本文运用流体力学原理解释了液态金属流经直浇道时的吸气及液流脱离型壁的原因并揭示出伯努力方程中断面上的压力是流体相对静止管壁运动计算和测量的产物。一旦测量的参照物选在运动的流体上时在没有相对运动的流体内部因运动而产生的压力也立即消失取而代之的是原来流体的静压力恰恰是这一压力梯度把液态金属的夹杂物推向管壁进而除去。

基于振荡杯法设计了一台高温液态金属粘度计。结合实测流程详细描述了这种测试方法的原理。给出了以89S52为主控芯片的下位机系统的软硬件设计，并给出了上位机操作软件和与下位机的通信协议。该粘度计的测量范围0．1Cp-10Cp。测量精度±0．3％。

探究以液态金属为介质的螺旋槽止推轴承端面密封性能,考虑了黏温效应对液态金属螺旋槽润滑性能的影响,建立了层流和湍流状态下的液膜计算模型。基于Fluent软件进行仿真计算,得到轴承的膜厚压力分布;分析对比了两种不同流态下轴承密封的性能;研究了螺旋角和槽数对止推轴承动态性能的影响,考虑液膜承载力和泄漏量等因素,确定了各结构参数的最佳取值。结果表明:螺旋槽为主要承载区域,存在压力峰值;黏温变化对轴承的密封性能影响显著,削弱了动压效应。

搭建大功率LED前照灯散热系统试验平台,分别用水和液态金属进行温控效果评估试验,研究结果表明液态金属具有更为显著的冷却效果。在蠕动泵转速为100 r/min时,液态金属的对流换热系数是水的1.5倍,其主要原因是液态金属具有较高的热导系数。为进一步优化和提升液态金属散热性能,采用流体力学仿真方法,系统研究流速、流道结构等对LED前照灯温控性能的影响,并提出一种新的冷板流道结构,有效改善了液态金属温控效果,对包括大功率LED灯散热系统在内的其他高热流密度散热系统同样具有参考意义。