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.

以Tween20、Span20及两者复配物为表面活性剂,实验研究了其对水过冷池沸腾传热特性影响.基于实验结果与表面张力、接触角、临界胶束浓度等基础物性分析发现,单一表面活性剂对沸腾传热的影响由其添加种类、浓度及热通量共同决定.一方面,不同于饱和沸腾情形,过冷状态下Tween20能够有效降低沸腾起始点温度与壁面过热度,但其沸腾强化效果在高热通量下减弱;另一方面,Span20只在低浓度下表现出强化效果,其浓度增大将引起壁面过热度大幅攀升.此外,尽管Tween20与Span20都具有强化沸腾传热的潜力,但两者复配表面活性剂在实验研究浓度范围内均恶化了沸腾传热过程.研究结果可为传热强化复合工质过冷池沸腾传热特性分析提供基础依据,并为其配制提供指导.

通过理论分析引入用于定向计算泡沫金属等效热导率的导热形状因子(m),并基于文献报道的大量实验数据对m进行了计算和分析.研究发现,m随泡沫金属材质、孔隙率及孔密度变化呈显著随机波动现象,无固定趋势或规律可循;泡沫金属等效热导率的准确预测需纳入多孔泡沫结构定向形变效应影响.鉴于此,通过直接数值模拟获得了m随孔胞形变参数(即沿泡沫金属宏观传热方向与其垂直方向的胞径比)变化的无量纲准则关联式,进而提出了基于m定向预测泡沫金属等效热导率的新方法.对比文献报道实验数据及基于各向同性结构假设的理论模型预测结果发现,上述方法可提高等效热导率的预测精度(平均偏差为0.77％).

为促进深层围岩液压支架自动化控制的研究,提出了一种基于ADRC的自适应控制系统.首先,通过液压支架支护系统的拉格朗日动力学分析,建立了液压支架动力学模型.针对该模型的动力耦合和时变特性设计了ADRC控制器,并对跟踪微分器、扩张观测器和非线性误差反馈3部分进行了离散化、分离式的参数整定.最终以MATLAB/Simulink为平台,对液压支架模型和控制系统进行了联合仿真实现,并设计了ADRC与PID控制的对比实验.仿真实验结果表明,该ADRC控制器与PID控制器相比具有更好的控制效果和运动品质.

This review introduces the basal elements and structures of Ussing chamber and it′s applications in the field of intestinal barrier function research.