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過冷水滴的結冰與碰撞及其耦合特性研究 版權信息
- ISBN：9787302606550
- 條形碼：9787302606550 ; 978-7-302-60655-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
過冷水滴的結冰與碰撞及其耦合特性研究 本書特色
本書入選“清華大學優秀博士學位論文叢書”系列。本書立足于實際需求，研究成果不僅可以揭示過冷水滴的碰撞與結冰耦合機理，還能為結冰預測、防除冰設計等工程實際應用提供指導，從而服務于相關的國家重大戰略需求，并在經濟領域發揮重要作用。
過冷水滴的結冰與碰撞及其耦合特性研究 內容簡介
生產生活中的宏觀結冰/霜等實際上是單個過冷小水滴與壁面作用而結冰并逐漸積累形成宏觀冰層的過程。為了減小結冰/霜導致的危害，本書對過冷水滴的結冰與碰撞特性開展研究，首先解耦研究靜置過冷水滴的結冰和常溫水滴的碰撞特性，然后耦合研究過冷水滴的碰撞結冰過程，*后基于單個過來水滴碰撞結冰的研究建立宏觀積冰模型。本書旨在闡明過冷水滴結冰與碰撞的耦合機理，理解過冷水滴碰撞結冰過程中的傳熱與流動機制，為改善結/防/除冰相關的工程應用提供理論基礎和技術參考。
過冷水滴的結冰與碰撞及其耦合特性研究 目錄
目錄
第1章引言
1.1研究背景與意義
1.1.1過冷現象
1.1.2結冰與結霜
1.1.3問題的提出
1.2研究現狀
1.2.1壁面靜置過冷水滴的結冰
1.2.2水滴的碰撞動力學特性
1.2.3過冷水滴的碰撞結冰
1.2.4宏觀積冰模型
1.2.5研究現狀小結
1.3研究內容
第2章實驗系統與數值模擬方法
2.1實驗系統及數據處理
2.1.1實驗系統介紹
2.1.2數據處理方法簡介
2.1.3誤差分析
2.2表面制備與表征
2.2.1不同接觸角表面的制備方法
2.2.2表面表征與潤濕性測量
2.3數值模擬方法
2.3.1VOF多相流模型
2.3.2凝固/融化相變模型
2.3.3動態接觸角模型
2.4本章小結
第3章壁面靜置過冷水滴的成核再輝特性
3.1水滴結冰與融化的實驗
3.1.1水滴的結冰過程
3.1.2已凍結水滴的融化過程
3.2成核實驗與結果分析
3.2.1降溫速率對成核實驗的影響
3.2.2系統誤差與成核隨機性分析
3.2.3成核溫度與成核率
3.3成核特性的影響因素
3.3.1體積效應
3.3.2時間效應
3.4再輝階段的理論分析
3.5本章小結
第4章壁面靜置過冷水滴的凍結特性
4.1凍結輪廓的理論模型
4.1.1初始階段
4.1.2成核再輝階段
4.1.3凍結階段
4.1.4模型驗證
4.1.5冷面溫度對水滴凍結的影響
4.2凍結階段的數值模擬
4.2.1幾何條件
4.2.2物理模型與邊界條件
4.2.3模擬參數選擇
4.2.4模擬結果與討論
4.3凍結時間
4.3.1影響因素分析
4.3.2凍結時間關系式
4.4本章小結
第5章常溫表面上水滴碰撞的實驗與模擬
5.1水滴碰撞的實驗
5.1.1實驗工況
5.1.2碰撞特性
5.1.3We數和接觸角對鋪展系數的影響
5.1.4We數和接觸角對高度系數的影響
5.1.5水滴振蕩
5.2水滴碰撞的*大鋪展系數及其對應時間
5.3橢球水滴碰撞的模擬
5.3.1物理模型與邊界條件
5.3.2網格無關性驗證
5.3.3模擬驗證
5.3.4碰撞參數的影響
5.4橢球水滴碰撞的*大鋪展系數
5.5本章小結
第6章冷面上過冷水滴碰撞結冰的實驗與模擬
6.1過冷水滴的碰撞結冰實驗
6.1.1實驗工況
6.1.2碰撞與結冰特征
6.2過冷水滴的碰撞結冰模擬
6.2.1過冷效應的引入
6.2.2物理模型與邊界條件
6.2.3網格無關性驗證
6.2.4模擬驗證
6.3模擬結果分析
6.3.1過冷效應的影響
6.3.2碰撞參數的影響
6.3.3碰撞結冰的形態
6.4本章小結
第7章宏觀變物性積冰模型
7.1物理模型
7.1.1霜冰物性參數
7.1.2控制方程與邊界條件
7.1.3模型求解
7.1.4不同模型的比較
7.1.5模型驗證
7.2結果與討論
7.2.1積冰特性
7.2.2來流參數對臨界狀態的影響
7.2.3來流參數對積冰特性的影響
7.3模型選擇
7.4本章小結
第8章總結與展望
8.1主要結論
8.2創新點
8.3后續工作展望
附錄冰、水與空氣的物性參數
參考文獻
在學期間發表的學術論文與研究成果
致謝
展開全部
過冷水滴的結冰與碰撞及其耦合特性研究 作者簡介
張旋，男，1991年出生于湖北隨州，2019年7月于清華大學能源與動力工程系（原熱能工程系）獲得工博士學位，現為南洋理工大學（新加坡）博士后（國家博士后國際交流計劃派出項目資助）。主要研究方向包括非平衡相變、過冷水結冰、液滴動力學等。已發表SCI/EI論文20余篇，曾獲得清華大學優秀博士論文、吳仲華優秀優秀研究生獎（中國工程熱物理學會）等。
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