本文对一个多能源互补功冷并供的分布式能源系统进行了热力学性能分析。该系统通过太阳能和甲醇热化学互补以及余热驱动的功冷并供,实现了燃料化学能与物理能的综合梯级利用。对系统及其参比系统进行了品位分析,结果表明系统化石能源相对节能率为35.2%,比参比的常规分布式能源系统提高13.5个百分点。本文提出的新型分布式冷热电联产系统,为多能...
高频脉冲管制冷机具有较高的能量密度和比功率,具有重要的发展前景。本文对采用纤维毡作为回热器填料的300 Hz两级脉冲管制冷机进行了数值模拟。首先优化了系统尺寸,考察了系统平均压力与制冷机入口压比对系统性能的影响;重点研究了不锈钢纤维毡的丝径和孔隙率对制冷机性能的影响,并且将最优尺寸下不锈钢丝网和纤维毡作为填料时对制冷机性能影响...
本文对LiBr-H_2O工质对的热功复合驱动热泵循环的热力性能进行了模拟分析,研究结果表明吸收式热泵循环耦合压缩过程,可以有效提高极限温升,拓宽了热泵适用范围,大幅降低发生温度,放宽了热泵对余热的要求。冷凝压力不变时,随着压缩过程压比的增大,复合循环的性能系数先是快速升高,达到最大值,后缓慢降低。提出一种烟气型双压热功复合驱动热泵循环...
本文对一台低速轴流压气机的转子尾迹流场进行了三维动态测量,结果显示,在靠近失速过程中,转子叶顶尾迹中出现了0.5BPF的叶顶泄漏流特征频率且其功率随流量减小而增大,同时1BPF频带的功率降低;在叶顶喷气扩稳状态下,0.5BPF和1BPF的功率分别减弱和恢复,这种反向变化验证了转子尾迹非定常特征与压气机稳定性的规律性关联,为失稳机理和扩稳策略的研...
本文考虑在透平进口存在热斑时,对受动静干涉和叶顶间隙影响的热斑非定常迁移特性以及近壁面区域的热负荷变化规律进行研究。结果表明：热斑在动叶通道中的形态发生较大变化,并存在冷热流体分离现象;在通道涡、泄漏流以及密度梯度产生的次流涡等涡系的联合作用下,压力面侧的热斑流体逐渐向上下端壁延伸,而吸力面侧逐渐向中叶展聚集;随着顶部间隙...
本文采用数值方法研究了气膜和冲击复合冷却结构的耦合传热和综合冷效。复合冷却平板模型布置有两个交错气膜孔和若干排冲击孔,气膜孔和冲击孔均采用圆柱孔型。分别研究了吹风比和冷气量分配对综合冷效、流场结构和对流换热特性等的影响规律,结果表明：复合冷却综合冷效明显受到吹风比影响;适当调节冷气量的分配,能够明显提高综合冷效。
为了评估短周期涡轮性能试验测量精度以及非稳态效应对其的影响,本文结合适当的扩展不确定度模型对涡轮效率及进口折合质量流量的测量不确定度进行了计算及分析。研究结果表明：短周期涡轮试验台特有的非稳态效应对效率测量不确定度的影响小于1.12%;涡轮进口马赫数对测量不确定度影响最大,流量测量不确定度与涡轮进口马赫数平方近似呈反比例关系...
为解决电磁轴承在高速压缩机中遇到高负载、高发热等问题,设计研究了一种轴向力自平衡装置,以减小电磁轴承的负载,减少发热量。通过数值模拟方法,从性能方面对本设计进行了研究。研究结果表明,自平衡装置在各工况点都可以较明显的减小压缩机整机的轴向力,并且可以在一定的工况范围内实现自平衡。在间隙变大时,压缩机级的等熵效率仅下降1%,在可以...
本文采用笛卡尔动网格方法数值模拟研究了叶顶端板对H型垂直轴风力机非定常气动特性与三维黏性绕流场的影响。选用SST湍流模型,假设全流场为湍流流动。叶尖速比为1.86~2.57,以实验模型为研究对象,对未加装叶顶端板的H型风力机进行了三维数值模拟研究。在实验模型的基础上给每个叶片的顶部分别加装了端板,采用同样的数值模拟方法,选择低、中、高...
通过采用频域方法直接求解旋转声源辐射噪声的声压和声粒子速度矢量,建立了旋转声源辐射噪声的矢量声学研究方法。该方法的最大优势在于提供了一种直观、形象的方法显示声能量的传播途径。基于该方法分别分析了旋转声源在自由空间和边界散射情形下的声能量传播特征。
基于离心泵蜗壳设计原理,采用笛卡尔坐标对蜗壳不同断面的几何形状进行求解,通过蜗壳断面面积控制系数对蜗壳断面面积进行控制和面积逼近迭代算法对蜗壳控制点坐标进行计算,研究并建立了蜗壳构建数学计算模型。结果表明：新的蜗壳数学模型有效降低了蜗壳水力设计的难度,缩短了蜗壳水力设计的时间,实现了自动参数化蜗壳水力设计;蜗壳断面面积逐次...
本文基于稳态流型采用数值模拟方法计算了加速器驱动次临界堆系统ADS无窗散裂靶的稳态热输运过程,得到了不同能量质子束作用下铅铋合金液体和蒸气中的稳态温度分布。对上述温度场结果进行比较表明,在相同流强下,温度场分布形状随能量改变,最高温度亦随之改变,并且质子束能量越高,最高温度就越大。在250 MeV能量质子束作用下,高温区在气相部分,随...
在颗粒输气力送过程中,由于颗粒和管道壁面接触产生静电,给工业生产带来了很多问题和安全隐患。目前颗粒形状对静电产生影响的研究十分有限。本文研究颗粒形状因素对静电产生的影响。颗粒粒径2.0~5.0 mm,分别以长方形和半圆形作为摩擦面,沿着倾斜金属平板多次滑行,直接测量获得颗粒滑行产生静电电量。研究发现颗粒面积、长宽比、滑行方向、速度...
本文建立了由内径100 mm、高3 m的上升管、两级下降管和两级旋风分离器构成的可视化快速流化床试验系统。采用平均粒径d_p=215μm,颗粒密度ρ_p=2600 kg/m~3,堆积密度ρ′_p=1700 kg/m~3,最小流化速度u_（mf）=0.04 m/s的石英砂,在表观气速U_g=0~5 m/s、静止床高与床径比H_0/D=1~4和循环通量G_s=0~120 kg/（m~2s）的操作范围内,研究了上升管中静止...
高温高压条件下受限空间内旋流喷雾与横向气流的掺混规律尚不清楚,本文对圆形通道内高温燃气与旋流喷雾掺混蒸发过程进行了三维数值模拟,探究流场特征与掺混规律,研究增强流场掺混效果的方法。研究结果表明,四喷嘴周向均匀布置可以使雾化液滴群较均匀的充满掺混空间。相邻喷嘴中间区域液滴群浓度较高,气相温降较大。靠近壁面区域出现多组小尺度...
本文通过实验研究了池沸腾和液膜沸腾条件下的临界热流密度。实验结果表明,初始液膜厚度对于临界热流密度没有影响,并且液膜沸腾的临界热流密度值和相同条件下的池沸腾的临界热流密度值相当。这一实验结果验证了‘尺度分离＇假设。通过高速摄像机对液膜沸腾进行直接观测,发现在高热流密度时,绝大多数的气泡底下有微液膜存在,只有少量气泡底下出...
本文采用准稳态法对以R21为工质的开式系统喷雾冷却性能进行了实验研究。实验在一个大气压和室温条件下进行,并与去离子水的喷雾冷却性能进行了对比。实验结果表明;热流密度在2.87×10~5~7.99×10~5 W/m~2范围内,并且热流密度相同的工况下,工质为R21的热沉表面温度明显低于去离子水;喷雾流量在10.7~17.7 L/h范围内,热流密度和换热系数随着喷雾流量...
本文基于传统微通道热沉的物理模型,建立了完全填充、三角形填充、梯形填充、渐扩梯形填充及底层填充5种不同几何布置形态的多孔金属微通道热沉的数值模型。在层流流动的范围内,对不同布置形态多孔金属微通道热沉的阻力系数、平均Nu数、热阻、有效温控系数及能效因子等相关参数进行了数值研究,并应用场协同原理对多孔金属强化微通道的换热性能进...
为了进一步验证碳与二氧化碳化学吸热反应可以大量快速地移除热量,使用耐驰STA449C热综合分析仪,采用差示扫描量热的方法来分析二氧化碳与活性碳的吸热反应过程,得到活性碳样品质量随时间的变化曲线,焓变量随温度的变化曲线,从而获得碳与二氧化碳化学吸热反应的反应焓变。同时,通过设计碳-二氧化碳喷射冷却实验,检测利用该吸热反应进行散热的实...
微藻的辐射特性是研究微藻光捕获效率的非常重要的基本物性。小球藻细胞一般为非理想球形,存在内部结构,同时表面存在突起结构。本文基于随机高斯球模型对小球藻细胞形态进行建模,使用离散偶极子方法（DDA）对小球藻的光散射特性进行了模拟。分析了细胞核以及细胞粒径对散射特性的影响。结果表明：高斯随机球模型更接近小球藻的实际细胞形态,与...
再生水源热泵系统换热表面上的微生物污垢是影响系统效率和安全的重要问题。苯扎氯铵能抑制微生物污垢的生长。本文进行挂片实验模拟微生物污垢形成的过程。成垢过程中每天将挂片在苯扎氯铵溶液中浸泡10 min,考察了溶液浓度和温度对抑垢效果的影响。对比了苯扎氯铵和次氯酸钠的抑垢效果,并考察了细菌对苯扎氯铵的抗药性。实验结果表明,苯扎氯铵...
当多个LED密集排列组成大功率照明系统时,散热问题成为影响LED灯发光性能的主要技术瓶颈之一,因此解决散热问题已成为功率型LED应用的先决条件。本文将功能化石墨烯与硅树脂复合制备出了低填充量高导热性能的石墨烯/硅树脂复合材料。石墨烯（Graphene）填充质量分数为0.015时,复合材料的热导率高达2.758 W/（m.K）,比纯硅脂基体提高了13倍;添加...
本文对串列双尺度圆柱的绕流换热进行了二维瞬态数值模拟。主圆柱直径.D固定,小圆柱的直径d与主圆柱直径之比d/D设为0.2,0.5,0.8和1。基于主圆柱的直径的ReD数为100和200,间距比L/D=2~7。其中小圆柱分布位于上游和下游。研究表明：对于串列双尺度圆柱布置,都存在一个临界间距比,此时流态变化为尾流撞击模式。而在尾流撞击模式下使用不等直径的双...
设计与搭建了一套细水雾热遮蔽系统,研究了细水雾衰减目标热辐射的实际过程,分析了影响细水雾热遮蔽效果的内、外部因素。研究发现,0.71 mm大口径喷嘴的热遮蔽效果好于0.41 mm口径喷嘴;细水雾厚度越大对目标热辐射的衰减效果越好,但从减小目标与背景的辐射对比度的角度考虑,而是存在最佳水雾厚度值;采用向上喷射的方式比向下喷射具有更好的热遮...
采用传统的节能减排的方法来控制地球温室效应需要在全世界范围内进行协调,这是一项十分艰难的工作,若能采用反射板等将太阳能量向太空反射,则是人类采用技术手段来主动控制温室效应,执行起来要容易、可行得多。本文以美国杜邦油漆为例,研究了在金属基底上喷涂白漆涂层对太阳能量的光谱反射率,研究显示,杜邦白漆涂层在太阳辐射的峰值波段具有很...
为了探讨气-固界面能量传输物理机制,采用实验方法研究了不同压力下氩气-玻璃,水蒸气-玻璃界面附近温度分布和界面吸附特征。结果表明,在两种界面上都存在明显的温度跳跃现象。随着压力的增加,界面温度跳跃值先急剧减小,然后趋于平缓。基于界面吸附特征,分析了两种界面上的能量传输机理。在氩气-玻璃界面,氩气以单原子形式被吸附在界面上,形成阻...
本文采用气泡嫁接的方法对滞止水中单个静止的CO_2和空气混合气体气泡溶解特性进行了可视化实验,并采用界面非平衡传质理论计算了气泡内初始CO_2体积分数、初始气泡大小对气泡溶解及传递特性和CO_2去除率的影响。结果表明：气泡的溶解及收缩速率和液相传质系数均随着初始CO_2体积分数的增加而增加,且CO_2的去除率在初始CO_2体积分数为20%时达到...
本文利用数值模拟方法,对不同转速下正癸烷在U型管路的传热特性进行了研究。得到以下结论：对于U型管路来说,旋转速度越大,出口温度越高,整体管路换热能力越强;碳氢燃料在准临界温度附近的变物性对换热有比较显著的影响,会使换热恶化;浮升力也会影响旋转管路的换热,相比静止管路影响更为复杂。
本文以纸张为碳基体,PVC为活性氯前驱体,利用两者热交互作用制备含氯吸附剂,研究了不同温度、不同混合比例、不同气氛、不同停留时间下热解制备的吸附剂的汞脱除效果。实验表明,纸张与PVC有很明显的交互作用,从而在吸附剂表面形成活性Cl原子。原料中PVC的加入明显增强了吸附剂的吸附性能,在110℃和150℃下对汞的吸附性能显著提高,且在150℃下,CO...
本文以过渡态金属氧化物Co_3O_4和Mn_3O_4为催化剂,研究了一氧化碳、乙炔和丙烯的低温燃烧。Co_3O_4和Mn_3O_4通过脉冲喷雾热蒸发化学气相沉积制得,并对所得氧化物的物相、热化学和氧化还原性能进行了表征。结果表明所得的Co_3O_4和Mn_3O_4均为尖晶石结构;Co_3O_4和Mn_3O_4的热稳定温度分别为650和815℃;Co_3O_4的还原性能优于Mn_3O_4,而再氧化...
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