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扰流管道内过饱和度分布的模拟研究
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作者 张军 李安进 代安稳 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期895-902,共8页
为探究扰流管道中过饱和度的分布特征,使用Fluent流体仿真软件对管内传热传质模型进行模拟计算。首先,分析了扰流管内的流动特征;其次,分析了扰流管内不同径向位置的过饱和度分布特征,并考察了入口气流温度、入口气流速度、入口气流相... 为探究扰流管道中过饱和度的分布特征,使用Fluent流体仿真软件对管内传热传质模型进行模拟计算。首先,分析了扰流管内的流动特征;其次,分析了扰流管内不同径向位置的过饱和度分布特征,并考察了入口气流温度、入口气流速度、入口气流相对湿度等因素对过饱和度的影响;最后,对比研究了扰流管与直圆管过饱和度分布特征。计算结果表明,气流在挡板后会形成回流漩涡,在涡的影响下,管中心气流的湍流热扩散系数明显提高。不同径向位置在挡板处的过饱和度分布特点不同,管中心的过饱和度在挡板作用下提高,而管壁处的过饱和度在挡板作用下降低。增大进口气体与壁面的温差能有效提高过饱和度,当进口气体与壁面的温差保持不变,保持较低的进口气体温度可以使管内具有更高的平均过饱和度。降低入口气流速度能提高管内平均过饱和度。挡板能有效提高管中心过饱和度水平,改善过饱和度均匀性。 展开更多
关键词 细颗粒物 水汽相变 过饱和度 Fluent流体仿真软件
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波形微通道内HFE-7100的流动沸腾换热特性
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作者 王迎慧 龚莹 王耀 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期417-423,共7页
为降低受热壁面温度、提升壁温分布均匀性,针对HFE-7100在波形微通道内的流动沸腾换热过程开展数值模拟,分析其结构、加密方式对工质在通道内流动沸腾换热的作用.计算结果表明:微通道全程加密(增大波幅与波距之比,从0.04增至0.08),通道... 为降低受热壁面温度、提升壁温分布均匀性,针对HFE-7100在波形微通道内的流动沸腾换热过程开展数值模拟,分析其结构、加密方式对工质在通道内流动沸腾换热的作用.计算结果表明:微通道全程加密(增大波幅与波距之比,从0.04增至0.08),通道出口段的汽泡等效直径减小,汽液两相的片段环状流得到抑制,但通道进出口压降增幅明显(最大增幅达140.54%);局部加密微通道的上游、中游或下游,均可有效抑制出口段片段环状流的出现,降低受热壁面温度,改善壁温分布均匀性;比较发现,下游局部加密方式降低微通道内的汽泡生长速率更为显著,壁温及分布的调控效果与全程加密方式相当,但进出口压降可减小34.23%.综合分析,微通道下游局部加密方式可以更好地改善波形微通道的流动沸腾换热. 展开更多
关键词 波形微通道 流动沸腾 汽泡 汽液两相流 壁温
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高均匀性6英寸GaN厚膜的高速率HVPE生长研究 被引量:1
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作者 许万里 甘云海 +4 位作者 李悦文 李彬 郑有炓 张荣 修向前 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期11-16,共6页
氢化物气相外延(HVPE)是制备GaN单晶衬底的关键技术,由于生长速率较高,如何控制大尺寸GaN高速率高均匀性生长对于获得高质量GaN衬底具有重要意义。本文针对自主设计研制的6英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底用HVPE设备,通过数值模拟和实际生... 氢化物气相外延(HVPE)是制备GaN单晶衬底的关键技术,由于生长速率较高,如何控制大尺寸GaN高速率高均匀性生长对于获得高质量GaN衬底具有重要意义。本文针对自主设计研制的6英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底用HVPE设备,通过数值模拟和实际生长实验,研究了工艺参数如源气体与衬底距离D、分隔气体、HCl流量、NH_(3)载气流量等对高速率生长GaN膜厚度均匀性的影响。数值模拟与生长实验结果发现,采用自研HVPE设备生长GaN厚膜具有高生长速率和高厚度均匀性等特点。研究表明,引入分隔气体及适当增大D值可以有效促进GaCl气体向样品边缘扩散,从而显著提升大尺寸外延厚膜的均匀性。采用最终优化工艺条件获得了厚度约11μm的6英寸GaN厚膜,其厚度不均匀性约±1.5%,生长速率大于60μm/h;随着生长时间的增加,生长速率增大,在生长时间为3 h时,6英寸GaN厚膜厚度达到约700μm,生长速率增大至200μm/h以上,且厚度不均匀性仍在±5%以内。 展开更多
关键词 氮化镓 氢化物气相外延 晶体生长 数值模拟 厚度不均匀性
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液滴撞击核态沸腾区液膜换热数值模拟
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作者 侯燕 马新飞 +1 位作者 刘学厅 胡鑫 《低温工程》 北大核心 2025年第4期84-91,共8页
为获得液滴撞击薄液膜换热机理,基于界面法向近似的能量跳跃模型和单元交替算法,建立了新型液滴撞击液膜相变传热传质模型。通过实验验证证明了模型的可靠性。采用该模型研究了有无气泡、液膜厚度、液滴速度3种因素对于液膜内传热的影... 为获得液滴撞击薄液膜换热机理,基于界面法向近似的能量跳跃模型和单元交替算法,建立了新型液滴撞击液膜相变传热传质模型。通过实验验证证明了模型的可靠性。采用该模型研究了有无气泡、液膜厚度、液滴速度3种因素对于液膜内传热的影响。结果表明,3种影响因素中液膜厚度影响最大,液膜越薄越有利于换热,薄液膜情况峰值壁面传热系数约是厚液膜情况的8倍。相对于液膜厚度,液滴速度和有无气泡对壁面传热系数的影响总体上不明显。但是液滴速度的增加明显缩短壁面传热系数峰值点出现的时间,而有气泡情况壁面传热系数随时间波动变化特征更明显。 展开更多
关键词 喷雾冷却 液滴撞击 核态沸腾 相变模型 气液界面
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4英寸高质量GaN单晶衬底制备
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作者 齐占国 王守志 +11 位作者 李秋波 王忠新 邵慧慧 刘磊 王国栋 孙德福 于汇东 蒋铠泽 张爽 陈秀芳 徐现刚 张雷 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第4期717-720,共4页
本研究结合多孔衬底技术和应力调控策略,成功突破异质外延GaN单晶生长中的位错延伸与应力控制难题,制备出直径4英寸(1英寸=2.54 cm)的高质量GaN单晶。经切割、倒角、研磨及化学机械抛光等加工后,获得厚度500μm的无损伤、超光滑4英寸自... 本研究结合多孔衬底技术和应力调控策略,成功突破异质外延GaN单晶生长中的位错延伸与应力控制难题,制备出直径4英寸(1英寸=2.54 cm)的高质量GaN单晶。经切割、倒角、研磨及化学机械抛光等加工后,获得厚度500μm的无损伤、超光滑4英寸自支撑GaN单晶衬底。该衬底兼具优异的结晶质量与出色的力学稳定性,表面无裂纹,应力分布均匀;阴极荧光光谱(CL)表征位错密度为9.6×10^(5)cm^(-2),高分辨X射线衍射(HRXRD)(002)面摇摆曲线半峰全宽低至57.91″;原子力显微镜(AFM)测得表面粗糙度Ra<0.2 nm,呈现原子级平整表面。制备的衬底开盒即用,能够满足蓝绿激光器及电力电子器件的需求。 展开更多
关键词 GaN单晶衬底 4英寸 氢化物气相外延 晶体生长 晶体加工
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基于滤片-吸附管串联捕集的气相色谱-质谱法分析卷烟主流烟气全成分
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作者 李俊杰 刘百战 +5 位作者 张玮 虞桂君 戚大伟 费婷 吴达 束茹欣 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第9期1009-1024,共16页
为同时、高效检测卷烟主流烟气全成分,采用自制活性炭吸附管,提出了题示方法,并应用于3R4F参比卷烟的检测。用转盘型吸烟机抽吸卷烟,用直径为92 mm的剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物,透过滤片的气相部分通过自制活性炭吸附管(内装0.5 g... 为同时、高效检测卷烟主流烟气全成分,采用自制活性炭吸附管,提出了题示方法,并应用于3R4F参比卷烟的检测。用转盘型吸烟机抽吸卷烟,用直径为92 mm的剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物,透过滤片的气相部分通过自制活性炭吸附管(内装0.5 g活性炭)捕集。卷烟抽吸完毕后,收集吸附管及滤片,用二氯甲烷淋洗,加入含2 g·L^(-1)乙酸异丁酯、己酸异丁酯、十一酸乙酯、十七烷酸乙酯的异丙醇溶液(内标),振荡萃取30 min后取上层滤出清液,采用气相色谱-质谱法分析。对检出的未知成分,通过解卷积后采用NIST质谱库检索定性,并辅以保留指数比对确证。结果表明:该方法能够完全捕集卷烟主流烟气全成分,共准确鉴定出257种成分,包括气相成分65种,粒相成分105种,有机蒸汽相(气粒两相共存)成分87种;251种成分的半定量分析结果相对标准偏差(RSD,n=6)不大于10%。建立了19种代表性烟气成分(含气相成分、粒相成分及有机蒸汽相成分)的定量分析方法,19种代表性烟气成分的质量浓度在一定范围内和其峰面积与内标峰面积比值呈线性关系,检出限(3S/N)为3.3~22.4 ng·支^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为79.0%~115%,测定值的RSD(n=6,日内和日间精密度)均小于10%。 展开更多
关键词 主流烟气 活性炭捕集 烟气全成分 有机蒸汽相 气相色谱-质谱法
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S掺杂Fe_(2)O_(3) 纳米片电极制备及其电化学性能研究
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作者 刘兴旺 李刚 王开鹰 《应用化工》 北大核心 2025年第4期887-894,共8页
通过酸洗预处理和后续的阳极氧化工艺,直接在304不锈钢基底上生长出Fe_(2)O_(3)纳米片,制备基底与电极材料一体化电极。为了提升Fe_(2)O_(3)纳米片电化学性能,利用化学气相沉积(CVD)的方法对其进行掺杂处理。S元素与O元素的原子半径化... 通过酸洗预处理和后续的阳极氧化工艺,直接在304不锈钢基底上生长出Fe_(2)O_(3)纳米片,制备基底与电极材料一体化电极。为了提升Fe_(2)O_(3)纳米片电化学性能,利用化学气相沉积(CVD)的方法对其进行掺杂处理。S元素与O元素的原子半径化学性质相似,在化学气相沉积过程中更易取代Fe_(2)O_(3)中的O元素并产生氧空位,从而引入晶格缺陷提供更多的反应活性位点,为离子传输提供了极为便捷的通道,增强电荷储存能力。当S掺杂量在0.1 g时,面电容最大。在此基础上进行SEM对掺杂前后的样品进行形貌分析,发现形貌基本一致,证明了S掺杂不会改变样品的形貌。通过XRD分析,S掺杂后未形成新相。XPS结果表明,S元素成功掺杂到样品中,产生了大量的氧空位缺陷。进行三电极测试,在0.5 mA/cm^(2)电流密度下,比电容达到了267 mF/cm^(2)。经过8000次的循环后,比电容保持率为76.7%。与未掺杂的循环(37.2%)对比,有大幅度的提升。目前S掺杂金属氧化物的研究较少,为其商业化应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 电化学性能 纳米片 化学气相掺杂 比电容 氧空位
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两相回路热虹吸管的三维模拟研究
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作者 杨文龙 花宇 屈健 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期171-181,共11页
提出并设计了一种带盘管式冷凝器和储液罐的回路热虹吸管,研究了3种充液率下回路热虹吸管的启动和内部流动传热特性。由于回路热虹吸管内沸腾和冷凝过程之间具有强耦合关系,对描述相变的传统Lee模型进行了改进,并引入了饱和温度与局部... 提出并设计了一种带盘管式冷凝器和储液罐的回路热虹吸管,研究了3种充液率下回路热虹吸管的启动和内部流动传热特性。由于回路热虹吸管内沸腾和冷凝过程之间具有强耦合关系,对描述相变的传统Lee模型进行了改进,并引入了饱和温度与局部压力之间的关系,以准确模拟回路热虹吸管内的气液相变和流动传热过程。结果表明:该模型对回路热虹吸管内传热传质过程的预测效果良好;当回路热虹吸管在80%充液率的准稳态工况下运行时,完整的流动循环整体可分为液体过冲、液体回落和大气泡推动液体上升3个阶段,并且随着加热功率的增大,振荡更加明显;回路热虹吸管在仅依靠工质的流动循环和相变传热时,等效导热系数可超过15000 W/(m·K);在较高热流下,80%充液率的回路热虹吸管形成了速度较快且持续稳定的流动循环,表现出较好的传热性能。 展开更多
关键词 两相回路热虹吸管 盘管式冷凝器 Lee模型 气液相变 振荡
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新型二元混合工质R1234ze(E)/R1233zd(E)气液相平衡
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作者 何鹿 聂显铧 +2 位作者 鲍玲玲 陈俊宇 赵力 《化学工程》 北大核心 2025年第8期58-63,共6页
气液相平衡性质是混合工质最基本的热力学性质之一,对于理解其在制冷循环中的行为至关重要。该实验测定R1234ze(E)/R1233zd(E)二元混合工质在303.15、313.15、323.15、333.15 K下的气液相平衡性质,旨在为探究该混合工质在此温度范围内... 气液相平衡性质是混合工质最基本的热力学性质之一,对于理解其在制冷循环中的行为至关重要。该实验测定R1234ze(E)/R1233zd(E)二元混合工质在303.15、313.15、323.15、333.15 K下的气液相平衡性质,旨在为探究该混合工质在此温度范围内对制冷循环性能的影响提供数据基础。利用PR状态方程结合WS混合法则和NRTL活度系数模型对实验数据进行关联拟合。拟合模型与实验数据能较好地拟合,R1234ze(E)/R1233zd(E)的压力平均相对偏差为0.40%,气相摩尔分数平均绝对偏差为0.0028。在研究的温度范围内,该混合物没有表现出共沸行为。该研究弥补了R1234ze(E)/R1233zd(E)基础汽液平衡数据的不足,为其在制冷循环中的扩展应用开辟路径。 展开更多
关键词 气液相平衡 混合工质 活度系数模型 R1234ze(E) R1233zd(E)
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低温固定点氩的分子力场参数模拟优化方法
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作者 贾会伦 刘思琦 +1 位作者 张海洋 高波 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期107-119,共13页
为解决分子力场势能函数中分子间相互作用的Lennard-Jones参数难以准确求取的问题,以1990年国际温标所定义的低温固定点工质氩为例,提出一种基于势能参数-临界特性量效规律的分子力场Lennard-Jones参数优化方法。基于吉布斯系综蒙特卡... 为解决分子力场势能函数中分子间相互作用的Lennard-Jones参数难以准确求取的问题,以1990年国际温标所定义的低温固定点工质氩为例,提出一种基于势能参数-临界特性量效规律的分子力场Lennard-Jones参数优化方法。基于吉布斯系综蒙特卡罗方法,利用Trappe-ua和COMPASS两种力场对氩的气液相平衡开展了分子模拟研究,得到初步模拟结果。通过参数扰动法进行两势能参数对饱和气液相密度、饱和蒸气压和蒸发焓影响的定性分析,进一步通过定量分析构建了COMPASS力场势能参数与临界特性间的函数关系,将实验临界值代入确定了优化的COMPASS力场的Lennard-Jones参数。利用优化的参数重新编写力场进行模拟验证。结果表明,对于COMPASS力场而言,氩的饱和气液相密度、蒸气压及蒸发焓模拟精度显著提升,与Refprop 9.1软件计算值的平均绝对相对偏差由27%降到了18%,可为低温区其他固定点工质气液相平衡的分子力场Lennard-Jones参数优化提供参考。 展开更多
关键词 低温固定点 气液相平衡 吉布斯系综蒙特卡罗方法
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R1150+R1234ze(E)二元体系223.15~253.15K汽液相平衡研究
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作者 刘豪 王林 +1 位作者 丁昊 耿嘉怡 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期1-8,共8页
R1150具有较高的蒸发潜热和蒸发压力,R1234ze(E)具有环境友好性和完善的热力性能,因此,R1150与R1234ze(E)的二元混合物作为一种潜在的工质对,具有重要的应用价值。然而,由于相关汽液相平衡数据的缺乏,该混合工质在实际工程中的应用受到... R1150具有较高的蒸发潜热和蒸发压力,R1234ze(E)具有环境友好性和完善的热力性能,因此,R1150与R1234ze(E)的二元混合物作为一种潜在的工质对,具有重要的应用价值。然而,由于相关汽液相平衡数据的缺乏,该混合工质在实际工程中的应用受到了限制。本文采用一套静态分析法的装置对二元混合工质R1150+R1234ze(E)在223.15~253.15 K温区的汽液相平衡进行了研究。并应用PR-MHV1-NRTL和PR-WS-NRTL两种模型对实验数据进行关联,结果显示模型与实验值具有良好的一致性。 展开更多
关键词 相平衡 汽液平衡 混合物 模型 R1150 R1234ze(E)
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环己酮肟气相Beckmann重排工艺失活RBS-1催化剂解析及再生研究
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作者 沈开蜜 谢丽 +1 位作者 胡合新 张晓昕 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第5期1266-1276,共11页
环己酮肟气相Beckmann重排反应RBS-1催化剂在高温反应时易失活,导致催化剂费用居高不下。为提高技术经济性,实现失活催化剂性能的高效恢复,系统研究RBS-1催化剂失活机理、再生手段及催化性能。采用N_(2)物理吸附-脱附技术考察催化剂失... 环己酮肟气相Beckmann重排反应RBS-1催化剂在高温反应时易失活,导致催化剂费用居高不下。为提高技术经济性,实现失活催化剂性能的高效恢复,系统研究RBS-1催化剂失活机理、再生手段及催化性能。采用N_(2)物理吸附-脱附技术考察催化剂失活前后与再生前后的比表面积及孔结构变化,并结合XRD、FT-IR和^(29)Si MAS NMR表征技术探讨了RBS-1催化剂在失活与再生过程中活性中心的演变规律。研究发现,失活RBS-1催化剂物相结构保持完好,但BET比表面积和孔体积均有明显降低,说明催化剂失活主要为积炭覆盖催化剂活性位点并堵塞孔道所致。针对积炭堵孔导致的催化剂失活问题,采用烧炭、含氮化合物改性处理构建巢式硅羟基活性位点等手段对失活催化剂进行再生研究。结果表明,在530℃下烧炭能将催化剂表面及孔道内的大部分积炭烧除,催化剂性能可恢复90%以上;对脱炭后的催化剂进一步改性处理,最优催化剂性能可恢复98%以上。 展开更多
关键词 环己酮肟 气相Beckmann重排 RBS-1催化剂 失活 再生
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表面包覆碳层结构对硅氧电池材料性能的影响
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作者 陈功哲 李中良 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期198-202,共5页
采用不同碳源和不同包覆方式制备了3种碳包覆氧化亚硅材料,对其进行物化性能和电化学性能结果分析。采用气相碳源进行气相包覆时材料表面的碳层均匀致密,采用固相碳源进行液相包覆时材料表面的碳层疏松且不均匀,采用两种方式组合包覆时... 采用不同碳源和不同包覆方式制备了3种碳包覆氧化亚硅材料,对其进行物化性能和电化学性能结果分析。采用气相碳源进行气相包覆时材料表面的碳层均匀致密,采用固相碳源进行液相包覆时材料表面的碳层疏松且不均匀,采用两种方式组合包覆时材料表面的碳层兼备两种方式的特点,内层疏松、外层致密。电性能测试结果表明组合包覆的材料比容量为1688.45 mAh/g,首次效率为76.13%,循环100次后容量保持率为79.6%。 展开更多
关键词 硅氧电池 负极材料 氧化亚硅 碳包覆 气相包覆 液相包覆 碳层结构 表面包覆
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台风“暹芭”对湖南影响的分阶段对比分析
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作者 唐明晖 陈龙 +2 位作者 赵恩榕 王强 陈紫妍 《灾害学》 北大核心 2025年第1期102-109,共8页
利用常规观测、再分析和双偏振雷达资料,结合拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT),对比分析了2022年台风“暹芭”影响湖南的三个阶段(台前飑线、台风倒槽、台风低压)水汽来源、双偏振特征,并探讨降水特征。结果表明:①台前飑线阶段,水... 利用常规观测、再分析和双偏振雷达资料,结合拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT),对比分析了2022年台风“暹芭”影响湖南的三个阶段(台前飑线、台风倒槽、台风低压)水汽来源、双偏振特征,并探讨降水特征。结果表明:①台前飑线阶段,水汽主要源自西太平洋、鄱阳湖,沿东风输送至湘北,与东北风形成辐合;回波表现为积云降水特征,呈带状、质心偏低;Z_(DR)和K_(DP)值高,CC值大,以数浓度高扁平大雨滴为主。②台风倒槽阶段,水汽源自南海和西太平洋,沿槽前偏东南气流向湘中输送;回波表现为层云降水特征,低层Z_(H)、K_(DP)、Z_(DR)偏低,CC偏大,以数浓度低的小雨滴为主;5 km高度出现CC亮带,导致“列车效应”暴雨。③台风低压阶段,水汽源自中南半岛、北部湾和南海,沿低压向湘东南、湘东北输送;回波呈积层混合降水特征,中低层K_(DP)有大值(≥1.7°/km)区,Z_(DR)强度偏弱,以数浓度高小雨滴为主。研究结果有助于理解台风影响下的降水特征。 展开更多
关键词 台风“暹芭” 分阶段分析 水汽输送 台前飑线 雷达双偏振
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表面微结构的宽深比与占空比对马氏体不锈钢空化和空蚀的影响 被引量:1
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作者 任倩楠 胡红祥 郑玉贵 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期67-79,共13页
目的探究表面微结构尺寸变化对空蚀过程的影响以及作用机制。方法根据点阵型表面微结构的截面形状,改变其宽深比和占空比,用Gambit对其建立二维平面模型。使用Fluent软件对不同尺寸下微结构模型的空蚀过程进行模拟计算,得到绝对压力、... 目的探究表面微结构尺寸变化对空蚀过程的影响以及作用机制。方法根据点阵型表面微结构的截面形状,改变其宽深比和占空比,用Gambit对其建立二维平面模型。使用Fluent软件对不同尺寸下微结构模型的空蚀过程进行模拟计算,得到绝对压力、含汽率以及气泡运动速度等参数。最后根据模拟计算的结果,在样品表面加工出不同占空比的微结构,使用磁致超声振动空化设备,在与数值模拟相同环境条件下进行空蚀试验,采用失重法对模拟结果进行验证。结果数值模拟分析显示,微结构的宽深比和占空比对空蚀过程均有影响。当宽深比小于2.5时,微结构底面的含汽率降至0.1以下,沟槽内形成一层“液垫”,减缓了空蚀。相较于其他占空比,当占空比为0.91时,含汽率最小,保持在0.4以下,样品表面同样形成“液垫”,缓冲了气泡溃灭时作用在材料表面的冲击力。此外,随着占空比的增大,微结构表面的绝对压力与液体的饱和蒸汽压差距增大,降低了空化程度,同样起到了减缓空蚀的作用。不同占空比下的微结构样品和光滑样品的空蚀试验结果表明,微结构样品的空蚀质量损失均小于光滑样品的空蚀质量损失,且当占空比为0.91时,空蚀质量损失最小,为5.95 mg,远小于占空比为0.71和0.38时,微结构样品。同样证明了表面微结构占空比越大,材料的耐空蚀性能越好。结论微结构宽深比主要影响微结构底面的含汽率,而占空比影响样品表面的绝对压力和微结构顶面的含汽率。相较于光滑表面,微结构样品可以有效减缓马氏体不锈钢的空蚀损伤。当宽深比较小、占空比较大时,材料表面的含汽率保持在较低的水平,有利于减缓空蚀损伤。 展开更多
关键词 空蚀 表面微结构 数值模拟 含汽率 绝对压力 占空比 宽深比
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气液两相流分配器参数敏感性分析与优化 被引量:1
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作者 支长双 李创业 +3 位作者 李金波 赵夫峰 杨鹏 刘迎文 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期90-102,共13页
针对制冷系统气液两相流分配不均引起的多流路蒸发器能效低下,以及分配器结构设计不合理问题,基于六面体网格和Euler-Euler模型,构建了分配器中制冷剂气液两相流动模型,详细分析了制冷剂在分配器中的流动特性,研究了不同工况下腔体高度... 针对制冷系统气液两相流分配不均引起的多流路蒸发器能效低下,以及分配器结构设计不合理问题,基于六面体网格和Euler-Euler模型,构建了分配器中制冷剂气液两相流动模型,详细分析了制冷剂在分配器中的流动特性,研究了不同工况下腔体高度、腔体直径以及支管插入深度等参数对分配不均匀度的影响规律,并结合田口法进行敏感性分析及参数优化,得到了各参数的影响权重及最优参数组合。数值结果表明:随着腔体高度与直径的增大,气液两相流混合效果得到改善,分配不均匀度逐渐下降;随着插入深度的增大,分配器不均匀度先降低后增大,插入深度最优值为5 mm;随着质量流量的增大,腔体高度与插入深度的贡献逐渐增大,而腔体直径的贡献逐渐减小,表明分配均匀性对腔体直径的依赖程度降低;相对于基准案例,所得最优组合的不均匀度降低了6.6%~19.3%。该研究可为抑制气液两相流相分离和分配器结构设计提供理论基础及数据支撑。 展开更多
关键词 分配器 气液两相流 不均匀度 敏感性分析 参数优化
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镍基催化剂上2-甲基呋喃气相加氢:载体的影响 被引量:4
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作者 张炜 王金鼎 +3 位作者 张金玉 王金山 张雅静 王康军 《分子催化(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期331-341,共11页
2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)是一种重要的新型绿色溶剂,可以由生物质衍生物2-甲基呋喃(2-MF)催化加氢制备.采用浸渍法制备了负载型镍基催化剂(Ni/SiO_(2)、Ni/ZSM-5和Ni/MgO),并对其与2-MF气相加氢制备2-MTHF的性能进行研究,以考察载体性质... 2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)是一种重要的新型绿色溶剂,可以由生物质衍生物2-甲基呋喃(2-MF)催化加氢制备.采用浸渍法制备了负载型镍基催化剂(Ni/SiO_(2)、Ni/ZSM-5和Ni/MgO),并对其与2-MF气相加氢制备2-MTHF的性能进行研究,以考察载体性质对催化剂性能的影响.通过N_(2)等温吸附-脱附、XRD、H2-TPR、NH3-TPD、Py-IR和TEM等手段对催化剂进行了表征.研究结果表明,催化剂活性顺序为Ni/SiO_(2)>Ni/ZSM-5>Ni/MgO,SiO_(2)载体具有较大的比表面积和孔径,能够提高Ni物种的分散度,降低Ni的晶粒尺寸,从而提高催化剂的活性;MgO载体比表面积小且与Ni形成MgNiO_(2)物种,较难还原,只能提供少量的活性位Ni,催化剂的活性比较低.催化剂酸量对2-MTHF选择性影响较大,酸量顺序为Ni/MgO<Ni/SiO_(2)<Ni/ZSM-5,Ni/MgO催化剂表面酸量少,对2-MTHF选择性较高;Ni/ZSM-5催化剂具备最多的酸量,副产物增多,降低了2-MTHF的选择性.SiO_(2)负载的催化剂比表面积、孔容、孔径较大,酸量适中,表现出最优的催化性能,2-MF转化率为97.4%,2-MTHF选择性为98.4%. 展开更多
关键词 2-甲基呋喃 2-甲基四氢呋喃 气相加氢 载体
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蒸汽诱导相分离法制备PVDF多孔膜及其膜蒸馏性能研究
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作者 马忠 陈晓蓉 +5 位作者 彭艳 蒋帅 刘鑫如 周守勇 李梅生 赵宜江 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期56-62,共7页
制备具有优异抗润湿性能的膜蒸馏(MD)用膜是膜分离领域的一个挑战.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,1,2-丙二醇为添加剂,采用蒸汽诱导相分离法(VIPS)制备了高疏水性PVDF多孔膜.考察了暴露时间、相对湿度以... 制备具有优异抗润湿性能的膜蒸馏(MD)用膜是膜分离领域的一个挑战.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,1,2-丙二醇为添加剂,采用蒸汽诱导相分离法(VIPS)制备了高疏水性PVDF多孔膜.考察了暴露时间、相对湿度以及蒸汽温度等工艺参数对PVDF多孔膜结构与性能的影响.结果表明,当暴露时间为1 min,相对湿度为85%,蒸汽温度为60℃时,PVDF多孔膜表面呈现出微/纳米分级结构,静态水接触角为141°,孔隙率约为78%.在使用含有表面活性剂的盐溶液作为进料液的DCMD实验中,所制备的PVDF疏水膜表现出20 L/(m^(2)·h)的稳定水通量和接近100%的盐截留率. 展开更多
关键词 膜蒸馏 聚偏氟乙烯 蒸汽诱导相分离 膜结构 膜润湿
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5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮物性及汽液相平衡
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作者 徐丽君 李祥 +3 位作者 李辉 刘龙 张延强 姜仁政 《中国科学院大学学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期461-467,共7页
测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联... 测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联,回归得到二元交互参数。实验结果通过热力学一致性检查。该研究不仅补充了汽液相平衡数据库,也为5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮的分离提供热力学数据。 展开更多
关键词 5-氯-2-戊酮 环丙基甲基酮 物性 汽液相平衡 Aspen模拟
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超长重力热管启动特性
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作者 王宾 陈娟雯 +2 位作者 黄文博 党鹏飞 蒋方明 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4501-4512,共12页
超长重力热管作为一种新型单井换热技术,在地热资源的开发利用上具有广阔的应用前景。热管的快速启动是高效稳定运行的基础,然而,目前对超长重力热管启动特性的研究仍处于起步阶段。利用长40 m、内直径为7 mm、长径比为5714的水工质超... 超长重力热管作为一种新型单井换热技术,在地热资源的开发利用上具有广阔的应用前景。热管的快速启动是高效稳定运行的基础,然而,目前对超长重力热管启动特性的研究仍处于起步阶段。利用长40 m、内直径为7 mm、长径比为5714的水工质超长重力热管可视化实验平台,研究了超长重力热管的启动过程,并分析其影响因素。结果表明,热管的启动形式随加热功率和注液高度的变化,主要分为温度渐变型、平稳过渡型以及温度突变型。随着加热功率从100W增大到500W,管内气液相变速率提高,启动温度从约43.5℃升高至81.4℃,热管启动时间总体减少约51%;当功率从200W增至300W时,管内开始出现明显的间歇沸腾现象,气液逆流阻力增大,热管启动时间不减反增;加热功率继续增大后,启动时间减少。在固定加热功率条件(300W)下,随着注液高度从6 m增大到15 m,热管启动时间从6455 s先减少到3354 s后增加到4575 s,且当注液高度为9 m时,热管启动时间最短(3354s)。当注液高度为3m,加热功率增大至300W时,出现大量冷凝液被卷携至绝热段上方和冷凝段的现象,导致蒸发段局部干涸,热管难以稳定运行,最终启动失败。实验进一步发现,在相同的加热功率和注液高度条件下,缩短热管蒸发段长度可有效减少启动时间(减少约56%),提高启动温度,使蒸发段温度变化更加平稳。 展开更多
关键词 超长重力热管 气液两相流 启动特性 地热能 可视化
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