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文献检索:
  • 超临界压力下航空煤油在竖直管内的传热研究
  • 对竖直上升管内超临界压力下航空煤油的传热特性进行了实验研究。分析了不同质量流量、热流密度、压力和进口温度对超临界压力下航空煤油传热特性的影响。实验结果表明,提高质量流量或进口温度均使煤油传热效果变好。而热流密度对流体传热的影响主要在于改变了流体和壁面温度,热流密度越大,传热系数越高。压力对煤油传热影响不大,一般情况下,提高压力会恶化传热。超临界状态下,煤油物性变化很大,因此对煤油的传输和热力学性质的准确计算是研究超临界压力下传热现象的关键。利用拓展的对比态法来计算煤油的密度和传输特性,如黏度、热导率等。给出了煤油在超临界压力下的传热关联式,其计算值和实验值吻合良好。
  • 标准型定位格架对超临界水在堆芯传热和流动影响的数值研究
  • 采用非结构化多面体网格,利用商业软件STARCCM+6.04对标准型定位格架对超临界水在反应堆堆芯子通道内流动及传热特性的影响进行了数值研究。研究结果表明,由于流动阻塞效应的影响,燃料棒覆层表面温度周向分布不均,窄缝区最高、中心区最低。标准定位格架能够强化定位格架内部传热,但会造成其下游局部传热弱化,周向温度分布差异增大,不利于降低覆层温度。标准型定位格架下游的传热弱化现象或许是超临界反应堆紧凑型堆芯的特有现象,须在堆芯设计中加以重视。
  • 基于石墨烯气凝胶的定形相变材料储热性能研究
  • 使用石墨烯气凝胶(graphene aerogel,GA)为导热骨架,十六醇作为相变材料,制备出一种用以储热的定形相变材料。利用FITR、XRD、SEM、激光闪光法和DSC等手段对样品的微观形貌、化学结构以关键热物性进行了表征,同时也测试了样品实际吸/放热的速率。结果表明,GA的多孔结构可以有效防止相变材料的泄露。同时,高导热的石墨烯在相变材料中建立起额外的导热通路,使得样品的导热系数提高了20%。重复吸放热50次后发现,样品的融化/凝固焓并没有因为GA的加入明显下降,分别为229.2和229.5kJ/kg。吸/放热温度曲线表明,在以导热为主的传热过程中,拥有更高导热系数的定形相变材料比纯十六醇具有更快的融化/凝固速率。而在自然对流为主的传热过程中,由于GA较强的毛细作用,十六醇的流动性被削弱,定形相变材料的融化/凝固速率低于纯十六醇。
  • 基于分级超结构的换热网络改造优化
  • 建立了基于分级超结构模型的换热网络改造同步优化数学模型。该模型不依赖于夹点约束,不需要预先给定最小传热温差,能够有效权衡改造投资费用与运行费用之间的关系。改造投资费用中考虑了现有换热器的重新配置费用、现有换热器新增传热面积费用和新增换热器费用,符合工程实际要求。针对换热网络改造优化数学模型具有不连续和非线性的特点,数学模型的求解采用双层优化策略,其中表示网络结构调整的离散变量优化利用遗传算法,而表示操作参数的连续变量优化利用粒子群算法优化。2个不同规模的换热网络改造算例用于验证所提出方法的有效性。
  • 球床中传热与流动数值模拟研究
  • 针对球床中气固两相传热与流动过程,建立了考虑Forchheimer阻力以及孔隙率分布的多孔介质计算模型。计算表明,Da固定时,随着Ra的增加Nuavg随之显著上升。有效热导率是球床的重要参数,改进后的ZBS模型与实验结果一致,在高温堆正常运行工况下(≈900℃)辐射传热起主导作用。随着球床加热功率的升高以及气体压力的降低,气体流动传热强度逐渐降低。
  • T型圆管内蒸汽直接接触凝结数值模拟
  • 选用流体体积分数两相流模型和大涡模拟湍流模型,并引入基于热平衡原理的凝结模型——双阻力模型的自定义函数(user defined function,UDF),在FLUENT平台上对T型圆管内低速蒸汽在缓慢流动冷水中的直接接触凝结进行了数值模拟。结果表明,该工况下的蒸汽直接接触凝结为典型的间歇(Chugging)凝结且凝结主要发生在界面附近很小的区域,同时蒸汽直接接触凝结导致压力瞬间急剧降低从而发生水锤现象。
  • 动力汽车用锂电池热管理系统仿真分析
  • 为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风口有倾角与无倾角的不同温度控制效果,结果表明带有倾角的进出风方式有利于降低电池组最高温度。采用电池组壳体侧面开孔方式进行电池组热管理,可有效改善电池组放电过程的温度分布均匀性。
  • 基于ANSYS的户外高压隔离开关触头发热机理研究
  • 针对户外高压隔离开关触头过热现象,对动静触头接触部分作了认真分析,将触头三维模型简化后,采用有限元软件ANSYS进行热稳定性仿真计算。分析发现,接触电阻大于100μΩ、接触电流高于400A时,触头接触部分易发热甚至过热;大电流流通时,接触面积变化越大对接触部分温升的影响越大;风速越大对触头散热的影响越平缓,环境温度变化值等同于相同条件下触头温升的变化值。通过触头温升试验验证了仿真分析结论。
  • 温度对纳米氧化镁颗粒污垢特性的影响
  • 为了探讨温度对纳米氧化镁颗粒污垢结垢特性的影响,通过改变循环工质入口温度和水浴温度实验研究了温度对纳米颗粒污垢在交叉缩放椭圆管中的结垢特性,并通过静置沉降实验验证了入口温度对循环工质聚沉情况的影响。结果表明,循环工质入口温度和水浴温度对纳米颗粒污垢特性都有显著的影响。随着循环工质入口温度的升高,污垢热阻渐近值明显减小,并且污垢热阻达到渐近值的时间缩短。随着水浴温度的升高,污垢热阻渐近值也随之减小,但是达到渐近值的时间略有增加。
  • 火墙式火炕的热工性能及供热能力
  • 火墙式火炕具有供热能力强、即热性好、升温速度快、操作灵活方便等特点。采用实验测试的方法,对火墙式火炕的热舒适性、升温速度和散热效率等热工性能进行了评价,并分析了火墙式火炕的供热能力,为其在北方农村建筑中的推广应用提供了基础数据。
  • 一种CCHP系统配置优化LP模型及高效算法
  • 冷热电三联供系统(combined cooling heating and power,CCHP)的经济性受多种因素影响,需要在设计阶段进行系统的配置优化和运行优化。以年总费用(ATC)最低为目标构建了CCHP系统配置优化模型,同时构建了运行优化模型以确定最佳的运行方案。这两个模型均包含大量的逐时线性规划(linear programming,LP)模型,而常规循环求解方法求解耗时较长。通过对逐时LP模型分段消元,并引入图解法求解,将常规方法中的迭代循环转换成矩阵代数运算,可大大提高求解效率。计算案例显示:运行优化模型的求解时间从常规方法的78.500s减少到了0.015s,配置优化模型的求解时间从3 338.000s缩短至0.760s。极短的求解时间有利于CCHP系统的多方案对比和敏感性分析。
  • 褐铁矿催化作用下生物质高温水蒸气气化实验研究
  • 针对生物质气化过程中焦油量大、产气率低等问题,应用高温水蒸气催化气化的方法提高了产氢率,增大了生物质能源的利用率。以内配褐铁矿粉的松木屑成型颗粒为气化原料,采用廉价易得的褐铁矿作为催化剂,以高温水蒸气作为气化剂。通过实验得出:质量分数为15.00%的褐铁矿,在气化温度750℃、蒸汽质量流量0.89kg/h条件下,1.5kg成型颗粒1h总产气量为800L,H2体积分数为55.28%,气体热值为11.31MJ/m3,与无添加相比,产气量增加了11.1%,总热能产出增加了5.78%;气化终温850℃下,产气量970L,H2体积分数57.13%,热能产出量达到了10.33 MJ。
  • 喷管式汽水混合加热器气动噪声数值模拟与实验研究
  • 热交换器是供热系统乃至动力系统中常见的重要设备之一,其中汽水混合加热器是一种直接将蒸汽与水混合以加热水的热交换装置。利用宽频噪声源模型对喷管式汽水混合加热器进行气动噪声数值模拟,获得了加热器的声场分布。在相同工况下实验测量了加热器表面噪声声压级,模拟值与实验值相比,误差为4.6%,说明宽频噪声源模型在模拟混合加热器表面噪声声压级方面有较好的精度,对喷管式汽水混合加热器的降噪改进设计具有重要的参考价值。
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  • 《热科学与技术》封面
      2010年
    • 01

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    主  编:王补宣

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