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基于光学探针法测量摇摆条件下过冷沸腾瞬时截面平均空泡份额
1
作者 鲍伟 徐建军 谢添舟 《流体测量与控制》 2025年第3期27-31,共5页
采用双探头光学探针系统及相关数据处理方法,测量了摇摆条件下圆管内过冷流动沸腾瞬时平均空泡分布特性。实验结果表明:摇摆条件下,圆管流道内过冷沸腾局部瞬时空泡份额随摇摆运动呈现显著周期性波动规律,截面平均空泡份额呈现轻微周期... 采用双探头光学探针系统及相关数据处理方法,测量了摇摆条件下圆管内过冷流动沸腾瞬时平均空泡分布特性。实验结果表明:摇摆条件下,圆管流道内过冷沸腾局部瞬时空泡份额随摇摆运动呈现显著周期性波动规律,截面平均空泡份额呈现轻微周期性波动规律;摇摆角度对截面平均空泡份额影响不大,摇摆周期对截面平均空泡份额影响较大,截面平均空泡份额随着摇摆周期的减小而降低。 展开更多
关键词 两相流 过冷沸腾 光学探针 摇摆条件
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基于机械过冷的双温蒸发CO_(2)数据中心冷却供热系统性能 被引量：2
2
作者 代宝民 孔子昻 +3 位作者 刘圣春 钱家宝 李伟锋 章立标 《制冷学报》 北大核心 2025年第1期86-93,共8页
为实现数据中心绿色高效制冷,并提高能源综合利用率,提出了集成机械过冷和双温蒸发技术的CO_(2)数据中心冷却供热系统(DMS-DE)。建立了系统热力学和碳排放特性分析模型,并与基本CO_(2)系统(Base)和单温蒸发机械过冷CO_(2)系统(DMS-SE)... 为实现数据中心绿色高效制冷,并提高能源综合利用率,提出了集成机械过冷和双温蒸发技术的CO_(2)数据中心冷却供热系统(DMS-DE)。建立了系统热力学和碳排放特性分析模型,并与基本CO_(2)系统(Base)和单温蒸发机械过冷CO_(2)系统(DMS-SE)进行对比分析。结果表明:DMS-DE存在最大COP(性能系数)、最优过冷度和排气压力。采用机械过冷技术和双温蒸发技术可显著提升系统COP和㶲效率。与Base和DMS-SE相比,COP分别提高14.1%和9.0%,㶲效率分别提高13.24%和4.31%。DMS-DE的生命周期碳排放相对Base和DMS-SE分别降低16.1%和9.3%。 展开更多
关键词 机械过冷 双温蒸发 数据中心 CO_(2)系统 冷热联供
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基于飞秒激光改性表面的窄矩形通道核化特性试验研究
3
作者 曹铭泽 闫晓 +3 位作者 幸奠川 徐建军 王艳林 谢添舟 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第12期2640-2648,共9页
在不同流量、不同入口温度工况下,开展基于常规表面与飞秒激光改性表面的窄矩形通道过冷沸腾可视化试验研究。通过高速摄像仪观察,在2 MPa环境窄矩形通道内常规表面与改性表面均存在汽泡的滑移过程,离开核化点的汽泡多以汽泡群形式运动... 在不同流量、不同入口温度工况下,开展基于常规表面与飞秒激光改性表面的窄矩形通道过冷沸腾可视化试验研究。通过高速摄像仪观察,在2 MPa环境窄矩形通道内常规表面与改性表面均存在汽泡的滑移过程,离开核化点的汽泡多以汽泡群形式运动。在试验工况参数范围内,入口流量及温度参数对汽泡核化点密度无明显影响。由于改性表面具有可作为核化空穴的大量微结构,在相同过热度条件下,改性表面核化点密度高于常规表面,且壁面过热度越大差异越明显。通过试验核化点密度与现有模型预测结果的对比,构建了适用于改性表面的核化点密度预测模型,与试验数据对比,80%的数据位于±30%误差线以内。新模型通过引入表面核化空穴密度,反映了相同壁面过热度条件下改性表面相较于常规表面单位面积具有更多的核化点。 展开更多
关键词 飞秒激光 窄矩形通道 过冷沸腾 汽泡 核化点密度
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长时间在轨滑行过冷氧热力学特性研究 被引量：1
4
作者 王承 周闯 +2 位作者 王夕 刘辉 程堂明 《宇航总体技术》 2025年第3期67-73,共7页
推进剂过冷加注技术可以有效延长低温火箭末级在轨滑行时间。基于VOF方法对3.35 m直径低温火箭末级的氧箱建立了全尺寸三维CFD仿真模型,对GEO直接入轨典型弹道6 h级长时间滑行过程开展了仿真计算及分析,研究了90 K常温氧工况和85 K过冷... 推进剂过冷加注技术可以有效延长低温火箭末级在轨滑行时间。基于VOF方法对3.35 m直径低温火箭末级的氧箱建立了全尺寸三维CFD仿真模型,对GEO直接入轨典型弹道6 h级长时间滑行过程开展了仿真计算及分析,研究了90 K常温氧工况和85 K过冷氧工况滑行段低温推进剂热力学特性。结果表明:过冷氧工况在滑行段结束时液相平均温度上升1.3%,蒸发量相较于常温氧工况减少约84%,约有70%的环境漏热转化为过冷氧的显热,可有效支撑低温火箭末级应用范围拓展和运载能力提升。针对过冷氧的结论还可推广至甲烷工况,对于液氧/甲烷火箭的末级长时间滑行任务剖面和基础级重复使用任务剖面都有良好的应用前景。 展开更多
关键词 长时间在轨 过冷氧 热力学特性
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低GWP制冷剂的过冷制冷循环性能对比分析
5
作者 薛雯 张华 刘宗麟 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第5期505-511,共7页
使用MATLAB软件并调用REFPROP物性数据库,对6种低全球变暖潜能值的(GWP)制冷剂(R32、R161、R600a、R290、R1234ze、R1234yf)过冷制冷循环进行模拟计算,研究其在不同冷凝温度和蒸发温度下,过冷度对单位制冷量、性能系数(COP)、单位压缩... 使用MATLAB软件并调用REFPROP物性数据库,对6种低全球变暖潜能值的(GWP)制冷剂(R32、R161、R600a、R290、R1234ze、R1234yf)过冷制冷循环进行模拟计算,研究其在不同冷凝温度和蒸发温度下,过冷度对单位制冷量、性能系数(COP)、单位压缩功等参数的影响。并拟合得到了6种制冷剂的过冷度与循环性能的关系式。结果表明:6种低GWP制冷剂的单位制冷量和COP均随过冷度的增加而增加(过冷度范围0~10℃)。对比发现,制冷剂R1234yf受过冷度的影响最大,制冷剂R161所受影响最小。模拟结果显示:过冷度每提高2℃,R1234yf和R61的单位制冷量增幅分别为2.6%和1.6%。本研究弥补了6种低GWP制冷剂的过冷循环特性数据库的不足,对机械过冷、冰蓄冷等制冷系统的设计和运行有重要指导意义。 展开更多
关键词 过冷循环 环保制冷剂 过冷度 性能分析
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余弦加热花瓣形燃料棒束过冷沸腾特性数值研究
6
作者 蔡伟华 黄泽全 +3 位作者 孟祥飞 张文超 孙建闯 杜利鹏 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第5期1520-1527,共8页
花瓣形燃料棒是一种新型燃料元件,为了明确余弦加热条件下花瓣形燃料组件内过冷沸腾流动与传热特性。本文基于欧拉两流体模型与壁面沸腾模型,建立了3×3花瓣形燃料棒束通道在余弦加热条件下过冷沸腾数值分析模型,对不同位置子通道... 花瓣形燃料棒是一种新型燃料元件,为了明确余弦加热条件下花瓣形燃料组件内过冷沸腾流动与传热特性。本文基于欧拉两流体模型与壁面沸腾模型,建立了3×3花瓣形燃料棒束通道在余弦加热条件下过冷沸腾数值分析模型,对不同位置子通道内空泡份额分布及换热特性进行分析。研究发现,在轴向和周向方向上,不同子通道内空泡份额值存在明显差异,该分布特性由汽泡直径和壁面成核密度共同决定。换热特性分析结果表明,受到余弦加热的影响,不同子通道内换热系数均呈先上升后下降的趋势,在过冷沸腾区,随着空泡份额的增加,沸腾热流随之增加。相关研究成果可为花瓣形燃料元件在反应堆内的应用提供理论基础。 展开更多
关键词 花瓣形燃料元件 棒束通道 余弦加热 过冷沸腾 数值分析
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三维矩形截面通道内不同流速下的过冷流动沸腾数值探究
7
作者 靳姝琦 陈宇杰 +1 位作者 凌空 陶文铨 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期54-63,共10页
为探究微液层蒸发对于过冷流动沸腾的贡献,基于适用于方管内流动沸腾的微液层模型,考虑流固耦合传热和动态接触角的影响,采用界面捕捉方法(VOSET)对基本的三维矩形截面通道单元内过冷流动沸腾过程中壁面上附着的单气泡生长情况展开数值... 为探究微液层蒸发对于过冷流动沸腾的贡献,基于适用于方管内流动沸腾的微液层模型,考虑流固耦合传热和动态接触角的影响,采用界面捕捉方法(VOSET)对基本的三维矩形截面通道单元内过冷流动沸腾过程中壁面上附着的单气泡生长情况展开数值探究,讨论了不同入口流速下通道内单气泡生长演变的流型和壁面过热度的变化,并对其微液层分布、蒸发量和传热性能作以定量分析,以增加对微小通道沸腾传热的理解和认识,为完整流程的流动沸腾传热研究奠定基础。计算结果表明:初始气泡随着加热和流动的影响沿着壁面生长滑动,体积膨胀直至气泡直径与通道截面尺寸相当后形成延长气泡,最终流出通道,气泡与壁面之间的微液层蒸发作用为气泡的生长和传热贡献了很大的作用,尤其在形成延长气泡后,蒸发热流占比最高可达近80%,直接影响着局部壁面过热度和对流传热系数的大小;增大流速后,同一时刻气泡生长的更快,但气泡在通道内的停留时间缩短,使得微液层蒸发发挥作用的时间缩短,总体上的平均对流传热系数随流速增加而减小。 展开更多
关键词 流动沸腾传热 界面捕捉方法 微液层模型
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压水堆一回路腐蚀产物沉积行为的多物理场模拟计算
8
作者 李学松 张萌 +2 位作者 矫彩山 高杨 侯洪国 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第11期2181-2189,共9页
本文开发了一种综合计算模型,用于模拟压水堆一回路中腐蚀产物的迁移、沉积及释放行为。该模型耦合了传热、传质和腐蚀产物沉积过程,考虑了离子态和颗粒态腐蚀产物的不同沉积机制,涵盖传质沉积、过冷泡核沸腾沉积、扩散、对流传质及相... 本文开发了一种综合计算模型,用于模拟压水堆一回路中腐蚀产物的迁移、沉积及释放行为。该模型耦合了传热、传质和腐蚀产物沉积过程,考虑了离子态和颗粒态腐蚀产物的不同沉积机制,涵盖传质沉积、过冷泡核沸腾沉积、扩散、对流传质及相态转换等现象。该模型在动态变化的传热和流动条件下,模拟计算一回路中的温度场和浓度场,进而获取腐蚀产物在不同设备表面沉积厚度。通过模拟不同工况,分析了运行参数对堆芯、蒸汽发生器、热段和冷段区域腐蚀产物沉积速率及浓度分布的影响。结果表明,流量减小10%导致堆芯沉积速率增加15.17%,蒸汽发生器沉积速率降低13.91%。流量变化显著影响腐蚀产物的沉积行为。 展开更多
关键词 压水堆 腐蚀产物 计算模型 燃料元件 过冷沸腾 一回路 结构材料 沉积分布
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高压过冷沸腾水中的声传播特性
9
作者 姜羽 姜根山 +2 位作者 孙建浩 周子舒 刘月超 《动力工程学报》 北大核心 2025年第11期1757-1766,共10页
为了提高核电站蒸汽发生器换热管道泄漏声学检测精度,对高压过冷沸腾水中的声传播特性进行了研究。假设所有气泡半径相同,单位体积高压过冷沸腾水中的气泡数量相同,对单个气泡的消声截面进行计算。同时,针对蒸汽发生器过冷沸腾区,在6.89... 为了提高核电站蒸汽发生器换热管道泄漏声学检测精度,对高压过冷沸腾水中的声传播特性进行了研究。假设所有气泡半径相同,单位体积高压过冷沸腾水中的气泡数量相同,对单个气泡的消声截面进行计算。同时,针对蒸汽发生器过冷沸腾区,在6.89 MPa的高压下探究声波频率、气泡体积分数、气泡半径及温度对声速和衰减系数的影响。结果表明,声速与衰减系数随入射波频率的增大先增大后减小。气泡体积分数是决定高压过冷沸腾水中声速的关键因素,气泡的存在使声速明显减小,甚至低于饱和蒸汽中的声速。在高温高压下,衰减系数与声波频率、气泡体积分数、气泡半径均呈正相关。气泡体积分数一定时,温度由255℃升至284℃,声波衰减系数增加约2倍。 展开更多
关键词 过冷沸腾 气泡群 消声作用 声速 衰减系数
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热电脉冲过冷效应的尺度特性研究
10
作者 代焱 唐佳新 +1 位作者 刘泽宇 申利梅 《制冷技术》 2025年第1期13-20,共8页
采用多物理场有限元仿真方法,研究了不同换热条件、脉冲幅度和热电材料的工况下,最小热电脉冲过冷时间、脉冲过冷持续时间、过冷度和稳定度随热电臂高度的变化规律,对比分析了宏观、小型和微型热电制冷器(TEC)的热电脉冲过冷特性与响应... 采用多物理场有限元仿真方法,研究了不同换热条件、脉冲幅度和热电材料的工况下,最小热电脉冲过冷时间、脉冲过冷持续时间、过冷度和稳定度随热电臂高度的变化规律,对比分析了宏观、小型和微型热电制冷器(TEC)的热电脉冲过冷特性与响应特性,明确了不同尺度TEC的适用场景。结果表明:微型TEC的脉冲响应速度快、过冷度大、稳定度高,且受脉冲幅度的影响最大,脉冲幅度增大3倍时,过冷度也可提升近3倍,但稳定度仅降低18%;热电材料优值系数(ZT)对所有尺度TEC的脉冲过冷效应的影响均最小,仅宏观TEC在ZT从0.74增至3.18时最小脉冲过冷时间与脉冲过冷持续时间约增大25%,其他器件及参数均改变较小;热端表面传热系数对小型TEC的影响程度最大,过冷度最高改变可达97%。 展开更多
关键词 热电制冷 脉冲过冷效应 尺度特性 过冷度
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三相交流高温超导电缆制冷系统
11
作者 陶文兵 石国丽 +6 位作者 张寒 余静薇 权福生 王晓东 韩云武 王沛 丁怀况 《电线电缆》 2025年第9期77-82,共6页
超导电缆制冷系统的长期运行可靠性是实现其商业化应用的核心挑战。以上海徐汇区35 kV高温超导电缆示范工程为背景,研制了一套具备多重冗余设计的制冷系统。该系统采用逆布雷顿制冷机、斯特林制冷机和抽空减压系统3种冷源协同运行,支持... 超导电缆制冷系统的长期运行可靠性是实现其商业化应用的核心挑战。以上海徐汇区35 kV高温超导电缆示范工程为背景,研制了一套具备多重冗余设计的制冷系统。该系统采用逆布雷顿制冷机、斯特林制冷机和抽空减压系统3种冷源协同运行,支持在线切换与维护;配置两套独立泵箱并联运行,实现液氮循环动力冗余;通过补液、补气及加热控压3种机制独立运行,保障系统压力稳定。截至2025年7月,该系统在严苛工况下持续运行超1200 d。工程实践表明,多重冗余设计显著提升了超导电缆制冷系统的长期运行可靠性,为其商业化推广提供了关键技术支撑。 展开更多
关键词 制冷系统 超导电缆 过冷液氮 冷箱 泵箱
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相变温度调节剂对CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O复合相变材料热物性的影响研究
12
作者 王强强 罗孝学 +2 位作者 李祥林 王天任 汪永杰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期94-98,104,共6页
以CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O为相变基材,尿素、氯化铵、乙二醇、丙三醇、氯化钠和氯化钾为相变温度调节剂,分析不同类型温度调节剂对CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O复合相变材料相变温度与相变潜热值... 以CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O为相变基材,尿素、氯化铵、乙二醇、丙三醇、氯化钠和氯化钾为相变温度调节剂,分析不同类型温度调节剂对CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O复合相变材料相变温度与相变潜热值的影响。结果表明:乙二醇、丙三醇能够显著调节复合相变材料的相变温度,过冷度较小,且能够保持较高的相变潜热值,其次是尿素、氯化铵,而氯化钠和氯化钾温效果不佳,同时增加了复合相变材料的过冷度,影响复合相变材料的储热能力。 展开更多
关键词 相变温度调节剂 相变温度 相变潜热值 过冷度
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汽车空调系统在同轴管处的噪声分析
13
作者 刘宝山 陈冲 +1 位作者 刘尊权 宋孝忠 《制冷与空调》 2025年第8期48-52,共5页
某车型空调系统制冷时,由于制冷剂流动在同轴管高压出口位置引起了“流水声”和“抽吸声”现象。从制冷剂状态和同轴管结构等方面,分析了制冷剂流动声的产生机制。研究表明,在低制冷负荷工况下,由于制冷剂过冷度不足,加上同轴管高压侧... 某车型空调系统制冷时,由于制冷剂流动在同轴管高压出口位置引起了“流水声”和“抽吸声”现象。从制冷剂状态和同轴管结构等方面,分析了制冷剂流动声的产生机制。研究表明,在低制冷负荷工况下,由于制冷剂过冷度不足,加上同轴管高压侧出口位置偏高,气液两相态制冷剂在出口位置状态不稳定,极易形成制冷剂流动声。提出了增加系统过冷度和调整出口角度的优化方案,并结合仿真和实车验证手段验证了两种方案的可行性。 展开更多
关键词 汽车空调 同轴管 制冷剂流动声 过冷度 两相态制冷剂
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1000MW机组自然通风直接空冷系统的应用研究
14
作者 汪正明 梁琳达 储剑锋 《电力勘测设计》 2025年第2期79-84,共6页
以北方某2×1 000 MW机组为例,给出自然通风直接空冷系统和表凝式间接空冷系统的基本配置参数,并对两种空冷系统进行技术经济比较。结果表明:在技术上,自然通风直接空冷系统在气温较高时具有更低的运行背压;在经济上,自然通风直接... 以北方某2×1 000 MW机组为例,给出自然通风直接空冷系统和表凝式间接空冷系统的基本配置参数,并对两种空冷系统进行技术经济比较。结果表明:在技术上,自然通风直接空冷系统在气温较高时具有更低的运行背压;在经济上,自然通风直接空冷系统初投资较高,但年运行费用(含煤耗)低,具备较好的投资回收年限。最后结合自然通风直接空冷系统特点和已投运机组冬季运行经验,给出自然通风直接空冷系统的防冻及降低凝结水过冷度的有效措施。 展开更多
关键词 自然通风直接空冷系统 运行背压 防冻 过冷度 投资回收年限
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基于四氢呋喃的相变蓄冷材料的制备及其性能研究
15
作者 王晓杰 罗孝学 +1 位作者 韩晓春 曹士博 《材料研究与应用》 2025年第3期554-560,共7页
为满足北部湾海洋运输果蔬冷链保鲜的特定需求,研发一种适宜的相变蓄冷材料显得尤为重要。由于四氢呋喃(THF)相较于其他水合物所需严苛的低温高压生成条件不同,其水合物能够在常压环境下生成,因此被视为一种适宜的运输蓄冷介质。以浓度... 为满足北部湾海洋运输果蔬冷链保鲜的特定需求,研发一种适宜的相变蓄冷材料显得尤为重要。由于四氢呋喃(THF)相较于其他水合物所需严苛的低温高压生成条件不同,其水合物能够在常压环境下生成,因此被视为一种适宜的运输蓄冷介质。以浓度99%的THF(10.446 g)和去离子水(30 g)作为核心基液,以氯化钠(10 g)作为温度调节剂,选用3种不同质量分数(3%、6%、9%)的聚乙烯醇作为增稠剂,研制出了一种高效且性能稳定的相变蓄冷材料(PCM)。利用差示扫描量热法(DSC)探究了THF与氯化钠(NaCl)混合水合物的蓄冷性能,同时进行了不同质量分数增稠剂的对比实验。结果表明:浓度为99%的THF和去离子水作为核心基液,构成了PCM材料的主体框架,保障其基本热物理特性的稳定;引入的氯化钠作为温度调节剂,通过调控其比例可优化PCM材料的相变温度范围,以更好地满足特定应用场景的需求;聚乙烯醇作为增稠剂,不仅使PCM相变温度得到改善,而且还增强了PCM的稳定性、有效地抑制了相分离,确保了材料在固液相变过程中的稳定,从而提高了PCM蓄冷性能,当聚乙烯醇质量分数为6%时有助于维持材料在相变过程中的均匀性。为解决材料过冷度问题,引入了质量分数为1.4%的壬酸成核剂,并进行了梯度实验。结果表明,壬酸的加入能显著降低相变材料的过冷度(近乎降至零),从而使PCM材料表现出理想的相变特性,相变温度(Onset温度)稳定位于6.3-8.0℃的区间内,适用于低温储能领域。同时,PCM材料的相变潜热值为115 J·g^(-1)左右,表明其具有较高的能量存储密度,能够有效地吸收和释放热量。通过合理的药剂配比与优化,制备出了一种性能较好、过冷度极低的THF基共晶体相变材料,为蓄冷技术的发展提供了有力的支持。 展开更多
关键词 相变蓄冷材料 四氢呋喃 温度调节剂 聚乙烯醇 增稠剂 过冷度 壬酸 相变潜热值
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竖直加热圆管内过冷沸腾及CHF数值模拟 被引量：9
16
作者 李权 焦拥军 于俊崇 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期168-172,共5页
基于欧拉两流体模型和非平衡过冷沸腾模型,完成过冷沸腾数值模型的构建,并通过与Bartolomei单管过冷沸腾实验进行对比,验证模型的正确性。利用该模型计算得到圆管的沸腾曲线,将进入"临界区"后的第一个点作为偏离泡核沸腾(DNB... 基于欧拉两流体模型和非平衡过冷沸腾模型,完成过冷沸腾数值模型的构建,并通过与Bartolomei单管过冷沸腾实验进行对比,验证模型的正确性。利用该模型计算得到圆管的沸腾曲线,将进入"临界区"后的第一个点作为偏离泡核沸腾(DNB)判定的标准,对高压、高流量下圆管内的DNB型临界热流密度(CHF)进行数值模拟,CHF数据取自最新(2006年)的查询表;计算中考虑质量流量、平衡含汽率和压力对CHF的影响,最终预测值与实际值符合良好,误差在15%以内。预测CHF出现的位置也与实际相符,表明本文提出的方法能够很好地模拟高压、高流量下圆管内的DNB型CHF。 展开更多
关键词 非平衡过冷沸腾 过冷沸腾 临界热流密度 偏离泡核沸腾 沸腾曲线
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过冷低温推进剂的性能优势及其应用前景 被引量：31
17
作者 谢福寿 雷刚 +2 位作者 王磊 邢科伟 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期16-23,127,共9页
针对处于沸点温度以下过冷低温推进剂的特点,以热力学原理分析了过冷低温推进剂的性能优势及其获取方式,其热力学性能相对于饱和状态会有显著改善,如提高密度、降低气化压力和增加单位体积显冷量。在介绍了国外过冷低温推进剂研究与应... 针对处于沸点温度以下过冷低温推进剂的特点,以热力学原理分析了过冷低温推进剂的性能优势及其获取方式,其热力学性能相对于饱和状态会有显著改善,如提高密度、降低气化压力和增加单位体积显冷量。在介绍了国外过冷低温推进剂研究与应用的基础上,讨论了我国的研究现状和应用前景。理论分析和初步地面试验结果表明,过冷低温推进剂作为航天燃料应用于航天运载工具之中优势明显,可显著增加有效载荷,降低发射成本,延长深空探测任务时间,但对于实际应用中可能遇到的技术难题,应作进一步的深入研究。文中的研究结果对未来中国开展过冷低温推进剂的研究和应用具有一定的借鉴和参考意义。 展开更多
关键词 低温推进剂 过冷 燃料 有效载荷 发射成本
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低温推进剂过冷技术研究 被引量：16
18
作者 谢福寿 厉彦忠 +2 位作者 王磊 雷刚 邢科伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期762-768,共7页
综述了低温推进剂3种过冷方式(换热过冷、抽空减压过冷和冷氦气鼓泡过冷)的过冷机理,并对比分析了其利弊,在地面全过程过冷加注时推荐采用抽空减压过冷对低温推进剂进行冷却.基于热力学理论推导了低温推进剂抽空减压过冷时耗液量、制冷... 综述了低温推进剂3种过冷方式(换热过冷、抽空减压过冷和冷氦气鼓泡过冷)的过冷机理,并对比分析了其利弊,在地面全过程过冷加注时推荐采用抽空减压过冷对低温推进剂进行冷却.基于热力学理论推导了低温推进剂抽空减压过冷时耗液量、制冷量、抽空时间和泵最低抽速的表达式.研究得出低温推进剂耗液量主要用于自身温降,抵消外部漏热和贮罐材料比热容所占比例很小,如液氢自身过冷、材料比热容和外部漏热所占的相对耗液量分别为10.94%,0.38%,0.098%.推荐采用变物性算法来精确计算低温推进剂耗液量,可降低运载火箭发射成本,提高低温推进剂利用率,与现有公式对比,其相对误差为18%. 展开更多
关键词 低温推进剂 过冷技术 抽空减压过冷技术 耗液量 抽空时间
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甲烷水合物生成分解的实验研究 被引量：13
19
作者 刘军 马贵阳 +3 位作者 潘振 商丽艳 杨帆 谭峰兆 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期35-40,共6页
海底存在着大量可燃冰,1 m3可燃冰能够储存160 m3的天然气。因此,可燃冰的开采与利用可燃冰储存与运输天然气具有重要意义。在改变搅拌、过冷度及低浓度动力学抑制剂的条件下,对甲烷水合物生成量与生成速率进行了实验研究。将甲烷水合... 海底存在着大量可燃冰,1 m3可燃冰能够储存160 m3的天然气。因此,可燃冰的开采与利用可燃冰储存与运输天然气具有重要意义。在改变搅拌、过冷度及低浓度动力学抑制剂的条件下,对甲烷水合物生成量与生成速率进行了实验研究。将甲烷水合物进行升温分解,分析水合物分解时的压力变化情况。结果表明:搅拌对甲烷水合物生成的促进效果最好,其次是过冷度,最后是超低浓度动力学抑制剂;水合物生成的传质过程最终被阻碍,采取将水与天然气的上下位置交换的方法,可以生成更多水合物。水合物升温可以得到相平衡曲线;改变初始时刻压力,可以得到不同温度区间的相平衡曲线;降低水合物分解时的升温速度,可以得到更长温度区间的相平衡曲线。 展开更多
关键词 甲烷水合物 搅拌 过冷度 动力学抑制剂 相平衡曲线
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低温推进剂长期在轨压力管理技术研究进展 被引量：33
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作者 刘展 厉彦忠 +1 位作者 王磊 赵志翔 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期254-261,共8页
从被动防隔热技术、混合控压技术、TVS排气技术、主动制冷技术等四个方面对国外低温推进剂蒸发量控制方面的研究状况进行了分类和总结。调研结果表明:(1)采用MLI材料对贮箱进行绝热处理,可将蒸发损失率降低至1.0%/天,当采用VDMLI时,可... 从被动防隔热技术、混合控压技术、TVS排气技术、主动制冷技术等四个方面对国外低温推进剂蒸发量控制方面的研究状况进行了分类和总结。调研结果表明:(1)采用MLI材料对贮箱进行绝热处理,可将蒸发损失率降低至1.0%/天,当采用VDMLI时,可进一步降低推进剂蒸发量损失;(2)增大喷射器喷射流体速度可有效破坏箱内热分层实现控压目的;(3)很小的过冷度就可以保证低温推进剂较长时间在轨无损储存;(4)喷雾棒型热力学排气系统比传统热力学排气系统能够更有效地实现低温贮箱的压力控制。本文工作可为我国深空探测低温推进剂管理提供技术参考。 展开更多
关键词 低温推进剂 热分层 压力控制 过冷度 TVS
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