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对流传热区局部对流传热强度参数及其与机械能耗散关系研究综述 被引量：1
1
作者 王良璧 介云飞 +2 位作者 卢鑫 朱实强 郭安宁 《兰州交通大学学报》 2026年第1期1-6,共6页
对流传热是与工业、环境、动植物生命、宇宙等息息相关的热量传输过程。就工业生产而言,对流传热过程消耗了大量高品位能源,造成了大量的碳排量,从而研究对流传热强化对节能减排非常重要。对流传热过程机械能耗散在流动局部进行,而对流... 对流传热是与工业、环境、动植物生命、宇宙等息息相关的热量传输过程。就工业生产而言,对流传热过程消耗了大量高品位能源,造成了大量的碳排量,从而研究对流传热强化对节能减排非常重要。对流传热过程机械能耗散在流动局部进行,而对流传热强度只有在壁面上存在,从而需一局部对流传热强度的描述参数以便和局部机械能耗散对应,这一对应是对流传热强化的基础。论文对现有类似对流传热区局部对流传热强度的描述参数及其与机械能耗散的关系进行了综述,在此基础上提出对流传热区局部对流传热强度的描述参数及其与机械能耗散的关系的研究思路。 展开更多
关键词 对流传热 局部对流传热强度 局部机械能耗散
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基于混合工质的太阳能驱动有机朗肯循环系统性能分析与多目标优化
2
作者 柴俊霖 马丕胤 +2 位作者 杨富斌 张红光 杨照 《化工进展》 北大核心 2026年第1期176-186,共11页
太阳能驱动有机朗肯循环系统中有机工质的选择是影响太阳能热电转换效率与效益的重要因素。为此,研究槽式太阳能集热器热源特性,进而构建槽式太阳能集热场驱动有机朗肯循环系统的热经济性模型。本文选择混合工质R245fa/R1233zd和R245fa/... 太阳能驱动有机朗肯循环系统中有机工质的选择是影响太阳能热电转换效率与效益的重要因素。为此,研究槽式太阳能集热器热源特性,进而构建槽式太阳能集热场驱动有机朗肯循环系统的热经济性模型。本文选择混合工质R245fa/R1233zd和R245fa/R245ca,从热力学和经济性的角度对比分析了混合工质的系统性能。选择蒸发压力、过热度、冷凝温度和R245fa质量分数4个运行参数,研究最大化系统净输出功、最大化系统㶲效率和最小化系统单位能量产出成本的多目标优化问题,使用熵权-TOPSIS决策方法获得帕累托前沿最优解并进行对比分析。结果表明,槽式太阳能集热器导热油温度在453.15K附近时,其综合集热性能最佳。在运行参数较大变化范围内,R245fa的系统净输出功和系统单位能量产出成本较优;R1233zd的系统㶲效率较高;其他不同质量分数的混合工质表现出中等的系统性能。通过优化与决策对比分析,R245fa表现出更高的系统净输出功和更低的系统单位能量产出成本,分别为132.95kW、0.0996USD/kWh;0.9R245fa/0.1R1233zd表现出更高的系统㶲效率,为49.82%。 展开更多
关键词 槽式太阳能集热器 有机朗肯循环 混合工质 热力学性能 经济性 多目标优化
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耦合熔盐储热火电机组技术经济分析与运行优化
3
作者 魏乐 周家俊 +1 位作者 张怡 房方 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期46-58,共13页
随着新能源发电量占比不断提高,火电机组逐渐由主体性电源转向辅助服务型电源。本文针对660 MW超临界火电机组利用主蒸汽加热冷熔盐储热、利用热熔盐加热部分凝结水释热的熔盐储热系统耦合方案,基于系统变工况模型分析了机组技术、经济... 随着新能源发电量占比不断提高,火电机组逐渐由主体性电源转向辅助服务型电源。本文针对660 MW超临界火电机组利用主蒸汽加热冷熔盐储热、利用热熔盐加热部分凝结水释热的熔盐储热系统耦合方案,基于系统变工况模型分析了机组技术、经济指标随熔盐质量流量、高温温度的变化规律,构建了以全程热效率和净利润为指标的多目标优化问题,并采用白鲸算法优化求解最优熔盐参数。研究发现:基于帕累托思想求得最优运行参数下机组储、释热过程调峰深度分别为12.50%和7.29%,对应全程热效率和净利润分别为38.18%、2.05亿美元,更能满足目前火电机组调峰调频辅助服务的角色要求。 展开更多
关键词 熔盐储热 火电机组 技术经济分析 多目标优化 全过程指标
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IGV叶片尾迹湍流总压脉动建模研究
4
作者 彭威 李雪松 +1 位作者 顾春伟 李艳 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期102-107,共6页
为了快速计算由IGV叶片尾迹湍流脉动引起的激励,本文针对重燃压气机支板和第一级动叶在共振转速下的强迫振动问题,开展了重燃压气机动叶激励源建模研究,探索了IGV尾迹湍流脉动机理,通过理论推导和LES方法建立了总压脉动和速度脉动、静... 为了快速计算由IGV叶片尾迹湍流脉动引起的激励,本文针对重燃压气机支板和第一级动叶在共振转速下的强迫振动问题,开展了重燃压气机动叶激励源建模研究,探索了IGV尾迹湍流脉动机理,通过理论推导和LES方法建立了总压脉动和速度脉动、静压脉动等参数的关系,进一步通过时均雷诺应力等参数定义脉动因子,提出了基于时均雷诺应力的IGV尾迹湍流总压脉动模型,实现了较宽频率范围内的尾迹湍流总压脉动幅值预测,通过LES结果验证了模型的准确性和适用性,为计算IGV叶片尾迹湍流脉动引起的激励力提供了进口边界条件。 展开更多
关键词 重燃压气机 强迫振动 激励源 尾迹 湍流脉动
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临空太阳能无人机高比功率电机热管散热仿真研究
5
作者 薛志虎 赵顺 曲伟 《宇航学报》 北大核心 2026年第1期222-231,共10页
为解决临空太阳能无人机高比功率电机内定子的散热问题,提出了轻质化热管冷却方案。针对高比功率电机特有的外转子与内定子布局,设计了3种热管冷却电机方案,并构建了相应的仿真研究模型与计算方法。通过仿真计算对3种方案的性能进行了... 为解决临空太阳能无人机高比功率电机内定子的散热问题,提出了轻质化热管冷却方案。针对高比功率电机特有的外转子与内定子布局,设计了3种热管冷却电机方案,并构建了相应的仿真研究模型与计算方法。通过仿真计算对3种方案的性能进行了全面评估。研究还首次深入探讨了翅片高度、定子及热管等效导热率、临空环境温度和飞行高度等参数对定子散热效果的影响。结果表明,优化热管布局与翅片设计可显著降低定子工作温度,确保电机在稀薄大气环境下稳定运行。该研究为临空太阳能无人机的电机散热设计提供了重要理论依据和技术支持,对长航时无人机动力系统热管理具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 临近空间 无人机 太阳能 电机 热管 定子散热
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基于OpenFOAM-DEM的相变微胶囊悬浮液层流传热特性研究
6
作者 鲁进利 吴雅勤 +3 位作者 韩亚芳 王昌龙 孙彦红 陈星雨 《过程工程学报》 北大核心 2026年第1期11-19,共9页
基于OpenFOAM平台的DEM模型对长直圆管内相变微胶囊悬浮液固-液两相流动与传热进行了数值模拟,对颗粒质量分数、壁面热流密度以及雷诺数等参数在流动与传热特性方面所产生的影响展开了讨论。由于边界层效应,颗粒浓度呈现靠近壁面处大、... 基于OpenFOAM平台的DEM模型对长直圆管内相变微胶囊悬浮液固-液两相流动与传热进行了数值模拟,对颗粒质量分数、壁面热流密度以及雷诺数等参数在流动与传热特性方面所产生的影响展开了讨论。由于边界层效应,颗粒浓度呈现靠近壁面处大、主流区域小的分布特征,且主流区内颗粒分布不均匀性随颗粒质量分数增大而逐渐增强,当颗粒质量分数为10wt%时,颗粒分布不均匀性最为明显;由于融化吸热和颗粒扰动,颗粒质量分数对悬浮液的温度分布和传热强化具有显著影响;随着热流密度增大,融化区域逐渐向管道轴心延伸;管道内悬浮液局部Nux增大幅度与雷诺数增加幅度不同步,在实际中需要综合考虑热流密度、流速与颗粒质量分数三者的协同效应。 展开更多
关键词 相变微胶囊悬浮液 OPENFOAM 流动传热特性
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抛物面槽式接收器内丁胞吸收管流动与传热特性
7
作者 张强 单怡璠 +2 位作者 贺珂心 宋克伟 武祥 《兰州交通大学学报》 2026年第1期31-41,共11页
抛物面槽式集热器的吸收管对太阳能的转换效率有很大的影响。为了提高抛物面槽式集热器系统的整体换热性能,提出了一种带椭球形丁胞的抛物面槽式接收器金属吸收管的模型。数值研究了Re=10000~50000范围内抛物面槽式接收器丁胞吸收管的... 抛物面槽式集热器的吸收管对太阳能的转换效率有很大的影响。为了提高抛物面槽式集热器系统的整体换热性能,提出了一种带椭球形丁胞的抛物面槽式接收器金属吸收管的模型。数值研究了Re=10000~50000范围内抛物面槽式接收器丁胞吸收管的结构参数(β)对换热和流动性能的影响。结果表明,丁胞结构的引入,促进了流体的混合,增加了通道的综合传热性能。与光滑抛物面槽式接收器相比,在所研究参数范围内,当β=60°时丁胞吸收管换热效果最好,其平均温度比光管降低了11.4~49.6 K,Nu提升了75.5%~102.2%,f相比增大了2.38~3.47倍。而当β=30°时其综合换热性能因子最大,其值为1.12~1.38。研究结果对太阳能吸收管的结构有较大优化,可有助于开发兼具高效率和可靠性的新型接收装置。 展开更多
关键词 抛物面槽式接收器 太阳能 椭球形丁胞 换热性能
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射流冲击冷却热力-水力性能多目标优化研究
8
作者 关苏敏 丁若晨 +3 位作者 王宁波 叶青平 郑志美 邵双全 《制冷学报》 北大核心 2026年第1期80-87,共8页
探索高效、清洁、节能的冷却方案是数据中心脱碳的重要途径。本文提出一种变间距多射流直接芯片冷却方案,旨在提高传热系数并改善温度均匀性。研究了冷却剂流量、入口温度、针翅设计参数及射流孔间距对热阻、压降、温度标准差和努塞尔... 探索高效、清洁、节能的冷却方案是数据中心脱碳的重要途径。本文提出一种变间距多射流直接芯片冷却方案,旨在提高传热系数并改善温度均匀性。研究了冷却剂流量、入口温度、针翅设计参数及射流孔间距对热阻、压降、温度标准差和努塞尔数的影响。基于计算流体力学(CFD)和拉丁超立方采样实验设计生成用于构建代理模型的数据集,建立了以结构和热参数为输入,热阻、压降、温度均匀性为输出的人工神经网络模型,并采用基于均匀搜索的约束多目标优化算法(CMOES)求解优化模型。优化结果表明:最优设计在热力-水力性能上均优于初始设计及现有研究,具有良好工程应用前景。 展开更多
关键词 数据中心 射流冲击冷却 高热流密度 代理模型 多目标优化
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不同运行参数对压力容器外部冷却临界热流密度影响实验研究
9
作者 张震 熊万玉 +4 位作者 幸奠川 昝元锋 王广金 陈德奇 徐建军 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第2期283-291,共9页
国内外众多三代核电采用的是非能动冷却的熔融物滞留措施,华龙一号(HPR1000)为应对极端严重事故而设置了能动与非能动相结合的堆腔注水冷却系统。为了评估该系统的能动子系统的运行特性,采用等宽矩形结构发热体模拟了压力容器的下封头,... 国内外众多三代核电采用的是非能动冷却的熔融物滞留措施,华龙一号(HPR1000)为应对极端严重事故而设置了能动与非能动相结合的堆腔注水冷却系统。为了评估该系统的能动子系统的运行特性,采用等宽矩形结构发热体模拟了压力容器的下封头,在强迫驱动冷却条件下,实验研究了不同运行参数对临界热流密度的影响。实验结果表明:在靠近出口的区域,随着角度的增加,临界热流密度会发生降低。在中部区域,随着角度的增加,临界热流密度随之增加,在82.5°位置处形成局部峰值。在靠近入口的区域,当入口过冷度较高(约30℃)时,入口效应的影响较为显著,入口位置的临界热流密度高于中部区域的临界热流密度。高入口过冷度工况(约70℃)条件下,冷却流量的增加对临界热流密度的影响更为明显。低入口过冷度工况(约7℃)时,过冷度和压力的变化对临界热流密度的影响更为明显。 展开更多
关键词 华龙一号 堆腔注水冷却系统 运行参数 临界热流密度 实验研究
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液氢储罐多层绝热结构设计优化及传热特性研究
10
作者 吕宏宇 张泽 +2 位作者 陈良 陈双涛 侯予 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期107-113,共7页
为了提高液氢的储存效率,提升多层绝热材料的绝热性能,对改变层密度、增加蒸气冷屏(VCS)数量、改变VCS排列位置后液氢储罐的绝热性能开展研究,结果表明:对于60层铝箔和240层涤纶网组成的绝热结构,当冷边界至热边界三段反射层层密度排布... 为了提高液氢的储存效率,提升多层绝热材料的绝热性能,对改变层密度、增加蒸气冷屏(VCS)数量、改变VCS排列位置后液氢储罐的绝热性能开展研究,结果表明:对于60层铝箔和240层涤纶网组成的绝热结构,当冷边界至热边界三段反射层层密度排布依次为7,17和25层/cm时,变密度多层绝热结构的绝热性能最好,漏热量相较于等密度多层绝热结构减少约5.2%.放置单级VCS排布的最佳位置在靠近冷边界第22层处,相较于不添加VCS的漏热量减少65.6%.对于两级VCS,串联排列时的绝热效果优于并联,内、外侧VCS分别排列在第14层和第34层反射层处时漏热量最小,相较于单级VCS的最优性能提升20.9%.将靠近冷边界侧的间隔材料由涤纶网替换为在低温区具有低导热系数的干法纸,可以有效降低绝热结构的漏热量,且原本绝热结构的层间温度越低,绝热改善效果越好. 展开更多
关键词 液氢存储 低温绝热 真空多层绝热 蒸气冷屏 数值分析
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弹簧加压增强接触熔化热管理性能实验研究
11
作者 师超 李俊凯 +2 位作者 黄璐 任葶葶 刘鹏 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期270-276,共7页
相变材料(PCM)因其具有在熔化时可以吸收大量潜热、相变时近似恒温等优势,在电子设备热管理中显示出巨大的潜力。但PCM导热系数通常较低,热阻大,导致热管理性能不佳。压力辅助的接触熔化是解决该问题的有效方法。本研究提出了一种弹簧... 相变材料(PCM)因其具有在熔化时可以吸收大量潜热、相变时近似恒温等优势,在电子设备热管理中显示出巨大的潜力。但PCM导热系数通常较低,热阻大,导致热管理性能不佳。压力辅助的接触熔化是解决该问题的有效方法。本研究提出了一种弹簧加压的紧凑型接触熔化PCM热管理器件,通过实验测试探究了其在不同工况下热管理性能,并将其与封装有纯PCM和多孔泡沫铜复合PCM器件的热管理性能进行比较。结果表明,当热源发热时,纯PCM与泡沫铜复合PCM器件对应的热源温度随时间持续升高,而弹簧加压PCM热管理器件热源温度升高至略高于PCM相变温度后能维持稳定。且当热流密度为10000 W/m2时,相较于纯PCM和泡沫铜复合PCM器件,弹簧加压PCM器件的热源温度分别最大降低了30℃和19℃。 展开更多
关键词 固液相变 接触熔化 弹簧加压 热管理系统 强化传热
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基于OpenFoam的变重力作用下膜态沸腾数值模拟研究
12
作者 王鑫 邓奥骞 +3 位作者 刘家宇 于海涛 李炳熙 王维 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期264-269,共6页
随着空间任务的增多,变重力条件下的膜态沸腾无法有效控制,为了更好地了解重力条件下的膜态沸腾换热性能及其机理,本文基于OpenFoam,耦合了VOF方法和Tanasawa相变模型,针对变重力下的膜态沸腾开展数值模拟。结果表明,低重力和常重力下,... 随着空间任务的增多,变重力条件下的膜态沸腾无法有效控制,为了更好地了解重力条件下的膜态沸腾换热性能及其机理,本文基于OpenFoam,耦合了VOF方法和Tanasawa相变模型,针对变重力下的膜态沸腾开展数值模拟。结果表明,低重力和常重力下,气泡呈周期性释放,超重力条件无明显释放规律。随着重力增大,气泡脱离频率增大,较好地遏制了膜态沸腾。气泡运动加快了气膜层的对流换热从而提升了表面换热性能,5g工况下的壁面努塞尔数是0.5g的2.7倍。 展开更多
关键词 变重力 膜态沸腾 努塞尔数 数值模拟 VOF
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非线性稳态热传导问题的数值流形法
13
作者 张丽美 殷跃平 +4 位作者 郑宏 朱赛楠 魏云杰 张楠 杨龙 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第2期181-191,共11页
利用数值流形法具有统一解决连续和非连续问题的优势,进行了非线性稳态热传导问题分析。首次构建了基于NMM的非线性稳态热传导离散格式,并采用Newton-Raphson迭代算法对非线性方程组进行求解,从而实现了问题域内温度场和热流量场的精确... 利用数值流形法具有统一解决连续和非连续问题的优势,进行了非线性稳态热传导问题分析。首次构建了基于NMM的非线性稳态热传导离散格式,并采用Newton-Raphson迭代算法对非线性方程组进行求解,从而实现了问题域内温度场和热流量场的精确计算。与有限元法相比,NMM在处理复杂边界条件和材料界面问题时展现出更强的适应性,其前处理过程也更为灵活便捷。为验证NMM的有效性,针对二维复杂边界和双层材料等问题域的热传导算例进行模拟,结果表明该方法具有较高的计算精度和良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 非线性稳态热传导 数值流形法 Newton-Raphson迭代算法 二维 温度场
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燃煤电厂电煤能价比指标及其应用
14
作者 周祎力 戴小云 +1 位作者 周锡元 陈国年 《发电技术》 2026年第1期168-175,共8页
【目的】近30年我国电价和煤价的矛盾一直存在,为理顺煤电价格关系,促进煤炭与电力行业全面、协调、可持续发展,需要找到快速判断燃煤电厂电价和煤价合理性的判据指标及价格调整公式,以期为燃煤电厂提供一套新的经济决策分析指标。【方... 【目的】近30年我国电价和煤价的矛盾一直存在,为理顺煤电价格关系,促进煤炭与电力行业全面、协调、可持续发展,需要找到快速判断燃煤电厂电价和煤价合理性的判据指标及价格调整公式,以期为燃煤电厂提供一套新的经济决策分析指标。【方法】首先应用能量价值分析法,对燃煤电厂煤炭能量转换为电能的物理过程进行研究分析,然后经过数学推导得到煤、电价格的内在关系,最后推导出电煤能价比等指标的计算公式和煤电价格联动计算公式。【结果】提出了临界煤价、临界电煤能价比、合理电煤能价比、合理上网电价、合理煤价等指标。计算出300 MW至1000 MW各类机组合理电煤能价比为3.68~4.17。【结论】电煤能价比及相关指标为电厂及政府相关部门提供了一种新的评估电价和煤价合理性的方法,可为政府部门制定合理的上网电价、燃煤电厂制定科学的经营策略及电厂竞价报价等提供科学依据。 展开更多
关键词 燃煤电厂 煤价 电价 经济性分析 电煤能价比 发电成本 煤电价格联动
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环境温度与压力对HFE7100制冷剂单液滴蒸发特性的影响机制研究
15
作者 印晶 刘艺 +2 位作者 Leslie K.NORVIHOHO 陈斌 周致富 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期107-116,共10页
为系统研究环境温度与压力对环保型制冷剂HFE7100单液滴蒸发特性的影响机制,基于挂滴法,结合高速摄像与热电偶测温技术,同步观测液滴形态与内部温度变化。试验结果表明,HFE7100单液滴蒸发特性受环境温度(50、100、150、200、250℃)与压... 为系统研究环境温度与压力对环保型制冷剂HFE7100单液滴蒸发特性的影响机制,基于挂滴法,结合高速摄像与热电偶测温技术,同步观测液滴形态与内部温度变化。试验结果表明,HFE7100单液滴蒸发特性受环境温度(50、100、150、200、250℃)与压力(1、10、20 bar)的显著影响。在高温(>100℃)下,液滴蒸发呈双阶段特征,即初始加热阶段和平衡蒸发阶段,而50℃低温下仅表现为单阶段平衡蒸发。在250℃时,因组分沸点差异较小可观察到气泡形成与破裂,但对蒸发的促进作用有限,且高压(10、20 bar)会显著减小气泡尺寸。高温通过提高气液相传热强度、饱和蒸气压及气相扩散系数,显著加速液滴升温与蒸发,导致初始加热阶段占比增加。此外,环境压力对蒸发特性的影响取决于环境温度。在50℃低温下,压力升高因抑制蒸汽扩散而降低蒸发速率常数;而在150、200、250℃高温下,压力通过降低气化潜热和增强对流传热加速液滴升温,反而提升蒸发速率常数。这些效应(促进液滴升温与抑制蒸汽扩散)相互竞争,最终决定了环境压力对液滴蒸发的影响。该发现为喷雾冷却技术的优化提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 HFE7100制冷剂 液滴蒸发 喷雾冷却 环境温度 环境压力
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疏水多孔复合材料吸湿调控及机理研究
16
作者 孙金昊 姜培学 胥蕊娜 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期233-239,共7页
复合材料广泛应用于汽车、建筑及航天航空等工程领域,材料使用过程中吸附湿分可显著影响其物理特性,且孔隙内部热湿耦合输运可引发潜在安全问题并影响材料工程性能,因此在工程应用中需控制复合材料吸湿量。然而,对复合材料进行吸湿调控... 复合材料广泛应用于汽车、建筑及航天航空等工程领域,材料使用过程中吸附湿分可显著影响其物理特性,且孔隙内部热湿耦合输运可引发潜在安全问题并影响材料工程性能,因此在工程应用中需控制复合材料吸湿量。然而,对复合材料进行吸湿调控的方法及其机制目前尚不清晰,这导致不同环境中的材料吸湿调控效果难以预测。本文利用硅氧烷对硅基复合材料进行疏水改性,实现了材料吸湿量的显著降低。开展了疏水复合材料吸湿核磁共振实验,结果表明疏水孔隙中湿分以非连续水簇形式存在,揭示出水蒸气扩散与表面吸附共同主导的疏水材料动态吸湿机制。根据该机制提出了疏水多孔动态吸湿物理模型,准确预测了疏水材料吸湿量动态变化情况,可为工程中复合材料吸湿的调控及预测提供理论支撑及指导。 展开更多
关键词 复合材料 疏水改性 吸湿调控 核磁共振 物理模型
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痕量水低温表面结霜及换热性能实验研究
17
作者 杨朔 王桢 +2 位作者 高盈珂 侯予 赖天伟 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期117-126,共10页
为了研究痕量水结霜对低温冷表面换热性能的影响,搭建了可视化受限低温表面结霜换热实验台,采用低温液氮将冷表面维持在液氮温区,开展了水汽含量(水蒸气体积分数)小于1000×10^(-6)的冷表面结霜实验,通过二值法图像处理技术,获得了... 为了研究痕量水结霜对低温冷表面换热性能的影响,搭建了可视化受限低温表面结霜换热实验台,采用低温液氮将冷表面维持在液氮温区,开展了水汽含量(水蒸气体积分数)小于1000×10^(-6)的冷表面结霜实验,通过二值法图像处理技术,获得了霜层厚度沿湿空气流动方向的分布特征,系统探究了霜层厚度、结霜量、密度和热流量随时间的变化规律,以及湿空气流速、温度、湿度对低温痕量水结霜生长速率和换热效率的影响。实验结果表明:霜层厚度沿湿空气流动方向逐渐降低,湿空气入口0 m位置与0.1 m位置处霜层厚度差距较大、0.1 m位置与后续位置霜层厚度差距较小;较高的湿空气流速、湿度以及较低的湿空气温度对应较大的霜层厚度、结霜量和密度。总换热量中显热热流量占90%以上;水汽含量主要影响潜热热流量,对总换热量影响较小;显热换热量和总换热量与湿空气的流速及温度正相关。通过实验数据拟合得到了液氮温区冷表面霜层密度无量纲关联式,整体误差在±20%以内。该研究对液氮温区低温换热器结霜和换热性能分析具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 低温表面结霜 痕量水 霜层厚度 热流量 密度关联式
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不同齿形结构水平管对冷凝换热及压降特性的影响
18
作者 陈浩南 黄理浩 +1 位作者 陶乐仁 张秋夏 《制冷学报》 北大核心 2026年第1期155-163,共9页
为研究不同齿形结构水平管内冷凝换热和压降特性,揭示不同齿形结构带来强化传热的机制,对外径为8 mm的换热管进行实验,旨在分析其冷凝传热系数与管内压降特性。结果表明:随着质量流速的升高,测试管的冷凝传热系数和管内压降均增加;而冷... 为研究不同齿形结构水平管内冷凝换热和压降特性,揭示不同齿形结构带来强化传热的机制,对外径为8 mm的换热管进行实验,旨在分析其冷凝传热系数与管内压降特性。结果表明:随着质量流速的升高,测试管的冷凝传热系数和管内压降均增加;而冷凝温度的升高则导致两者均下降。强化管传热系数比光滑管提高38.5%~115.6%,压降提高49%~173%。螺旋结构在管内引发的二次环流有效提高了换热;较大的齿高和较小的齿顶角使制冷剂在流经齿尖时产生更强烈的湍流;增加齿数提升了传热面积。对比单位压降传热系数,得出18°强化管综合性能最好,螺旋角强化传热的同时大幅增加压降,因此不能一味地提高强化结构去追求更好的换热。通过不同的传热和压降关联式与实验值进行对比,Olivier关联式减少了等效雷诺数在关联式中的权重,调节了湍流程度对结果的影响,对传热系数预测精度较好。Hirose考虑了Lockhart–Martinelli参数和两相压降乘数等,提高压降预测的准确性,平均绝对误差分别为11.4%、18.2%。 展开更多
关键词 齿形结构 R513A 冷凝换热 压降 关联式
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合肥先进光源光束线平面反射镜冷却方案对比
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作者 林明昊 王梓萌 +5 位作者 陈杰 杜学维 彭旸 徐章浪 姜帅康 王秋平 《核技术》 北大核心 2026年第2期10-17,共8页
针对合肥先进光源(Hefei Advanced Light Facility,HALF)中超高分辨光栅单色器对光学元件面形的高要求,采用有限元分析(Finite Element analysis,FEA)仿真方法对平面镜(Plane Mirror,PM)三种典型冷却方案的热变形、装夹变形进行了对比... 针对合肥先进光源(Hefei Advanced Light Facility,HALF)中超高分辨光栅单色器对光学元件面形的高要求,采用有限元分析(Finite Element analysis,FEA)仿真方法对平面镜(Plane Mirror,PM)三种典型冷却方案的热变形、装夹变形进行了对比研究。这三种冷却方案分别为:内部冷却方案、基于铟镓合金作为传热层的侧边冷却方案,以及基于铟膜作为传热层的侧边冷却方案。在PM最大吸收功率为64 W、峰值功率密度为0.2 W·mm^(-2)时,热、装夹、重力和加工的综合面形误差要低于200 nrad才能满足光学设计的要求。在冷却水流量为2 L·min^(-1)的条件下,采用液态金属(铟镓合金)侧边冷却方案能够满足热变形需求,无装夹应力,流致振动影响较小,综合面形误差为190 nrad;基于铟膜的侧边冷却方案为了获得更高的传热效率,需要装夹变形较大,且会产生较大的流致振动,综合面形误差为190 nrad;内部冷却方案虽然不存在装夹应力,但无法消除流致振动对稳定性的影响,综合面形误差为179 nrad。研究表明,基于液态金属作为传热层的侧边冷却方案在第四代同步辐射光源中具有广阔的应用潜力。 展开更多
关键词 同步辐射 光学元件 内部冷却 侧边冷却 有限元方法
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