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凹坑板式空气预热器的传热特性及多目标优化 被引量:6
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作者 吴俐俊 韦增志 +1 位作者 梁星原 白书诚 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期126-134,共9页
以全焊接型凹坑板式空气预热器为对象,基于最优设计试验方案,运用Workbench Fluent软件数值模拟凹坑板片特征结构参数对传热流阻性能的影响。基于参数敏感度分析,得到单因素作用下对传热流阻性能的影响程度为凹坑的纵向间距>长轴>... 以全焊接型凹坑板式空气预热器为对象,基于最优设计试验方案,运用Workbench Fluent软件数值模拟凹坑板片特征结构参数对传热流阻性能的影响。基于参数敏感度分析,得到单因素作用下对传热流阻性能的影响程度为凹坑的纵向间距>长轴>横向间距>深度。基于响应曲面法分析,得到多因素协同作用时,凹坑之间的结构参数横纵距对性能影响比凹坑自身的结构参数深径比大。基于遗传算法以摩擦因子f最小、努塞尔数Nu与综合换热因子JF最大为优化目标,得到给定范围内的3组较优结构组合。 展开更多
关键词 凹坑板式换热器 传热流阻性能 敏感度分析 响应曲面法 多目标优化
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高炉冲渣水有机朗肯循环波纹板式冷凝器传热特性 被引量:4
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作者 吴俐俊 梁星原 +1 位作者 韦增志 苑昭阔 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1778-1788,共11页
针对90℃左右的高炉冲渣水有机朗肯循环(ORC)发电系统,建立了R245fa在波纹板式冷凝器中的冷凝传热数值模型,并验证了模型的正确性。借助冷凝传热数值模型,探讨了蒸汽过热度、壁面过冷度、蒸汽干度对传热系数、压降和综合传热性能的影响... 针对90℃左右的高炉冲渣水有机朗肯循环(ORC)发电系统,建立了R245fa在波纹板式冷凝器中的冷凝传热数值模型,并验证了模型的正确性。借助冷凝传热数值模型,探讨了蒸汽过热度、壁面过冷度、蒸汽干度对传热系数、压降和综合传热性能的影响,拟合了适用于以R245fa为工质的ORC发电系统中波纹板式冷凝器的传热关联式。针对冷凝器冷凝液相体积分数沿板长方向的变化情况,探讨了冷凝器中间排液的可能性,并就液相体积分数给出了合适的中间排液范围。 展开更多
关键词 有机朗肯循环(ORC)波纹板 冷凝器 高炉冲渣水 传热数值模型 传热关联式 中间排液
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换热器表面疏水涂层的制备及性能测试 被引量:2
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作者 吴俐俊 汪磊 +2 位作者 陈文政 韦增志 李方舟 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1479-1488,共10页
在可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)及环氧树脂(EP)中添加纳米二氧化硅等材料,制备了应用于冷凝式换热器表面的超疏水自清洁性复合涂层。对复合涂层进行接触角、导热系数、耐磨性、结合强度及自清洁性测试,研究其综合性能。测... 在可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)及环氧树脂(EP)中添加纳米二氧化硅等材料,制备了应用于冷凝式换热器表面的超疏水自清洁性复合涂层。对复合涂层进行接触角、导热系数、耐磨性、结合强度及自清洁性测试,研究其综合性能。测试结果表明,含7.5%~9.4%纳米SiO2的PFA涂层与含1.4%~2.3%纳米SiO2的PTFE涂层接触角均在150°以上,其表面自清洁性优异。添加0.8%~1.7%的石墨可将涂层的导热系数由0.2 W·m^(-1)·K^(-1)提升至2 W·m^(-1)·K^(-1)以上。涂层的耐磨性随SiC含量的增加而提升,对于PFA超疏水涂层,添加SiC能使涂层被砂纸打磨后仍能保持良好的疏水性。EP涂层的结合强度达ASTM(美国材料与试验协会)等级5B,PFA涂层为4B,PTFE涂层为3B。 展开更多
关键词 纳米二氧化硅 超疏水 自清洁性 耐磨性
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冷凝换热表面超疏水复合涂层的制备及性能
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作者 吴俐俊 韦增志 +2 位作者 王骏 李方舟 汪磊 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期794-804,共11页
针对目前促成滴状冷凝换热的超疏水表面造价昂贵、热导率低和综合性能差等问题,以可溶性聚四氟乙烯、改性石墨烯(C)、气相二氧化硅等为原料,通过共混法在不锈钢基材上制备了用于冷凝传热表面的高导热超疏水复合涂层,并对其耐腐蚀能力、... 针对目前促成滴状冷凝换热的超疏水表面造价昂贵、热导率低和综合性能差等问题,以可溶性聚四氟乙烯、改性石墨烯(C)、气相二氧化硅等为原料,通过共混法在不锈钢基材上制备了用于冷凝传热表面的高导热超疏水复合涂层,并对其耐腐蚀能力、导热系数、强度和蒸汽冷凝传热性能进行测试分析。结果表明,涂层的耐酸腐蚀性能、导热性能强于304不锈钢,当含3%的C时,导热系数为18.188W·(m·K)^(-1),在20%硫酸浓度恒温30℃条件下腐蚀速率为0.201mg·(cm^(2)·h)^(-1),和基材结合强度达38MPa。SEM分析表明,涂层疏水性能与气相二氧化硅含量有关,且质量分数为10%时接触角达155°。冷凝实验表明常压蒸汽在涂层表面冷凝时传热系数达120kW·(m2·K)^(-1),大于不锈钢表面近10倍,并得出其滴状冷凝不持久的原因。 展开更多
关键词 高导热 超疏水 滴状冷凝传热系数 石墨烯 耐腐蚀涂层
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基于神经网络遗传算法的超疏水涂层优化 被引量:1
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作者 苑昭阔 吴俐俊 +2 位作者 王骏 张萍 韦增志 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期240-246,271,共8页
目的探究超疏水涂层各成分的含量对涂层水接触角和导热系数的影响,找到最优成分组合,使涂层水接触角和导热系数同时获得最大值。方法根据设计的L_(25)(5^(5))正交试验,制作和测试涂层试样,借助Matlab软件建立结构为5-8-2的BP神经网络,... 目的探究超疏水涂层各成分的含量对涂层水接触角和导热系数的影响,找到最优成分组合,使涂层水接触角和导热系数同时获得最大值。方法根据设计的L_(25)(5^(5))正交试验,制作和测试涂层试样,借助Matlab软件建立结构为5-8-2的BP神经网络,通过正交试验结果训练和测试神经网络,得到涂层水接触角和导热系数的预测模型。调用训练好的预测模型,采用遗传算法对涂层各成分含量进行全局寻优。使用寻优得到的参数和调整后的参数进行试验,检验寻优计算结果。结果BP神经网络预测模型水接触角的最大误差为0.06198,导热系数的最大误差为0.06577。基于遗传算法的优化结果,涂层成分(质量分数)为纳米SiO_(2)10.1%+TiO_(2)6.4%+碳粉5%+纳米石墨烯0.6%+MTES 1.8%时,涂层的水接触角达到164.24°,导热系数达到14.19 W/(m·K),其误差分别为3.80%和2.31%。采用调整后的参数进行试验,测试得到涂层的水接触角为155.02°,导热系数为13.25 W/(m·K),其误差分别5.64%和5.58%。结论通过BP神经网络预测模型和遗传算法寻优,可以使涂层的水接触角和导热系数都获得较大的提高。 展开更多
关键词 超疏水涂层 BP神经网络 遗传算法 水接触角 导热系数
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