一、沿不同垂直表面进行层流膜状冷凝的研究（论文文献综述）
闵芃[1]（2021）在《冰晶模板法设计石墨烯气凝胶结构及其相变储能和传感应用研究》文中研究指明石墨烯气凝胶因其轻质多孔,导电导热等性质非常适合用于相变材料和力学传感材料。但是,一般的石墨烯气凝胶孔结构为无规取向,这为它在这两个领域的应用带来了影响。对于相变材料而言,石墨烯气凝胶内部片层的无规取向使得石墨烯高导热的性能得不到有效发挥,从而降低了其对相变复合材料热导率增强的效果。另一方面,对于力学传感材料而言,石墨烯气凝胶的无规结构使得其力学强度提高,影响其灵敏度。同时,无规结构中含有大量应力集中点,削弱了石墨烯气凝胶的弹性。因此,如何设计和构筑石墨烯气凝胶的孔结构从而更好的利用石墨烯的优良性能是十分重要的。本论文围绕此展开,利用冰晶作为模板,通过设计冷冻模具,调节温度梯度,从而对石墨烯气凝胶孔结构进行设计,制备了一系列具有各向异性孔结构的石墨烯气凝胶。各向异性石墨烯气凝胶特殊的孔结构使得其作为相变材料和力学传感材料时表现出了优良的性能,具体研究内容如下:（1）定向冷冻法制备高品质石墨烯气凝胶及其快速存储太阳能的相变复合材料:石墨烯气凝胶作为良好的导热填料一般可填充到相变材料中提高其热导率。然而,其无规取向的孔壁使得石墨烯本身优异的面内热传导性能得不到有效发挥。因此,本工作通过定向冷冻氧化石墨烯和聚酰胺酸的复合悬浮液并冷冻干燥,随后进行酰亚胺化和石墨化的方法制备具有垂直孔道的石墨烯气凝胶。在定向冷冻过程中,冰晶由悬浮液底部向顶部生长,悬浮液颗粒被冰晶排开和挤压形成垂直取向孔壁。随后在石墨化处理后,氧化石墨烯和聚酰胺酸转化成石墨烯。在该体系中,氧化石墨烯起到了三重作用。第一,氧化石墨烯的引入使得气凝胶的形貌发生层状-柱状转变,并使得孔径发生降低;第二,氧化石墨烯的引入诱导聚酰亚胺发生石墨化,提高产物中石墨烯品质;第三,氧化石墨烯的引入阻止了气凝胶在石墨化过程中的过度热收缩。这三个作用使得其相变复合材料同时具有优良尺寸稳定性,高热导率和高相变焓保留率。所制备得到的相变复合材料在相变焓保留率达到98.7%的同时垂直方向热导率达到了8.87 W m-1K-1.由于其垂直方向上具有高热导率的特点,因此该相变复合材料适合将太阳光转化成热量并存储在相变复合材料内部。其在光热存储应用中表现出了快速储热和温度均一的特点。（2）双向冷冻法制备层状石墨烯气凝胶及其高灵敏度压敏传感器与弯曲传感器:石墨烯气凝胶本身具有较好的压缩回弹特性,同时又是优良的导体,因此被用于作为压敏传感材料。然而,其无规取向的孔结构一方面提高了石墨烯气凝胶的力学强度,降低其灵敏度,另一方面产生了大量应力集中点,降低其弹性。因此,本工作利用双向冷冻法设计层状石墨烯气凝胶,用作压敏传感材料。通过特殊的模具设计,氧化石墨烯悬浮液在冷冻时内部产生了两个互相垂直的温度梯度。在这两个温度梯度的共同作用下,冰晶会沿着这两个方向所构成的平面平行生长,并排开悬浮液中的氧化石墨烯,形成互相平行的片层结构。随后再通过热处理将氧化石墨烯气凝胶还原成石墨烯气凝胶。一方面,层状石墨烯气凝胶内部孔壁间桥连较少,可以大幅削弱该方向的力学强度,从而提高灵敏度;另一方面,层状石墨烯气凝胶内部应力集中点较少,当其受到压缩应力时可将应力传导到整个凝胶中,保留了石墨烯气凝胶的弹性。因此,相比于无规和定向石墨烯气凝胶,层状石墨烯气凝胶的灵敏度最高,达到了-3.69 k Pa-1.层状石墨烯气凝胶的高灵敏度使得其作为压敏传感器时可以检测低至0.15 Pa的微小应力,并且在液氮中亦可应用。除此之外,该压敏传感器还可用于检测2000 Hz高频应力和声波频率。而由于该气凝胶层间桥连较少,因此其易切割成气凝胶薄片用于组装弯曲传感器。该弯曲传感器可用于检测人体运动和脉搏频率,检测下限可达0.29o.（3）限域冷冻法制备具有高回弹和高拉伸性的蛇形石墨烯气凝胶及其力学传感性能:石墨烯气凝胶的回弹特性一般体现在抗压缩应力时,而其对抗拉伸应力时则容易断裂,这限制了其作为力学传感材料的应用。因此,本工作利用氧化石墨烯/聚酰胺酸混合悬浮液为原料,采用空间限域冰晶模板法设计具有宏观蛇形结构的石墨烯气凝胶并用作力学传感材料。在普通的无规冷冻中引入特殊的铜质叉指模具,使得石墨烯气凝胶本身具有宏观的蛇形结构。这种蛇形结构赋予了该气凝胶良好的拉伸弹性。另一方面,铜质叉指模具将悬浮液分割成了多层薄层区域。在这些薄层区域中,冰晶沿垂直于叉指面的方向生长并排开和挤压悬浮液颗粒,形成垂直于叉指面的取向结构。这种取向结构为气凝胶带来了压缩回弹性能。因此,该气凝胶同时具有良好的拉伸回弹和压缩回弹性能。这种特殊的结构不仅赋予了其特殊的回弹性能,而且大幅增强了其灵敏度。该气凝胶的压缩灵敏度高达-58.0 k Pa-1,而拉伸灵敏度高达2150.6 k Pa-1.这使得其可用于检测弯曲机器人的弯曲方向。
吴声豪[2]（2021）在《石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用》文中研究指明光热转换是一种清洁的太阳能利用技术,其中,光热蒸发是广泛涉及且非常重要的热物理过程。太阳辐射具有能流密度低和间歇性的特征,使基于体相加热的小型光热蒸发系统存在温度响应慢、能量效率低的问题。光热局域化界面蒸发（photothermal interfacial evaporation by heat localization）将能量集中在液体与空气的界面,使局部区域发生快速升温和汽化,可显着提升光热蒸发的温度响应和能量效率,在小型分布式海水淡化、蒸汽灭菌、污水净化等场景展现出应用潜力。光热局域化界面蒸发涉及光能与热能的转换、固相与液相的热传递、分子和离子的输运等,深入理解以上能质传输过程的机理是指导开发光热材料、优化光热蒸发性能和设计热局域化系统的关键。与此同时,光热材料的微小化,如纳米薄片,可能会导致其光学、热学规律偏离已有的体材料特征,产生特殊的现象,如尺寸效应和边缘效应,但现有理论还无法充分解释这些现象,因此需要开展更多的研究工作,以推进纳米光热转换和热局域化界面蒸发理论体系的发展和完善。本论文聚焦于“光热局域化界面蒸发”过程所涉及的光热学问题,以石墨烯基光热材料为主要研究对象,运用密度泛函理论和分子动力学模拟,结合实验检测和微观表征,深入研究了石墨烯光热材料的取向特征、结构尺寸、表面浸润性对光吸收、光热转换、热局域化效应、固-液界面传热以及界面吸附与流动等热质传输过程的作用机制,并着重分析以上过程在微纳尺度下的特殊规律和现象,以及结构的微小化对以上过程的影响。全文共11章,其中第3、4、5章研究了光热蒸发过程中与能量传递相关的热物理现象,如光的吸收、光热转换和界面传热;第6、7章则直接进行光热蒸发测试,讨论以上能量传输特性对光热蒸发性能的影响;第8、9章进一步研究光热蒸发系统中的界面吸附和流动现象,重点谈论在纳米尺度下的特殊现象和增强效应;第10章则基于前面章节对光热局域化效应的理解,提出一种太阳能驱动的石墨烯制备方法,并探讨石墨化机理。1)第3章研究了石墨烯的晶面取向特征和结构尺寸对其光学性质的影响。通过密度泛函理论,计算了多种石墨烯结构的光学性质,发现石墨烯具有光学各向异性,对平行其六角形晶面传播的太阳辐射的吸收能力,远强于对垂直晶面传播辐射的吸收能力,这是因为石墨烯对太阳辐射（200～2600 nm）的吸收主要取决于π-π*电子跃迁,当辐射传播方向与晶面垂直时,同一原子层内的π-π*电子跃迁被禁止,导致π-π*电子跃迁发生的概率较低;对于平行辐射而言,同一原子层内的π-π*电子跃迁被允许,使石墨烯对辐射的吸收能力显着提高;对于同是平行晶面传播的辐射,如传播方向与石墨烯的扶手型边缘正交或与锯齿型边缘正交,石墨烯的吸收性质也表现出一定的差异。另外,当结构尺寸沿辐射传播方向延长,石墨烯对太阳辐射的有效吸收率呈非线性增长,而增长率呈下降趋势。基于理论计算结果,设计并制备了晶面取向与辐射传播方向平行的垂直取向石墨烯,构筑了纳米尺寸的“光陷阱”,将对太阳辐射的有效吸收率提高到了98.5%。2)第4章研究了石墨烯的晶面取向特征和结构尺寸对光热转换特性的影响,并协同热局域化设计,加快了光热转换的温度响应。研究发现石墨烯在光照下的温度响应特性与其光吸收性质紧密关联,对入射光的有效吸收率越高,其表面的升温速度越快,稳态温度也越高,其中垂直取向石墨烯表现出比水平石墨烯膜更高的光吸收能力和更快的温度响应。另外,利用共价键将垂直取向石墨烯与具有低导热系数的石墨烯气凝胶,连接成兼具吸光和隔热功能的一体化石墨烯结构,在获得高光吸收率的同时,有效控制了热能的分配与传递,将能量集中在直接受光区域,提升了局部区域的升温速度和稳态温度,即发生了“光热局域化效应”,在标准太阳辐射强度(1 k W m-2)下,最快升温速度为54.5℃ s-1,进入稳态后,上下区域的温度差可达31.2℃。3)第5章研究了石墨烯的晶面取向特征和表面浸润性对固-液界面传热特性的影响。通过分子动力学模拟,计算了“面接触”和“边缘接触”两种石墨烯-水界面的传热性质,发现“边缘接触”界面具有更低的界面热阻,其中,热流在平行石墨烯晶面方向具有更快的传递速度,以及边缘碳原子与水分子的相互作用力较强,是“边缘强化传热”的主要原因。此外,固体与液体的润湿程度也是决定固-液界面传热系数的关键,通过引入含氧官能团,改善石墨烯的表面浸润性,可以提高液体对固体的润湿程度,增加固液有效接触面积,并加强液体分子与固体表层原子的相互作用,进而减小固-液界面热阻,加快热流在界面的传递。4)第6章研究了一体化石墨烯结构的光热局域化界面蒸发特性,并重点讨论光吸收、光热转换和固液界面传热对光热蒸发性能的影响。通过局部氧化,在一体化石墨烯结构的外表面构筑表面水流通道,获得了集吸光、隔热、输运、蒸发功能为一体的复合石墨烯结构,在光热蒸发测试中,表现出较快的蒸汽温度响应(在10 k W m-2的辐照条件下,仅耗时34 s使蒸汽温度升高到100℃),和较高的能量效率（89.4%）,其中,超高的吸光能力、良好的隔热能力、充足的水流供给以及高效的固-液界面传热是实现快速温度响应和高能量效率的关键。另外,调节石墨烯的表面浸润性,控制水流输运速率,可有效调控蒸汽温度响应与能量效率,但随润湿程度的提升,两者的变化规律不同,蒸汽的温升速度和稳态温度单调下降,而能量效率则先升高后降低。5)第7章研究了石墨烯光热蒸发过程中的传质现象,重点关注水分子和离子的输运、水蒸汽的扩散以及离子的析出和再溶解规律。针对含氧官能团在光照下不稳定的问题,在垂直取向石墨烯的生长过程中进行原位氮掺杂,获得了长期稳定的表面水流通道,在长达240 h的光热海水淡化测试中表现出稳定的输水能力,在1 k W m-2的太阳辐照下,实现了1.27±0.03 kg m-2 h-1的高蒸发速率和88.6±2.1%的高能量效率。另外,水蒸汽自然扩散的路径与光的入射路径重合,会导致光散射和能量损失,通过抽气扇控制气流路径,引导水蒸汽的扩散,可以克服水蒸汽引起的光散射问题。而长时间的光热蒸发会导致蒸发区域的离子浓度上升,出现析盐现象,使吸光和传热性质恶化,但盐离子时刻发生的自扩散行为,会驱使离子通过表面水流通道自高浓度区域向低浓度区域扩散,最终完全溶解,而离子的自扩散速度与表面水流通道尺寸和水膜厚度有关。6)第8章研究了石墨烯光热蒸发过程中的界面流动问题,并着重讨论固体表面浸润性对基于毛细作用的液体吸附和输运规律的影响。成分复杂的水源,如油水混合液,会导致水的光热蒸发速率下降。在石墨烯表面修饰双功能基团（包括-CFx和-COONa）,使其具备排斥油分子和吸附水分子的能力。双疏性的-CFx同时排斥油分子和水分子,但水分子的尺寸较小,能在-CFx的间隙中自由穿梭,且极性的-COONa对水分子的吸引作用较强,使水分子能够穿越-CFx层进而接触并润湿石墨烯表面;而尺寸较大的油分子被-CFx层完全阻隔。在-CFx与-COONa基团的协同作用下,石墨烯表面张力的色散分量减小,而极性分量增大,使其表现出吸引极性水分子,排斥非极性油分子的性质,能够只输运油水混合液中的水分子,实现了选择性光热蒸发,并在以含油海水为水源的海水淡化应用中,获得了超过1.251 kg m-2 h-1的光热蒸发速率和超过85.46%的能量效率。7)第9章进一步探究了液体在石墨烯微纳结构中的界面流动特性,分析了微纳通道尺寸对毛细吸附和虹吸输运过程的影响,以及光加热作用对液体性质和流动的作用机制。研究发现,在微米级多孔结构（石墨纤维）上构筑纳米级孔道（石墨烯纳米片）,可以显着加快对液态油的毛细吸附过程,将毛细吸附系数提升了20.7%。一方面,特征结构的微小化以及石墨烯纳米片的超薄边缘,能显着增加固体的表面粗糙度,起到强化表面浸润性的作用。另一方面,纳米结构的引入增加了固体与液体的可接触面积,使浸润前后的表面能差扩大,提高了固体对液体的吸附能力。同时,在碳纤维表面生长石墨烯纳米片,可以加快基于虹吸效应的界面流动过程,将液态油的虹吸输运速率提高了20.1%。尽管孔道尺寸的缩小会增加固-液界面的流动阻力,但在原微米级结构上增加纳米级孔道,可以使液流通道增多,提高单位时间的流量。此外,基于光热局域化效应的光加热作用,可以显着提高固体通道及通道内液体的温度,降低液体的动力粘度,减小流动阻力,进而加快界面吸附和流动过程。8)第10章基于光热局域化效应,开发了一种太阳能驱动的石墨烯制备方法,讨论了环氧树脂材料的光致石墨化原理以及曝光时间、辐射强度、曝光次数对石墨化程度的影响。利用高能光束对环氧树脂板进行短时间（0.1～2 s）曝光,因光热转换速度（1 fs～1 ps）远快于热在体材料中的扩散速度（100 ps～10 ns）,在曝光的瞬间产生光热局域化效应,使曝光区域获得超高温度（>1000℃）,驱使芳香环向碳六元环转变,即石墨化。其中,延长曝光时间和提高辐射强度均有助于提高石墨化程度,但曝光时间的延长会导致热扩散严重,损伤非曝光区域;而辐射强度的提高意味着增加聚光设备的复杂性;采用合适的辐射强度和多次短曝光,也可以获得较高的石墨化程度,制备出少层石墨烯材料。
曲捷[3]（2021）在《三维脉动热管传热与流动特性研究》文中研究指明随着功率设备向集成化、紧凑化、小型化发展,热量积聚、热量分布不均、局部热点等问题频发,为确保设备稳定运行,对热管理系统提出了更高的要求。目前普遍使用的主动式热管理系统,主要依赖系统设计和额外能耗输入实现均温,而能够自发响应热量不均的被动式热管理器件,主要适用于平面热源工况。本文针对体热源热量分布不均问题,研究了三维结构脉动热管传热和内部复杂多相流动特性,探究了三维结构对其传热、均温性能的影响机理,并设计了基于三维脉动热管的电池热管理系统和三维脉动热管/相变材料耦合热管理系统,并研究了系统传热性能。主要工作和结论如下:（1）设计了具有多层（2层、3层、4层和5层）三维结构的脉动热管,研究了不同层数、工作角度、充液率、工质和管径等工况下三维脉动热管的传热和流动特性。结果表明:多层三维脉动热管在稳定振荡阶段具有较好的层间热阻均匀性,与单层、2层、3层和5层三维脉动热管相比,4层三维脉动热管在垂直和水平工况下具有最小的启动功率、启动温度和热阻;随着充液率的增加,4层三维脉动热管的启动温度、启动功率和热阻先减小后增大,其最佳充液率为50%;内径为1mm时,毛细阻力起主要作用,内径较大时,工质粘度起主要作用,而工质的比热和潜热直接影响脉动热管的启动性能和烧干极限。以去离子水和自湿润流体为工质的4层三维脉动热管的启动温度随热管内径的增加而降低,而以乙醇为工质的4层三维脉动热管在管径为1mm时具有最小的启动温度和启动功率。由于Marangoni效应,冷凝后的自湿润流体在较大加热功率下仍可回流蒸发端,从而避免烧干,这一作用在热管内径较小时最为明显。（2）针对4层三维结构脉动热管,研究了非均匀热源（M1、M2、M3、M4加热模式分别对应第1、2、3、4层加热功率高于基础加热功率）和不同工作角度工况条件下三维脉动热管的均温性能和流动特性,并揭示了其均温机理。结果表明:在较低基础加热功率下,三维脉动热管内部处于局部振荡阶段,均温极限较低,而在较高基础加热功率工况,三维脉动热管进入完全振荡阶段,均温极限较高;相较于M2加热模式,三维脉动热管在M1加热模式下具有更高的均温极限;工作角度对不同加热模式下三维脉动热管均温极限的影响不同,随着倾斜角度减小,M1加热模式下三维脉动热管均温极限增大,M4加热模式下均温性能减小;随着单层加热功率的增大,该层内汽液塞流速加快,当加热功率进一步增大,该层内流型由段塞流转变为环状流,三维脉动热管通过以上两种方式实现均温,而当加热功率过高时,该层发生局部烧干;改变倾角可以通过重力作用改变各层汽液塞分布,从而改变不同加热模式下热管均温性能。（3）建立了脉动热管“二液塞-二汽塞”一维数值模型,分别研究了管径、蒸发端和冷凝端长度、两蒸发端长度比等参数对脉动热管内部振荡流动特性的影响和三维脉动热管单层在不同加热功率下的振荡流动特性。结果表明:相同加热功率下,内径1mm的脉动热管内部汽液塞振幅最小,内径2mm的脉动热管振幅最大,当管径进一步增大时,振幅减小,同时流速达到动态稳定所需的时长也随之增加;当蒸发端与冷凝端长度相同时,汽液塞可达到稳定振荡且振幅较大,延长冷凝端长度则振幅减小,而延长蒸发端长度可使内部汽塞压力增大,流速加快,振幅增大;当两蒸发端长度相同时,内部汽液塞可达稳定振荡且振幅较大,适当增加两蒸发端长度差,可在保证振幅情况下增大振荡频率,而继续增加长度差则会降低振幅和频率;三维脉动热管单层内汽塞压力和汽液塞振荡流速均随加热功率增大而增大,说明在较高加热功率下,热管内部汽液塞自发加速运动,有助于实现均温。（4）设计了基于三维脉动热管的电池热管理系统和三维脉动热管/相变材料耦合热管理系统,并研究了热管理系统的传热性能。结果表明:基于三维脉动热管的电池热管理系统可明显降低不同工作角度下的电池组最大温升（小于25℃）,并保持电池组最大温差在合理范围内（小于4℃）;在某一电池异常发热时,当发热功率低于20W,仍能保持电池组温差（小于6℃）,说明该热管理系统具有较好的散热和均温性能;在耦合热管理系统中,由于脉动热管良好的传热性能,近热管管壁范围的石蜡在80W-120W加热功率下无法熔化;在相同热量输入下,石蜡/三维脉动热管耦合系统比石蜡/多个脉动热管耦合系统需要更长的时间达到完全熔化,前者壁面温度和石蜡温度较低;而在凝固过程中,两系统都具有比纯石蜡更好的性能,后者完全凝固时间约为纯石蜡完全凝固时间的48%,而前者仅为其29%,说明石蜡/三维脉动热管耦合系统具有更优异的传热性能。本论文有图100幅,表12个,参考文献180篇。
姚耔杉[4]（2021）在《低合金高强度复相耐磨钢组织性能调控及耐磨机理研究》文中研究表明随着经济和社会的不断发展,市场对于低合金高强度耐磨钢的需求越来越广泛,同时,随着环境污染和资源损耗的压力与日俱增,低合金高强度耐磨钢的发展目标已不仅限于对性能的追求,研究综合性能优异,且兼具资源节约型及环境友好型的低合金高强度耐磨钢是科研人员关注的焦点之一。然而,目前国内针对耐磨钢的生产还存在较多问题,主要表现在产品合金成分相对较高、产品组织类型单一（基本以回火马氏体为主）、生产工艺及方式较为传统（基本以轧后离线淬火+回火方式）、产品厚度规格有限（20～40mm）、缺乏高牌号产品的生产技术和经验、产品容易出现翘曲和延迟开裂等问题。因此,优化低合金高强度耐磨钢成分体系、多元化丰富低合金高强度耐磨钢生产工艺、设计和分析不同组织类型低合金高强度耐磨钢的综合性能及适用环境、改善低合金高强度耐磨钢应内应力较大导致翘曲开裂等问题,对于提高国内低合金高强度耐磨钢品质、丰富和完善国内低合金高强度耐磨钢品种、提升国际市场竞争力等方面具有重要意义。本研究设计了不同成分的实验钢种,通过控制轧制及控制冷却获得目标组织类型,对轧后板材进行热处理工艺研究,并对轧后和热处理后的实验钢种进行组织、力学性能及磨损性能检验和分析,探索了合金元素Cr和Ni对低合金耐磨钢相变、力学性能和磨损性能的影响规律,以及强化机理;阐明了不同显微组织构成对低合金耐磨钢力学性能及磨损性能的影响规律;制备出以贝氏体组织为主的低合金耐磨钢,研究了热处理工艺对贝氏体耐磨钢力学性能和磨损性能的影响规律;同时设计了NM400级别低合金马氏体耐磨钢直接淬火+回火工艺。得到以下主要结论:（1）经轧制和冷却工艺处理后,合金元素Ni和Cr均可有效改善实验钢轧后屈服强度、抗拉强度、低温冲击韧性及布氏硬度;单独添加Ni元素,对屈服强度和低温冲击韧性改善效果更好,单独添加Cr元素对于抗拉强度和布氏硬度的提升效果更为明显,复合添加Ni和Cr元素,大幅提升实验钢的抗拉强度和布氏硬度,但屈服强度和低温冲击韧性低于单独添加Ni元素的效果。（2）相同等温淬火工艺处理下,单独添加Cr元素和复合添加Ni和Cr元素可以使贝氏体相变量增加,而单独添加Ni元素降低贝氏体相变量;合金元素Cr或Ni的添加会降低贝氏体相变速率,Ni元素对贝氏体相变速率的抑制作用大于Cr元素,而复合添加Ni和Cr元素则会进一步降低了贝氏体相变速率。（3）连续冷却处理对低温冲击韧性的改善效果较为明显,等温处理由于碳化物析出导致低温冲击韧性降低;连续冷却工艺下,Ni的添加有效改善了低温冲击韧性,复合添加Ni和Cr虽然提高了硬度,但却降低了低温冲击韧性;等温冷却工艺下,Ni的添加对低温冲击韧性的改善效果不明显,复合添加Ni和Cr有效提高了低温冲击韧性,同时提高了硬度。（4）不同低合金耐磨钢连续冷却后获得贝氏体和马氏体的体积分数分别为20.63%和79.37%、26.41%和73.59%、35.26%和64.74%;单独添加Ni元素减少了由于剥落磨损引起的磨损失重,从而改善实验钢的耐磨性能;复合添加Cr和Ni元素实验钢由于具备较高的硬度和强度,在磨损早期的重量损失较小,但由于恶化低温冲击韧性导致磨损后期磨损率增加。（5）含Ni低合金耐磨钢等温淬火200s和400s后,获得贝氏体体积分数分别为68.72%和82.06%;随着贝氏体/马氏体双相组织中贝氏体含量的增加,冲击韧性,断裂伸长率和屈强比增加,而硬度,抗拉强度,屈服强度以及强塑积降低;贝氏体体积分数小在低冲击载荷磨损条件下耐磨性更佳,而贝氏体体积分数高在较大冲击载荷磨损条件下展现出更好的耐磨性能以及相对稳定的磨损量。（6）通过轧制后先快冷后空冷工艺,成功制备出满足NM450级别要求,以贝氏体组织为主的低合金耐磨钢;不同回火和等温工艺研究表明,该钢种200℃回火30min后综合力学性能和磨损性能最佳,320℃等温淬火不同时间以及400℃等温3min、6min处理均能有效提升耐磨性,而360℃等温后耐磨性能均下降。（7）不同淬火工艺对低合金马氏体耐磨钢显微组织、硬度及残余应力影响规律研究表明,随淬火温度的升高,实验钢表面轧制方向的残余应力逐渐增大。淬火温度940℃以下,实验钢硬度随淬火温度的升高略微增加;当淬火温度升高到1150℃时,实验钢表面硬度明显下降。此外,随着淬火终点温度的降低,实验钢表面轧制方向上的残余应力以及硬度均逐渐增大。在此基础上,开发出满足性能要求的低合金马氏体耐磨钢在线直接淬火+回火工艺,并进行了工业试制。
张倩[5]（2021）在《平板薄液膜微细热质传递过程研究》文中提出本文以船舶海水淡化为背景,搭建平板液膜换热实验台,分析流体的温升变化以及在不同的初始温度和温差下流体传热系数的变化规律及原因。并利用格子玻尔兹曼方法建立平板薄液膜换热的二维计算模型,通过模拟详细分析薄液膜内部热、质传递过程,分析换热过程中的速度、温度、浓度分布以及不同初始温度和加热温差对热、质传递的影响,其速度、温度、浓度的变化趋势,为平板薄液膜微细流动提供理论支持。通过实验可以得到:随加热时间的增加,不同初始温度的薄液膜温度都呈线性增加,并且增加的速率先增大后减小,之后又增加;流体温度随热流密度的增大而增加;流体的传热系数随初始温度的增大而变大,随热流密度的加大而增加,随温差的增大而减小,热流密度越大、温差越小,流体的传热系数越大。模拟结果可知:薄液膜流体受热,产生密度差形成流动,左侧流体形成逆时针循环流动,右侧流体形成顺时针流动循环;流体在流动过程中形成了呈左右、上下对称分布四个速度滞止区和两个高速区;薄液膜流体温度随纵向距离的增加而减小,沿横向截面的变化呈上拱形分布。流体相变在上界面处产生,随着纵向距离减小,流体的浓度逐渐减小,在同一横截面处的浓度变化呈下凹型分布。左右两侧流体速度、温度和浓度呈对称分布。初始温度的升高和加热温差的增大都使速度、温度、浓度有不同程度的增加,加强了薄液膜内流体的微细运动,促进了流体的热、质传递;有无相变工况下流体的速度、温度变化趋势较为一致,而相变的发生会加强流体扰动,强化流体的热量、质量传递。实验结果与模拟结果中沿横向温度分布规律基本一致,两侧流体温度低,中间流体温度高。由于实验测点的不连续及误差的存在,实验测得的温度未完全呈对称分布,薄液膜左侧流体的温度稍高于右侧流体的温度。
张晗阳[6]（2021）在《表面微结构强化低温降膜流动及传质机理的初步研究》文中研究表明工业气体应用广泛,现代社会发展对工业气体的需求量日益增大,低温精馏方法是大规模生产高纯工业气体产品的最有效方法。目前,低温空分设备正在向大型化发展,其能耗问题日益突出。低温精馏塔是空分系统的关键部机,针对其内部的填料性能优化成为节省空分系统能耗的主要方法之一。填料的优化从几何结构形式的寻优逐渐发展到表面局部结构的优化。表面微结构处理作为表面优化的主要方向之一,在常温流体领域的研究已十分深入,但缺乏针对低温氧氮流体的具体研究。低温流体和常温流体之间的物性差异会造成两者流动特性的不同,从而引起两者传质特性的差异。这导致目前商用填料其表面微结构对于低温精馏过程的定量强化效果还未知,其结构特征尺寸在低温工况下的适配性还有待商榷。基于此,本文围绕填料表面微结构对低温精馏性能的影响机理展开以下研究工作:1.基于计算流体力学方法对比了微结构表面低温氧氮流体流动及传质特征,揭示了其在填料表面的局部降膜流动及传质机理,并从局部扰流的角度阐明微结构强化低温传质的方法。以Mellapak 250Y型填料的几何尺寸为基础,建立了二维正弦形、三角形及平板模型,对比分析了不同液体雷诺数工况下三类板的流动及传质情况。不同于平板,微结构表面的流动及传质分布均在波谷区域达到峰值,波峰区域降至最小。在模拟工况下,正弦形、三角形板相对平板表面最大可分别强化传质约50%和25%。此外,微结构强化低温精馏过程的主要机理是通过增强液膜内部扰动:微结构引起液膜流动的转向,增强内部流动强度及液膜波动性,同时在波谷处气液界面产生涡旋,促进了气液混合,从而强化传质过程。2.基于计算流体力学方法对比不同尺寸正弦形微结构的强化特性,从传质动力及阻力的角度展开尺寸优化并进一步解释微结构强化低温传质的方法。填料表面微结构为相间传质过程提供了外加的传质动力,在局部流动参数上可定量表现为气液界面法向速度以及涡旋影响范围的增大;但同时也导致液膜流动方向的阻力增大从而增厚了液膜,增大了传质阻力。要进一步的增强传质效果,需在减薄液膜厚度、减小传质阻力的基础上,保证足够的外加传质动力。将Mellapak 250Y的微结构尺寸作为参照,对比了不同振幅高度（0.4 mm、0.2 mm）以及不同周期长度（3.5 mm、4.0 mm）的正弦形微结构特征尺寸对于低温氧氮传质的强化作用。在模拟工况下,3.5 mm周期的微结构其传质阻力减小22%,平均法向速度为参照的66%,涡旋范围增大25%时,强化效果相比于参照进一步增大了约3%。3.设计搭建低温流体降膜流动及传质过程可视化实验装置,并完成初步运行工作。该实验台能实现填料表面局部降膜流动及传质过程,可用于理论模型的验证与修正并提供一手的低温流动及传质实验数据。实验台可对不同类型填料的性能进行变工况测量,整个实验过程由可视化系统进行拍摄,可获得低温流体的流动细节。本文完成了实验台的初步运行工作并拍摄了液氮降膜流动图像,证实了实验系统的有效性,为后续深入探索精馏传质过程提供夯实基础。
张鹏[7]（2020）在《高铁用铜基粉末冶金闸片的设计，制备和摩擦行为研究》文中指出铜基粉末冶金闸片是保证高速度等级列车在紧急情况下制动安全的关键部件,但在高速重载条件下铜基制动闸片的摩擦系数会发生严重衰退并失稳,组元调控是解决这一问题的有效方法。然而,铜基制动闸片中繁多的组元在高速制动过程中的作用机理以及高速、高温下摩擦膜的演化以及失效过程尚没有被全面的揭示,这就限制了铜基制动闸片材料的开发以及性能的提高。本文以通过组元调控方法制备出满足高速重载条件下使用的铜基制动闸片为目标,首先模拟连续紧急制动实验,揭示了闸片中各组元的作用机理,得到了性能较好的基础闸片配方。组元作用机理及调控过程如下:研究了铜基体合金化的作用,发现预合金铜粉末（Cu-Fe,Cu-Cr,Cu-Fe-Ti）通过提高闸片材料强度促进低速低压下摩擦磨损性能的提升;铜镍合金化同时强化铜基体及摩擦膜,促进摩擦表面的稳定,从而提升高速高压下摩擦系数的稳定性;研究了铁粉种类及含量的作用,发现最佳Fe粉的种类及含量取决于其粒度和形貌。羰基Fe粉粒径小,等量的羰基Fe粉在闸片中产生的界面较多,强度低的片状粉末不能为基体提供足够的强度。雾化铁粉和铜包铁粉均具有合适的粒度和较高的强度,强化并稳定了摩擦表面,促进了连续高速紧急制动过程中摩擦系数的稳定。采用22 wt.%雾化铁粉最适宜;研究了金属硬质组元Cr和高碳CrFe粉的影响,发现二者均能提升闸片耐磨性以及高速高压下摩擦系数的大小。Cr粉对摩擦系数和耐磨性的提升效果强于高碳CrFe粉,而高碳CrFe粉有利于在不同制动条件下维持摩擦系数平稳性。因此进一步协同使用Cr粉和高碳CrFe提高闸片的制动性能。这是因为Cr在烧结过程中生成低强度多孔Cr,在高速制动过程中作为摩擦膜中细小氧化物的来源。高碳CrFe粉则更稳定,起承载载荷和强化摩擦亚表层的作用,二者协同作用提高摩擦表面稳定。采用Cr和高碳CrFe粉比例为1:1;研究了固体润滑组元石墨的影响,发现大粒度鳞片状石墨能提供良好的润滑,然而强度低易剥落,增加磨损量。而粒状石墨强度高,摩擦过程中钉扎在摩擦表面阻止裂纹拓展以及阻碍磨屑运动,提高摩擦系数大小和耐磨性,但是由于润滑性较差引起连续高速制动过程中摩擦系数的衰退。协同使用片状石墨和粒状石墨且比例为7:6;研究了固体润滑组元MoS2的影响,发现烧结过程中MoS2与基体中Cu和Fe反应,除了生成具有润滑作用的FeS和残余MoS2,生成的硬质相（Cu2Mo6S8,FeMo等）提高了摩擦表面塑性变形抗力,促进了摩擦表面的稳定性。而过度反应导致Fe颗粒粒度减小,基体不连续性增加,降低了摩擦表面变形阻力。在高能制动过程中,低变形阻力和加速的物质运动使得高MoS2含量的试样摩擦表面形成快速迁移的涡流结构摩擦膜,导致摩擦磨损性能失效。采用MoS2的含量为2 wt.%;研究了Al2O3纤维强化组元的影响,发现Al2O3纤维在低速低压下提高摩擦系数大小,在高速高压下有效地提高平均摩擦系数的稳定性,并最终使磨损量大幅度降低45%。这主要是由于Al2O3纤维突出于摩擦表面起第一平台的作用,阻碍了表面物质的快速转移并促进了高强度稳定的第二平台的形成。采用Al2O3纤维的含量为2 wt.%;其次,本文通过连续高速紧急制动实验以及高温摩擦实验,揭示了高速、高温下摩擦膜的演变以及摩擦磨损性能的失效机理,并进一步进行组元调控优化闸片材料基础配方。在连续紧急制动过程中,摩擦表面经历被氧化物覆盖,由富铜相和富铁相组成的局部近似层状摩擦膜,内部物质细化并混合均匀的摩擦膜以及最终摩擦膜掉落的过程。而盘磨损表面在温度达到600 ℃后开始生成双层结构并易转移的摩擦膜。铜在高温及高应力下的变形及软化对摩擦膜的演变起决定作用。摩擦界面间快速迁移、累积破坏的摩擦膜使得摩擦系数发生失稳、衰退并且磨损量异常升高。因此,除了已加入的Al2O3纤维能够阻止摩擦表面物质迁移,强化摩擦表面之外,增大闸片中主要硬质颗粒Cr和高碳CrFe的粒度,阻碍闸片表面摩擦膜的迁移并且加大磨粒磨损及时去除盘表面的富铜转移物,以降低高速高温下摩擦系数的严重衰退及失稳。综上,利用组元调控的方法,成功设计并优化出了一种闸片材料配方。1:1台架实验结果表明:在50-380km/h速度范围内,新研制闸片的摩擦系数均满足TJ/CL307-2019标准中B.3的要求,并且在380km/h时平均摩擦系数也维持在0.35-0.40,总磨耗（0.15 cm3/MJ）较标准规定值（0.35 cm3/MJ）下降了 5 7%。此外,与商用闸片相比,新研制闸片仍然具有更高且受压力变化影响更小的平均摩擦系数,并且盘表面出现的最高温度也更低,这表明新研制闸片不仅满足350km/h速度等级高铁列车制动要求,更有进一步应用在更高速度等级列车上的前景。
高鹏飞[8]（2021）在《1300MPa级淬火配分钢的组织调控及形变机制研究》文中认为随着汽车行业的蓬勃发展与人类环保意识的日益增强,在保证车身强度与安全性的前提下,通过优化材料来实现汽车轻量化成为满足交通技术领域绿色发展要求的重要途径。在车身结构制造方面,与镁、铝等轻质材料相比,汽车用先进高强钢（Advanced high strength steel,AHSS）具有成本低、回收效率高、全流程绿色制造等优点。而作为第三代AHSS的代表,淬火配分（Quenching and partitioning,Q&P）钢通过多相多尺度的显微组织设计与残余奥氏体增碳,产生了多相的复合效应（Composite effect）与相变诱发塑性（Transformation-induced plasticity,TRIP）效应,实现了材料强度与塑性的合理配合,在众多汽车轻量化材料及方案之中具有不凡的竞争力与不可低估的潜力,但同时也面临着成分改良、组织控制、工艺优化等多方面的挑战。本研究在商用1180 MPa级别Q&P钢成分的基础上,参考Thermo-calc与Mucg83等软件的热力学动力学模拟分析结果,以残余奥氏体稳定元素Si的含量作为变量设计并制备试验钢（0.2C-（1.2～2.5）Si-2.6Mn）,并结合热力学以及约束条件碳平衡（Constrained carbon equilibrium,CCE）方程,合理的设计并实施Q&P工艺,寻求最优成分体系下材料强度与塑性的最佳组合。本研究利用扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）、电子背散射衍射（Electronbackscatter diffraction,EBSD）、X 射线衍射（X-ray diffraction,XRD）以及中子衍射等试验表征与分析手段,结合试验钢形变过程的（准）原位分析,阐明了 Q&P钢形变过程中晶格应变与显微组织的演变规律,并利用变体分析了形变诱发马氏体的形成过程。通过对梯度Si含量Q&P钢成分、工艺、显微组织、力学性能的系统试验分析,得到了以下的研究结果:利用膨胀仪结合显微组织分析Si元素对试验钢相变点及连续冷却曲线的影响,Si元素在提升临界区相变温度的同时降低了马氏体相变温度,并影响了试验钢过冷奥氏体的连续冷却转变曲线中相转变区的范围,Si元素扩大了奥氏体（A）→马氏体（M）相转变区的范围,同时缩小了奥氏体（A）→贝氏体（B）相转变区的范围,有利于规避贝氏体相变的发生。利用CCE模型计算了淬火温度与残余奥氏体体积分数的关系。通过试验分析,验证了 CCE模型在完全奥氏体化Q&P钢最佳淬火温度预测的有效性。针对经典CCE模型预测结果不适用于临界区等温Q&P钢的问题,通过考察原始奥氏体晶粒尺寸与临界区合金元素扩散条件,对CCE模型迭代计算过程进行了优化,最终的计算结果与试验数据结果相吻合。在CCE理论计算与Q&P工艺设计的基础上,系统的分析了试验钢的显微组织与力学性能,试验结果表明Si元素有利于提升试验钢的综合力学性能。通过调节临界区加热工艺规避Si含量对相变点的影响,明确了力学性能的提升归因于Si元素对奥氏体的稳定作用,及其引起的固溶强化与加工硬化。通过对热处理工艺的优化,制备出16.2%（体积分数）残余奥氏体、43.1%铁素体、40.7%马氏体的多相-亚稳-多尺度Q&P钢,抗拉强度达到1308MPa,同时延伸率达到21.5%。针对性能最优的试验钢,利用原位中子衍射技术研究其形变过程中各相的晶格应变规律。试验钢在拉伸形变过程中的微观力学行为可分为弹性阶段、体心立方（body-centered cubic,bcc）相屈服、面心立方（face-centered cubic,fcc）相屈服及塑性变形四个阶段;试验钢的宏观屈服是由形变诱发马氏体相变、bcc相屈服与fcc相协调变形所引发。在微观力学行为的各个阶段中,附加载荷在不同的相之间、不同取向的晶粒之间传递,以达到协调变形,保证了材料的连续性。利用准原位EBSD对残余奥氏体的稳定性进行了讨论,并对形变诱发马氏体相变过程进行变体分析。试验结果表明,形变诱发马氏体变体的选择性与残余奥氏体晶粒尺寸呈负相关,且当残余奥氏体的晶粒尺寸足够小时,变体选择向同一 CP（Close-packed planes）组内集中。此外,当等轴状残余奥氏体临近铁素体的取向近似符合24种变体之一时,这种变体将被优先选择,同时形成小角度晶界,从而降低了残余奥氏体的机械稳定性。结合实际的试验数据,利用O-C（Olson-Cohen）关系分析了形变诱发马氏体相变动力学,并在考虑各相微观结构的尺寸、合金成分、相体积分数及位错密度演变规律等因素的前提下,利用iso-work理论,定量地构建试验钢在考虑形变诱发马氏体相变的本构关系,并探讨了 Q&P钢的强化机制,分析了试验钢微观组织与宏观力学性能之间的关系。
高瑞锋[9]（2021）在《船用低速柴油机喷嘴内流及喷雾燃烧特性模拟研究》文中进行了进一步梳理国际贸易运输事业中海运仍然是占比最大的运输形式,船用低速柴油机长期以来以其经济性优势和对燃料的包容性成为了大型船舶的主推进装置。在排放法规日益严格的背景下,面对排放法规和燃油经济性的双重挑战,柴油机的喷雾燃烧优化是最根本的解决方案。作为影响柴油机油气室匹配的重要影响因素,船用低速机燃油喷射系统需要被给予足够的重视,其中针对船用低速机特殊喷嘴结构和大尺寸喷孔的燃油流动特性以及喷雾发展特征的研究是优化燃烧系统的关键,同时作为船用低速机经济性的保障,重油燃料热物性明显不同于常规的柴油燃料,其在船用低速机条件下的流动及喷雾研究也是优化燃烧系统的重要环节。为实现船用低速机优化燃烧目标,需要针对船用低速机的喷嘴内流特性以及重油喷雾发展特征开展深入研究。为充分考虑重油热物性对流动及喷雾的影响,本文首先提出一种可以表征重油热物性的计算方法,并建立船用低速机条件下的喷嘴内流和喷雾燃烧模型,从空化效应、工质流速和湍流效应等方面研究喷嘴内流特性及近场喷雾发展特征,最后围绕喷油方向、喷油背压以及环境温度等边界参数研究涡流环境中喷雾发展以及火焰传播路径等关键流场特征。论文主要研究工作如下:（1）针对模拟研究中不完善的重油热物性表征方法,通过对重油热物性相关理论和关联式的研究,建立单组分重油热物性模型,在此基础上提出通过双组分替代重油表征热物性的计算方法,建立双组分重油热物性模型,并对比研究关键热物性参数受温度影响的变化规律。研究结果表明:双组分重油热物性模型更真实地反映了重油热物性特征。（2）开展大尺寸喷嘴内流及近场喷雾模拟研究,建立基于大涡模拟方法的喷嘴内流及近场喷雾模型,通过可视化喷雾研究的实验数据进行验证,并以一种船用低速机非对称多孔喷油器为研究对象,建立基于RANS方法的大尺寸非对称多孔喷嘴的全局流动模型,对比研究该结构喷嘴不同喷孔内部及近喷孔区的流动特性。研究结果表明:模型能够较准确地反映喷雾初期发展历程,且喷雾贯穿速度与实验值接近;正庚烷和柴油在喷孔内部流动过程中均产生了空化效应,而相同条件下以单组分替代重油模拟喷嘴内流的研究中,未捕捉到水力回流区和空化现象;受喷孔内部不同径向涡流的影响,喷油方向偏离了喷孔轴线,不同喷孔燃油射流的空间偏转角分别为13°、6.5°、7.6°和4.4°。（3）开展针对柴油和重油两种低速机主要燃料在船用低速机相似条件下的喷雾模型研究。为保证船用低速机喷雾模拟预测的准确性,修正初次喷雾破碎子模型,建立船用低速机相似条件下的柴油和重油喷雾模型,并通过喷雾贯穿距实验数据进行对比验证。验证结果表明:柴油喷雾模型可以较好地反映喷雾贯穿距受温度、压力以及涡流影响的变化规律,双组分重油喷雾模型真实地反映了低速机相似条件下重油的喷雾发展历程。（4）研究船用低速机相似条件下喷油方向等边界参数对喷雾发展及燃烧过程的影响,着重分析喷雾贯穿距、燃油蒸发速率以及索特平均直径等关键参数受喷油方向和喷油背压影响的变化规律,并对比研究船用低速机相似燃空比条件下的着火现象和火焰发展路径。结果表明:喷油方向偏离涡流运动方向的法向时,燃油容易获得更好的喷雾破碎效果;随着喷油背压升高,重油喷雾获得了更好的喷雾破碎效果,但高背压环境不利于柴油油滴破碎;中心对称的两束重油火焰射流受涡流影响较小,导致定容燃烧室中心区供氧不足,而柴油火焰射流在涡流影响下呈现出弧形运动轨迹,定容燃烧室中心区在燃烧初期存在富氧区。
黄亚军[10]（2020）在《环境风速对PMMA固体不同方式顺流火蔓延行为影响的实验研究》文中进行了进一步梳理固体可燃物火蔓延在实际火灾场景中是一种十分常见的现象,一直是火灾安全研究的重中之重,因此吸引了大批的学者展开实验与理论研究。研究表明当燃烧区域和非燃烧燃料之间存在某种类型的“联系”时,才会发生火灾蔓延,所以确定火灾蔓延机制的关键在于明确这种蔓延的特征。这就要求进一步分析固体可燃物火蔓延过程中气相和固相的传热传质,明确固体可燃物的燃烧机理和火焰蔓延行为特性。这对于火灾科学的研究是一项意义重大的工作,同时能够对现实生活中的消防系统设计、防火材料设计、火灾探测以及应急救援领域提供有力的技术支撑。火灾场景中如果固体可燃物被引燃,且存在外界顺风气流,将会使得火焰蔓延加速,扩大燃烧面积,造成更大的人员伤亡和财产损失;而前人的理论模型和实验研究大多在集中在固体逆流条件下火蔓延,关于顺流下固体火蔓延的理论和实验研究仍相对较为不足,因此需要更深入的研究;其次,现实生活中材料尺寸和摆放方式（蔓延结构、倾斜角度等）多种多样,影响材料燃烧区对预热区的热量传递,进一步对火焰的蔓延和发展也会产生非常重要的作用。针对外界环境风速和固体材料几何结构、摆放方式对于火蔓延行为的影响研究较少,同时为了揭示顺流下固体可燃物火蔓延控制机理,本文使用了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）开展了顺风火蔓延实验,研究了在环境风作用下不同蔓延结构（顶棚、水平和侧向）、材料厚度以及材料倾斜角度对典型固体材料PMMA顺流火蔓延的影响。主要工作包括三个方面:（1）环境风速与样品厚度对PMMA顶棚顺流火蔓延的影响研究;（2）环境风作用下不同倾斜角度热薄型PMMA顺流火蔓延行为特性实验研究;（3）环境风作用下侧向与水平热厚型PMMA顺流火蔓延行为与燃烧特性的研究;具体研究内容如下:（1）研究了顺流风速与样品厚度对PMMA顶棚顺流火蔓延行为的影响。在燃烧风洞内,开展了不同风速与样品厚度作用下,固体材料在顶棚结构下火蔓延行为的实验,对火蔓延速度、热解区长度、热解区域平均热流等特征参数进行测量。结果表明,火蔓延速度随顺流风速增大而增大,随样品厚度增大先迅速下降后缓慢下降。热解区长度随厚度增大单调增大,对于小厚度样品,随风速增大单调增大,对于大厚度样品,存在随风速先减小后增大的趋势。风速增大促进燃烧区内空气混合,使得热解区内平均热流随风速增大而增大,但其热流随厚度增大而减小。基于能量守恒与传热理论分析,建立了简化的热解区材料表面热交换模型,结合实验测量的数据计算得到了热解区内固相内部热损失,揭示了固相热损失随样品厚度增大而变得显着的规律。（2）研究了水平环境风和倾斜角度（0-90°）的耦合作用对热薄型PMMA顺流火蔓延行为的影响。研究结果显示,火蔓延速度FSR几乎与风速成线性增长,而倾角引起的浮力加速效应与环境风冷却效应之间存在竞争机制。对于水平火蔓延,单位面积质量损失速率MLR随着风速的增加先增加后趋于稳定。而当燃料倾斜时,MLR随风速的增大先减小后趋于稳定。基于此分析了预热区辐射热流占比和热解区域的热流分布规律。研究发现火焰长度与热解长度呈现线性关系,单位宽度热释放速率随着热解长度的呈现幂指数增长,进一步得到无量纲火焰长度与无量纲热释放速率的经验关系式。同时研究发现燃料表面上方火焰驻间距离随着热解长度先增加最后趋于稳定,通过无量纲化得出燃烧面前方的空间热流密度分布规律,最后基于Quintiere理论给出了顺流下不同倾斜角度的火蔓延速度预测模型。（3）研究了不同风速条件下侧向和水平顺流火蔓延行为（热厚型PMMA）和燃烧特性差异及机制,包括:火蔓延速度、热解长度、热解前锋和尾端倾斜角度、火焰边界层厚度、局部厚度等特征参数。结果表明,环境风作用下侧向顺流火蔓延过程包含转变阶段和稳定蔓延阶段,发现和表征了其与环境风作用下水平火蔓延的区别。环境风作用下水平稳定火蔓延速度随着风速接近线性增加,而侧向火蔓延稳定蔓延阶段火蔓延速度随风速近似不变。环境风速增加火焰对侧向材料传热的同时也增大了热量的损失,以至于大风速下会有局部熄灭的现象。基于实验测量数据的计算,分析了热解区域内热量传输特性,揭示了环境风对材料燃烧速率的作用机制。
二、沿不同垂直表面进行层流膜状冷凝的研究（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、沿不同垂直表面进行层流膜状冷凝的研究（论文提纲范文）
（1）冰晶模板法设计石墨烯气凝胶结构及其相变储能和传感应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 石墨烯概述 |
| 1.2 石墨烯制备方法 |
| 1.2.1 自上而下策略 |
| 1.2.2 自下而上策略 |
| 1.3 石墨烯气凝胶的制备与结构设计 |
| 1.3.1 制备方法 |
| 1.3.2 石墨烯气凝胶结构设计 |
| 1.4 各向异性石墨烯气凝胶在相变材料与压敏传感的应用 |
| 1.4.1 各向异性石墨烯气凝胶在相变材料中的应用 |
| 1.4.2 各向异性石墨烯气凝胶在力学传感中的应用 |
| 1.5 本课题研究目的、意义和内容 |
| 1.5.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.5.2 本课题的研究内容 |
| 第二章 定向冷冻法制备高品质石墨烯气凝胶及其快速存储太阳能的相变复合材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 聚酰胺酸的制备 |
| 2.2.3 聚酰胺酸盐/氧化石墨烯悬浮液的制备 |
| 2.2.4 各向异性高品质石墨烯气凝胶的制备 |
| 2.2.5 相变复合材料的制备 |
| 2.2.6 材料的表征测试 |
| 2.2.7 相变复合材料的太阳光存储测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌及结构表征 |
| 2.3.2 性能表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双向冷冻法制备层状石墨烯气凝胶及其高灵敏度压敏传感器与弯曲传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 GO 悬浮液的制备 |
| 3.2.3 无规取向石墨烯气凝胶的制备 |
| 3.2.4 垂直取向石墨烯气凝胶的制备 |
| 3.2.5 层状石墨烯气凝胶的制备 |
| 3.2.6 材料的表征测试 |
| 3.2.7 压敏传感器的组装与测试 |
| 3.2.8 层状石墨烯气凝胶压敏传感器动态应力检测 |
| 3.2.9 层状石墨烯气凝胶弯曲传感器的组装与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌及结构表征 |
| 3.3.2 性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 限域冷冻法制备具有高回弹和高拉伸性的蛇形石墨烯气凝胶及其力学传感性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 氧化石墨烯和聚酰胺酸盐的制备 |
| 4.2.3 蛇形石墨烯气凝胶制备 |
| 4.2.4 材料的表征测试 |
| 4.2.5 压敏传感器的组装与测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌及结构表征 |
| 4.3.2 性能表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 附件 |
（2）石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 术语符号清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳能光热蒸发及分布式应用 |
| 1.2 光热局域化界面蒸发研究进展 |
| 1.3 固-液界面传热及影响因素 |
| 1.4 石墨烯的性质及结构特征 |
| 1.5 研究内容及课题来源 |
| 第2章 研究方法与实验设备 |
| 2.1 材料制备步骤 |
| 2.2 数值模拟计算 |
| 2.3 材料表征技术 |
| 2.4 光热局域化实验测试 |
| 第3章 石墨烯的结构取向对其光学性质的影响机制 |
| 3.1 石墨化结构的光学各向异性及原理 |
| 3.2 石墨烯取向特征与光学性质的关联 |
| 3.3 石墨烯光陷阱结构的构筑与优化 |
| 第4章 石墨烯微纳结构的光热转换与热局域化效应 |
| 4.1 垂直取向石墨烯的光热转换 |
| 4.2 热局域化结构的构筑与表征 |
| 4.3 光热局域化的能量集中效应 |
| 第5章 石墨烯微纳结构的固液界面传热与强化机理 |
| 5.1 取向特征与固-液界面传热的关联 |
| 5.2 纳米取向结构强化固-液界面传热 |
| 5.3 表面润湿性对固-液界面传热的影响 |
| 第6章 光热局域化界面蒸发的快速响应与能效调控 |
| 6.1 表面水流通道的构筑与实验说明 |
| 6.2 光热局域化界面蒸发过程机理 |
| 6.3 表面润湿特性与能流密度的匹配 |
| 6.4 石墨烯材料的放大制备与蒸汽灭菌 |
| 第7章 光热界面蒸发的传质过程优化及海水淡化应用 |
| 7.1 氮掺杂石墨烯的形貌结构与性质 |
| 7.2 表面水流通道的验证与效用分析 |
| 7.3 基于光热局域化效应的海水淡化 |
| 7.4 引导蒸汽扩散降低光路能量耗散 |
| 7.5 积盐自清洗及离子输运机理分析 |
| 第8章 石墨烯的选择性光热界面蒸发及污水净化应用 |
| 8.1 海水的油类污染削弱光热蒸发性能 |
| 8.2 双功能基团修饰制备亲水疏油石墨烯 |
| 8.3 亲水疏油石墨烯的选择性输运与机理 |
| 8.4 基于光热局域化效应的含油污水净化 |
| 第9章 微纳结构与光热效应协同增强界面流动及应用 |
| 9.1 石墨烯微纳结构的毛细吸附与强化机理 |
| 9.2 石墨烯微纳结构的虹吸输运与强化机理 |
| 9.3 光热局域化加速流体吸附与界面流动 |
| 第10章 基于高分子光致石墨化效应的石墨烯制备方法 |
| 10.1 有机高分子的光致石墨化过程 |
| 10.2 曝光时间对树脂石墨化的影响 |
| 10.3 辐射强度对树脂石墨化的影响 |
| 10.4 重复超短曝光制备少层石墨烯 |
| 第11章 全文总结及展望 |
| 11.1 研究总结 |
| 11.2 研究创新点 |
| 11.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 参考文献 |
（3）三维脉动热管传热与流动特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 脉动热管工作原理及特点 |
| 1.3 脉动热管国内外研究现状 |
| 1.4 研究目的及主要内容 |
| 2 三维脉动热管启动与传热特性及其结构优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三维脉动热管启动与传热特性 |
| 2.3 层数对三维脉动热管传热性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三维脉动热管传热性能及其流动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验介绍 |
| 3.3 不同因素对三维脉动热管传热性能的影响 |
| 3.4 不同工况下三维脉动热管流动特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 非均匀加热工况三维脉动热管均温特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验介绍 |
| 4.3 非均匀加热时三维脉动热管均温性能 |
| 4.4 三维脉动热管均温过程流动特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 三维脉动热管传热及振荡流动特性模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型介绍 |
| 5.3 结构参数对脉动热管性能的影响 |
| 5.4 三维脉动热管均温特性模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于三维脉动热管的热管理系统传热性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于三维脉动热管的电池热管理系统 |
| 6.3 三维脉动热管/相变材料耦合热管理系统 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）低合金高强度复相耐磨钢组织性能调控及耐磨机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低合金耐磨钢概述 |
| 1.3 低合金耐磨钢性能要求 |
| 1.3.1 硬度 |
| 1.3.2 韧塑性 |
| 1.3.3 我国耐磨钢性能标准 |
| 1.4 低合金耐磨钢研究现状 |
| 1.4.1 马氏体耐磨钢研究 |
| 1.4.2 贝氏体耐磨钢研究 |
| 1.4.3 复相耐磨钢研究 |
| 1.4.4 合金化元素在钢中的作用 |
| 1.5 磨损机理 |
| 1.5.1 磨料磨损 |
| 1.5.2 腐蚀磨损 |
| 1.5.3 疲劳磨损 |
| 1.5.4 冲蚀磨损 |
| 1.5.5 黏着磨损 |
| 1.6 耐磨钢存在的问题 |
| 1.7 本文研究意义 |
| 第2章 实验材料成分、组织设计及研究方法 |
| 2.1 实验钢成分设计 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 成分设计 |
| 2.2 低合金耐磨钢显微组织设计 |
| 2.2.1 显微组织设计依据 |
| 2.2.2 贝氏体耐磨钢及贝氏体为主复相耐磨钢 |
| 2.2.3 直接淬火马氏体耐磨钢 |
| 2.3 轧制及热处理 |
| 2.3.1 轧制冷却工艺 |
| 2.3.2 轧后热处理 |
| 2.3.3 回火处理 |
| 2.4 数据处理 |
| 2.4.1 MUCG83与JMat Pro7.0 |
| 2.4.2 Origin Pro9.0 |
| 2.4.3 其他数据处理及图像处理软件 |
| 2.5 主要实验设备 |
| 2.5.1 热模拟实验 |
| 2.5.2 光学显微组织观察 |
| 2.5.3 扫描电镜 |
| 2.5.4 透射电镜 |
| 2.5.5 X射线衍射物相分析 |
| 2.5.6 X射线衍射应力检测 |
| 2.5.7 力学性能检测 |
| 2.5.8 三体冲击磨料磨损 |
| 第3章 合金元素Cr、Ni对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cr、Ni贝氏体耐磨钢轧制冷却及轧后组织性能 |
| 3.2.1 实验工艺 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 Cr、Ni元素对贝氏体耐磨钢中贝氏体相变及力学性能影响 |
| 3.3.1 实验工艺 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.4 合金元素Ni对不同冷却方式贝氏体耐磨钢低温冲击韧性影响 |
| 3.4.1 实验工艺 |
| 3.4.2 结果与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 贝氏体/马氏体复相耐磨钢组织、力学性能控制及磨损机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 连续冷却工艺对贝氏体/马氏体复相耐磨钢组织与性能影响 |
| 4.2.1 实验工艺 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 等温淬火工艺对贝氏体/马氏体复相耐磨钢组织与性能影响规律 |
| 4.3.1 实验工艺 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 高Si无碳化物低合金贝氏体耐磨钢制备与组织性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低合金贝氏体耐磨钢轧制冷却处理 |
| 5.2.1 实验工艺 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 低合金贝氏体耐磨钢回火工艺研究 |
| 5.3.1 实验工艺 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 等温淬火工艺对低合金贝氏体耐磨钢组织性能影响规律 |
| 5.4.1 实验工艺 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 不同工艺低合金耐磨钢残余应力与组织性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 淬火温度对马氏体耐磨钢组织、硬度及残余应力的影响 |
| 6.2.1 实验工艺 |
| 6.2.2 实验结果 |
| 6.3 淬火终点温度对马氏体耐磨钢组织、硬度及残余应力的影响 |
| 6.3.1 实验工艺 |
| 6.3.2 实验结果 |
| 6.4 在线直接淬火马氏体耐磨钢组织性能分析 |
| 6.4.1 实验工艺 |
| 6.4.2 结果与讨论 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 低合金贝氏体耐磨钢磨损机理影响研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 低合金贝氏体耐磨钢回火处理磨损性能 |
| 7.2.1 单周期磨损量 |
| 7.2.2 累计磨损量 |
| 7.2.3 磨损形貌 |
| 7.2.4 相对耐磨性 |
| 7.3 低合金贝氏体耐磨钢等温淬火处理磨损性能 |
| 7.3.1 单周期磨损量 |
| 7.3.2 累积磨损量 |
| 7.3.3 磨损形貌 |
| 7.3.4 相对耐磨性 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 1.科研成果 |
| 2.获奖情况 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（5）平板薄液膜微细热质传递过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 实验研究进展 |
| 1.2.2 模拟研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 实验系统介绍 |
| 2.1 实验台装置介绍 |
| 2.2 数据采集与处理 |
| 2.3 不确定度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数值研究方法 |
| 3.1 方法介绍 |
| 3.1.1 Boltzmann方程离散 |
| 3.1.2 BGK近似 |
| 3.1.3 格子排列 |
| 3.1.4 平衡分布函数 |
| 3.1.5 Chapman-Enskog展开 |
| 3.1.6 边界条件 |
| 3.2 模型的控制方程 |
| 3.3 计算模型的设置 |
| 3.3.1 计算模型中的假设 |
| 3.3.2 计算模型的简化 |
| 3.3.3 计算模型的LBM求解和区域设置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.实验结果分析 |
| 4.1 平板温度的变化 |
| 4.2 初始温度对传热系数的影响 |
| 4.3 热流密度对传热系数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 模拟研究结果分析 |
| 5.1 模型验证 |
| 5.2 薄液膜速度的变化分析 |
| 5.2.1 薄液膜内部速度的变化 |
| 5.2.2 初始温度对薄液膜速度的影响 |
| 5.2.3 温差对薄液膜速度的影响 |
| 5.2.4 初始温度和温差对速度影响的对比 |
| 5.3 温度变化对热质传递的影响 |
| 5.3.1 薄液膜内部温度的变化 |
| 5.3.2 初始温度对薄液膜温度的影响 |
| 5.3.3 温差对薄液膜温度的影响 |
| 5.4 浓度变化对热质传递的影响 |
| 5.4.1 薄液膜内部浓度的变化 |
| 5.4.2 初始温度对薄液膜浓度的影响 |
| 5.4.3 温差对薄液膜浓度的影响 |
| 5.5 有无相变对热、质传递的影响 |
| 5.5.1 对速度的影响 |
| 5.5.2 对温度的影响 |
| 5.6 实验与模拟对比分析 |
| 5.6.1 实验与模拟温度变化分析 |
| 5.6.2 实验与模拟横向温度分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）表面微结构强化低温降膜流动及传质机理的初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 规整填料发展现状 |
| 1.3 填料表面微结构 |
| 1.4 微结构强化低温传质的主要科学问题 |
| 1.5 本文的主要研究工作 |
| 2.微结构表面低温氧氮流动及传质特征对比 |
| 2.1 气液传质模型介绍 |
| 2.1.1 经典理论模型 |
| 2.1.2 半理论-半经验模型 |
| 2.1.3 计算流体力学模型 |
| 2.2 数值模型建立 |
| 2.2.1 三类表面的几何模型 |
| 2.2.2 流动模型 |
| 2.2.3 传质模型 |
| 2.2.4 边界条件设置及数据后处理 |
| 2.2.5 网格无关性及模型验证 |
| 2.3 平板及微结构板下低温氧氮流体传质特性对比 |
| 2.3.1 沿不同板的传质及速度分布 |
| 2.3.2 局部流动特性强化传质 |
| 2.3.3 不同液体雷诺数下传质特性对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.正弦形微结构尺寸优化及强化特性对比 |
| 3.1 微结构尺寸确定 |
| 3.2 不同微结构振幅高度的影响 |
| 3.2.1 传质结果对比 |
| 3.2.2 液膜厚度对比 |
| 3.2.3 局部流动参数对比 |
| 3.3 不同微结构周期长度的影响 |
| 3.3.1 传质结果对比 |
| 3.3.2 液膜厚度对比 |
| 3.3.3 局部流动参数对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.低温氧氮降膜流动及传质可视化实验装置设计及初步实验 |
| 4.1 实验装置整体设计介绍 |
| 4.1.1 实验装置设计思路 |
| 4.1.2 实验腔体内部结构 |
| 4.2 测量系统 |
| 4.2.1 温度测量 |
| 4.2.2 压力测量 |
| 4.2.3 浓度测量 |
| 4.2.4 质量流量测量 |
| 4.3 可视化系统 |
| 4.4 漏热分析 |
| 4.4.1 辐射漏热 |
| 4.4.2 低温腔壁面漏热 |
| 4.4.3 喷淋管漏热 |
| 4.5 实验系统不确定度分析 |
| 4.6 初步实验及结果 |
| 4.6.1 实验流程及操作步骤 |
| 4.6.2 初步实验结果 |
| 4.6.3 后续实验规划 |
| 4.7 本章小结 |
| 5.全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间所获得的成果 |
（7）高铁用铜基粉末冶金闸片的设计，制备和摩擦行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 列车制动闸片材料的发展 |
| 2.1.1 铸铁基制动闸瓦 |
| 2.1.2 有机制动闸片 |
| 2.1.3 金属基制动闸片 |
| 2.2 高速列车用铜基粉末冶金闸片 |
| 2.2.1 铜基粉末冶金闸片的组成 |
| 2.2.2 摩擦表面 |
| 2.2.3 制动条件的影响 |
| 2.3 选题意义及研究内容 |
| 2.3.1 课题来源 |
| 2.3.2 选题意义 |
| 2.3.3 研究内容 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验材料及制备 |
| 3.2 测试方法 |
| 3.2.1 密度及相对密度 |
| 3.2.2 硬度 |
| 3.2.3 微观结构 |
| 3.2.4 物相分析 |
| 3.2.5 摩擦磨损性能 |
| 4 铜基体合金化对铜基制动闸片性能的影响 |
| 4.1 预合金铜粉末对铜基制动闸片性能的影响 |
| 4.1.1 预合金粉末的析出特性 |
| 4.1.2 预合金粉末对闸片性能的影响 |
| 4.2 外加镍对闸片性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 金属摩擦组元对铜基制动闸片性能的影响 |
| 5.1 铁粉类型及含量对闸片性能的影响 |
| 5.2 铬粉对铜基闸片性能的影响 |
| 5.3 高碳铬铁粉对铜基闸片性能的影响 |
| 5.4 铬和高碳铬铁粉的比例对铜基闸片性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 固体润滑组元对铜基制动闸片性能的影响 |
| 6.1 鳞片状石墨与粒状石墨比例对闸片性能的影响 |
| 6.2 增大鳞片石墨粒度对闸片性能的影响 |
| 6.3 石墨表面镀镍对闸片性能的影响 |
| 6.4 二硫化钼对闸片性能的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 纤维对铜基闸片材料性能的影响 |
| 7.1 氧化铝纤维对闸片性能的影响 |
| 7.2 碳纤维对闸片性能的影响 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 摩擦表面物质的演变规律及对制动性能的影响 |
| 8.1 摩擦膜与摩擦系数的衰退行为 |
| 8.2 摩擦膜在高温下的演变 |
| 8.2.1 铜基闸片表面的物质变化 |
| 8.2.2 制动盘表面的物质变化 |
| 8.3 摩擦膜的成分与结构 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 高铁列车制动闸片的制备及1:1台架试验 |
| 9.1 基础配方的筛选 |
| 9.2 闸片成分的优化 |
| 9.3 1:1台架实验 |
| 9.3.1 闸片及闸片组的结构 |
| 9.3.2 台架试验条件 |
| 9.4 台架实验结果 |
| 9.4.1 平均摩擦系数 |
| 9.4.2 磨耗性能 |
| 9.4.3 瞬时摩擦系数 |
| 9.4.4 盘摩擦表面温度 |
| 9.4.5 摩擦表面状态 |
| 9.5 本章小结 |
| 10 结论 |
| 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）1300MPa级淬火配分钢的组织调控及形变机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 汽车用钢与轻量化 |
| 2.2 淬火配分(Q&P)工艺 |
| 2.2.1 Q&P的定义与提出 |
| 2.2.2 Q&P钢的化学成分 |
| 2.2.3 Q&P钢的热处理工艺 |
| 2.3 Q&P工艺的热力学与动力学 |
| 2.3.1 CCE的相关假设与平衡方程 |
| 2.3.2 准平衡态与正平衡态 |
| 2.4 Q&P钢的显微结构与力学性能 |
| 2.4.1 Q&P钢的组织 |
| 2.4.2 残余奥氏体的增塑机制 |
| 2.4.3 残余奥氏体稳定性 |
| 2.4.4 强化机制与本构方程 |
| 3 研究内容、研究方法与技术路线 |
| 3.1 主要研究内容 |
| 3.2 试验方法及设备参数 |
| 3.3 技术路线 |
| 4 成分设计及相变规律研究 |
| 4.1 试验钢成分设计 |
| 4.2 试验钢的制备方法 |
| 4.3 试料制备过程中的组织演变 |
| 4.4 Si元素对相变温度的影响 |
| 4.5 Si元素对过冷奥氏体连续冷却转变规律的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 Q&P钢的显微组织与力学性能调控 |
| 5.1 奥氏体化温度对试验钢组织性能的影响 |
| 5.1.1 完全奥氏体与临界区等温Q&P钢组织与性能差异 |
| 5.1.2 完全奥氏体化温度对试验钢组织性能的影响 |
| 5.2 淬火温度对试验钢组织性能的影响 |
| 5.2.1 完全奥氏体化条件下的最佳淬火温度 |
| 5.2.2 临界区加热条件下的最佳淬火温度 |
| 5.3 配分温度对试验钢组织性能的影响 |
| 5.3.1 完全奥氏体化Q&P工艺下的最佳配分温度 |
| 5.3.2 临界区加热条件下的最佳配分温度 |
| 5.4 Si元素对试验钢组织性能的影响 |
| 5.4.1 Si元素对完全奥氏体化Q&P钢的影响 |
| 5.4.2 Si元素对相同临界区加热温度Q&P钢的影响 |
| 5.4.3 Si元素对相同相比例Q&P钢的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Q&P钢的形变机制及组织演变规律 |
| 6.1 Q&P钢各相协调变形研究 |
| 6.1.1 相的演变及屈服行为研究 |
| 6.1.2 晶格应变的演变规律 |
| 6.2 Q&P钢形变过程中组织演变研究 |
| 6.2.1 残余奥氏体的调控 |
| 6.2.2 残余奥氏体的稳定性分析 |
| 6.2.3 形变诱发马氏体相变的变体分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 强化机制及本构关系的定量分析 |
| 7.1 相体积分数与应变关系研究 |
| 7.1.1 各相初始体积分数的计算 |
| 7.1.2 形变诱发马氏体转变的动力学分析 |
| 7.2 各相强化机制的定量分析 |
| 7.2.1 各相的本构关系 |
| 7.2.2 强化机制分析 |
| 7.2.3 本构关系与各相应力分布 |
| 7.3 对本构模型适用性的讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与后期工作设想 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 后期工作设想 |
| 9 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）船用低速柴油机喷嘴内流及喷雾燃烧特性模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 喷嘴内部流动特性研究现状 |
| 1.3 船用柴油机重油喷雾燃烧研究现状 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 船用重油热物性模型 |
| 2.1 重油基本热物性 |
| 2.2 关键中间热物性参数 |
| 2.3 单组分重油热物性模型 |
| 2.4 双组分重油热物性模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低速机大尺寸喷嘴内流及近场喷雾射流模拟研究 |
| 3.1 基于大涡模拟的喷嘴内流及近场喷雾模拟研究 |
| 3.1.1 基于大涡模拟的喷嘴内流及近场喷雾射流模型 |
| 3.1.2 喷孔内流和近场喷雾射流状态分析 |
| 3.1.3 喷孔内流及近场喷雾射流中湍流和空化的发展规律 |
| 3.1.4 喷孔导流面对喷孔内流及近场喷雾射流的影响 |
| 3.1.5 热物性对喷孔内流及近场喷雾射流的影响 |
| 3.1.6 基于喷嘴内流的初次喷雾破碎理论分析 |
| 3.2 基于RANS方法的喷孔内流差异性研究 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 流场及相态分布 |
| 3.2.3 喷雾射流的空间分布形态 |
| 3.2.4 不同喷孔的喷射参数差异 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于船用低速机相似条件的燃油喷雾模型 |
| 4.1 基于定容燃烧室的船用低速机相似条件实验简介 |
| 4.2 船用低速机相似条件模拟分析 |
| 4.2.1 船用低速机相似条件预测 |
| 4.2.2 定容燃烧室内涡流场分析 |
| 4.2.3 进气方向对涡流的影响 |
| 4.3 船用低速机喷雾模拟数学模型 |
| 4.3.1 基本控制方程 |
| 4.3.2 湍流模型 |
| 4.3.3 喷雾模型 |
| 4.4 网格敏感性分析 |
| 4.5 喷雾模型验证分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 低速机相似涡流环境中边界参数对柴油和重油喷雾燃烧特性的影响研究 |
| 5.1 喷油方向对涡流环境中喷雾发展的影响 |
| 5.1.1 喷油方向对柴油喷雾发展的影响 |
| 5.1.2 喷油方向对重油喷雾发展的影响 |
| 5.1.3 多孔喷油的喷雾发展特性 |
| 5.2 喷油背压对涡流环境中喷雾发展的影响 |
| 5.3 燃烧模型及验证分析 |
| 5.4 初始环境温度和初始喷油背压对燃烧放热率的影响 |
| 5.5 涡流环境中着火现象及火焰发展路径研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）环境风速对PMMA固体不同方式顺流火蔓延行为影响的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 环境风速对固体可燃物火蔓延的研究现状 |
| 1.2.2 材料厚度和倾斜角度对固体火蔓延影响的研究现状 |
| 1.3 研究内容与研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 章节安排 |
| 第2章 固体可燃物火蔓延基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 固体可燃物火蔓延基本理论 |
| 2.2.1 逆流下固体可燃物火蔓延基本理论 |
| 2.2.2 顺流下固体燃烧火蔓延的基本理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 实验系统和测量装置的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验系统介绍 |
| 3.2.1 顶棚火蔓延行为研究实验装置 |
| 3.2.2 倾角可变火蔓延行为研究实验装置 |
| 3.2.3 侧向火蔓延行为研究实验装置 |
| 3.2.4 实验材料 |
| 3.2.5 风洞实验平台 |
| 3.3 测量与数据采集系统 |
| 3.3.1 图像采集系统 |
| 3.3.2 温度采集系统 |
| 3.3.3 热流采集系统 |
| 3.3.4 质量采集系统 |
| 3.3.5 风速测量系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 环境风速与样品厚度对PMMA顶棚顺流火蔓延的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设计与数据处理 |
| 4.2.1 实验装置与样品 |
| 4.2.2 测量方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 PMMA顶棚火蔓延发展特征 |
| 4.3.2 顶棚火蔓延火焰特征 |
| 4.3.3 火蔓延速度 |
| 4.3.4 热解区域长度 |
| 4.3.5 热解区域内火焰热反馈与固相表面传热分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 环境风作用下热薄型PMMA在不同倾斜角度下顺流火蔓延行为行为特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设计 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 火焰蔓延过程 |
| 5.3.2 火焰蔓延速度和预热区热流 |
| 5.3.3 质量损失速率和热解区热流 |
| 5.3.4 热解长度 |
| 5.3.5 热释放速率与火焰长度 |
| 5.3.6 火焰驻间距离 |
| 5.3.7 火焰下游热流分布 |
| 5.3.8 模型分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 环境风作用下侧向与水平热厚型PMMA顺流火蔓延行为与燃烧特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设计与数据处理 |
| 6.2.1 实验装置与样品 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 侧向和水平火蔓延发展特征 |
| 6.3.2 热解长度与热解面积 |
| 6.3.3 火蔓延速度 |
| 6.3.4 预热区长度与热流 |
| 6.3.5 火焰蔓延倾斜角度 |
| 6.3.6 侧向火蔓延燃烧速率 |
| 6.3.7 边界层厚度 |
| 6.3.8 热解区域热流分布 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 进一步研究展望 |
| 附录A |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与获得的奖励 |
四、沿不同垂直表面进行层流膜状冷凝的研究（论文参考文献）
- [1]冰晶模板法设计石墨烯气凝胶结构及其相变储能和传感应用研究[D]. 闵芃. 北京化工大学, 2021
- [2]石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用[D]. 吴声豪. 浙江大学, 2021
- [3]三维脉动热管传热与流动特性研究[D]. 曲捷. 中国矿业大学, 2021
- [4]低合金高强度复相耐磨钢组织性能调控及耐磨机理研究[D]. 姚耔杉. 武汉科技大学, 2021(01)
- [5]平板薄液膜微细热质传递过程研究[D]. 张倩. 大连理工大学, 2021
- [6]表面微结构强化低温降膜流动及传质机理的初步研究[D]. 张晗阳. 浙江大学, 2021
- [7]高铁用铜基粉末冶金闸片的设计，制备和摩擦行为研究[D]. 张鹏. 北京科技大学, 2020(02)
- [8]1300MPa级淬火配分钢的组织调控及形变机制研究[D]. 高鹏飞. 北京科技大学, 2021(02)
- [9]船用低速柴油机喷嘴内流及喷雾燃烧特性模拟研究[D]. 高瑞锋. 哈尔滨工程大学, 2021
- [10]环境风速对PMMA固体不同方式顺流火蔓延行为影响的实验研究[D]. 黄亚军. 中国科学技术大学, 2020