采用五种不同的方法计算了四种不同二元混合工质的临界温度和临界压力,研究对比不同方法在推算二元混合临界性质时的精度。其中Peng-Robinson(PR)方程和Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程,两种状态方程结合Heidemann等提出的临界点判据计算得到的临界参数与实验结果吻合较好。两种经验公式,改进的Chueh-Prausnitz(MCP)方法和Redlich-Kister方法,以及...
真实温度的辐射测量一直是非接触测温追求的梦想。通过分析辐射测温模型,找到了真实温度辐射测量的实现条件——用物体和仪器发射率曲线相交点下的特定波长,封闭求解仪器温度,即可得到真实温度。波段辐射传感和谱色函数簇是实现真实温度辐射测量的两大关键技术,前者是为了“覆盖”数值不确定的特定波长,后者则提供了波长坐标轴以标识数值不相同...
采用流动型量热法实验系统测量了肉豆蔻酸甲酯的比定压热容,温度测量范围为323.20~393.26K,压力测量范围为0.11~25.12MPa。实验系统的温度和压力扩展不确定度分别为0.02K和5kPa,比定压热容的相对扩展不确定度为1.45%。基于实验数据,建立了一个可用于高压肉豆蔻酸甲酯比定压热容的计算关联式,其计算值与实验值的相对偏差绝对平均值为0.13%,最大偏...
比定容热容是基础状态方程建立和工程计算的基础热数据。基于绝热量热法研制了一种比定容热容测量装置,使用混合工质节流制冷机实现大温跨制冷并提供稳定的冷量;通过设置双层被动式控温防辐射屏并自主设计PID控温程序,在整个测量过程中样品容器与防辐射内屏的温差小于0.2K,有效减小了辐射漏热;温度计内置于样品容器,减小了温度梯度,测温更加准确...
在原有的溶解度实验台位基础上,研制了一套基于可视等体积饱和法的制冷剂/润滑油溶解实验系统,增加可视窗口的实验本体、调整恒温系统以及改进搅拌系统。采用新研制的实验系统,实验研究了温度范围为283.15~348.15K制冷剂HFO1234yf与角鲨烷的溶解吸收特性,并采用PR状态方程和HVOS混合规则及活度系数NRTL模型对实验结果进行了关联,计算值和实验值...
脂肪酸乙酯(FAEEs)是生物柴油中的重要成分,为了获取生物柴油组分的物性参数,利用布里渊散射法,分别沿0.1、2、4和6MPa四条等压线,覆盖温度范围为298.15~508.15K,测量了癸酸乙酯的液相音速。为方便工程应用,依据实验数据,给出了癸酸乙酯音速与温度和压力的关联式。在实验p-T范围内,实验值与关联式计算值的相对偏差绝对平均值为0.28%。常压下的实...
通过建立理论模型,计算熔融盐的密度并与实验数据做比较,进行误差分析得出二次多项式模型是最佳的计算方法。混合熔融盐熔点到各组分盐熔点之间的温度区域,称之为“低温共熔区”。其熔融盐是固液共存状态,热物性无法直接测量,必须采用理论研究与实验验证相结合的方法来获取。采用二次多项式模型,利用外插法对混合熔融盐低温共熔区的密度进行计算...
R1233zd(E)具有无毒、环保、不可燃等优点,而离子液体具有较宽的液体温度范围和良好的物理化学性质。R1233zd(E)和离子液体相结合可以成为一种优良的吸收式制冷工质对。测量了R1233zd(E)在[HMIM][PF6]离子液体中的溶解度和扩散系数,温度测量范围为303.2~343.2K,压力测量范围为23~140kPa。为了方便工业化应用,采用NRTL方程和Arrhenius方程对实验...
采用当前文献中已知最佳的从头算势能和极化率计算了多种稀有气体的第二介电维里系数。研究对象包括氦-4、氦-3、氖和氩。根据经典统计力学公式和一二阶量子修正项对第二介电维里系数进行了计算,在此基础上,通过[1/1]帕德近似将研究的温度下限拓展至25K。第二介电维里系数理论值的不确定度可以由势能和极化率的不确定度进行评估,再结合与文献实...
四氢呋喃水合物(THF)是典形的笼形水合物,目前有关其热导率的报道较少,且都存在测量样品不是单一相、测量过程水合物发生分解等问题。采用基于飞秒脉冲激光的时域热反射法(TDTR)测量THF热导率。根据样品常温下是流体的特点,设计了可同时适用样品制备及TDTR测量的温控台,实现THF热导率非接触原位测量。获得THF热导率为0.6W/(m·K),Al/THF界面热导...
开发出一个分子热力学模型来预测低压下难溶于溶剂且不与溶剂发生反应的气体在二元混合溶液的溶解度,混合物中含有缔合作用成分及溶剂化作用成分,即形成配位化合物。在该模型中,Gibbs能为三个等温混合过程的和。溶质的偏摩尔过量Gibbs能由两部分组成,即化学和物理贡献。为了验证该模型的准确性,将该模型用于计算氮气在丙酮和氯仿混合物的溶解度...
对于脉冲式平面热源法实验中的脉冲加热持续时间对测量的影响以及热参数计算公式中的f系数做了理论分析,建立了相应的实验装置并对一些常见材料进行实际测量,系统分析了热导率和热扩散率以及体积热容测试的不确定度。
导热石墨膜广泛用于电子设备中的发热器件散热,面向热导率是反映其传热性能的关键参数,但目前行业中一般只提供裸材数据,无法对背胶石墨膜进行测试,给石墨膜用户的热设计和产品质量管理带来不便。提出一种基于热成像的背胶石墨膜面向热导率稳态测试方法,样品直接黏附于平整台面测试,通过温度梯度环路积分消除热流不均匀的影响,通过热损失标定减...
采用离散单元方法(DEM)模拟了重力驱动的颗粒流横掠圆管和不同椭圆度(e=1.0,1.5,2.0,2.5)的滴形管下的流动与换热情况,分析了滴形管的椭圆度对停滞区大小、管周受力以及有效传热系数的影响,并与圆管进行了对比。主要结论如下:滴形管的停滞区和空区均小于圆管,随着椭圆度增大,管顶部颗粒流速增加,流动性变好;滴形管受颗粒流的法向力和切向力均小...
为了研究低温推进剂贮箱的控压特性和热力排气系统的运行特性,搭建了一套以液氮为贮存工质的低温流体高效贮存平台,用于模拟液氧贮箱在热力排气系统运行下的压力变化规律。采用单一变量控制法,进行了不同节流比和节流形式下的液氮贮箱热力排气系统控压的实验研究。分析了不同节流参数下液氮贮箱的压力、温度变化特性和排气质量损失。研究发现,当...
由曳力系数表征的曳力模型作为重要的相间力模型之一,被广泛应用于Euler-Euler方法和Euler-Lagrange方法下的连续相和离散相动量方程中。由于现有气泡曳力系数模型形式各异且适用范围有限,因此需要对已有模型进行充分地评价。考虑到已有曳力系数模型的适用范围和气泡变形的影响,参考各曳力系数模型采用的相关参数,建议基于Reynolds数Re和Weber数...
设计搭建了有限截面通道顺流喷雾掺混实验台,在横截面为70mm×70mm的透明方形掺混段内,将室温水经喷嘴雾化后顺流掺入不同流速的室温空气。实验中,喷水压力为0.1~1.5MPa,风速为14.6~46.2m·s^-1。分别采用高速摄影和马尔文粒度仪对该雾羽的速度场和初始粒径等动力学特征开展了实验研究。结果指出:掺混雾羽的径向速度及喷射轴线附近的轴向速度主要...
采用真空蒸发镀膜技术设计制作了以云母为基片的薄膜热传感器,传感器包括一个用于热流测量的热电堆和一个用于温度测量的热电偶。综合测试发现:云母基片薄膜热传感器性能良好。封装后,薄膜热电偶的静态标定拟合直线相关系数均可以达到0.999。薄膜热流计的静态标定拟合直线的相关系数为0.99439,测头系数为8.78886W/(m^2·μV),灵敏度为0.11378μV/(W...
以火灾为背景,对一个带有质热源的方腔进行了研究.针对不同Ra,浮升力比Nc,Sr和Df,探讨了腔内流体的传热传质规律及其非线性特性.结果表明,存在临界Rac使流体流动由导热驱动流动转变为对流驱动流动,随着Ra增大质热源表面传热传质强度增加,流体由稳态流动转为振荡流动.当Nc>?1时,对流传热系数和对流传质系数增大,流体由稳态转化为倍周期振荡,最后...
对两排椭圆管翅式换热器实验元件在不同进风角度下(30°、45°、60°和90°)的换热性能进行了实验研究,结果表明,在测试的迎风速度范围内随着进风角度的减小换热器换热性能减弱,并给出了测试工况范围内的换热性能经验关联式;对不同进风角度下空气侧换热性能进行了数值计算,与实验结果进行对比,符合良好;最后对不同进风角度下换热器内不同通道内空气...
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量比、环境友好、工作温度低等优点,可用作未来新能源汽车的能量来源,具有很好的发展前景。然而零下温度启动时,电池内水结冰堵塞通道,严重影响电池启动性能及寿命。提出了PEMFC冷启动三维多物理场数值模型,考虑了冷却剂流动与传热的影响,对冷启动过程组分浓度、电势、温度、含冰量等参数进行了可视化分析。数...
十八烷酸的热导率具有显著的尺寸依赖性,然而只有宏观热输运性质得到充分研究,限制了微尺度特征结构的复合材料热性能的进一步提高。因此,为满足新型复合相变材料的研究需求,十八烷酸的纳米尺度热输运特性亟待解决。基于分子动力学模拟,系统性地研究了块体、纳米线和纳米链三种形态的十八烷酸热导率的演变规律,通过平衡法模拟的热导率分别为0.45...
球床反应堆燃料球表面局部热点的存在影响到反应堆的安全,其形成与燃料球尺度的冷却剂局部流动密切相关。为保证计算结果的准确性和物理真实性,采用大涡模拟(LES)方法和全结构网格对面心立方(FCC)单元面接触排列方式的局部流动和传热进行了数值分析。研究分析了非定常流动的特点及其对对流换热的影响。燃料球表面的时均温度分布表明燃料球表面存...
在重质原料液的射流阶段降低反应温度会导致液体呈现不同的黏度,促使颗粒聚集形成不同尺寸的团聚结构,阻碍了原料液的热量传递,减缓了裂化反应的速率,颗粒团聚是流体焦化反应工艺面临的一个重要而又具有挑战性的问题。选用水-沙系统模拟热态沥青-焦炭系统,利用气罩装置改进喷嘴结构,基于电导信号法测量多黏度液体射流过程的电导信号随时间的变化...
使用自研的微颗粒实时在线监测仪对微颗粒在液相中的悬浮和沉降过程进行了在线定量测量研究。首先,通过与商用离线仪器Multisizer 4e的对比验证了自研的微颗粒监测仪实时、在线测量的可靠性。然后,选用了标准物质乳胶微球、Al2O3和ZrO2三种密度不同的百微米量级的微颗粒,对磁力搅拌器中稳定转速下的悬浮特性以及搅拌停止后颗粒的重力沉降过程进...
提出一种填充三级相变材料的水平套管式储热器,并建立该储热器的综合性能评价指标,基于该指标数值预测和研究了分隔壁面、翅片布置和方向等参数对系统综合性能的影响。结果表明:分隔壁面对PCM的自然对流有明显的抑制作用,且相变温度越高,抑制效果越显著;相对于无翅片结构,在各级PCM中布置翅片的储热器的综合储热效率提高了约2.27倍;不同翅片布置...
通过数值模拟,研究了波节结构、空气含量及Reynolds数Re对含空气的水蒸气波节管内凝结特性的影响,并与圆形换热管内的情况进行了对比。模拟结果表明:空气含量增加,波节管壁面平均传热系数减小;波节管内流体流动和换热过程均呈现振荡波动;波节高度增加,壁面平均传热系数先增加后降低,在波节高度0.032m达到峰值,而摩擦系数一直增加;波节间距减小,...
细胞胞内冰的形成会导致严重的细胞损伤从而导致低温贮存中的诸多问题。以蚕豆为研究对象,用细胞松弛素B溶解细胞骨架,使用低温显微系统在不同的冷却速率下进行冷冻实验。实验结果表明,使用细胞松弛素B处理过的细胞在冷冻过程中结晶温度更高,结晶时间更短,但细胞骨架对胞内冰的生长过程影响较小。外界条件起着关键作用,接种冰晶影响细胞内冰晶的...
天然气含水量影响管道输送品质及输送安全,非接触激光检测作为目前气体浓度测量的主要方式之一,已被广泛应用。针对激光检测过程中存在高温壁面杂散辐射问题,设计了管输天然气含水量激光在线检测光路,利用TracePro光学仿真软件模拟管道壁面高温杂散辐射对探测器接收信号的影响,并基于光谱吸收原理分析该过程的光学特性。研究结果表明,在激光检测...
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