1 R=0.01Ω浓差极化区 |
| 6.1.1 O_2-60ml/min T-35℃ |
| 6.1.2 O_2-60ml/min T-65℃ |
| 6.1.3 O_2-120ml/min T-35℃ |
| 6.1.4 O_2-120ml/min T-65℃ |
| 6.2 R=0.03Ω欧姆极化区 |
| 6.2.1 O_2-60ml/min T-35℃ |
| 6.2.2 O_2-60ml/min T-65℃ |
| 6.2.3 O_2-120ml/min T-35℃ |
| 6.2.4 O_2-120ml/min T-65℃ |
| 6.3 结论 |
| 第7章 燃料电池流道内环形膜状凝结数值模拟 |
| 7.1 可视化实验结果 |
| 7.2 物理模型 |
| 7.3 数学模型 |
| 7.4 数值方法 |
| 7.5 MATLAB 微分方程数值解法分析 |
| 7.6 模型求解 |
| 7.7 结果与讨论 |
| 7.7.1 流道尺寸的影响 |
| 7.7.2 电池温度的影响 |
| 7.7.3 环境温度的影响 |
| 7.7.4 气相流速的影响 |
| 7.7.5 表面张力的影响 |
| 7.8 结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）气液两相流态对喷嘴物化特性影响的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展动态 |
| 1.2.1 气液两相流特点 |
| 1.2.2 气液两相流特性参数 |
| 1.2.3 气液两相流流型的分类 |
| 1.2.4 气液两相流流型及流型识别的研究进展 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第2章 实验装置和实验方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 供水系统 |
| 2.1.2 实验管段 |
| 2.1.3 图像采集系统 |
| 2.2 实验参数测量及换算 |
| 2.2.1 实验参数测量 |
| 2.2.2 实验参数范围 |
| 2.2.3 实验参数换算 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 高速摄像法及其图像处理的PTV 技术 |
| 2.4 实验中存在的问题 |
| 2.4.1 流量计读数问题 |
| 2.4.2 测压点压力波动问题 |
| 2.4.3 高速摄像法图像处理问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于图像处理的两相流流型的辨识 |
| 3.1 气液两相流流型识别方法概述 |
| 3.1.1 流型的理论预测法 |
| 3.1.2 压力波动信号处理分析法 |
| 3.1.3 过程层析成像法 |
| 3.1.4 高速摄影法 |
| 3.2 气泡识别图像处理 |
| 3.2.1 利用差影法减少背景噪音 |
| 3.2.2 图像的二值化处理 |
| 3.3 两相流流型辨识 |
| 3.3.1 气泡特征分析 |
| 3.3.2 气泡运动速度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水平环空管内流型 |
| 4.1 水平环空管内实验现象概述 |
| 4.2 水平环空管内流型 |
| 4.2.1 分散泡状流 |
| 4.2.2 分层流 |
| 4.2.3 间歇流 |
| 4.2.4 气团状流 |
| 4.3 流型转换机理 |
| 4.3.1 分层流或泡状流到弹状流的转换 |
| 4.3.2 光滑分层流到波状分层流的转换 |
| 4.3.3 波状流到团状流的转换 |
| 4.3.4 团状流向小气泡分散在液相中的弥散流的转换.. |
| 4.4 各流型的流动特性 |
| 4.4.1 气泡流 |
| 4.4.2 环状流 |
| 4.4.3 团状流 |
| 4.5 实验数据 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 水平环空管内泡状流场研究 |
| 5.1 气泡的形成 |
| 5.2 气泡的长大 |
| 5.3 气泡的稳定性 |
| 5.4 内部流场数学描述 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 气液两相流流型对喷嘴雾化特性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有关气泡雾化方法和雾化机理的研究 |
| 6.3 气泡雾化特性评价参数 |
| 6.3.1 雾滴分布特性 |
| 6.3.2 雾化粒度 |
| 6.3.3 喷雾锥角 |
| 6.4 实验系统及相关参数 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 主要符号表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历，本人在学期间的研究成果 |
（7）微重力下直接甲醇燃料电池阳极流场内两相流的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 燃料电池概述 |
| 1.2 燃料电池技术在航天领域的发展及应用 |
| 1.3 微重力环境下热物理问题研究及研究现状 |
| 1.3.1 微重力和微重力环境 |
| 1.3.2 微重力环境下的热物理问题 |
| 1.3.3 微重力环境下的热物理问题研究现状 |
| 1.4 微重力实验设施 |
| 1.5 伴有化学反应的直接甲醇燃料电池阳极气液两相流动 |
| 1.5.1 直接甲醇燃料电池 |
| 1.5.2 直接甲醇燃料电池阳极气液两相流动研究现状 |
| 1.6 本论文的工作重点 |
| 1.7 小结 |
| 第2章 实验用燃料电池的设计与制造 |
| 2.1 极板及其流场设计 |
| 2.2 电池端板及其它部件 |
| 2.3 膜电极组件 |
| 2.4 燃料电池的组装 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 实验系统的设计、建立及调试 |
| 3.1 落塔实验对燃料电池测试系统的特殊要求 |
| 3.2 燃料电池测试系统的设计和建立 |
| 3.2.1 阳极供液及排放系统 |
| 3.2.2 阴极供气及排放系统 |
| 3.2.3 加热及温度控制系统 |
| 3.2.4 压力测量系统 |
| 3.2.5 实验用燃料电池 |
| 3.2.6 外电路负载及电流、电压的测量 |
| 3.2.7 拍摄系统及图像录录系统 |
| 3.2.8 数据采集系统 |
| 3.2.9 供电系统及控制系统 |
| 3.2.10 支撑系统及固定与缓冲系统 |
| 3.3 微重力实验设施——落塔系统 |
| 3.3.1 落塔 |
| 3.3.2 落舱系统 |
| 3.3.3 提升释放系统 |
| 3.3.4 回收系统 |
| 3.3.5 测控系统 |
| 3.4 实验系统的调试 |
| 3.4.1 燃料电池测试系统的调试 |
| 3.4.2 燃料电池测试系统与落塔系统配合使用的调试和试运行 |
| 3.5 实验步骤 |
| 3.5.1 准备实验供料 |
| 3.5.2 组装燃料电池 |
| 3.5.3 吹扫管路 |
| 3.5.4 新的膜电极组件的初始化 |
| 3.5.5 测试过程 |
| 3.5.6 清洗电池 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 不同电流密度下阳极气液两相流的可视化研究 |
| 4.1 常重力环境下阳极气液两相流的可视化研究 |
| 4.1.1 阳极气液两相流动 |
| 4.1.2 电性能 |
| 4.2 微重力环境下阳极气液两相流的可视化研究 |
| 4.2.1 阳极气液两相流动 |
| 4.2.2 电性能 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 不同电池温度下阳极气液两相流的可视化研究 |
| 5.1 常重力环境下阳极气液两相流的可视化研究 |
| 5.1.1 阳极气液两相流动 |
| 5.1.2 电性能 |
| 5.2 微重力环境下阳极气液两相流的可视化研究 |
| 5.2.1 阳极气液两相流动 |
| 5.2.2 电性能 |
| 5.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）常重力和低重力条件下气液两相流实验研究（论文提纲范文）
| 1 实验装置 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 流型特征 |
| 2.2 泡状流·弹状流转换 |
| 2.3 弹状流-环状流转换 |
| 3 结论 |
四、论微重力弹-环状流转换的空隙率匹配模型（论文参考文献）
- [1]地外人工光合成装置中的微流控研究[D]. 杨尚儒. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]不同流场环境影响下管内气（汽）液两相流动与传热特性的数值研究[D]. 黄娜. 华北电力大学(北京), 2016(02)
- [3]微重力气液两相流动与池沸腾传热[J]. 赵建福,彭超,李晶. 力学进展, 2010(04)
- [4]静电纺丝原理研究进展[J]. 薛聪,胡影影,黄争鸣. 高分子通报, 2009(06)
- [5]微重力环境下质子交换膜燃料电池内两相流体动力学特性研究[D]. 刘璿. 北京工业大学, 2008(08)
- [6]气液两相流态对喷嘴物化特性影响的试验研究[D]. 郝丽. 中国石油大学, 2007(S2)
- [7]微重力下直接甲醇燃料电池阳极流场内两相流的实验研究[D]. 律翠萍. 北京工业大学, 2006(12)
- [8]常重力和低重力条件下气液两相流实验研究[J]. 赵建福,解京昌,林海,胡文瑞. 中国科学E辑:技术科学, 2002(04)
- [9]不同重力条件下气/液两相流实验研究[J]. 赵建福,解京昌,林海,胡文瑞,A.V.Ivanov,A.Yu.Belyaev. 工程热物理学报, 2001(03)
- [10]论微重力弹-环状流转换的空隙率匹配模型[J]. 赵建福. 应用基础与工程科学学报, 2000(04)