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2019 | 第8期 |

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2019年8月5日

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超临界压力甲烷异常传热行为的机理研究
作者:杨帆,王国付,姜文全,等
单位:1.辽宁石油化工大学石油天然气工程学院;2.中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院
关键词:传热异常;热质比;二次环流;湍流层流化;湍动能
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1921--07}
2019年,第8期:1921-1927 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:325
摘要: 本文对水平管道内超临界压力下甲烷的流动与传热过程进行了数值模拟,得到了5MPa下质量流率范围为200-400kg/(m2s),热流密度范围为100-400kW/m2工况下的传热规律。提出了以热质比$r$(热流密度与质量流率的比值)为判据来预测异常传热行为(传热强化和传热恶化相继发生):在r>0.5kJ/kg工况下,传热出现异常行为;在r≤kJ...
CCHP系统用户负荷特征普适性分析
作者:冯乐军,陈静,马跃征,等
单位:清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
关键词:分布式冷热电联供系统;用户负荷;时间参数;普适性
doi:{TK123}{0253--231X(2019)08--1703--04}
2019年,第8期:1703-1706 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:577
摘要: 分布式冷热电联供系统(CCHP)进行分析研究对于系统的设计以及运行策略的选择具有重要意义。本文提出了基于用户负荷时间参数的CCHP用户分类方法。同时,选择北京地区六种类型用户(医院、饭店、宾馆、体育馆、学校和办公楼)为研究对象,并根据分类方法将其分为三大类。最后,基于用户负荷时间和大小特征参数,将三种类型用户进行简化,得到了CCHP用户普适性简化模型。
10 K温区弱磁性二级高频脉管制冷机研究
作者:陈六彪,吴显林,刘旭明,等
单位:中国科学院低温工程学重点实验室,理化技术研究所
关键词:高频;脉冲管;二级;无磁;10 K
doi:{TK123 }{0253--231X(2019)08--1707--04}
2019年,第8期:1707-1710 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:382
摘要: 蓄冷器填充无磁不锈钢丝网,第一级使用液氮预冷,110W输入电功下,第二级最低温度9.6K,为国内外同类结构的最低记录。为进一步降低温度并保留弱磁特性,开展使用多孔材料吸附部分工质氦气作为蓄冷介质的研究。实验测试了活性炭在10K温区对氦气的吸附量,表明吸附氦气后的活性炭比热已经高于此温区常规的蓄冷材料。计算了活性炭和氦气在不同频率下的热穿透深度,表明活性炭以及吸附在活性炭内部微孔中的氦气热穿透...
热环境试验温度均匀度对精密光学测量的影响
作者:吕蓉蓉,吴静怡,陈康,等
单位:上海交通大学制冷与低温工程研究所
关键词:气体流动;温度均匀度;格拉晓夫数;自准直仪;光束偏移
doi:{TK39}{0253--231X(2019)08--1711--07}
2019年,第8期:1711-1717 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:351
摘要: 为研究气体流动及温度均匀度对微小尺度精密光学测量的影响,设计了混合对流实验并利用自准直仪测量通过流场的光束偏移。实验表明:当雷诺数恒定时,随格拉晓夫数的增大,光路上温度均匀性变差,水平和竖直方向上光束偏移量均增大。对于同一格拉晓夫数,随入口流速的增大,竖直方向温度梯度及光束偏移都增大,水平方向上情况则相反。可知气体流动和温度均匀性是影响光束偏移的其中两点原因,控制合理的流速及温度均匀度有利于...
燃煤积灰辐射特性预测新方法
作者:柴一占,杨震,段远源
单位:清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
关键词:辐射;颗粒;积灰; 多球T矩阵
doi:{TK123}{0253--231X(2019)08--1718--05}
2019年,第8期:1718-1722 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:369
摘要: 燃煤积灰是工业生产中常见的非均相混合物,它的辐射特性是精确描述锅炉内能量传递的关键环节。本文针对非均相混合燃煤积灰的辐射特性,考虑燃煤积灰中化学成分的实际掺混方式,提出了一种考虑化学成分分布的燃煤积灰球型颗粒团聚体辐射特性的预测新方法。首先利用有限置限团聚(diffusion-limited aggregation,DLA)方法生成燃煤积灰结构,然后对于生成的燃煤积灰结构采用多球T矩阵(mu...
倾斜角对金属泡沫脉动热管传热性能研究
作者:包康丽,杨泽科,方一波,等
单位:浙江省制冷与低温技术重点实验室,浙江大学制冷与低温研究所
关键词:脉动热管;金属泡沫;倾斜角;传热;热阻
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1723--06}
2019年,第8期:1723-1728 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:406
摘要: 不同倾斜角的放置对金属泡沫脉动热管传热性能有重要影响。本文采用去离子水作为工质,开展了充液率为0.2、倾斜角分别在90°,60°和30°下金属泡沫脉动热管传热性能的实验研究。实验结果表明,金属泡沫脉动热管在90°倾斜角下热阻最小,传热性能最好;在60°倾斜角时其热阻相比90°时增大19.8%;在30°倾斜角时其热阻相较60°倾斜角下增大2.6%。与常规脉动热管相比,金属泡沫脉动热管传热性能受...
空间有阀无油线性压缩机实验优化
作者:马跃学,王娟,李建国,等
单位:中国科学院理化技术研究所空间功热转换技术重点实验室
关键词:空间;线性压缩机;优化;压比
doi:{TB65}{0253--231X(2019)08--1729--06}
2019年,第8期:1729-1734 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:382
摘要: 有阀线性压缩机是空间液氦温区节流制冷机的关键部件,为满足液氦温区节流制冷机的需求,基于本实验室研制的动圈式有阀线性压缩机,对两级对置式线性压缩机进行了实验优化。主要针对压缩机的板弹簧特性、输入参数和充气压力等开展相关实验研究,解决压缩机运行过程中出现的活塞中心位置偏移的问题,逐步提升压缩机的性能。最终,在功耗65W,采用两级级压缩获得了11.8的压比。
一种旋转叶轮式内燃机的初步设计与研究
作者:钟兢军,赵建霖,韩吉昂,等
单位:大连海事大学 轮机工程学院
关键词:旋转叶轮式内燃机;偏心传动轴;行星齿轮;运动学模型
doi:{TK45}{0253--231X(2019)08--1735--06}
2019年,第8期:1735-1740 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:460
摘要: 设计了一种基于偏心传动轴和行星齿轮组合机构的旋转叶轮式内燃机功率传输机构。对该内燃机的结构及工作原理分析的同时,建立了功率传输机构的运动学模型。研究结果表明:旋转叶轮式内燃机具备在主轴旋转的过程中实现动态扩容和较多的作功次数等优点,理论上比传统往复式活塞发动机功率密度更高,运转更平稳。转子回退现象与偏心传动轴偏心距的大小呈正比,随着偏心距的增大回退现象越明显。
多载荷变形工况下离心压气机叶轮气动优化设计
作者:唐新姿,肖鹏,王喆,等
单位:湘潭大学机械工程学院
关键词:离心压气机;流固耦合;Kriging模型;变形;多目标优化
doi:{TH45}{0253--231X(2019)08--1741--10}
2019年,第8期:1741-1750 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:367
摘要: 为使实际叶片与设计叶片几何偏差最小,综合考虑叶轮内部复杂气动及离心载荷与结构耦合作用,以某小型离心叶轮为研究对象,基于三维流场分析和流固耦合研究叶片几何参数对气动结构性能影响规律及相关性;采用拉丁超立方试验设计、Kriging代理模型和改进遗传算法,以效率、压比和变形为优化目标,进行叶轮多目标优化。结果表明:优化后叶轮效率提高5{\%},压比提高6.76{\%},最大变形减小20.4{\%}...
燃气透平U型通道内部流动换热多目标优化
作者:阮有钢,刘战胜,高春,等
单位:西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所,陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室
关键词:内部冷却;U型通道;遗传算法;多目标优化
doi:{TK47}{0253--231X(2019)08--1751--07}
2019年,第8期:1751-1757 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:377
摘要: 结合Kriging模型和多目标遗传算法,构建了燃气透平叶片U型通道内部流动换热的多目标优化方法及其优化系统。针对内部冷却结构中常见的U型通道,应用该优化系统进行了以通道相对压损最小与顶面换热量最大为目标的型线的优化。从优化结果中选取了相对压损最小、顶面换热量最大及性能介于两者之间的三种典型结构进行分析,对比了三种结构与初始结构的型线,详细分析了三种结构内部流动换热特性。最后研究了优化前后带肋...
高负荷透平叶片流动机理及湍流特性研究
作者:卞修涛,林敦,苏欣荣,等
单位:清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
关键词:DDES;高负荷透平;动叶;涡系结构
doi:{TK472}{0253--231X(2019)08--1758--09}
2019年,第8期:1758-1766 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:346
摘要: 透平叶栅端壁处存在强的二次流动和多种涡系的相互作用,在通道内部产生明显损失。精确捕捉高负荷透平内部流动结构,对传统RANS方法提出巨大挑战,本文采用自主开发的DDES求解程序,研究高负荷透平叶片端区涡系结构、流动机理和湍流特性。采用POD方法研究流道下游湍流脉动主导因素,对比RANS方法和DDES方法对于雷诺应力的解析能力,采用总压损失系数对流场损失进行分析,结果表明DDES方法在高负荷透平...
CDA 叶型前缘流动的实验和数值研究
作者:刘宝杰,徐晓斌,于贤君,等
单位:航空发动机气动热力重点实验室,先进航空发动机协同创新中心, 北京航空航天大学能源与动力工程学院
关键词:可控扩散叶型;前缘形状;实验研究;激光粒子测速技术
doi:{V231.3 }{0253--231X(2019)08--1767--08}
2019年,第8期:1767-1774 | PDF
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出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:379
摘要: 气流绕过可控扩散叶型(CDA) 叶片前缘时,前缘局部的突然膨胀加速与减速压缩过程对叶表边界层发展有重要影响。前缘曲率对局部绕流影响尤为突出,恰当的曲率连续设计可以大幅改善前缘局部绕流对边界层发展的负面影响。本文在叶栅实验中采用叶表静压与粒子图像测速技术~(PIV) 测量了不同前缘形状的~CDA 叶片在前缘附近的流动。实验结果与数值模拟分析表明,曲率连续前缘的叶表静压升系数的压力尖峰相比圆形、...
合成射流对离心压气机叶片扩压器流动分离和性能影响的数值研究
作者:王志恒,崔新贵,于洪石,等
单位:西安交通大学能源与动力工程学院;西安陕鼓动力股份有限公司
关键词:叶片扩压器;流动分离;流动控制;合成射流;流动损失
doi:{O354.1}{0253--231X(2019)08--1775--09}
2019年,第8期:1775-1783 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:720
摘要: 本文在离心压气机叶片扩压器叶片吸力面施加合成射流,采用URANS方法研究了合成射流对叶片吸力面流动分离的影响,并从流动损失和扩压能力两方面分析了合成射流对扩压器的性能改善。结果表明,合成射流有效抑制了叶片吸力面的流动分离,并消除了由于分离而产生的闭式分离泡,减少了由于分离泡和周围高速流体的剪切作用以及下游分离泡破碎、掺混所造成的流动损失。由于闭式分离泡的消失,叶片流道的有效通流面积增加,叶片...
基于动网格技术的转子动力特性研究
作者:曹丽华,司和勇,李盼,等
单位:东北电力大学能源与动力工程学院
关键词:迷宫密封;汽流激振;转子动力特性;动网格;稳定性
doi:{TK264}{0253--231X(2019)08--1784--09}
2019年,第8期:1784-1792 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:295
摘要: 针对汽轮机转子偏心导致的汽流激振问题,本文采用动网格技术模拟转子真实的三维涡动,对转子的动力特性及汽流激振机理进行研究。结果表明:采用动网格实现转子真实涡动时,汽流激振力随转子中心位置发生改变,动力系数呈非线性变化。随着涡动频率的增加,动力系数呈增加趋势,有效阻尼增加。自转速度变化时,直接刚度、直接阻尼、交叉刚度和交叉阻尼的最大波动幅度可达16.6%、41.8%、97.1%和71.4%。当公...
椭圆型集流器对多翼离心风机气动性能影响的数值研究
作者:曲昊,刘小民
单位:西安交通大学能源与动力工程学院
关键词:多翼离心风机;风量;气动性能;CFD;数值模拟
doi:{TH43}{0253--231X(2019)08--1793--06}
2019年,第8期:1793-1798 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:330
摘要: 为了提高多翼离心风机的气动性能,本文设计了一种椭圆型集流器,并采用数值方法研究了椭圆型集流器对多翼离心风机气动性能的影响。与传统的圆型集流器相比,椭圆型集流器与蜗壳间隙内的回流减弱,多翼离心风机内流状况得到改善。数值研究结果表明:与原风机相比,采用椭圆型集流器的多翼离心风机的风量增大了7.7%。
吹除过程中流动与噪声的数值模拟与实验验证
作者:邢允,张凌,胡秋旭,等
单位:1、浙江大学能源工程学院化工机械研究所;2、武汉第二船舶设计研究所
关键词:射流噪声;水下排污;声压级;大涡模拟
doi:{O357.5}{0253--231X(2019)08--1799--07}
2019年,第8期:1799-1805 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:322
摘要: 高压气体将水下航行体贮容器内污水吹除至海中的过程中形成了水下射流场并产生水和气体射流噪声。为研究吹除过程中流动特征与噪声特性,采用VOF模型和大涡模拟法对不同吹除压力下产生的湍射流场进行数值模拟,并结合FW-H积分方程对射流辐射噪声进行了计算,最后进行实验验证。结果表明:根据流场特征,可将吹除过程分为稳定排水、瞬间排气、稳定排气三个阶段;水和气体射流噪声的模拟与实验声压级结果变化趋势一致,且...
射流冲击斜板噪声特性研究
作者:黄河源,谢军龙,郭晓亮,等
单位:1.华中科技大学能源与动力工程学院;2.绿色风机制造湖北省协同创新中心(培育)
关键词:射流冲击;斜板;噪声特性
doi:{O358}{0253--231X(2019)08--1806--07}
2019年,第8期:1806-1812 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:373
摘要: 通过建立三维射流冲击斜板数学模型,利用大涡模拟(LES)和声类比的计算方法,从流场气动特性出发分析流动噪声机理。利用实验平台测量相应实验数据,校验声学模拟方法与边界条件的适用性,结果表明:声学和流场模拟结果与实验数据吻合良好;射流冲击气动声源主要由剪切噪声、冲击音和板面气流脱落音组成;低频主要由气流剪切层产生,气流冲击板面会明显增大中频噪声;喷流速度提高,低频噪声增幅小,高频噪声却大幅度增加...
双酚A聚碳酸酯热解机理的理论研究
作者:黄金保,李新生,潘贵英,等
单位:1. 贵州民族大学机械电子工程学院;2. 广西大学资源环境与材料学院
关键词:双酚A聚碳酸酯;热解;反应机理
doi:{TK16; O642 }{0253--231X(2019)09--1813--07}
2019年,第8期:1813-1819 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:392
摘要: 对双酚A聚碳酸酯模型化合物的热降解机理进行了理论研究,针对热解主要产物的形成提出了各种可能的热解反应路径,计算了各热解路径中各反应步的动力学参数。计算结果表明,对于双酚A聚碳酸酯的热解中主要热解产物的形成,水解反应可能是主要的热解反应路径,而重整反应和自由基均裂反应是热解过程中的主要竞争反应途径;反应动力学分析表明CO2、双酚A和1,1-双(4-羟基苯基)乙烷为主要的热解产物,CO、烷基苯酚...
集输立管气液两相流压力波动特性及小波分析
作者:刘威志,徐强,郭烈锦
单位:西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
关键词:集输-S型立管;压力特性;小波分析;流型识别
doi:{O359}{0253--231X(2019)08--1820--06}
2019年,第8期:1820-1825 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:368
摘要: 在集输-S型立管多相流实验系统上进行空气--水两相流动实验研究,采集并分析关键位置的压力、压差波动特性,根据不同位置的波动特征将流型划分为五类。采用db20小波函数对下降管压差信号进行8层分解重构。结果表明流动的整体波动信息主要集中于低频段近似分量a8当中,局部相界面处的快速波动信息主要体现在五个高频段细节分量d4-d8当中。综合考虑不同频段的重构信息,可以从多个尺度上同时反映特定流型下压差...
流化床反应器甲烷化过程的数值模拟研究
作者:孙立岩,罗坤,樊建人
单位:浙江大学能源清洁利用国家重点实验室
关键词:流化床;数值模拟;甲烷化;催化反应
doi:{TK121}{0253--231X(2019)08--1826--05}
2019年,第8期:1826-1830 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:312
摘要: 我国是天然气消费大国且天然气消耗量逐年增加,``富煤、贫油、少气''的能源结构特点决定我国在天然气领域对外进口依赖度很高。利用丰富的煤炭资源经气化、合成气净化处理、甲烷化制备合成天然气是填补我国天然气供应缺口、煤炭清洁利用的有效途径,同时对保证能源战略安全、调整能源产业结构具有重要意义。本文针对流化床甲烷化反应器制备天然气过程进行数值模拟研究,以煤气化获得的合成气为原料,在催化剂作用下制备天...
颗粒撞击壁面行为及影响因素的实验研究
作者:王景玉,冯乐乐,吴玉新,等
单位:清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室
关键词:颗粒撞击壁面;高速摄像;恢复系数;摩擦系数
doi:{TK223}{0253--231X(2019)08--1831--04}
2019年,第8期:1831-1834 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:343
摘要: 颗粒撞击壁面的行为研究对建立准确的壁面颗粒反弹模型以及分离器性能预测十分重要。为此,本文搭建了颗粒撞击壁面的机理实验装置,利用高速摄像及图片处理技术获得了颗粒反弹的基础数据,分析了球形度及壁面材料对颗粒撞击行为的影响。结果表明:球形颗粒的恢复系数高于非球形颗粒,撞击有机玻璃壁面的恢复系数高于碳钢壁面;球形颗粒的摩擦系数低于非球形颗粒,而两种壁面材料对摩擦系数影响较小。
微喉道中油水两相流的局部阻力损失研究
作者:刘冬旭,刘健,魏思,等
单位:西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
关键词:微喉道; 水包油; 局部阻力损失; 预测模型
doi:{TE312}{0253--231X(2019)08--1835--05}
2019年,第8期:1835-1839 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:364
摘要: 微米级喉道局部阻力特性可能是影响石油采收率的重要因素,也是渗流力学和多相微流体力学共同面对的问题。本文采用微流控技术在硅片上加工出微通道,其中一条为直通道(水力直径为193µm),其它三条带有水力直径不同的微喉道(水力直径为24-45µm),四条通道的直道部分几何尺寸完全相同,对单相水和水包油两相流体过微喉道的局部阻力特性进行了研究。研究结果表明,同一流量下喉道的水力直径越小,其局部阻力损失...
基于能量流法的换热系统变负荷最优运行研究
作者:邵卫,刘一涛,袁野,等
单位:1.清华大学工程力学系,热科学与动力工程教育部重点实验室;2. 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司
doi:{TK121}{0253--231X(2019)08--1845--07}
2019年,第8期:1845-1851 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:331
摘要: 相比传统固定节点参数的控制方法,根据热负荷的动态变化实现换热系统最优运行的控制策略,可有效降低系统能耗。本文基于并联换热系统实验平台,应用能量流法和流阻分析分别构建换热系统传热和流动的整体约束,将系统最优运行的参数获取转化为一定热负荷下系统总泵功最小的拉格朗日条件极值问题,通过构建和求解拉格朗日函数,实现变负荷下换热系统的最优运行,从而为换热系统的实时最优控制提供理论基础。
薄膜热电偶的开发及其在燃料电池测试的应用
作者:唐于晴,丁靖,蔡赛杰,等
单位:西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,能源与动力工程学院
关键词:薄膜热电偶;MEMS;质子交换膜燃料电池;温度
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1840--05}
2019年,第8期:1840-1844 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:314
摘要: 质子交换膜燃料电池中温度、湿度会显著影响电池的工作性能。为实时监控电池内的温度响应,本文采用先进MEMS微纳加工技术,成功开发出可用于燃料电池中的微型薄膜热电偶,其厚度大约为7µm,且空间分辨率能达到流场板流道和脊背的尺度。本文将该薄膜热电偶嵌入在流场板和气体扩散层之间,在ARBIN燃料电池测试平台上测试电池的伏安特性曲线,并监测电池温度--电流的变化关系,结果发现薄膜热电偶的热响应速度非常...
基于相变浆体的直接吸收式太阳能集热器研究
作者:马非,张鹏
单位:上海交通大学制冷与低温工程研究所
关键词:相变浆体;直接吸收式集热器;集热效率;吸收指数
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1852--05}
2019年,第8期:1852-1856 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:353
摘要: 本文提出将相变浆体应用于直接吸收式太阳能集热器以实现更高效的太阳能光热转换,提高太阳能利用率。采用均相模型对基于相变浆体的平板型集热器进行了数值研究,通过Mie散射理论和独立散射理论对相变材料颗粒及相变浆体的光学特性进行了分析,研究了相变材料吸收指数和相变前后光学特性变化对集热器效率的影响,并与不同型式的集热器进行对比。结果表明基于相变浆体的直接吸收式集热器表现出了更高的集热效率。
橡胶磨耗表面形貌及结构研究
作者:王泽鹏,张福顺,赵宗祥,等
单位:青岛科技大学机电工程学院
关键词:橡胶;磨耗;温度;表面形貌
doi:{TQ330.1+2}{0253--231X(2019)08--1857--06}
2019年,第8期:1857-1862 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:342
摘要: 磨耗特性是橡胶材料性能的重要功能性指标,而温度是影响橡胶材料磨耗特性的重要因素。针对目前橡胶磨耗特性和机理研究主要集中于常温条件这一问题,实验测试了不同温度和角度下的橡胶磨耗率,并利用LEXT OLS4000型3D测量激光显微镜和SU8010型扫描电子显微镜采集磨耗表面形貌图像及其微观结构特征参数,引入多重分形谱从理论上表征橡胶磨耗特性。通过综合分析宏观磨耗量、表面粗糙度特征参数和多重分形谱...
液态镓铟合金在微通道热沉中冷却性能的优化
作者:向熊,范爱武,刘伟
单位:华中科技大学能源与动力工程学院
关键词:微通道热沉;液态合金;热物性;人工神经网络;冷却能力
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1867--07}
2019年,第8期:1867-1873 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:343
摘要: 以液态镓铟合金作为冷却剂的微通道热沉有望成为解决微机电系统散热问题的优良方案。然而,液态镓铟合金的冷却能力与其合金比例相关。为获得最佳铟含量,本文首先建立了BP人工神经网络以获得足够的液态镓铟合金热导率和比热容数据;采用经典理论模型计算了合金黏度及密度;而后利用一个近似分析解模型比较了不同铟含量的液态镓铟合金在微通道热沉中的冷却能力。结果表明,在进口温度分别为303 K和310 K时,最佳铟...
纳米颗粒光热效应及基底介质相变分析
作者:陈琴,齐宏,任亚涛,等
单位:哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
关键词:纳米颗粒;二聚体;局部表面等离激元共振;光热效应;相变
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1863--04}
2019年,第8期:1863-1866 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:323
摘要: 不同形状及成分的纳米结构的光热转换广泛应用于太阳能收集和储存、肿瘤光热疗法、纳米化学以及微流控光学中。在这些应用中,精确控制纳米尺度的光吸收和温度分布至关重要。因此,本文研究了激光辐照下等离激元纳米颗粒二聚体周围基底介质的相变和温度分布情况。得出了金纳米立方体和长方体的光学性质随波长的变化规律,分析了其二聚体在不同排列分布时吸收因子随颗粒距离的变化情况。研究了纳米长方体二聚体在呈不同排列分布...
壁面润湿性影响SLD撞击传热规律的研究
作者:孙明明,孔维梁,王福新,等
单位:上海交通大学航空航天学院
关键词:过冷大水滴;撞击结冰;壁面润湿性;冻结铺展率;成核率
doi:{V241.01}{0253--231X(2019)08--1874--07}
2019年,第8期:1874-1880 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:316
摘要: 过冷大水滴(SLD)环境对飞行安全危害大,其中过冷水滴撞击与传热的耦合是导致其快速结冰的重要原因,然而结冰壁面性质对该耦合过程的影响目前仍未认识清楚。本文实验研究了过冷水滴撞击壁面结冰的行为,以高速相机观察了过冷水滴撞击过程中冰产生与生长过程,并统计了不同壁面接触角和过冷度下的水滴冻结铺展率。结果表明,当水滴过冷度低于9°C时,冻结铺展率与过冷度基本无关,而与壁面润湿性正相关;当过冷度高于9...
硝酸熔盐在土壤中的泄漏实验与模拟
作者:张媛媛,丁静,陆建峰,等
单位:中山大学 工学院
关键词:太阳能热利用;硝酸熔盐;泄漏;多相流;固液相变
doi:{TK513.5 }{0253--231X(2019)08--1881--05}
2019年,第8期:1881-1885 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:312
摘要: 熔盐是各种高温工业系统中重要的传热储热介质,但其泄漏和污染很少被研究。本文基于硝酸熔盐实验系统与结果建立多孔体系中多相传热传质模型研究硝酸熔盐在土壤中的迁移和相变现象及特征。在泄漏阶段,熔盐在土壤表面扩散,在土壤内迁移并开始固化;在泄漏后阶段,熔盐逐渐凝固为固体层。凝固使泄漏熔盐存在最大泄漏半径和泄漏深度,可限制环境污染范围。初始泄漏温度越高,熔盐最大泄漏半径和深度均增加,而初始泄漏速度、时...
基于孔隙尺度的回热器换热特性模拟研究
作者:赖华盛,肖刚,范皓霆,等
单位:浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室
关键词:回热器;换热特性;孔隙尺度;斯特林机
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1886--08}
2019年,第8期:1886-1893 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:417
摘要: 基于孔隙尺度,建立局部三维丝网模型,对丝网回热器换热特性进行数值研究。分析不同工质、压力、温度、流速、丝网目数条件下,回热器换热特性的变化规律,并对模拟结果进行总结,拟合出特定雷诺数范围内,单向流动下Nu数与Re数的经验关联式(Nu= 9.74 + 3.78Re0.36),与前人实验所得关联式进行对比,在低雷诺数范...
利用双波纹凹槽改善气膜冷却效率的数值研究
作者:张博伦,张丽,朱惠人,等
单位:西北工业大学 动力与能源学院
关键词:气膜冷却;展向均匀性;双波纹凹槽;导流作用;内卷对涡
doi:{V231.1}{0253--231X(2019)08--1894--10}
2019年,第8期:1894-1903 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:373
摘要: 为提高带凹槽气膜孔下游壁面射流展向覆盖的均匀性,在横向凹槽的基础上提出了双波纹凹槽,通过数值模拟的方法对横槽和双波纹槽进行研究,同时分析了槽宽,槽深对双波纹凹槽气膜冷却特性的影响。结果表明,与横槽结构相比,双波纹凹槽下游壁面产生内卷对涡,射流更均匀贴覆在下游壁面,在高吹风比条件下展向平均冷却效率提高20%-63%。随着双波纹槽槽宽的变窄,导流作用增强,下游壁面孔中心线处冷却效率逐渐降低,孔中...
多脉冲热流加热生物组织热波模型的研究
作者:王晋宝,王杰,田美灵,等
单位:浙江海洋大学 港航与交通运输工程学院
关键词:生物传热;热波动方程;拉普拉斯变换;非傅里叶
doi:{TK124}{0253--231X(2019)08--1904--09}
2019年,第8期:1904-1912 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:308
摘要: 随着激光热流加热疗法的兴起,对于不同热流条件下生物组织的传热机理的理解尤为重要。当前,对于该领域的研究主要集中在恒定的或正、余弦式热流加载条件下基于傅里叶和非傅里叶定律的Pennes与热波动模型的求解,尚缺乏周期性方波热流条件下两类模型的传热机理研究及对比。基于拉普拉斯变换,本文首先分别给出了皮肤组织在周期性方波热流作用下基于Pennes和热波动模型的解析解。其次,分析了在不同皮肤深度处以及...
基于多重网格技术的含蜡原油管道析蜡速率三维数值模拟研究
作者:孙健飞,李岩松,韩东,等
单位:1.中国石油大学(北京) 城市油气输配北京市重点实验室; 2.中国石化销售有限公司华南分公司
关键词:含蜡原油;结蜡速率;温度场;多重网格;数值模拟
doi:{TE863}{0253--231X(2019)08--1913--08}
2019年,第8期:1913-1920 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:445
摘要: 为了计算含蜡原油管道沿程的析蜡速率并探究其规律,本文基于计算流体力学及传热学的相关理论建立了含蜡原油管道的拟三维蜡沉积数值模型。该模型克服了常用普适性模型中管道径向温度梯度计算误差较大的缺点并采用该模型计算得到了含蜡原油管道沿线各个截面上的速度场、温度场和析蜡速率,在此基础上对比分析了是否考虑析蜡量下管道沿线温度场的计算结果差异。最后,采用该模型得到管道沿线析蜡速率的变化曲线并分析了其变化规...
埋管颗粒床烟气净化与余热回收特性实验研究
作者:尹少武,薛飞扬,王旭,等
关键词:余热回收;埋管颗粒床;含尘烟气;传热;净化
doi:{X773 }{0253--231X(2019)08--1928--08}
2019年,第8期:1928-1935 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:406
摘要: 本文搭建埋管颗粒床除尘换热实验装置并开展实验,实现烟气净化与余热回收同步进行。研究了冷却水流量(2.6-5.1m3/h)、烟气进口温度(823.5-1013.3°C)、含尘量和颗粒移动等因素对余热回收的影响。基于对数平均温差法,以颗粒床传热系数表征颗粒床传热能力。结果表明,装置余热回收率在72%以上,过滤效率在99.5%以上。提高冷却水流量及烟气进口温度均有利于余热回收...
磁场环境下三电极和双电极ESP中除尘性能分析
作者:张建平,查振婷,王帅,等
单位:1. 上海理工大学 机械工程学院;2. 上海电力学院 能源与机械工程学院
关键词:磁场;ESP;三电极;双电极;除尘性能
doi:{TD714}{0253--231X(2019)08--1936--06}
2019年,第8期:1936-1941 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:422
摘要: 目前对双电极静电除尘器(Electrostatic Precipitator,ESP)和三电极静电除尘器除尘性能的研究主要从电极间距、操作参数等内部因素去考虑,而对磁场环境这一外部因素作用下两种ESP除尘效率的变化规律尚未分析清楚。本文在给出ESP内部各场量耦合关系的基础上,利用Fluent模拟了磁场环境下不同电极结构ESP中的除尘性能。结果表明,两种ESP的分级除尘效率均随颗粒粒径的增大而...
高温高压下1,3-丁二烯层流燃烧特性研究
作者:吕鑫,胡二江,李晓杰,等
单位:西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室
关键词:丁二烯;层流燃烧速度;高温;高压;敏感性分析
doi:{V231.21}{0253--231X(2019)08--1942--06}
2019年,第8期:1942-1947 | PDF
论文类型
出版日期: 2019年8月5日
浏览次数:359
摘要: 高速纹影系统结合定容燃烧弹和定压燃烧弹测量了高温(298-398K)高压(0.1-1MPa)下,当量比为0.7-1.6的1,3-丁二烯/空气和1,3-丁二烯/氧气/氦气混合气的层流燃烧速度,并分析了温度和压力对层流燃烧速度的影响。利用实验数据对现有1,3-丁二烯的化学反应动力学模型计算值进行了验证,并通过敏感性分析了基元反应对于层流燃烧速度的敏感性。