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  • 简介:运用分子动力学方法对高分子稀溶液进行了模拟,分析了链长、溶液密度对高分子链构象参数和动态特性的影响。模拟结果表明:高分子链的构象参数随溶液密度的增大而减小,随着链长的增加逐渐增大,但增大的倍数逐渐减小;链长的增加和溶液密度的增大限制了高分子链的随机运动能力,但当链长增加到一定程度后,链长对随机运动能力的影响逐渐减弱;高分子链的松弛时间随着链长的增加和溶液密度的增大而增大。

  • 标签: 分子动力学 高分子链 构象参数 动态特性
  • 简介:形论是当代兴起的非线性科学的一个重要组成部分.简要地阐述了形论形的特征,解释了几何学中的维和物理学中的量纲的不同涵义.把形论分数维的概念扩展应用到沸腾传热中的非线性问题的分析中,结合沸腾传热的操作特征和基本原理,以沸腾传热中的推动力△Tsat作为一个动力学维,进行了q-△TDfsat的标绘;对Df的物理意义作了分析和探讨.

  • 标签: 沸腾传热 物理学 非线性问题 几何学 非线性科学 分形
  • 简介:多孔介质中热量传递与多孔介质内部的几何结构有密切的关系,讨论了多孔介质的形结构和相关的形维数,利用能量方程,导出了形维数为D的有限尺度多孔介质中的广义热传导方程,在此基础上,假定热量在多孔介质中的传导路线也是一种形结构,提出了一个筒化的多孔介质并联通道形导热模型,求出了基于形理论的多孔介质有效导热系数表达式。

  • 标签: 分形模型 热传导 导热系数 多孔介质
  • 简介:根据纤维体内部分形结构特点,建立了隔热纤维体的热导率形模型,并分析了空隙率、孔隙面积分形维数和孔隙曲线形维数等对其热导率的影响。通过对硅酸铝纤维SEM图像的处理,得到了不同密度下硅酸铝纤维的孔隙面积和孔隙通道曲线的形维数,并据此计算了硅酸铝纤维的热导率。实验结果验证了形热导率模型的正确性。

  • 标签: 分形 隔热纤维 模型 热导率
  • 简介:阐述了液冷凝强化冷凝传热的原理,从理论上分析了该技术能同时实现强化传热和降低压降的可行性。该结论在微通道平行流冷凝器上得到了实验证实:与常规的微通道平行流冷凝器(PFMC)对比表明,在当量直径为1.05mm、管内工质的质量流量为633~770kg/(m~2·s)的微通道中,当冷凝温度分别为45和50℃时,微通道液冷凝器(LSMC)的管内传热系数分别提高了3.7%~6.7%和2.3%~6.1%,压降分别降低了45.5%~49.5%和51.9%~52.6%,惩罚因子(Fp)分别降低了46.5%~52.7%和52.6%~56.7%。当进口流量达到一定值时,液冷凝技术器能同时实现强化传热和降低流阻,有较好的综合热力性能。

  • 标签: 气液分离 分液冷凝器 强化换热 降低流阻 惩罚因子
  • 简介:利用现有维里状态方程计算热物理性质有较大的误差,通过对势能模型函数的改进,提高了维里状态方程的计算精度,拓展了维里状态方程的应用范围,并从理论上提出了一种改进势能模型的新方法.

  • 标签: 流体热力学 维里状态方程 势能模型函数 分子间势能
  • 简介:为了研究甲烷在纳米尺度狭缝中的吸附特性,采用分子动力学模拟的方法研究了温度、压力以及狭缝表面的水滴对甲烷吸附情况的影响。研究表明:降低温度和增大压力均能使吸附相的密度增大、吸附层的层数增加、吸附区扩大;升高压力将使吸附作用减弱,温度较低时,升高温度将使吸附作用增强,温度较高时,升高温度将使吸附强度减弱;狭缝表面存在水滴时,狭缝对甲烷的吸附作用被明显削弱。

  • 标签: 页岩气 分子动力学模拟 吸附特性 体系压力
  • 简介:利用分子动力学方法对铜-氩纳米流体和基础流体在不同剪切速度下的纳米尺度的Couette流进行模拟计算。结果表明:在纳米尺度通道内,纳米流体流动过程中颗粒存在旋转运动和平移运动,从而加强湍流效果,强化传热并影响整个流动区域内的流动速度分布,造成纳米流体速度呈非线性分布。壁面和纳米颗粒表面都会形成一层排布更为规则的液体原子吸附层,吸附层内液体分子在流体流动过程中一直伴随着壁面和纳米颗粒进行运动,且吸附层具有"类固"特性,可以增强纳米流体的传热能力。

  • 标签: 纳米通道 纳米流体 流动特性 分子动力学
  • 简介:采用分子动力学方法对纳米尺度下氩液滴在氩蒸气中蒸发过程进行了模拟,其中液相分子采用球形截断的Lennard-Jones势能函数描述。模拟过程首先在三维模拟空间产生准稳态平衡的液滴和周围气相环境,随后控制液滴的外界物理条件形成蒸发现象,同步记录气液两相分子坐标和动量变化,从微观信息中统计计算出相应的宏观物理信息。研究了蒸发初始液滴半径的不同研究其对液滴蒸发过程的影响,结果表明纳米尺度下液滴蒸发现象与微米以上尺度液滴蒸发现象存在差异;引入等效辐射能的概念在分子动力学方法中实现了对辐射能传递过程的模拟,证实了辐射传递能量会对纳米尺度液滴蒸发过程产生很大的影响。

  • 标签: 蒸发 分子动力学 液滴初始半径 等效辐射能
  • 简介:对倾斜角20°有34根管子的周向重叠三螺旋折流板换热器进行了数值模拟研究,通过在三螺旋折流板换热器壳侧通道内偏心纵向切面和横切面以及六边形纵向切面上速度矢量流场和压力云图的叠加展示,不仅呈现了壳侧总体螺旋速度的周向分量的轨迹,而且从所呈现的轴向和径向速度分量揭示了二次流和相邻折流板v型缺口处逆向泄漏的踪迹.研究结果表明:流体在螺旋通道内在离心力作用下呈现向外扩张的流动趋势,然后在外围高、中心低的压力分布作用下沿着靠近折流板附近的流速较低的区域向心流动返回轴中心,形成单涡型迪恩二次流;二次流增强了流体的掺混,从而有利于强化传热.

  • 标签: 三分螺旋折流板换热器 壳侧流场 二次流 数值模拟 V型缺口漏流
  • 简介:扩散系数在化工设计和研究中是不可缺少的传递特性.但其数据却相对缺乏,因此需要寻找一种方法来预测这个特性就显得十重要.利用分子动力学方法模拟了简单流体的自扩散系数.模拟分别采用Green-Kubo法(VACF:velocityautocorrelationfunction)和Einstein法(MSD:meansquaredisplacement).模拟结果与实验数据吻合较好,误差在10%左右.两种方法的平均值与实验结果误差在7%左右.同时还模拟了流体自扩散系数随温度的变化关系.结果表明,自扩散系数与温度满足Arrenhius关系,数据相关性在0.99以上,计算得到的自扩散激活能分别为1258J/mol(VACF)、1272J/mol(MSD)和平均值1265J/mol.

  • 标签: L-J流体 分子动力学 自扩散系数 数值模拟 激活能
  • 简介:二氧化碳捕集及封存(CCS)技术以其减少碳排放量的高效性,成为各国解决碳排放问题的首要选择。通过分子动力学模拟方法,探究了地质封存环境下,在不同岩石结构表面,二氧化碳中混入甲烷对润湿性的影响规律。结果表明:在温度为318.00K、压力为20MPa的环境下,二氧化碳中混入摩尔分数为20%的甲烷,对水在结构分别为Q~3和(Q~3+Q~4)岩石表面的接触角均无显著影响。

  • 标签: CO2地质封存 润湿性 咸水层 分子动力学模拟