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2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会
2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会
召开年:
2013
召开地:
重庆
出版时间:
2013-10-25
主办单位:
中国工程热物理学会
会议文集:
2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会论文集
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1.
大功率LED前照灯散热器设计与优化
Zhao Xin-Jie
;
赵新杰
;
Cai Yi-Xi
;
蔡忆昔
;
Wang Jing
;
王静
;
Zhang Chun
;
张纯
;
Li Xiao-Hua
;
李小华
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
建立了普通翅片式散热器矩形截面和等腰梯形截面时散热效率的数学模型.在Pro/E软件中构建了大功率LED汽车前照灯散热器的三维模型,并在FloEFD软件中模拟不同结构下的散热效果.基于场协同效应,对散热器翅片进行开缝优化和结构改进,优化后的散热器重量比原始重量减轻了46.8%,而模拟得到的LED芯片最高结温却降低了3.84℃,在换热面积基本相同的情况下,有效降低了散热器的热阻.为后续LED前照灯散热器的结构设计奠定了理论基础.
汽车前照灯;
大功率发光二极管光源;
翅片式散热器;
优化设计;
场协同效应;
2.
熔盐浸没层流射流冲击传热的数值模拟
张辉
;
陈永昌
;
马艳
;
马重芳
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文以混合熔融盐为工质,进行了层流浸没射流冲击传热的数值模拟.比较了相同雷诺数下水与熔盐的射流冲击传热差异,考察了熔盐在不同喷射距离和雷诺数下驻点换热的规律,并模拟了换热系数的径向分布,结果表明:在相同雷诺数时,熔盐的换热能力稍强于水;喷射距离z/d≤8范围内,驻点的换热能力随喷射距离的增大呈现非单调变化,开始减小之后逐渐增大.
混合熔融盐;
射流冲击传热技术;
换热系数;
数值模拟;
3.
多重耦合自然循环载热系统瞬态特性及其热工水力解耦
李晓伟
;
宋宇
;
吴莘馨
;
李笑天
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
自然循环载热系统不依靠外界动力,靠温差及密度差产生的重位压差驱动冷却剂,因此可以大大提高核反应堆的安全性和可靠性,在核反应堆工程领域具有重要应用.非能动自然循环不仅可应用于核反应堆的余热载出,还可应用于反应堆一回路,使其具有固有安全性.多重耦合自然循环载热系统热工水力具有流动换热耦合和回路间耦合的特点.同时自然循环的形成时间,自然循环流动方向均对自然循环载热系统的设计及运行具有重要意义.首先采用理论分析结合数值计算的方法,对自然循环启动、自然循环流动方向及初始流速对流动方向的影响进行了研究,阐明了自然循环建立时间、自然循环系统的临界翻转流速和固有循环方向等问题.然后对多重耦合自然循环系统的热工水力进行了解耦分析,提出了简单计算方法,并进行了验证.
核反应堆;
自然循环载热系统;
瞬态特性;
热工水力;
解耦分析;
4.
流体中碳纳米管转动扩散系数的计算
曹炳阳
;
董若宇
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文提出了平衡和非平衡分子动力学模拟方法,计算了单根碳纳米管在流体中的转动扩散系数Dr.使用平衡分子动力学(Green-Kubo公式和Einstein关系式)和非平衡分子动力学方法计算出的碳纳米管在氩中的Dr在大量数据点上获得了相互吻合很好的结果,却与Tirado等人的理论结果有明显偏离.本文通过改变C-Ar间Lennard-Jones势能作用参数ε,研究了流体与固体表面相互作用强弱对结果的影响.本文研究证明Tirado等人的理论不能预测碳纳米管在流体中的转动扩散系数.
碳纳米管;
转动扩散系数;
计算方法;
流体力学;
5.
细长腔内局部热壁面下的自然对流模拟
金硕宏
;
李凌
;
杨茉
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
对细长矩形腔内热壁面位于侧壁不同位置时的自然对流换热问题进行了数值模拟.通过改变Rayleigh数的大小,分析了不同工况下矩形腔内温度场、流场和侧壁表面平均Nusselt数的变化.模拟结果表明:热壁位置和Ra的大小对腔内的流动换热都存在影响;平均Nusselt数是Ra的增函数,且其增幅随Ra的增大而增大;在相同的Ra下,热壁面位于侧壁中部时的平均Nusselt数最大,腔体内的流动换热作用最强烈.
细长矩形腔;
局部热壁面;
自然对流;
数值模拟;
6.
隔热型热防护材料的传热特性分析
郝俊红
;
陈群
;
杜雁霞
;
桂业伟
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
隔热材料的有效导热系数是热防护结构设计和优化的关键.本文在分析隔热型热防护材料内部传热机理的基础上,采用并联模型对隔热材料的传热特性进行了分析;同时,针对固体和气体导热,分别采用串联、并联、串联和并联的并联传热以及串联和并联的串联传热四种模型,计算隔热材料的有效导热系数并进行比较分析.结果表明:对于隔热材料内的传热过程,固体、气体导热和辐射换热起主要作用,并存在最佳的固体比使得隔热材料的有效导热系数最小.在相同边界条件下,应用不同传热模型计算得到的有效导热系数是不同的,当外表面温度较低时,串联模型和并联模型之间的结果差别最大,达到120%.随着外表面温度的升高,不同模型的结果差别越来越小.因此,在实际设计中,需要综合考虑不同模型计算得到的有效导热系数来对隔热材料进行设计和优化.
高超声速飞行器;
隔热型热防护材料;
传热特性;
优化设计;
7.
复合除湿剂导热系数及动态除湿性能研究
郑旭
;
王如竹
;
王丽伟
;
葛天舒
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为提高硅胶除湿剂的传热性能,并且不影响其吸湿性能,本文选择高热导率的硫化石墨作为传热基质,制作不同密度的硅胶/硫化石墨固化复合除湿剂.通过激光闪光法和动态称重法对样品进行导热系数和动态除湿性能测试.结果表明复合除湿剂导热性能随着固化密度的增大先增加后减小,导热系数最高可达16.2Wm-1K-1,约为纯硅胶除湿剂的230多倍.复合除湿剂的吸湿性能随着固化密度的升高而下降,密度为300kg m-3复合吸附剂的动态吸湿速率约为纯硅胶的2倍以上.
空调系统;
复合除湿剂;
硅胶;
硫化石墨;
导热系数;
动态除湿性能;
8.
碟式太阳能集热系统的性能研究
刘庆
;
赵力
;
叶佳琦
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
碟式太阳能集热系统集热效率受太阳辐照强度、传热介质质量流量及碟式接收器入口温度等工况条件影响.针对一套以导热油(SYLTHERM800)为传热介质的新型碟式太阳能集热系统,进行了变工况实验,以研究工况参数对系统集热效率的影响.该系统由聚光镜,半球型接收器及循环系统构成.实验过程中可调参数为导热油质量流量(变化范围0.03-0.06kg/s)和接收器入口油温(变化范围110-190℃),而太阳直射辐射在400-900W/m2范围内变化.结果显示:(1)集热效率明显随定性温差(接收器进出口温度的平均值与环境温度的差值)的增大而下降,实验中变化为5%—7%.(2)在实验工况下,质量流量从0.03kg/s增大到0.06kg/s,集热效率从45%增大到75%,并且变化率呈逐渐上升趋势.(3)集热效率随直辐射强度的增大而增大.
碟式太阳能集热系统;
集热效率;
辐射强度;
测量不确定度;
9.
多热源的多维时空热管理方法
程婷
;
吴建
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
高热流密度半导体器件的热管理问题是难点,目前大量研究是通过改善封装材料、结构及优化外部散热能力以解决问题.热传输是多维过程,本文提出从空间和时间的维度来解决多热源高热流密度器件的热问题.多热源阵列分布情况下,调整热源间距及热源在基板上的相对位置可使得热源最高温度变化和温度场均匀.多组高热流密度热源交替,在未达到温度安全极值前停止一组的工作,利用升温瞬时时间通过控制开启时间来抑制温度攀升.研究中通过数学物理模型求解获得稳态和瞬态的温度场解析解,结合具体案例阐述当热源的空间和时间调整下的温度场变化及相应的热阻变化.
半导体器件;
热管理;
温度场解析解;
10.
通道内微纳液滴运动的多尺度模拟
刘广志
;
张建影
;
王沫然
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
微通道壁表面液滴的运动在油气田开发和药物精确输送等领域有重要应用背景,但其运动规律和机理尚未得到很好的研究揭示,其难点在于微纳输运现象的多尺度特性与界面问题的复杂性.所谓的多尺度特性是指在微纳液滴界面处宏观的连续介质假设不再成立,分子效应影响不可忽略,而单独采用分子动力学方法模拟在当前有限计算资源条件下难以满足要求,因此必须采用多尺度模拟方法.若考虑到具体应用时必须考虑的固-液界面的几何构形以及物理特性带来的复杂性,这个问题极具挑战性.本文采用多尺度耦合模拟,即在液滴及界面附近采用分子模拟而在体流区采用高效的格子玻尔兹曼方法,对微通道内微纳液滴的运动规律做深入探究,并揭示其运动的多尺度效应.
液滴;
微通道壁表面;
运动规律;
多尺度模拟;
11.
U型微通道反应器中煤层气自热重整制氢的性能分析
漆波
;
刘晨光
;
彭川
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
煤层气自热重整制氢可实现煤层气的洁净利用,具有广阔的应用前景.然而,自热重整温度场中“热点”的存在将对催化剂利用率、催化剂寿命及反应器材料等产生重大的影响.为优化煤层气自热重整制氢过程的温度场分布并减小“热点”的影响,先后建立了可用于煤层气自热重整制氢的平板微通道反应器、U型微通道反应器的的物理及数学模型,采用详细的化学反应动力学机理进行数值分析,考察了进口温度、空速等操作参数对煤层气自热重整制氢性能及温度场分布的影响.计算结果表明,在具有相同的反应通道长度的条件下,采用U型微通道反应器,可在保证甲烷转化率、产氢率基本不变的基础上有效降低反应通道中的“热点”温度,并减小了反应器中最高温度和出口温度的温差,反应器的温度场分布趋于均匀,实现了煤层气自热重整制氢反应器中热量的良好管理.
煤层气自热重整制氢;
U型微通道反应器;
热量管理;
产氢性能;
12.
水平管外R134a降膜蒸发实验研究
赵创要
;
冀文涛
;
陶文铨
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
水平管外降膜蒸发过程非常复杂,受到众多因素的影响.本文通过实验研究了不同热流密度不同液膜流量下,R134a在水平强化管外的降膜蒸发特性.结果表明:在液膜流量较小阶段,管外换热系数随着液膜流量增加而明显增加;随着液膜流量的进一步增大,上层管的管外换热系数保持不变,下层管的管外换热系数先增大后减小;对于相同的液膜流量,热流密度较小时,第一层管受过冷度的影响传热性能最差,第二层管的传热性能最好;当出现沸腾传热时,下层管产生的蒸气对上层管的液膜具有托举作用,不利于传热;当液膜流量较小时,随着热流密度的增大,所有管的传热性能先增大后减小;当液膜流量较大时,上层管的传热系数随热流密度增大先增大后减小,下层管的传热系数一直减小.
水平管;
制冷剂;
降膜蒸发特性;
传热系数;
13.
电场/脉动流混合强化换热器传热及流阻特性的数值模拟
杨侠
;
熊卉
;
刘丰良
;
韦钰芳
;
郭钊
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
采用数值模拟的方法对电场/脉动流混合强化传热换热器的传热及流阻特性进行研究,设定换热管管程入口流量q分别为0.1,0.2,0.3,0.4m3/h,脉动频率f为0(稳态流),1,2,3Hz,电压值U为10,20,30,40kV.结果表明:电场/脉动流混合作用时,强化传热系数提高较多,最大可达1.25;电场/脉动流混合作用在显著增加强化传热系数的同时也会增大流动阻力系数;在脉动频率f=1,流量q=0.1时,强化传热评价因子的值最大,为2.6,说明此条件下混合强化传热效果最经济可行.
混合强化换热器;
电场;
脉动流;
传热性能;
流阻特性;
数值模拟;
14.
旋流器位置对超音速分离管内部流场影响的研究
刘兴伟
;
刘中良
;
鲍玲玲
;
武洪强
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
超音速脱水分离技术是基于气体动力学和传热传质理论提出的一种新型天然气脱水净化分离技术.该技术采用超音速分离管,使多组分天然气在流动过程中膨胀、降温、提速、旋转,使其中的水蒸气及重组分发生凝结相变并被分离出来.本文结合超音速分离管的流动特点,建立了二维数值计算模型,并对模型进行了验证,确认了模型的有效性;采用所建立的模型对超音速分离管内部不同旋流器位置的流动特点进行数值研究,结果表明:从获得低温效应及高向心加速度角度考虑,旋流器后置型结构在分离效果方面更具有优势,该研究也为超音速分离管的优化设计提供依据.
天然气输送管道;
超音速分离管;
流场分析;
旋流器位置;
数值模拟;
优化设计;
15.
压电风扇入口对非定常流场影响的数值模拟
谭蕾
;
谭晓茗
;
张靖周
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文利用动网格技术对压电风扇产生的非定常流场进行了数值模拟,研究了不同入口边界对压电风扇诱导的非定常流场的影响.研究表明:不同入口边界下压电风扇诱导的非定常流场均出现反向涡对,涡环面积、涡量值随着入口边界开口长度的逐渐增大呈现出减小的趋势;不同入口边界条件下,压电风扇诱导的流场沿流向不同位置处的展向时均速度分布相似,并且时均速度均随着与压电风扇自由端距离的增大呈现单调衰减的趋势;入口边界条件对流场的影响局限在距离压电风扇自由端四倍振幅的范围内.
散热设备;
压电风扇;
非定常流场;
入口边界;
数值模拟;
动网格技术;
16.
换热网络隧道函数法的全局优化
万义群
;
崔国民
;
胡沛
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
换热网络全局优化问题具有严重的非线性、非凸和多峰性等特点,其局部最优解众多,传统的全局优化方法难以获得全局最优解.针对换热网络存在的难点,本文应用隧道函数法对其进行全局优化求解,隧道函数法能够从一个局部极小点跳出寻找另一个更小的局部极小点,通过极小化和“凿隧道”两阶段交替进行,最终获得全局最优解.通过具体的换热网络算例验证了该方法的可行性,并获得了较好的结果.
换热网络;
全局优化;
隧道函数法;
数学模型;
17.
大气对流层水汽对温室效应的影响分析
高凤玲
;
崔国民
;
陶乐仁
;
黄晓璜
;
华泽钊
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
大气温室效应是地球有别于其他星球具有温暖、适合生命生存的直接决定因素,而随着地球由温暖再继续变暖,水汽作为地球上含量最丰的温室气体,其对温室效应的影响也将进一步增强.文章主要针对对流层水汽,分析了不同高度下水汽对地气辐射的吸收特点.结果表明,对流层不同高度处水汽对于地球环境的“温暖”和目前所面临的“变暖”的贡献有着本质的不同:地球的“温暖”主要来自于近地面3km以下的丰富水汽对于长波辐射的吸收,其吸收比例占到了整个对流层水汽温室效应的50%;但是,目前近地面处水汽的强吸收带已经趋于饱和,因此,地球当前的“变暖”主要是由于对流层高层尤其是对流层顶附近10-12km处水汽含量增加所造成的温室效应显著增强所致;地表温度升高1K所导致的对流层水汽浓度增加,会在对流层顶形成2.04W·m-2·K-1的辐射强迫,对流层水汽变化与地表温升之间存在着强烈的正反馈关系,会使二氧化碳所造成的温室效应再增强50%左右.
温室效应;
大气对流层;
水汽;
辐射特性;
18.
基于非对称热电材料回路的热整流元件
董源
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
热整流现象是近年来微纳米传热领域的一个研究热点.现有的热整流研究往往仅关注传热过程本身的非对称性.本文提出了一种新的热整流机制,即利用热电材料能够将传热与导电过程耦合的特性,在热电材料回路的导电臂或者热电臂中构造非对称结构以实现热整流效应.经过理论分析与计算,基于非对称热电材料回路的热整流元件是可行的,并且可以实现相当大的整流比.
热整流元件;
非对称热电材料回路;
热整流效应;
数值分析;
19.
多孔微通道热沉流动与传热性能研究
林林
;
谷海强
;
张欣欣
;
王晓东
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文提出了一种新型多孔微通道热沉,通过将微通道热沉肋板材质采用多孔介质的方式,在通道与多孔肋板的交界面产生Beavers–Joseph(BJ)边界条件,利用BJ边界上的滑移效应降低微通道内压降.对新型多孔微通道热沉流动传热和压降进行了详细的数值模拟研究,分析了多孔条件(孔隙率、渗透率和惯性因子)对微通道热沉传热和压降等特性的影响.多孔介质内的流动模型采用Forchheimer–Brinkman–extended Darcy模型,质量、动量和能量方程采用有限体积法建模.结果表明,新型多孔热沉可有效改善微通道热沉压降过高问题,与常规热沉相比新型多孔热沉压降下降显著,热阻轻微波动。
多孔微通道热沉;
流动特性;
传热性能;
数值模拟;
20.
运行方式和电解液流量对平板式微生物燃料电池堆性能的影响
张亮
;
李俊
;
朱恂
;
叶丁丁
;
廖强
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文以四个平板式MFC构建了平板式MFC电堆,研究了运行方式和电解液流量对其性能的影响.结果表明,虽然电堆运行在不同运行方式下(并联、串联合混联)获得的最大功率相差不大,但是并联电堆可获得最大的最大电流(60.0mA),而串联电堆在最大功率时电压仍然高达2.11V.当电堆从并联方式转换到串联方式运行时,电堆电压和电流均发生大幅下降,这主要是由于子电池发生电压反极所致.在一定范围内,MFC电堆性能随着电解液流量的增加而增加.
平板式微生物燃料电池;
电堆性能;
运行方式;
传质系数;
电解液流量;
21.
立式集热板太阳能热气流发电系统数值模拟及场协同分析
Li Qing-Ling
;
李庆领
;
Gong Yuan-Yuan
;
宫园园
;
Xie Xiao-Qing
;
解小庆
;
Wang Li
;
王莉
;
Zhou Yan
;
周艳
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
利用FLUENT软件对立式集热板太阳能热气流发电系统进行数值模拟,得到其速度场及温度场,并进一步得到速度矢量与温度梯度的协同角分布.然后运用场协同原理对系统进行分析,协同角越小,速度场与温度场的协同越好,系统的换热效果越好.计算出平均协同角为87.522°,并在此基础上对原模型提出了一些改进.
立式集热板太阳能热气流发电系统;
数值模拟;
场协同原理;
22.
弧线管污垢特性实验与预测研究
文孝强
;
徐志明
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
基于混合核ε-SVM算法提出了弧线管污垢特性预测模型.该模型以出入口温度以及水浴温度为自变量,以实验测得的污垢热阻为因变量.实验过程中,分成流速不变和可变两种情况对预测模型进行了探讨.当流速不变时,所建三自变量模型的预测精度是满足工程实际的;当流速可变时,所建的四变量模型的预测精度明显高于三变量.为了验证模型的有效性,还对模型未来若干时段的污垢特性进行了预测,结果表明所建模型是合理可行的.
换热器;
弧线管;
污垢特性;
预测模型;
23.
模拟退火算法在导热强化中的应用
袁超
;
罗小兵
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了达到增强散热的目的,普遍在低导热材料内填充高导热材料构成高导热通道.如何利用有限的高导热材料使导热最优成为散热领域重点研究的问题.本文采用模拟退火算法对散热体无内热源,有热流进和出的导热问题进行强化.结果发现:不同参数下得到的高导热材料最优分布都是从高温端延伸到低温端,其通道连续且无空洞.与基于火积耗散极值原理的现有优化算法的结果比较,发现模拟退火算法能够得到更佳的高导热材料分布,基于火积耗散极值原理的现有优化算法需要改进.
微电子器件;
高导热材料;
导热强化;
模拟退火算法;
24.
油藏多孔介质热质传递过程“三箱”分析方法研究
王志国
;
张雷
;
宋永臣
;
项新耀
;
杨文哲
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
油藏多孔介质热质传递是一个复杂的过程,目前的一些分析方法和研究模型存在一定不足.本文针对油藏热质传递过程,提出了“三箱”分析法,即不涉及REV(表征体积单元,representative elementary volume,简称REV)内部热质传递过程的“黑箱”分析法(粗略分析法)、对REV内部进行适当简化的“灰箱”分析法(简化分析法),以及对REV内热质传递进行详细分析的“白箱”分析法(精确分析法).以油藏孔隙内导热过程计算分析为例,给出了基于“黑箱”分析法”和“灰箱”分析法的导热系数计算模型.在前述“三箱”模型基础上,针对油藏表征体积单元孔隙内的流体热传递过程,提出了多孔介质流体热质传递的灰箱及黑箱模型.基于油藏孔隙参数,对提出的模型进行了验证和分别.本文提出的“三箱”分析模型,为多孔介质热质传递过程分析提供了新思路和新方法.
稠油油藏;
热力开采;
多孔介质;
热质传递;
数值模拟;
25.
混合碳酸盐的改良配制及其热物性分析
蔡萌
;
桑丽霞
;
任楠
;
吴玉庭
;
马重芳
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了开发用于太阳能高温热发电的熔点更低和热物性能更好的混合熔盐,本文通过改变组分配比和添加Additive对三元混合碳酸盐进行改良和优化.采用差示扫描量热法和热重法测量了混合盐的熔点、初晶点、分解温度和比热,并根据测试结果拟合了比热与温度的关系式.实验结果表明,添加Additive的改良效果较好,其熔点基本保持在323℃左右,基于所测初晶点优选出的混合盐的分解温度基本在800℃左右;所优化的混合盐的比热与温度的线性拟合良好.
太阳能高温热发电;
混合熔融盐;
性能优化;
热物性;
26.
相变回填材料固液相变对U型埋管换热器蓄能传热特性的影响
杨卫波
;
陈永平
;
孔磊
;
施明恒
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了探讨相变回填材料固液相变对U型埋管换热器蓄能传热性能的影响,建立了带有相变的垂直U型埋管换热器传热数学模型,并利用显热容法对PCM的相变问题进行了处理.基于模型的数值求解,分析了夏冬季运行工况下PCM固液相变对U型埋管换热器蓄能性能及其周围土壤温度热响应特性的影响规律,结果表明:同样条件下,PCM的固液相变会减缓埋管周围土壤温度变化趋势,缩小埋管热影响区域;夏季工况采用较低相变温度、冬季采用较高相变温度的相变材料均可以明显改善其换热效果,同时相变潜热大的PCM可以明显增加地埋管的蓄能效果,具体相变温度与相变潜热的选择有待进一步深入研究.
U型埋管换热器;
相变回填材料;
固液相变;
传热性能;
蓄能特性;
数学模型;
27.
用于高热流密度散热的化学/相变复合传热方法研究
李静
;
贺高明
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为解决高热流密度条件下的散热问题,本文在分析研究目前高热流密度散热及热量快速运输技术的基础上,提出一种结合物理相变和化学吸热反应的化学/相变复合散热技术,即以活性碳粉末及二氧化碳水合物为冷却工质,采用喷雾冷却技术,将工质喷射到冷却表面,通过二氧化碳水合物的相变及碳粉与二氧化碳和水蒸汽的吸热反应大量移除热量.文中阐述了该方法的原理和反应过程,研究了化学吸热反应时间随温度的变化,说明散热的快速性;与水相变散热对比,说明了该方法强大的散热能力。
化学传热;
相变传热;
高热流密度;
温度分布;
冷却工质;
28.
传热对微型发动机催化燃烧特性影响的研究
陈俊杰
;
闫龙飞
;
李海霞
;
王华
;
温小萍
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了解传热对微型发动机燃烧室内甲烷催化燃烧特性的影响,采用CH4和空气的预混合气体,对在活塞上表面和燃烧室顶部涂有Pt-La/γ-Al2O3催化剂的传热情况下的微型发动机的催化燃烧特性进行了实验研究及数值模拟,详细对比分析了3种典型的管壁材料(Si、Fe和矾土)和有、无催化燃烧时微型发动机燃烧室内CH4的燃烧特性.结果表明:微型发动机受尺度减小引起的传热损失对催化燃烧过程影响不大;将微型自由活塞发动机预混合压燃方式与催化燃烧方式相结合,不仅可以提高燃烧效率,而且可以有效地解决传热损失、燃烧室尺寸微小化以及超短燃烧时间带来的对燃烧效率、能量转换效率和微型发动机输出功率、能量密度的限制瓶颈;有催化情况下的燃烧效率明显高于无催化,催化燃烧具有更高的燃烧室内温度,可以实现更高的动力和电能输出,微型发动机具有更高的输出功率和能量密度;导热系数较小的矾土的燃烧效率略高于导热系数较大的Si;微型发动机燃烧室的壁面材料应采用具有承受应力高、适应温度广、机械性能及抗变形能力强等优点的耐火陶瓷.研究结果为在微动力机电系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据.
微型发动机;
燃烧室;
催化燃烧特性;
传热性能;
29.
地上换热对岩土热响应测试的影响分析
LIAO Quan
;
廖全
;
LI Jin-Tang
;
李锦堂
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
建立了岩土热响应测试的三维数值分析模型,分析了不同情况下地上换热对岩土热响应测试结果的影响.结果表明:埋管深度越小,地上换热引起岩土热响应测试结果的误差越大;空气温度的波动会导致岩土热响应测试结果的波动;在实际工程应用过程中,可通过抑制载流体与地上环境之间一切形式的换热,来减少岩土热响应测试结果的误差.
地埋管换热器;
岩土热响应;
地上换热;
数值模拟;
30.
低热流密度段微纳米结构表面的沸腾换热特性研究
李兰兰
;
曹丽莉
;
梁世强
;
祝薇
;
唐大伟
;
邓元
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
强化沸腾换热对于提高能源转换设备的能源转换效率和解决大功率电子器件的冷却问题有着重要的意义.本文通过对微槽表面、纳米结构表面和微纳米复合结构表面在标准大气压、饱和温度条件下的沸腾换热性能进行实验研究,发现微槽结构、纳米结构均能够提高低热流密度段内的换热系数,微槽表面在沉积纳米结构薄膜后换热性能有所衰减.
微纳米结构表面;
低热流密度;
沸腾换热性能;
31.
曲面玻璃幕墙的太阳辐射得热量测试平台
Han Yan-min
;
韩延民
;
Xu Peng
;
许鹏
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
随着越来越多的建筑将曲面玻璃幕墙作为外围护结构,建筑室内的太阳辐射得热量是计算建筑冷负荷的重要指标,当前大多采用平面或垂直面上太阳辐射量近似的计算方法.本文通过构建的曲面玻璃幕墙测试平台,考虑倾斜面和透射系数的影响,研究应用于曲面玻璃幕墙上的太阳辐射得热量计算模型.通过理论分析和实验对比,结果显示数据特征一致,初步验证了理论模型在测试平台上应用的可行性.
建筑工程;
围护结构;
曲面玻璃幕墙;
太阳辐射得热量;
测试平台;
32.
用于烟气余热回收的耐腐蚀换热器的设计及分析
陈林
;
孙颖颖
;
杜小泽
;
杨立军
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
锅炉排烟热损失占全部热损失一半以上,回收烟气余热意义重大.本文针烟气余热回收中的腐蚀问题,提出基于导热塑料的耐腐蚀翅片管换热器的设计方案,结合1000WM火电机组烟气余热回收的设计参数,运用经实验验证的模型计算了换热器换热面积和体积参数,并简要分析了材料热导率和凝结水流程对换热器性能的影响,期望为烟气余热回收的工程应用提供参考.
火力发电厂;
烟气余热回收;
耐腐蚀换热器;
结构设计;
33.
热辐射对热障涂层隔热性能的影响研究
王博翔
;
杨钢
;
赵长颖
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
通过实验测定了不同孔隙率的空气等离子喷涂(APS)的8%质量分数的氧化钇稳定的氧化锆热障涂层(8YSZTBC)的光谱半球反射率和透射率,并利用四流法计算出其光谱辐射特性参数(散射系数和吸收系数).进而基于光学厚的假设,用扩散近似的辐射传热模型研究了不同外界辐射温度和不同涂层厚度下的辐射-导热-对流耦合换热.结果表明,辐射热流在高温下(2000K)最高能够占总热流的19%,并随着孔隙率和涂层厚度的升高而降低.
金属元件;
热障涂层;
热辐射;
隔热性能;
温度分布;
34.
气控钠热管温度稳定性与均匀性实验研究
杨银静
;
唐志伟
;
宋卫岗
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了验证气控钠热管用于热力学温标研究的可行性,北京工业大学与中国计量科学研究院联合研制了气控钠热管系统,并对气控钠热管的温度稳定性与均匀性做了实验研究.实验结果表明:当气路压力控制在111.25kPa、热管内温度为893℃时,15min内温度稳定性达到±0.21mK,优于控压7.84kPa、温度655℃时的稳定性.计阱底部至14cm高度温度均匀性为±0.16mK.
气控钠热管;
热力学温标;
温度稳定性;
温度均匀性;
35.
利用中低温余热的回热有机朗肯循环性能分析
易思阳
;
郭美茹
;
朱启的
;
孙志强
;
周孑民
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
有机朗肯循环是回收利用中低温余热的有效途径,而增设回热环节可将原本传递给冷源的部分热量用以加热过冷的液体工质,减少工质从热源的吸热,提高循环系统的热效率.通过选取若干典型有机干流体作为工质,进行变蒸发温度、过热度和给水加热器出口处工质温度下回热有机朗肯循环的性能分析,比较回热有机朗肯循环与基本有机朗肯循环的性能.结果表明,蒸发温度、过热度和给水加热器出口处工质温度对回热有机朗肯循环的输出净功率、循环热效率、第二定律效率和总不可逆损失均具有一定的影响.在相同工况下,回热有机朗肯循环的循环热效率和第二定律效率高于基本有机朗肯循环,但对于循环输出净功率和循环总不可逆损失,则结果相反.
中低温余热;
有机朗肯循环;
性能参数;
优化设计;
36.
吸热型碳氢燃料再生冷却的关键传热问题
刘朝晖
;
毕勤成
;
郭勇
;
杨竹强
;
颜建国
;
姜蕾
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
吸热型碳氢燃料作为推进剂的同时,作为冷却剂,流经超燃冲压发动机壁面布置的微小槽道内,吸收热量,燃料温度从常温增加到750℃以上.吸热型碳氢燃料作为一种全新的工质,在近空间高马赫数飞行器热结构内的苛刻热环境下工作.通过多年的实验研究,发现吸热型碳氢燃料再生冷却过程是高热流密度下、宽广温度范围内的多相流动与传热过程,具有大过热度、入口传热恶化、临界区传热恶化、沸腾传热不稳定性、化学反应换热、并联通道流量分配不均和热偏差等特点,给再生冷却技术研究提出严峻的挑战.
飞行器;
吸热型碳氢燃料;
再生冷却技术;
传热性能;
37.
焊接热输入对高温熔池形态的影响
TONG Li-Ge
;
童莉葛
;
LI Lei
;
黎磊
;
GU Jing-Chen
;
谷京晨
;
BAI Fang
;
白芳
;
YIN Shao-Wu
;
尹少武
;
WANG Li
;
王立
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
焊接热输入是影响焊接熔池形态,进而影响焊接固-液界面元素扩散的重要参数.本文使用ANSYS有限元软件,采用“生死单元”技术,对X80管线钢复合型坡口多层焊的焊接过程进行二维模拟,研究各填充焊层受后一焊层热影响后,其熔融时间和熔深随焊接热输入的影响规律.结果表明,填充焊层焊接热输入从12.04kJ/cm到13.25kJ/cm再到14.57kJ/cm,每次增加10%,但第二次热输入增加后各焊层的熔融时间的百分比增量相当于第一次的一半;而各焊层熔深的增加值为0.45mm.
油气输送管道;
焊接热输入;
高温熔池形态;
数值模拟;
38.
流场中碳纳米管的定向行为
董若宇
;
曹炳阳
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文使用分子动力学模拟方法,研究了单根碳纳米管在线性剪切流场中的定向行为,选用Lennard-Jones势能函数描述的氩作为流体介质.发现碳纳米管偏向沿与流动方向呈一个微小夹角的方向取向,可以由此定义三种随时间变化的定向行为,分别定义为“完全定向”(碳纳米管在一个取向附近微小摆动)、“间断定向”(碳纳米管在完全定向中的摆动会不时被360o转动打断)以及“无法定向”(碳纳米管的运动以360o转动为主).研究发现,碳纳米管的定向行为取决于流体剪切率、密度、温度和碳纳米管管长、管径等因素.
碳纳米管;
剪切流场;
定向行为;
分子动力学;
39.
某航天电控箱热设计优化及仿真研究
LIU Ying
;
刘颖
;
TONG Tie-Feng
;
童铁峰
;
ZHANG Yu
;
张羽
;
YANG Peng
;
杨鹏
;
CHEN Zi-Fa
;
陈自发
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
基于某航天型号上一台有效载荷电控箱的元器件级、印制板级和机箱级热设计,采用SINDA/FLUINT软件建立热仿真分析模型.根据初步分析结果,对电控箱进行了热控措施的优化,并进行相应的仿真分析.分析结果表明,采取加导热片和热管能显著降低元器件结温,最终较好满足航天级元器件I级降额要求.该热仿真结论可为现有热设计经验及今后的工程应用提供一定的理论支撑.
航天电控箱;
热设计;
热控优化;
仿真分析;
40.
涡轮叶片吸力面局部高温区的形成机理
朱强华
;
吉洪湖
;
高效伟
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
对某型气冷涡轮转子叶片设计工况下的流动和换热进行了三维气热耦合数值模拟,发现叶片吸力面存在局部高温现象,通过深入分析叶片的对流传热过程,获得了该局部高温区的形成机理.研究表明:局部高温区处于近似绝热的状态,其上游为冷壁热流,而下游则为热壁冷流,体现出高速气流对流传热的特点;局部高温区并不完全对应于涡轮通道燃气马赫数为1的位置,并且与局部高温区相对应的涡轮通道燃气马赫数沿叶高方向逐渐减小;局部高温区可以通过合理设计叶片的冷却结构强化其冷却效果予以削弱.
燃气轮机;
涡轮叶片吸力面;
局部高温区;
对流传热特性;
数值模拟;
41.
磁性液滴在变温冷表面上的结冰实验
王昊
;
金哲岩
;
杨志刚
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文研究了在变温冷表面上的磁性液滴在磁场作用下的结冰及化冰过程.结果表明,暴露在磁场中的磁性液滴,当其内部微粒的浓度较大时,会在结冰后会出现额外的突起.此外,磁笔在空间上阻碍了水蒸气的流通,可以有效的抑制一侧霜层的生长.
磁性液滴;
变温冷表面;
结冰现象;
磁场强度;
42.
求解变物性非稳态热传导反问题的一种梯度法
CUI Miao
;
崔苗
;
LI Nan
;
李楠
;
LIU Yun-fei
;
刘云飞
;
GAO Xiao-wei
;
高效伟
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
介绍了求解变物性非稳态热传导反问题的一种梯度法.将反演参数作为优化变量,将测点温度计算值与测量值之间的残差作为优化目标函数,通过极小化目标函数进行数值求解.采用复变量求导法计算了灵敏度矩阵的各系数,并应用最小二乘法得到病态方程组的稳定解.通过数值算例说明了方法的有效性、效率与精度,此外,研究了测量误差、测点数量及初值对反演结果的影响.结果表明,给出的反问题求解方法可同时反演多个参数,当测量数据准确和存在一定误差时,均可以得到较满意的反演结果.此外,该方法具有较好的特性:优化目标函数随迭代次数呈指数规律递减,收敛速度快;当测点数量大于反演参数数量时,测点数量对反演结果几乎没有影响,初值对反演结果也几乎没有影响.
变物性非稳态热传导反问题;
数值计算;
梯度法;
功能验证;
43.
百叶窗翅片流动与换热特性的数值研究
邱庆刚
;
崔晓梅
;
沈胜强
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
建立了百叶窗翅片的三维数理模型并数值模拟了雷诺数在80~800内百叶窗翅片换热器的传热与流动特性,给出了百叶窗翅片换热器的传热因子和摩擦因子,将数值计算结果与相关文献实验结果做了比较分析,两者吻合较好,验证了数值模拟的正确性.分析了不同雷诺数时百叶窗翅片温度场分布、空气速度场以及压力场分布,同时分析了百叶窗翅片间距、百叶窗翅片排列等几何结构参数对百叶窗翅片换热器换热系数和流动阻力的影响规律,并给出了本文研究范围内的最佳百叶窗翅片几何结构.
平行流换热器;
百叶窗翅片;
流动特性;
换热性能;
数值模拟;
44.
多晶硅化学气相沉积的数值模拟
方明
;
刘迎文
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文建立了三氯氢硅和氢气系统的二维多晶硅气相沉积模型,并耦合了气相反应和表面反应机理,利用软件FLUENT6.3.26对其进行了数值求解.详细讨论了进气组成、硅芯表面温度及反应压力对硅沉积率的影响.结果表明:在一定条件下,氢气摩尔分数小于0.8时,硅沉积率随着氢气摩尔分数的增加而增加,大于0.8时,硅沉积率随着氢气摩尔分数的增加而减小;硅沉积率随着硅芯表面温度及反应压力的升高而增加.
多晶硅;
化学气相沉积;
沉积率;
数值模拟;
45.
空心球结构复合材料等效导热系数研究
郭琳
;
黄勇
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
基于空心微球/聚合物复合材料的几何结构特点以及基本单元体有限元模型,建立了空心微球/聚合物复合材料的数值改进模型.推导了复合材料的并联理论计算模型以及Maxwell计算模型.结果表明,数值改进模型有效的改善了有限元模拟方法对于等效导热系数的预测精度,理论计算模型结果与实验结果吻合较好.分析了空心微球体积分数、空心微球密度以及球壳导热率对材料等效导热系数的影响.
复合材料;
空心球结构;
聚合物;
等效导热系数;
数值计算;
46.
大功率短时加热条件下相变储能式热沉瞬态性能及其优化的实验研究
肖玉麒
;
曾轶
;
范利武
;
洪荣华
;
俞自涛
;
胡亚才
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了评估相变储能式散热技术在间歇式大功率电子器件热管理中的适用性,本文采用实验方法研究了在短时大功率(60~120W)较高热流密度(5.3~10.5W/cm2)加热条件下相变储能式热沉的瞬态性能.实验结果表明,在不同的加热功率下,采用相变储能式热沉可以将冷却目标的温升最多降低约40℃,而其平均等效热阻最多能比传统热沉降低30%以上,体现了明显的性能优势.此外,通过添加翅片的方法可以进一步改善相变储能式热沉的性能.如果设定电力电子器件正常的工作温度为80℃,有翅片的热沉能将有效保护时间延长多达130%.在大功率短时加热条件下,采用相变储能式热沉能够达到理想的散热效果,而通过强化传热手段可以进一步优化其性能.
间歇式大功率电子器件;
热管理;
相变储能式散热技术;
瞬态性能;
大功率短时加热;
47.
新型CPU散热器的研制
肖乾坤
;
张华伟
;
李言祥
;
于溯源
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
藕状多孔金属是一种具有定向排布圆柱形通孔的新型多孔材料,在散热方面具有优异的性能.本文基于藕状多孔铜材料设计了一种新型CPU散热器—藕状铜散热器,探讨了进出口压差和热流密度对藕状铜散热器散热性能的影响,并与传统微槽道散热器进行了对比.研究表明,藕状铜散热器具有优异的散热性能,其散热系数是传统微槽道散热器的1.4倍,尤其是在高热流密度下,藕状铜散热器优异的散热性能体现得更加明显,适合用于解决大型服务器等发热量大的CPU散热问题.
中央处理器;
散热器;
藕状多孔铜材料;
散热性能;
48.
新型板式换热器的传热与流动特性
聂泽森
;
毕勤成
;
高彬
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
对一种新型相变板式换热器进行了实验研究,气侧流量范围为650kg/h~2000kg/h,水侧流量范围为20m3/h~48m3/h,得出了相变板式换热器总传热系数K和压力损失随两侧流量的变化规律,并进行了相应的理论分析.实验结果表明:1.总传热系数K随着气水两侧流量的增大而增大,且随气侧流量增大的程度更为显著.2.水侧压降随水侧流量的增大而增大,但随气侧流量的变化没有明显关系;气侧压降随两侧流量的增大而减小,随水侧流量的增大而减小.
板式换热器;
传热性能;
流动特性;
结构优化;
49.
槽式太阳能吸热器/反应器的三维数值模拟研究
郑章靖
;
何雅玲
;
程泽东
;
李印实
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文建立了槽式太阳能吸热器/反应器的三维数值模拟模型,研究了真实非均匀太阳辐射热流对吸热器/反应器性能的影响,并在此基础上提出了改进型非完全填充槽式太阳能吸热器/反应器.研究结果显示,非均匀热流边界条件对槽式太阳能吸热器/反应器的管壁温度分布、催化剂层温度分布及催化剂层浓度分布均有较大影响.采用非完全填充方式的系统综合性能优于传统的全管填充方式,而将催化剂填充于靠近辐射热流大的一侧表现出最优的效果.
槽式太阳能吸热器;
槽式太阳能反应器;
传热传质特性;
温度分布;
三维数值模拟模型;
50.
气凝胶隔热材料传热模型参数的反问题辨识研究
谢涛
;
颜维旭
;
解向前
;
何雅玲
;
童自翔
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文基于焓方法建立了气凝胶隔热材料的瞬态传热数值计算模型,考虑了材料在加热条件下发生的吸放热反应,并同时采用Levenberg–Marquardt(LM)方法对传热模型中的关键模型参数进行了辨识研究.分析各个参数的相对敏感系数发现,反应前后热导率数值以及反应温度等参数对隔热材料的传热特性影响较大,而反应热等对传热特性的影响相对较小.之后,本文基于反问题研究方法对反应前后热导率数值以及反应温度等参数进行了计算.所得到的计算结果与实际材料的物性参数十分接近,表明本方法可有效应用于求解影响气凝胶隔热材料传热的各个相关参数,为进一步研究材料的传热特性奠定了基础.
气凝胶隔热材料;
传热模型;
参数识别;
反问题研究方法;
51.
池沸腾下朝向曲面加热面临界热流密度分析模型
何辉
;
潘良明
;
陈德奇
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
堆内熔融物滞留(IVR)策略得以实施的关键在于压力容器下封头外部冷却(ERVC)能力,即压力容器下封头外部临界热流密度(CHF)高于下封头壁面对应的热流密度.本文通过结合Helmholtz不稳定性与液膜蒸发,提出了池沸腾下朝向曲面加热面临界热流密度的分析模型.由于表面张力作用,内部嵌有汽柱的薄液膜附着在下封头壁面外,Helmholtz不稳定性作用于薄液膜与汽柱的交界面;随着加热表面热流密度的增大,汽柱与液膜之间相对速度达到一定时,在Helmholtz不稳定性的作用下,汽液交界面产生畸变,并形成汽膜,阻碍主流液到达加热表面;当加热热流密度接近CHF时,液膜逐渐蒸发直至CHF触发.通过该模型计算得到了不同过冷度下,CHF随加热曲面方位角的变化,计算结果与现有的大量实验数据一致性较好.
核电站;
池沸腾;
下朝向曲面加热面;
临界热流密度;
分析模型;
52.
微通道流动沸腾气泡受限特性实验研究
银了飞
;
贾力
;
管鹏
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
利用可视化手段实验研究单个矩形截面微通道流动沸腾中气泡的生长及受限现象.实验使用截面尺寸为1mm×0.5mm铜基微通道,使用去离子水为工质,气泡受限过程由高速CCD相机观察并记录.实验研究发现,通道壁面的存在对气泡高度方向的生长产生强烈的限制作用,导致气泡生长后期顶端气液界面在并未与限制壁面接触时便出现明显形状变化,气泡顶端界面曲率减小,壁面对气泡生长的限制作用通过对气泡界面施加一个壁面限制力而得到体现.通过对比不同热流密度、质量流速和入口过冷度条件下的气泡受限现象,分析讨论了气泡受限过程中其界面形状变化规律及影响因素.
换热技术;
微通道;
流动沸腾;
气泡;
生长机理;
受限现象;
53.
翼片不同放置对流体扰动特性的PIV实验
Che-cuicui
;
车翠翠
;
Tian-maocheng
;
田茂诚
;
Leng-xueli
;
冷学礼
;
Tang-yufeng
;
唐玉峰
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
利用粒子成像测速(PIV)技术对圆管内置梯形翼片后方流场进行了测量,分析了翼片迎流(UFW)和顺流(DFW)放置对流场的扰动特性.结果表明,迎流翼片形成的涡沿周向延展范围较大,持续性好,涡偶内侧为向壁流;顺流翼片形成的涡沿径向延展范围较大,在较短距离内扰动明显,涡偶内侧为背壁流.两种流动结构都能提高壁面附近的速度分量,促进主流和壁面附近流体的质量交换.随着Re数增大,纵向涡的稳定性减弱,在Re=3000时,翼片的扰流效果均较好.
强化传热技术;
梯形翼片;
迎流放置;
顺流放置;
扰动特性;
粒子成像测速技术;
54.
飞行器热防护的一体化耦合问题研究
桂业伟
;
刘磊
;
杜雁霞
;
耿湘人
;
贺立新
;
王安龄
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
近年来,临近空间飞行器问题,受到越来越多的重视和关注.长时间的气动加热,使飞行器的热防护系统表现出强烈的耦合特性.目前,国内外针对飞行器的热耦合规律和分析方法已有了较多的研究,部分成果已经形成了计算分析软件.本文就防热结构的多场间耦合关系进行了阐述,采用典型高超声速飞行器舵翼模型计算说明了热/力耦合问题和热/力与结构形变/动态特性的耦合问题,并就热/力/形变与飞行轨迹/控制特性/气动布局优化的飞行器一体化大耦合问题这一今后的发展方向与策略思路进行了说明.
飞行器;
空气动力学;
热防护系统;
一体化耦合;
布局优化;
55.
封闭舱室空气环境控制数值模拟
于晶
;
宋福元
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文以下潜深度为300米的水下封闭舱室为研究对象,建立其数学与物理模型,利用流体力学u001f件对舱室内的空气环境进行了数值模拟.模拟研究了五种常见的适于水下封闭舱室的气流组织形式,比较不同气流组织形式下的流场分布和呼吸区的空气质量,确定出相对较好的气流组织形式,为封闭舱室内空气调节系统的设计及优化提供了参考和依据.
潜水船;
封闭舱室;
空气环境;
数值模拟;
质量控制;
56.
自呼吸式碱性直接葡萄糖燃料电池研究
宋秉烨
;
李印实
;
杨卫卫
;
何雅玲
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文设计了基于无Pt电极的自呼吸式阴离子交换膜(AEM)直接葡萄糖燃料电池(DGFC),并对其性能进行了实验研究.结果表明,在室温下,自呼吸式AEM-DGFC的最大功率密度达到20.8mWcm-2,最大电流密度为156mAcm-2,优于以葡萄糖为反应物的传统的微生物燃料电池和酸性直接葡萄糖燃料电池(PEM-DGFC).AEM-DGFC的高性能在于其碱性环境加快了阳极的葡萄糖氧化反应和阴极的氧气还原反应.
自呼吸式碱性直接葡萄糖燃料电池;
性能测试;
氧气还原反应;
碱性环境;
57.
应用格子Boltzmann方法研究颗粒横掠管束的沉积过程
童自翔
;
何雅玲
;
李冬
;
王煜
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
烟气中颗粒在换热器管束表面的沉积对换热器性能具有较大影响,研究颗粒在管束上的沉积规律有重要的应用价值.本文利用格子Boltzmann与格子气自动机的耦合模型模拟颗粒随流场的运动,并利用该模型模拟了颗粒在单排管束表面的沉积及脱附现象.在以上研究的基础上,模拟了直径为10μm的颗粒在顺排和叉排管束表面的沉积情况,结果显示前排管束只在背风面发生沉积,而后排管束在迎风面和背风面同时发生沉积,且顺排管束上的颗粒沉积速率较大.
电站锅炉;
换热器;
气固两相流;
颗粒沉积;
横掠管束;
格子Boltzmann方法;
58.
VOF方法模拟膜态沸腾下气泡的生长
李帆
;
李骥
;
倪明玖
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
文章利用FLUENT中的VOF方法模拟了R134a在临界点附近(Pr=0.92)的膜态沸腾.文章考察了在不同过热度下的单个气泡的生长过程,描述了不同时刻的相界面的分布;给出了ΔT=30K时温度等值线的分布和速度矢量分布;温度等值线气泡的生长与脱离受过热度影响较大,气泡的脱离频率随着过热度的增大而增大并在相邻的节点处交替生长.
传热技术;
膜态沸腾;
气泡;
生长机理;
数值模拟;
59.
多孔介质表面纳米流体池沸腾可视化研究
牛耕文
;
李骥
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
为了探究池沸腾的特征和机理,本文在光洁表面和多孔材料表面上进行了池沸腾可视化试验.利用高速摄像仪进行沸腾起始阶段成核的动态捕捉.通过试验发现对于不同工质在两种不同表面沸腾时壁面过热度、传热系数、气泡脱离的直径和频率存在很大差异.利用多孔材料和纳米流体可以显著提高池沸腾的传热系数,同时通过定性分析发现多孔材料表面上的沸腾的起始壁面温度也明显低于光洁表面上的.将多孔材料和纳米流体结合起来进行了系统的池沸腾可视化探究性试验,以研究沸腾过程中气泡的不同变化和换热能力的差异,而对于烧结结构参数对于传热效率的影响,本文没有做过多的讨论.
纳米流体;
多孔材料表面;
池沸腾;
可视化试验;
60.
木材水分的一维等温迁移研究
DONG Chun-lei
;
董春雷
;
LIU Yi-xing
;
刘一星
;
ZHANG Hong-jian
;
张宏健
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文在考虑水蒸气和吸着水的相平衡关系、水蒸气和吸着水扩散系数的不恒定性及木材EMC与环境含水率(Surrounding Moisture Content,简称:SMC)关系的前提下建立了纤维饱和点以下木材水分一维等温迁移模型,由模型求解和实验实测结果的对比分析发现:模型可较好地预测纤维饱和点以下各吸湿区间木材的水分迁移过程;木材的吸着水扩散系数ls D和水蒸气扩散系数Vs D随含水率的增大而增大,但在一定含水率区间可视其为常数;木材初始含水率与环境含水率差距变化范围越大,木材层间的含水率梯度也越大且其整体到达目标EMC的时间也越短;环境边界Wα应取木材的在该环境RH下实际可达EMC.
木材水分;
一维等温迁移模型;
力学性能;
61.
中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿共轭传递特性
黄斯珉
;
杨敏林
;
陈佰满
;
蒋润花
;
徐勇军
;
左远志
;
杨晓西
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
研究了中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿共轭传递特性.选择了两根膜纤维管及其管内部溶液流和管间空气流作为研究对象,建立了控制流体流动与传热传质过程的偏微分方程,并采用有限容积离散方法和贴体坐标转换方法进行求解,获得了计算单元内的阻力系数、努塞尔数和舍伍德数,分析了共轭边界条件下的努塞尔数和舍伍德数与相应等壁温和等热流密度边界条件下的相应准则数之间的差异.这些研究结果可以为用于液体除湿再生过程的中空纤维膜管束构成的膜接触器的结构设计提供理论基础.
中空纤维膜管束;
液体除湿再生过程;
热湿共轭传递特性;
数学模型;
62.
探路者号火星探测器气动热和传热耦合计算分析
杨肖峰
;
唐伟
;
桂业伟
;
刘磊
;
肖光明
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文建立高超声速气动热和结构传热的松耦合计算方法,并针对火星大气环境特点,以探路者号火星探测器为研究对象,开展了探测器高超声速气动热和结构传热的耦合计算研究,分析了探测器进入条件下某轨道点上气动加热和结构传热机理.耦合计算表明,随着时间的推进,表面结构温度逐渐升高,壁面热流相对降低,表面趋向辐射平衡温度.因防热材料导热系数低,结构高温区主要集中在外表面附近.相对于进入时间,热防护系统结构传热时间尺度较长,探测器进入的真实过程较辐射平衡过程有一定的“迟滞”效应.研究表明,使用耦合计算方法能够较好地再现真实的气动加热和结构传热过程.
火星探测器;
气动加热;
结构传热;
耦合计算;
63.
纳米颗粒HA对细胞膜通透性的影响
乐翠
;
王建业
;
赵刚
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
由于纳米颗粒能够极大的改变生物组织的特性,所以纳米颗粒在生物医学领域有着广泛的应用前景.本实验通过比较添加纳米颗粒HA后细胞体积随细胞外溶液渗透压变化情况,拟合细胞膜Lp值的变化,揭示纳米颗粒对细胞膜对水的通透性的影响.经过实验,发现添加纳米颗粒HA后猪髋动脉内皮细胞细胞膜Lp值变大,即细胞膜对水的通透性增加.
生物医学;
纳米颗粒;
细胞膜通透性;
64.
斯特林发动机热交换器的换热性能研究
亓宗磊
;
万秋菊
;
张喜东
;
黄护林
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文通过商业软件FLUENT的动网格功能实现了自由活塞斯特林发动机内热交换器的周期性工作过程,并比较了在不同的结构形式下加热器和冷却器的换热能力和流场的变化.结果显示,加热器的换热能力在应用多孔介质时最强,其相应的流阻损失也最大;冷却器在应用热管时换热能力最强.因此对于斯特林发动机系统而言,加热器和冷却器结构的选择要综合考虑流阻损失和换热能力,选取一个折中值.
斯特林发动机;
热交换器;
换热性能;
多孔介质;
65.
螺旋扭曲扁管管束结构参数对其传热性能影响分析
王定标
;
万宁
;
韩勇
;
李凯
;
马飞
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文采用数值模拟的方法,对七根管的螺旋扭曲扁管管束进行数值计算.研究了四种不同导程和三种不同截面尺寸的螺旋扭曲扁管,分析导程和截面几何参数对壳程管束传热与流阻性能的影响.结果表明:(1)螺旋扭曲扁管长短轴之比越小,对流换热系数h和压力损失都减小,其综合性能越差;(2)节距S增大,管束间对流换热系数h和压降都减小,但其综合性能增大,而且相对于截面长短轴之比,节距对管束传热和流阻性能的影响较小.
换热器;
螺旋扭曲扁管管束;
结构参数;
传热性能;
数值模拟;
66.
复杂微通道层流传质对翻滚细胞化学微环境的影响
李沛晔
;
季丽娜
;
胡延东
;
赵社戌
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
目前利用微流控设备研究细胞趋化效应通常忽略细胞自主运动对浓度场的影响.本文数值模拟了在T型梯度制造设备中,不同转速、不同尺寸、不同位置的细胞对化学微环境的影响.结果显示,细胞转速的增加会令趋化转角θ增大,并且转速和θ的关系基本呈线性;细胞尺寸对于θ几乎没有影响.在同一条流线上,上游细胞的Δθ比下游高.本文的结论有助于研究细胞趋化的实验平台建设和定量测量方法的发展.
生物医学;
微流控设备;
复杂微通道层流传质;
翻滚细胞;
化学微环境;
67.
基于金属薄膜热源的喷雾冷却可视化实验研究
谢宁宁
;
T.A.Shedd
;
胡学功
;
陈海生
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文采用铝箔片作为模拟热源,结合红外热成像技术,对喷雾冷却换热特性进行可视化研究.发现相对普通实心喷嘴,所喷射液滴轨迹具有切向力的旋转轨迹的喷嘴所得到的换热能力更强,但是在热沉表面上的温度梯度分布上,不能产生带有旋转切向力的液滴的喷嘴效果更好;并随着薄膜热源的输入功率的升高,其喷雾冷却的换热系数随之减少.当在质量流量及喷嘴压力较高条件下,这种趋势更为明显.
电子器件;
金属薄膜热源;
喷雾冷却;
换热系数;
红外热成像技术;
可视化实验;
68.
有无滤芯对单螺杆膨胀机放气实验的影响
吉威宁
;
吴玉庭
;
张业强
;
彭延海
;
马重芳
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
针对目前环境能源的双重压力,以及现有气动发动机的缺陷,实验室提出了采用单螺杆膨胀机作为气动发动机的新方案.实验室自主研制了螺杆直径为Φ155mm的单螺杆膨胀机,搭建了压缩空气动力系统实验台.对单螺杆膨胀机在进气绝对压力为10bar、转速分别为1800r/min、2200r/min时,排气管路阻力不同的实验工况下的工作性能进行了研究.研究结果表明:膨胀机在低排气阻力下具有较高的动力输出性能、经济性能以及工作效率.
空气动力汽车;
气动发动机;
单螺杆膨胀机;
滤芯;
性能指标;
放气实验;
69.
交叉三角形波纹板全热交换器性能研究
钟婷姝
;
张立志
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文采用改性透湿膜制备交叉三角形波纹板与平行板全热交换器,通过对其进行实验,得到在不同工况条件下的各种交换效率和对流传热传质系数,发现在充分考虑填充面积与流道高度等条件下,交叉三角形波纹板的传热效率约为平行板的2倍,传质效率约为平板式的3~4倍,故可知在同等条件下交叉三角形波纹板全热交换器的性能更优,此结果与文献中的模拟结果趋势相吻合.
建筑工程;
空调系统;
全热交换器;
交叉三角形波纹板;
交换效率;
对流传热传质系数;
70.
内螺纹管沸腾换热的数值模拟
王定标
;
张光辉
;
王艺玮
;
夏春杰
;
董永申
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
建立沸腾换热数学模型和内螺纹管三维物理模型,运用fluent中UDF对三种不同螺距的内螺纹管沸腾换热进行数值模拟,从换热系数h、管内气相含量、阻力系数f三个方面对内螺纹管的沸腾传热和流动特性进行了对比研究,得出结论:在低雷诺数层流状态下(Re≤1200),当内径为12mm的内螺纹管的螺距从100mm减小为30mm时,管内扰动增强有利于换热但阻力增大,气相含量从31%增加到45%不利于换热但阻力减小,而气相含量的影响明显大于扰动的影响,使得总的换热系数基本不变,而阻力系数从1.3左右减小到了0.8左右,综合换热性能变好.
换热方式;
内螺纹管;
沸腾换热;
数值模拟;
71.
基于纳米流体的太阳能集热管强化换热研究
闫素英
;
郭嘉
;
仲伟浩
;
田瑞
;
李晓霞
;
贾晨霞
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
利用纳米流体高的导热性及对太阳光的辐射特性,将其作为太阳能集热器的循环工质,提高集热器热效率,实现太阳能的高效利用.本文采用数值模拟的方法对比分析水和纳米流体为工质的闷晒式真空管热水系统内部流场和温度场,通过运用Ansys Fluent软件对其流场进行三维数值模拟计算分析,分析纳米流体强化换热的机理及纳米流体质量分数对流场和温度场的影响.
太阳能集热管;
强化换热;
纳米流体;
三维数值模拟;
72.
基于细薄膜蒸发的超高速冷冻方法初探
苏风民
;
马鸿斌
;
高洪涛
;
邓洋波
;
田博涵
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
玻璃化冷冻方法是细胞超低温保存的有效冷冻方法之一.在细胞的玻璃化冷冻过程中,降温速率的提高有利于细胞内外溶液玻璃化程度的增加,同时可以降低低温保护剂的浓度,进而减少低温保护剂对细胞的毒性损伤和渗透性损伤.本文尝试将细薄膜蒸发这种高效相变传热方式与液氮的低温冷却过程相结合,发展了一种超高速、超低温冷冻降温方法.初步的实验结果表明:冷冻载体从10℃降到-180℃,其平均冷却速率达到了148052℃/min.
细胞冷冻技术;
细薄膜蒸发;
超高速降温方法;
性能测试;
73.
双井EGS采热过程的数值模拟研究
陈继良
;
蒋方明
;
罗良
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)作为一种极富潜力的可再生清洁能源利用技术,正逐渐成为世界各国的广泛重视.采热流体在地下裂隙岩体中的流动与换热过程对EGS的采热效率和运行寿命有重要影响.本文使用一套自主开发的数值模型模拟了不同渗透地质条件下双井EGS的长期运行过程,全面分析了热储有效渗透率、循环流体流量和岩石-流体热交换条件等参数对采热的影响及其作用机制,并考察了采热过程中热储周围岩石对热储产生的热补偿效应.
增强型地热系统;
地下流场;
采热性能;
数值模拟;
74.
内径6mm水平管内乙烷两相流动绝热压降计算关联式研究
汪胜
;
公茂琼
;
陈高飞
;
吴剑峰
;
邹鑫
;
孙兆虎
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
实验测定了乙烷(R170)在水平管内绝热两相流动摩擦压降特性.实验测试对象为一段长度1860mm、内径6mm的绝热铜管,测试工况范围为质量流量110-270kg/m2s,压力0.2-0.6MPa,含气率0-0.3.实验结果表明,在测试含气率范围内,摩擦压降梯度随含气率的升高而呈现上升的趋势,且在低含气率范围内增长趋势近似于正比的关系,并随着含气率的升高以及较为充分的环状流的形成其增长趋势逐渐减弱;在相同的含气率条件下,摩擦压降梯度随质量流量的增大而增大,且压降梯度随含气率的增长倍率也越高;而对于恒定的质量流率及含气率,两相流动摩擦压降梯度随饱和压力的升高呈现明显降低的趋势.将实验数据与已有文献模型的计算结果进行比较发现均相模型,Gr(o)nnernd模型以及Muller-Steinhagen&Heck模型的计算结果相对较好,且Gr(o)nnernd模型的预测结果的相对偏差在±30%以内的数据点所占的比例最高.
气液两相流;
水平管;
乙烷;
摩擦压降特性;
关联式计算樟型;
75.
R170水平管内两相流动摩擦压降实验研究
邹鑫
;
公茂琼
;
陈高飞
;
吴剑峰
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文对乙烷在内径为8mm的水平管内进行了两相流动摩擦压降特性的实验测量.实验测量的压力范围为0.35-0.57MPa,热流范围为13.2-65.9kW.m-2,流量范围为55.3-92.2kg.m-2.s-1,并系统分析了质量流量、出口含气率、热流密度、饱和压力以及壁面过热度对两相流动摩擦压降的影响.最后将实验结果同五种关联式进行了比较,关联式计算结果和实验值的平均偏差总体较大.
制冷剂;
乙烷;
水平管;
两相流动;
摩擦压降特性;
76.
绕管式换热器管径对传热和流动性能的影响
王定标
;
马飞
;
韩勇
;
万宁
;
李凯
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
建立了5种外径的绕管换热器模型,运用RNG k-epsilon两方程湍流模型对其进行数值模拟,考察其流动、传热和流阻并从场协同角度进行分析,得到如下结论:相同入口速度下,换热管外径越小,压降越小而Fc越大,协同性越好;随着入口速度的增大,各模型的压降都逐渐增大而Fc则逐渐减小,整个流场协同性变差;随着入口速度的增大,各模型的Nu都逐渐增大,传热强度都得到了提高,但8mm管径模型的Nu要大于6mm和10mm管径的Nu数.
绕管式换热器管径;
传热特性;
流动性能;
数值模拟;
77.
一种新型蜂窝板换热器的数值模拟
王定标
;
韩勇
;
马飞
;
万宁
;
李凯
;
张灿灿
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
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2013年
摘要:
板式换热器具有新型高效及紧凑等特点,近来得到了广泛的应用和发展.基于前人的研究以及纵向涡强化技术,提出一种新型结构的换热板片;运用数值模拟的方法,对该新结构板间流道进行研究,Nu数比平板高2-3倍;阻力系数也比平板高2-3倍;分别用“增强因子”和“面积质量因子”对换热综合性能进行评价;对该新结构换热板强化换热的机理进行了探讨,发现流体在板间流道流动中形成了漩涡以及脉动流,增加换热性能的同时也增加了阻力;并且得到了板间流体的温度分布、流态分布和速度分布.
蜂窝板换热器;
强化换热;
流动特性;
数值模拟;
78.
风向角对底面加热的圆柱形腔体热损失特性影响的实验研究
Shuang-YingWu
;
吴双应
;
Jing-Yu Guan
;
申祖国
;
Lan Xiao
;
肖兰
;
Zu-Guo Shen
;
关靖宇
;
De-Lei Li
;
李德磊
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
采用电加热的方法,在定热流和单独底面(开口对面)加热的情况下,实验研究了风向角α、风速V对一侧开口式圆柱形腔体复合热损失的影响.实验结果表明:当α从0°增大到30°时,腔体的混合对流热损失随着α的增大而增大;当α从30°增大到90°时,腔体的混合对流热损失随着α的增大而减小;辐射和导热热损失随着α的变化在一个小范围内波动,并且二者远远小于混合对流热损失;当风速V一定时,混合对流热损失的努谢尔特数Nuc,w随着α的增大而剧烈波动,而辐射热损失的努谢尔特数Nur,w变化很小;当α和φ一定时,Nuc,w随着V的增大而增大,辐射热损失的努谢尔特数Nur,w随着风速的增大而减小.
圆柱形腔体;
热损失特性;
底面加热;
风向角;
数值模拟;
79.
基于Wiener展开和傅里叶变换方法的近场辐射换热计算方法
陈勇
;
宣益民
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
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2013年
摘要:
本文在频域有限差分(FDFD)方法基础上,结合维纳混沌展开(WCE)和傅里叶变换的思想,简化控制方程,减少了计算量.计算了金薄膜与金薄膜、SiC薄膜与金纳米线阵列间的近场辐射换热,表明简化后的控制方程截断误差在可接受范围之内,SiC薄膜与金纳米线阵列间表面波的激发大大增强了辐射换热,表面波激发的频段与理论结果相符合.
近场辐射换热;
计算方法;
维纳混沌展开;
傅里叶变换;
80.
窄通道内过冷流动沸腾汽泡生长的模拟研究
薛龙昌
;
潘良明
;
袁德文
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文基于分子运动理论的准平衡态界面处界面蒸发/冷凝因素以及非平衡态传热因素建立综合传热传质相变模型,对窄通道内汽泡过冷流动沸腾条件下的生长情况进行了模拟.相变模型体现了泡底微液层蒸发、近壁过热液体传热、局部微对流换热、泡顶主流冷凝等多方面机制对汽泡生长的影响.模拟结果表明,准平衡态界面因素在整个汽泡生长的过程中起到主导作用,非平衡态因素在汽泡生长初期影响较大.结果还表明窄流道内壁面效应对汽泡生长有显著影响.
换热方式;
窄通道;
微液层;
过冷沸腾;
汽泡生长;
模拟分析;
81.
导热油纳米流体对流换热特性研究
王涛
;
吴越琼
;
胡倩
;
骆仲泱
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
纳米流体作为强化换热手段,有望改善热交换系统,在众多领域具有广阔的应用前景.本文建立了导热油纳米流体对流换热实验系统,研究了石墨导热油纳米流体与氧化铝导热油纳米流体在恒定热流中层流状态下的对流换热效果.实验结果表明,本文所制备的氧化铝导热油纳米流体具有强化传热作用;同时,实验发现Nu数并非随着体积份额增大或加热功率增大而增大,传热效果需要综合考虑导热与粘度两方面特性的影响作用.基于本文实验数据,提出了适用于本文高温高粘条件的对流换热关联式,可以对导热油纳米流体换热效果进行有效预测.
导热油纳米流体;
对流换热特性;
实验系统;
82.
基于3D打印的微微型混合工质J-T制冷器实验研究
王昂
;
公茂琼
;
吴剑峰
;
闫彪
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
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2013年
摘要:
微微型节流制冷器在微小元件和制冷应用中有广阔的前景.本文通过对搭建一微型压缩机驱动的微型混合工质节流制冷器系统,取得初步结果.该微微型J-T节流制冷器采用3D打印技术,通道特征尺寸为0.1mm,突破了传统机械加工的极限.通道深宽比达到8:1.初步实验表明,微微型J-T节流制冷器达到了230K温区.由于采用微型压缩机驱动,系统结构紧凑,可在便携生物储存设备、低温医疗以及电子器件冷却等领域应用并能长期运行.
微微型节流制冷器;
混合工质;
运行模式;
3D打印技术;
功能验证;
实验平台;
83.
-35#柴油的透射光谱特性和光学常数
Li Dong
;
李栋
;
Xia XinLin
;
夏新林
;
Ai Qing
;
艾青
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
基于光线跟踪法建立了玻璃-碳氢燃料-玻璃三层平板结构测试腔透射比模型,提出了反演碳氢燃料光学常数的计算方法,通过测量水的光学常数进行了方法验证.采用Bruke V70光谱仪得到了-35#柴油在波长1.7-12μm的红外透射光谱,反演得到1.33-3.24μm、3.62-6.59μm和7.52-12μm的光学常数.研究结果表明:(1)-35#柴油在波长1.7-12μm范围透光性能较差,有2.4μm、3.4μm、6.2μm和7.3μm等4个吸收峰值.(2)-35#柴油的吸收指数在10-4~10-2之间,而折射率在1.1~2.2之间.
柴油;
透射光谱特性;
光学常数;
计算方法;
84.
增强型地热系统采热的分形分叉网络模型
罗良
;
蒋方明
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
增强型地热系统(EGS)旨在经济开采地下3-10km区域干热岩蕴含的热能,并用于地面发电.EGS经济性与其采热性能直接关联,人工热储内热交换过程是需要重点研究的内容.热储内裂隙形貌及分布对采热过程有重大影响.基于热储裂隙开度和长度的分形特征,本文建立起EGS分形分叉网络模型.推导出EGS采热速率表达式,发现泵功、裂隙最大开度、扭曲率分形维数、开度分布分形维数、分叉网络级数及范围都是影响EGS采热速率的重要因素.
增强型地热系统;
采热速率;
裂隙形貌;
分形分叉网络模型;
85.
平板式环路热管温度波动研究
吕虓
;
魏进家
;
龙延
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文自行设计了一套平板式环路热管,着重比较了2mm×1.5mm及1mm×1mm(H×W)两种蒸气槽道环路热管在不同充液率和重力倾角下的温度波动情况.研究发现,水平小功率启动时,系统温度波动较为明显,在经历几次较大的波动后才能稳定运行.相同条件下,2×1.5槽道环路热管温度波动要小于1×1槽道,这是因为前者具有较小的背向漏热和较大的蒸气流量.实验表明,功率较小时,温度波动主要由毛细芯背向漏热引起;功率较大后,蒸气流量对环路热管的温度波动起主要作用.
平板式环路热管;
温度波动;
蒸气槽道;
运行模式;
86.
架空热油管道停输过程内部介质传热特性研究
Liu Xiaoyan
;
刘晓燕
;
Xu Ying
;
徐颖
;
Li Tao
;
李涛
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
热油管道停输过程,其内部介质传热是伴有析蜡潜热的具有移动相界面的传热传质问题,其内部自然对流换热过程的处理是准确模拟温度场、确定凝固界面位置的关键.本文利用fluent软件,采用分区法模型,建立架空管道停输温降模型,针对典型停输工况进行数值模拟.根据管道内部液相原油流动速度的变化情况,对比分析了停输过程中自然对流换热的过程,结果表明,从停输至原油全凝过程的后半程,可忽略自然对流换热的影响.同时模拟出不同时刻的凝固云图,确定了管道中心垂直方向上的温度变化过程及液相原油温度最高点的位置.本文的研究能为停输时间和再启动压力的确定提供理论基础.
架空热油管道;
停输过程;
内部介质;
传热特性;
模拟分析;
87.
电加热相变蓄热地板采暖模拟研究
卓思文
;
王馨
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
在峰谷电价政策下,利用夜间低谷电价制热,蓄存热量满足白天采暖需求,可有效降低采暖费用,且平衡电网负荷.相变材料蓄热地板采暖,具有蓄热密度大,热舒适度高等优点.本文对相变材料分散布置的地板建立了二维传热模型,并针对不同采暖负荷分析相变温度、地板构造对采暖效果的影响.研究结果表明:在所研究模型及采暖负荷下,地板表面覆盖木板有助于地板全天平稳散热,相变材料温度以24‐30℃为宜.
建筑工程;
电加热相变蓄热地板;
采暖方式;
蓄热密度;
模拟分析;
88.
窗口材料光学常数的双厚度反演方法
李栋
;
夏新林
;
艾青
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
基于光线跟踪法建立了求解单层和双层窗口材料透射比的正问题模型,提出了一种新的基于两块相同厚度样片透射光谱反演其光学常数(吸收指数k、折射指数n)的方法,研究其与现有方法的区别,分析了三种反演方法的适用范围.通过将已知文献中硒化物玻璃的光学常数作为“真实值”,采用正问题模型求解透射比作为“实验测量值”,采用反问题模型进行反演n和k,并分析实验偏差对反演的影响.研究结果表明:(1)新反演方法与现有常用透射光谱反演方法精度相同.(2)三种反演方法受实际的光学常数n、k影响较大,但在其适用范围内反演计算精度高.(3)当实验数据存在偏差时,三种反演方法求解光学常数的精度变化迥然不同.
窗口材料;
光学常数;
折射指数;
反演模型;
精度控制;
89.
封闭微腔内非等温二元流体的数值研究
周乐平
;
郑祯晨
;
李媛园
;
杜小泽
;
王补宣
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
热管中自由汽液界面的相变可改变界面温度,从而产生热毛细对流.对于一元流体,温度差将引起热端到冷端的热毛细对流,可能造成封闭微腔内蒸发段的干涸.二元流体中浓度场的差异将引起溶质毛细对流,驱使流体向热端流动,因此考虑用二元醇类水溶液作为工质弥补一元流体的这一缺陷.本文研究了封闭微腔内非等温工质为甲醇和醇类水溶液的汽相和液相的速度场以及界面温度变化,对比分析了溶质毛细对流的作用.同时分别对微腔上方空间为空气和真空进行了模拟和对比,研究了不凝结气体对传热传质的影响.封闭微腔内非等温二元流体的数值模拟将对其在实际热管内的模拟与实验研究提供重要参考.
热管;
封闭微腔;
非等温二元流体;
传热传质;
数值模拟;
90.
有界组合格式计算效率研究
李敬法
;
宇波
;
汤雅雯
;
邵倩倩
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文针对对流-扩散控制方程中有界组合格式的计算效率开展研究.以QUICK格式作为对比,通过对有界组合格式进行分析,发现对流项的离散采用不同有界组合格式时的计算效率与采用QUICK格式时的计算效率基本相当,有界组合格式并未比QUICK格式增加计算量.以封闭方腔顶盖驱动流、自然对流问题为数值测试算例,采用基于同位网格有限容积法的单重网格和多重网格计算方法,分别比较了相同计算条件下采用SMART、STOIC等10种常见有界组合格式离散对流项与采用QUICK格式离散对流项在达到相同收敛标准时计算效率的差异,并分析了网格数、雷诺数、瑞利数以及多重网格方法中有界组合格式实施策略等因素对有界组合格式计算效率的影响.
计算流体力学;
有界组合格式;
计算效率;
多重网格方法;
91.
空心砖高度对其传热性能影响的数值模拟
孙龙清
;
李临平
;
宋翀芳
;
陶文铨
;
何雅玲
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文采用纳入处理压力-速度耦合关系的新算法IDEAL的三维自编程序对240×115×90、240×115×115、以及240×115×140三种高度共150种规格(每个高度50种规格)的空心砖进行了包括导热、对流及辐射换热复杂传热过程性能的数值模拟,旨在揭示在空心砖内部孔数及排列方式、长度和宽度相同的情况下,空心砖高度变化对其当量导热系数的影响.结果表明:在所研究的范围内,除个别砖型外,随着高度的增加,空心砖的当量导热系数呈下降的趋势,最大的降幅4.7%.
建筑工程;
空心砖高度;
传热性能;
数值模拟;
92.
单相环路热虹吸管管内速度的模拟计算
卫铃佼
;
唐大伟
;
袁达忠
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
单相环路热虹吸管依靠管内工质的自然对流来实现热量从热端到冷端的连续性传递.在不同的冷热源条件下,沿环管的温度分布及管内的流动速度显示了它的传热性能.首先,本文用热力学控制方程对加热段分布在竖直上升段,冷却段分别分布在上水平段和竖直下降段的两种应用模型进行了理论分析,计算出这两种模型沿环管温度分布及管内流动速度随加热功率的变化.从计算结果可以看出,当冷却段在上水平段时,环路热虹吸管的平均工作温度更低,管内的流动速度更高.其次,本文用热力学分析方法证明了增强冷却段的散热强度可以提高单相环路热虹吸管的传热性能.热力学分析法可以简单地对设计的单相环路热虹吸管的传热性能进行预测,具有较强的实用性.
单相环路热虹吸管;
流动速度;
温度分布;
传热性能;
模拟计算;
93.
随机多孔介质中流体流动的格子Boltzmann模拟
郭槛菲
;
王乃华
;
朱亚男
;
程林
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文利用格子Boltzmann方法(LBM)对不同孔隙率在不同进出口压差下的多孔介质中的流体流动进行了数值研究.采用四参数随机生长法构造了多孔介质结构模型.模拟结果表明:用LBM能够模拟流体在复杂多孔介质内的流动,并得到详细的流动信息.Darcy定律对所构造的多孔介质的渗流依然成立.
流体动力学;
多孔介质;
流体流动;
数值分析;
格子Boltzmann方法;
94.
两种多孔微通道平行流扁管流动特性与换热特性的实验研究
张冀
;
刁彦华
;
赵耀华
;
张艳妮
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文以水为工质,在单相流状态下,对水力直径分别为0.62mm和1.68mm,长宽比分别为0.63和0.42的两种多孔微通道平行流扁管进行了流动特性和换热特性的实验研究.实验结果表明:两根扁管分别在Re=1500和Re=1700附近发生转捩,且摩擦系数与经典理论值基本相符.此外,用本实验所得到的Nu与关联式的数值进行了比较.最后,将实验结果与相关文献中的平行流扁管实验进行对比,发现长宽比较小的矩形微通道易出现转捩提前的现象.
多孔微通道平行流扁管;
流动特性;
换热性能;
数值分析;
95.
太阳能热化学制氢反应腔的热性能分析
Huang Xing
;
黄兴
;
Shuai Yong
;
帅永
;
Yuan Yuan
;
袁远
;
Li Bing-Xi
;
李炳熙
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文修正了反应腔吸热效率的计算公式,在已有碟式聚光器的基础上,设计了一个太阳能热化学制氢反应器.本文计算了各种热损失对吸热器吸热效率的影响,同时也计算了反应腔体材料吸热系数、反应腔倾斜角度以及采光孔尺寸对吸热效率的影响.计算结果表明,反应腔倾斜角度以及腔体材料吸热系数反应腔热效率影响不大;采光孔直径越大,吸热效率越低.
太阳能热化学制氢反应器;
吸热效率;
计算方法;
优化设计;
96.
振荡流热管内部压力温度信号的小波分析
徐文进
;
冼海珍
;
韩临武
;
杜小泽
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
针对均匀加热膜作为热源的闭合回路式振荡流热管,应用高精度微型压力传感器、微型热电偶、数据采集器和DL750示波仪采集记录下相同充液率和倾角下,不同加热功率下热管内部的工质温度、压力数据.利用Daubechies(dbN)小波系,选用5阶Daubechies小波函数(db5)对振荡流热管稳定振荡时的温度压力信号进行了7层小波分解.分析在不同频域和时域温度压力信号的波动特征,研究振荡流热管传热特性.
振荡流热管;
温度压力信号;
小波分析;
传热特性;
97.
提拉法GGG晶体中缺陷的模拟和分析
金泽林
;
方海生
;
郑丽丽
;
黄晓明
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
镓钆石榴石(GGG)是一种在光学器械中很有应用前景的材料,还是光磁薄膜和高温超导的一种重要衬底.但是在GGG的生长中会出现一系列的缺陷,这些缺陷极大的降低了晶体的质量.本文应用数值模拟和理论分析的方法来探讨晶体生长过程中缺陷形成的机理,计算模拟了GGG晶体提拉法生长过程的温度场、流场和应力场,并分析了转速变化对晶体质量的影响,同时提出了两种用于提高晶体质量的改进方法.
镓钆石榴石晶体;
生长机理;
缺陷模拟;
提拉法;
质量控制;
98.
平面窗口气动热辐射效应数值模拟研究
刘元春
;
田枫林
;
袁子规
;
何玉荣
;
朱嘉
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文采用有限元法研究飞行高度为15km不同马赫数下CVDZnS的温度场和应力场分布情况.随后,根据窗口的温度场分布,仿真得到窗口干扰辐射强度的分布,从而对窗口的气动热辐射效应进行评估.模拟结果表明,温度在初始阶段急剧升高,随后达到稳定,同时,应力响应在极短的时间内达到最大值,随后降低.研究结果表明,窗口的成像质量随马赫数的增加急剧降低,红外窗口的热辐射是制约红外成像质量的重要因素.
飞行器;
平面窗口;
气动热辐射效应;
数值模拟;
99.
倾角不同波纹板片组合板式换热器流动换热分析
张井志
;
田茂诚
;
张冠敏
;
冷学礼
;
李蔚
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
通过数值模拟,分析了倾角不同板片组合的板式换热器单流道模型换热和阻力的情况,并结合场协同理论进行分析.模拟结果表明:传热因子j、阻力因子f及面积质量因子j/f均随Re的增大而降低,其值均偏向于倾角较小的板片组合.协同角θ随着Re的增大先增大后基本不变,场协同数Fc随着Re的增大而下降,倾角较大组合的协同性要优于倾角较小的组合.j、f均随着上壁面倾角βt的增大而增大,在下壁面倾角βb≤60时变化趋势较大,βb>60时,变化趋势降低.倾角不同的板片组合换热器的性能介于构成“热混合”的常规板片性能之间.
板式换热器;
流动换热性能;
数值模拟;
场协同理论;
100.
阳极电极电解处理对微生物燃料电池性能的影响
张军
;
李俊
;
叶丁丁
;
朱恂
;
廖强
《2013年中国工程热物理学会传热传质学学术年会》
|
2013年
摘要:
本文采用氨水浸泡、氨水电解、磷酸缓冲液电解三种方法对微生物燃料电池阳极电极进行了预处理,对处理后的电极表面的浸润性、微观结构、官能团进行了分析,获得了阳极电极电解处理对微生物燃料电池性能的影响.实验结果表明:电解处理改变了碳布表面的浸润性和元素含量,引起碳布表面发生碳腐蚀甚至形成多孔,增加了底物的有效浓度,同时提高了阳极电极的电化学活性,最终使得微生物燃料电池的性能得到提升.
微生物燃料电池;
阳极电极;
电解处理;
性能优化;
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