简介：针对气体-颗粒微尺度流动与传热过程开展数值模拟研究,所构建模型中气体处理为可压缩、变物性流体,并在颗粒表面采用速度滑移和温度跳跃边界条件以考虑气体稀薄效应。在数值模拟基础上,研究分析稀薄效应对颗粒与其周围气体流动与换热的影响程度,并进一步提出新的阻力系数与传热努谢尔特数关联式。研究结果表明,气体稀薄效应将减小颗粒阻力系数,同时抑制颗粒与其周围气体的传热过程。

简介：旋流主导着涡流管的内部流动,在有旋流的设备当中,高强度旋流由于涡旋破碎诱导产生的位于中央回流面附近的进动涡核被认为是旋流中的一种拟序结构,可以在一个峰值频率下偏离管道中心并绕着轴线做周期性运动,这种流动结构的产生对旋流本身产生了极大的影响。采用非定常求解模式计算三维涡流管内的内部流场,雷诺应力模型用于封闭Navier-Stokes输运方程,在FLUENT15.0中数值模拟计算涡流管的内部旋流。结果显示了涡流管瞬态旋流速度场中的周期性振荡,以及非对称大尺度涡结构。

简介：提出一种通过微波辅助强化NH_4Cl溶液活化对沸石改性的新方法,制备出一种高调湿性能的沸石基调湿材料。针对沸石基调湿材料的调湿特性,设计并搭建了一套静态调湿特性测试系统,研究了调湿材料的调湿特性及其与环境条件（温度、湿度）的关系。研究结果表明：改性沸石基复合调湿材料的吸湿、放湿能力相比天然沸石基调湿材料得到显著提高;环境温度每升高10℃,调控时间至少可减少5h;在相对湿度变化±10%,调控时间变化均不超过10h。

简介：镍基高温合金FGH4096是高性能发动机涡轮盘、环形件及其他热端部件的关键材料。以其为研究对象,搭建感应加热实验平台,设计不同工况,通过实验方法研究感应加热过程中影响合金试棒温度分布均匀性的因素。实验结果表明：在试棒两端安装陶瓷片对其温度分布均匀性影响不大;用保温棉包裹试棒,适当降低加热速率可以提高合金试棒温度场分布均匀性;感应线圈尺寸对合金试棒温度分布均匀性影响较大。

简介：压水反应堆本体结构热工水力特性的CFD数值模型的准确建立是实现数字化反应堆的关键技术之一。采用等流通截面积方法简化了控制棒导向筒内部几何结构,通过多孔介质模型对堆芯燃料组件结构进行了简化,在此基础上建立了＂华龙一号＂反应堆本体结构的整体CFD分析模型。模拟结果表明,堆内流场不具备对称性,进行整体CFD模型建立和分析非常必要,所建立的＂华龙一号＂反应堆整体CFD模型计算得到的热工水力特性合理,可为反应堆安全运行提供有效的参考数据。

简介：空气与液滴之间良好的接触是增湿室增湿换热的关键技术,因此有必要对喷嘴进行雾化特性试验研究。该研究选用工程上常用的压力式螺旋型喷嘴TF6进行雾化特性试验,TF6喷嘴雾化特性的研究包括喷嘴背压对雾化液滴尺寸的影响,分析距离TF6喷嘴下方不同位置各种液滴直径、比表面积、分布跨度值的变化。研究发现,雾化液滴的直径随喷雾压力的增大而减小,但喷雾压力有其临界范围。通过对距离喷嘴下方不同位置雾化特性的分析得到二次雾化的发生位置,该位置更有利于空气与液滴的热质交换。在二次雾化区内,利用最小二乘法拟合出喷嘴雾化液滴的经验关联式,整理成韦伯数和雷诺数的函数关系,可用来预测喷嘴出口粒子的直径。

简介：喷雾冷却是一种高热流密度的冷却方式,按传热机理的不同可以分为单相区和两相区。针对单相区,建立三维传热模型,利用CFD仿真技术对喷雾冷却过程进行数值模拟,并研究了喷雾的高度、流量密度等参数对喷雾冷却传热性能的影响规律。结果显示：当传热稳定时,传热面温度由圆心沿径向逐渐增高,并且随喷雾流量密度的增大,温度分布的均匀性变差;保持喷雾作用面积不变,增大喷雾流量或减小喷雾高度,喷雾的传热能力显著增强;数值模拟结果与实验数据吻合,验证了该模型的可靠性,可为喷雾冷却系统的设计、优化提供依据。

简介：采用一阶和修正二阶的滑移连续介质模型,对跨克努森数区域的低速微通道流进行二维和三维数值模拟。用实验结果和DSMC方法验证滑移连续介质模型在跨克努森数区域中的适用性,并详细讨论了微通道流的可压缩效应、稀薄效应、低雷诺数效应和三维特性。研究表明,克努森数是表征稀薄效应和模型适用性的特征参数,滑移连续介质模型适用于克努森数小于0.150的氮气流动;马赫数不再是微通道流可压缩效应的唯一标识参数;雷诺数是表征低雷诺数效应和三维特性的关键参数,高宽比大于20的微通道流具备良好的二维特性。

简介：构建了一套供热功率为310kW的太阳能中温集热利用制蒸汽系统,建立了系统主要模块——太阳能集热器与热変换器的热力学模型,研究了变工况下太阳辐射强度、凝水回收比、环境温度对系统效率和供热功率的影响,探讨了不同运行参数条件下集热温度与系统性能之间的关系。研究结果表明：增大辐射强度对系统性能提升显著;回收凝水对系统效率的影响不大,但对制热功率的提升较为明显;系统性能随环境温度升高呈先上升后下降的趋势;系统存在最佳集热温度,最佳集热温度随辐射强度和环境温度的增大而升高。

简介：提出了一种具有蓄冷功能的LNG重卡冷能利用空调系统,阐述了LNG重卡冷能利用空调系统的设计原理,基于Aspenplus软件模拟了系统流程,并对系统性能进行了分析。研究结果表明,在设定工况参数下,循环风量为520.00m~3/h时,蒸发器侧送风温度为19.85℃,空调制冷量为3.704kW,满足重卡3.500kW的制冷需求,同时,蓄冷器蓄存冷量0.410kW,可适应重卡多工况下空调系统的正常运行。此外,搭建静态实验台验证系统可行性,并将实验结果与同工况下模拟结果对比,二者曲线趋势一致,系统运行效果良好,制冷能力能够满足实际需要。

简介：为了实现低温热能的充分回收利用,在混合工质ORC循环发电基础上,提出一种利用CO_2跨临界循环与其耦合的发电系统。基于热力学第一、第二定律,建立相应热力学模型,并编写计算程序,确定系统运行条件,分析蒸发温度T1、跨临界蒸发压力p01及热源温度T_g等参数变化对耦合系统性能的影响,并将其与采用相同混合工质的ORC系统进行比较。结果表明：随蒸发温度提高,跨临界循环部分输出功逐渐增加,而ORC部分由于冷凝温度提升所减少的输出功逐渐降低。在T_g为373.00K时,若T_1为340.00、354.00K,耦合系统较基本ORC系统输出功分别增加15.77、113.53kW。随跨临界蒸发压力p_（01）变化,耦合系统输出功及效率均有先减小后增加再降低的规律,存在一最佳跨临界压力,且表现为随热源温度降低,耦合系统性能优越性逐渐明显。若T_g为373.00或403.00K,则耦合系统较基本ORC系统分别增加19.16、7.18kW。在蒸发温度较高或热源温度较低时,采用耦合系统具有重要意义。

简介：细水雾灭火初期,在短时间内会观察到剧烈燃烧的火焰强化现象。设计了多组实验对比不同燃料在不同工况下的火焰强化现象,发现液滴通过撞击油盘燃料引起的液滴飞溅可以增大燃料与空气的接触面积,强化火焰燃烧。细水雾在燃料内发生扬沸也可能强化火焰,但增益效果不明显,同时燃料气化率对于火焰强化程度有很大关系。

简介：为提高气体机稀薄燃烧时的燃烧性能,解决天然气发动机在稀薄燃烧情况下点火能量高以及火焰传播速度慢的问题,提出利用强氧化性的臭氧对燃料进行改质,进而提高天然气燃烧性能的思路。通过Chemkin软件研究臭氧添加对甲烷滞燃期的影响,并对改善燃烧的化学机理进行了初步探索。试验结果表明添加臭氧后,某些重要基元反应的温度敏感性、自由基和中间物质的浓度和出现时间发生较大变化,进而改善了甲烷的点火特性。

简介：机械蒸汽压缩海水淡化是一种很有前景的消纳风能的方式,其中的压缩机是这种能源利用方式的核心部件。建立了离心式蒸汽压缩机数学模型,研究了压缩机性能参数间的关系,重点探讨了压缩机输入功率及吸气蒸汽参数与压缩机流量、压比和转速间的关系,并通过耦合风力发电机模型,研究了定压比条件下,压缩机流量和转速在风力发电机随机功率变化时的响应曲线。结果表明,风力发电机驱动的机械蒸汽压缩机需要辅助能源来保证在较小的风力发电机输入功率情况下,压缩机能稳定运行在非喘振区。对于额定功率为160kW的压缩机,在压比2.4条件下的最小输入功率为50kW。

简介：采用红外热像仪、表面温度计等对双盘式浮顶储油罐的表面温度场进行测试。结果表明：罐顶表面温度呈轴对称分布,径向温度梯度远高于周向,且距离罐中心越远,表面温度越高。油蒸汽挥发导致浮顶和罐壁间的一二次密封处散热损失明显升高,使其成为罐顶表面温度最高的区域。浮舱隔板、桁架和椽子等结构形成了热桥,使局部位置的表面温度升高,增大了罐顶的散热损失。罐壁周向表面温度梯度低于轴向,并且受油温影响较大,在罐壁保温结构的结合部位、局部保温结构破损位置的表面温度较高,散热损失较大。基于表面温度法,结合环境温度和风速测试结果,采用强迫对流换热关联式计算得到储罐不同部位的散热损失。结果表明：对于双盘式浮顶储油罐,罐顶散热损失最大,约占储罐总散热损失的67%,罐壁散热损失约占25%,罐底散热损失约占8%。

简介：针对四通道煤粉燃烧器存在着风量匹配不合理、燃烧温度低、煤耗高以及火焰形状不合理等问题,根据热工测试结果,提出了一种计算回转窑内热量的经验计算方法,得出回转窑内烟气、物料与窑壁沿轴向一维的温度分布。研究表明：对现场使用的燃料,过量空气系数为1.10是四通道煤粉燃烧器一个较好的操作状态,有利于产生较大的内、外回流区,保证较长的高温带分布,满足煤粉及时、完全燃烧,同时避免形成局部高温。

简介：为确定铁基载氧体化学链热解实验系统的输送管路中,高温态铁基载氧体与炭黑混合物流动过程可能存在的副反应,利用热重分析仪对氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁分别及混合后与炭黑的化学反应特性进行研究。实验结果表明,炭黑与氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁的反应开始温度分别为520.0、653.0、667.0℃;炭黑与铁基载氧体混合物的反应中,氧化铁起到主要的作用,最大失重速度为0.290mg/min,温度在731.8℃,因此,不同态铁基载氧体与炭黑混合输运时,混合物温度需低于520.0℃,并降低氧化铁的残余比例。

简介：建立了一组不同搅混格架的5×5棒束通道数值计算模型,以压降值、轴向及周向Nu分布为参考,将数值计算结果与文献中实验结果进行了对比验证,均取得了良好的吻合度。对两种具有不同形状搅混翼的棒束通道进行了数值模拟,比较分析了其流动及传热特性;通过引入三个无量纲因子：涡流搅混因子、交叉流搅混因子以及湍流强度因子,对其搅混作用进行了进一步的评价和比较。

简介：二氧化碳捕集及封存（CCS）技术以其减少碳排放量的高效性,成为各国解决碳排放问题的首要选择。通过分子动力学模拟方法,探究了地质封存环境下,在不同岩石结构表面,二氧化碳中混入甲烷对润湿性的影响规律。结果表明：在温度为318.00K、压力为20MPa的环境下,二氧化碳中混入摩尔分数为20%的甲烷,对水在结构分别为Q~3和（Q~3＋Q~4）岩石表面的接触角均无显著影响。

简介：设计并建立了25kWth串行流化床生物质气化反应器,基于此反应器,以赤铁矿石作为载氧体,开展生物质化学链气化实验研究,考察气化反应器温度、S/B、载氧体添加比例对生物质气化特性的影响。当赤铁矿占床料比例高于40%时,该气化装置的气化反应器温度保持平稳,铁矿石载氧体的再生及传热性能优良。燃料反应器出口烟气的成分为H2、CO2、CO、CH4和少量的C2H4。随着气化反应器温度升高,气化反应器出口烟气中CO、CH4和C2H4体积分数逐渐降低,相应的CO2体积分数逐渐升高。随着S/B由0.6升高到1.4,气化反应器出口烟气中H2和CO2体积分数逐渐升高,CO、CH4和C2H4体积分数逐渐降低。另外,载氧体添加比例增加,生物质气化反应器出口烟气中CO、H2、CH4和C2H4体积分数呈减小的趋势,而CO2体积分数显著增加。