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含多个矩形加热器通道内流动沸腾传热性能的介观数值方法研究

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应用数学和力学 2022年第7期43卷 727-739页

作者：李迎雪王浩原娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用格子Boltzmann方法对恒定壁温条件下含多个矩形加热器通道内流动沸腾现象进行了数值研究.主要研究了加热器间距、加热器长度和加热器表面润湿性对气泡形态、生成气泡面积以及加热器表面热流密度大小的影响.结果表明,气泡生长速率随... 详细信息

采用格子Boltzmann方法对恒定壁温条件下含多个矩形加热器通道内流动沸腾现象进行了数值研究.主要研究了加热器间距、加热器长度和加热器表面润湿性对气泡形态、生成气泡面积以及加热器表面热流密度大小的影响.结果表明,气泡生长速率随着加热器间距的增大而加快,较大的气泡面积促使成核气泡提前从加热器表面离开,加热器间距从250个格子增加到1000个格子时,对应的沸腾传热性能提高了12%.另一方面,加热器长度越长,气泡成核时间以及与加热器表面脱离的时间越早、沸腾传热性能越好,加热器长度从16个格子增加到22个格子时,其传热性能可以提高13%.此外,亲水性表面的气泡成核时间晚于疏水性表面的气泡成核时间,与亲水性表面相比,疏水性表面在气泡脱离加热器之后存在残余气泡.且亲水性表面的平均热流密度和产生的气泡面积小于疏水性表面,当接触角从77°变化到120°时,其传热性能提高了26%.最后通过正交试验方案发现,加热器表面的润湿性对流动沸腾传热性能的影响最大,加热器长度对流动沸腾传热性能的影响最小.

关键词：格子Boltzmann方法流动沸腾多矩形加热器

含不同形状内热源的圆管内纳米流体自然对流及换热数值研究

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计算物理 2021年第3期38卷 301-312页

作者：唐古月娄钦王浩原上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用格子玻尔兹曼方法对有三种恒温热源(圆形、三角形、方形)参与的圆管内纳米流体(铜-水)自然对流进行数值研究。主要研究瑞利(Ra)数,纳米颗粒体积分数以及热源几何形状等控制参数对纳米流体的流动与传热的影响。结果发现纳米颗粒体积... 详细信息

采用格子玻尔兹曼方法对有三种恒温热源(圆形、三角形、方形)参与的圆管内纳米流体(铜-水)自然对流进行数值研究。主要研究瑞利(Ra)数,纳米颗粒体积分数以及热源几何形状等控制参数对纳米流体的流动与传热的影响。结果发现纳米颗粒体积分数的增加有利于强化传热,且在Ra数较小时,平均努塞尔(Nu)数增加的幅度要优于Ra数较大的情况。在所研究的控制参数范围内,方形热源的平均Nu数最大。根据数值结果给出不同热源表面的平均Nu数、纳米颗粒体积分数、Ra数三者之间的函数关系式,该函数关系可为此类工程的设计提供理论指导。

关键词：内热源流动换热纳米流体经验关系式

基于格子Boltzmann大密度比模型的多孔介质内气泡动力学行为数值模拟

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计算物理 2021年第3期38卷 289-300页

作者：娄钦汤升王浩原上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

基于格子Boltzmann两相流大密度模型,研究气泡穿过多孔介质的动力学行为。研究发现:当孔隙率较大时,气泡只变形不破裂,能完整地通过多孔介质;而孔隙率较小时,气泡变形更加剧烈且发生破裂,穿过多孔介质所需的时间更长。另外,当障碍物表... 详细信息

基于格子Boltzmann两相流大密度模型,研究气泡穿过多孔介质的动力学行为。研究发现:当孔隙率较大时,气泡只变形不破裂,能完整地通过多孔介质;而孔隙率较小时,气泡变形更加剧烈且发生破裂,穿过多孔介质所需的时间更长。另外,当障碍物表面接触角(θ)较小时,气泡均能完整地通过多孔介质,随着接触角的增大,气泡开始发生破裂,且θ越大,气泡破裂越严重,通过多孔介质的气泡剩余质量越小。数值结果还表明随着Eotvos数(Eo)增大,表面张力所占比重减小,气泡破裂越严重,穿过多孔介质的气泡剩余质量越小。最后,对比发现,多孔介质润湿性对气泡剩余质量影响最大,其次是孔隙率,而Eo数的影响最小。

关键词：格子Boltzmann方法大密度比气泡动力学行为多孔介质

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时变数据的实时体绘制加速算法优化

计算机辅助设计与图形学学报 2014年第2期26卷 314-319,328页

作者：贺承浩金西郑琳琳刘子恒王浩原中国科学技术大学物理系微电子学教研室合肥230026

现有的体绘制成像技术受到硬件及算法的限制,对高速采集的时变数据绘制需要漫长的预处理时间,难以满足实时便携的要求.为此提出一种基于存储优化的Shear-Warp数据整序算法.该算法通过预判视线方向避免了原始数据的重复存储及多次缓存;在... 详细信息

现有的体绘制成像技术受到硬件及算法的限制,对高速采集的时变数据绘制需要漫长的预处理时间,难以满足实时便携的要求.为此提出一种基于存储优化的Shear-Warp数据整序算法.该算法通过预判视线方向避免了原始数据的重复存储及多次缓存;在FPGA硬件加速的基础上克服了与存储器件的交互瓶颈,实现对图像和观察角度变化的实时动态响应.实验结果表明,在自主研发的"双子星"系列开发板100MHz工作频率下,完成一帧256×256×256的三维图像体绘制计算时间小于12.34ms,帧率达到81.0帧/s,且不需要数据预处理过程,可以实现对时变数据的实时动态显示,适合于便携超声等应用领域.

关键词：时变数据体绘制Shear-Warp^FPGA加速

微通道内不混溶气液两相二氧化碳界面动力学行为的格子Boltzmann研究

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计算物理 2019年第2期36卷 153-164页

作者：娄钦臧晨强王浩原李凌上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

将高精度的二氧化碳状态方程与气液两相流格子Boltzmann方法中的伪势模型耦合,研究微通道内二氧化碳气液两相流动的界面动力学行为,包括二氧化碳气泡和液滴的分裂、合并、变形,以及气液两相二氧化碳在演化过程中的质量交换.研究发现:当... 详细信息

将高精度的二氧化碳状态方程与气液两相流格子Boltzmann方法中的伪势模型耦合,研究微通道内二氧化碳气液两相流动的界面动力学行为,包括二氧化碳气泡和液滴的分裂、合并、变形,以及气液两相二氧化碳在演化过程中的质量交换.研究发现:当分裂和合并行为达到平衡,并且两相之间不发生质量交换时流动达到稳态.稳态时的流型主要依赖于表面张力,惯性力,管道的润湿性,以及初始体积分数.当表面张力较大时,微通道内形成的二氧化碳气泡或液滴会收缩成圆形,此时二氧化碳气泡或液滴会堵塞微通道,形成段塞流;随着表面张力的减小,形成的气泡或液滴不容易收缩,在微通道内更容易发生变形,出现泡状流或环状流.当壁面润湿性为强疏水性时,二氧化碳在微通道中的流动为环状流,其它润湿性下,流型为段塞流.体积分数较小时,二氧化碳两相流动的流型为段塞流,体积分数较大时,流型为环状流.

关键词：多相流格子Boltzmann方法界面动力学行为

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凸透镜为什么能会聚光线

中学生数理化（初中版初二） 2005年第11期 54-55页

作者：王浩原河南漯河市第三中学初三十二班

两个面都磨成球面．或者一个面是球面，另一个面是平面的光学器件叫透镜．透镜有两种．中间比边缘厚的透镜叫凸透镜．中间比边缘薄的透镜叫凹透镜．不同的透镜对光线的作用效果不同．从实验中我们可以看到凸透镜能够把平行光（比如太阳... 详细信息

两个面都磨成球面．或者一个面是球面，另一个面是平面的光学器件叫透镜．透镜有两种．中间比边缘厚的透镜叫凸透镜．中间比边缘薄的透镜叫凹透镜．不同的透镜对光线的作用效果不同．从实验中我们可以看到凸透镜能够把平行光（比如太阳光）会聚到一点．而凹透镜则使平行光变得发散．可是为什么凸透镜对光线有会聚作用呢？课本中对此没有详细解释．只是提到“凸透镜是利用光的折射原理制成的光学器件”．

关键词：凸透镜光线会聚作用初二物理光学

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凸透镜为什么能会聚光线

中学生数理化(八年级数学)(华师大版) 2005年第11期 56-57页

作者：王浩原河南漯河市第三中学初三十二班

两个面都磨成球面,或者一个面是球面,另一个面是平面的光学器件叫透镜.透镜有两种,中间比边缘厚的透镜叫凸透镜,中间比边缘薄的透镜叫凹透镜,不同的透镜对光线的作用效果不同.从实验中我们可以看到凸透镜能够把平行光(比如太阳光)会聚... 详细信息

两个面都磨成球面,或者一个面是球面,另一个面是平面的光学器件叫透镜.透镜有两种,中间比边缘厚的透镜叫凸透镜,中间比边缘薄的透镜叫凹透镜,不同的透镜对光线的作用效果不同.从实验中我们可以看到凸透镜能够把平行光(比如太阳光)会聚到一点,而凹透镜则使平行光变得发散.可是为什么凸透镜对光线有会聚作用呢?课本

关键词：凸透镜平行光折射角光学器件

加速康复外科在剖宫产围术期中应用效果的Meta分析

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中国临床研究 2022年第5期35卷 679-684,689页

作者：刘甜甜何银芳王浩原周睿山西医科大学第一临床医学院山西太原030000 山西医科大学第一医院产科山西太原030000

目的采用Meta分析的方法评价加速康复外科(ERAS)理念应用于剖宫产围手术期的效果。方法计算机检索中国知网、万方、维普、中国生物医学文献数据库、PubMed、EmBase及Cochrane Library数据库,根据纳入及排除标准筛选出相关文献并对其进... 详细信息

目的采用Meta分析的方法评价加速康复外科(ERAS)理念应用于剖宫产围手术期的效果。方法计算机检索中国知网、万方、维普、中国生物医学文献数据库、PubMed、EmBase及Cochrane Library数据库,根据纳入及排除标准筛选出相关文献并对其进行质量评价,提取一般资料及所需数据后采用Revman 5.3软件进行Meta分析。结果纳入12篇随机对照试验进行Meta分析,结果显示,ERAS组患者术后首次排气时间(SMD=-1.61,95%CI-2.17~-1.04,P<0.01)、首次下床活动时间(SMD=-3.99,95%CI-5.34~-2.64,P<0.01)、初始泌乳时间(SMD=-2.91,95%CI-4.18~-1.65,P<0.01)及术后住院时间(SMD=-1.69,95%CI-2.33~-1.04,P<0.01)缩短,术后并发症发生率降低(RR=0.39,95%CI 0.30~0.50,P<0.01),住院费用减少(SMD=-15.76,95%CI-24.29~-7.23,P<0.01),差异有统计学意义。结论将ERAS理念应用于剖宫产患者围术期中是安全有效的,可加速产妇身心恢复,减轻其家庭与社会的经济压力。

关键词：加速康复外科剖宫产围手术期随机对照试验 Meta分析住院费用并发症

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锥形结构表面核态沸腾数值模拟研究

建模与仿真 2022年第2期11卷 373-381页

作者：李迎雪王浩原娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海

采用最近提出的格子Boltzmann方法,在具有规则排列的锥形结构表面模拟了核态沸腾。结果表明,在锥形结构的表面,障碍物角点处的液体先发生相变,相变只会发生在障碍物形成的凹槽内及角点处。与矩形结构表面相比,在锥形结构表面形成的气泡... 详细信息

采用最近提出的格子Boltzmann方法,在具有规则排列的锥形结构表面模拟了核态沸腾。结果表明,在锥形结构的表面,障碍物角点处的液体先发生相变,相变只会发生在障碍物形成的凹槽内及角点处。与矩形结构表面相比,在锥形结构表面形成的气泡会完全从壁面脱离。另一方面,对比了不同表面结构间距和结构尺寸对气泡生长和传热性能的影响。当结构间距较大时,气泡从壁面脱离较早,壁面的核态沸腾换热性能较好,也具有较高的临界热流密度。当结构尺寸较大时,气泡从壁面脱离较晚,壁面换热性能变差,临界热流密度减小。

关键词：锥形结构格子Boltzmann方法核态沸腾