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Mixed convective heat and mass transfer analysis for peristaltic transport in an asymmetric channel with Soret and Dufour effects 被引量:5
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作者 F.M.Abbasi A.Alsaedi T.Hayat 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第12期4585-4591,共7页
The present investigation addresses the simultaneous effects of heat and mass transfer in the mixed convection peristaltic flow of viscous fluid in an asymmetric channel. The channel walls exhibit the convective bound... The present investigation addresses the simultaneous effects of heat and mass transfer in the mixed convection peristaltic flow of viscous fluid in an asymmetric channel. The channel walls exhibit the convective boundary conditions. In addition, the effects due to Soret and Dufour are taken into consideration. Resulting problems are solved for the series solutions. Numerical values of heat and mass transfer rates are displayed and studied. Results indicate that the concentration and temperature of the fluid increase whereas the mass transfer rate at the wall decreases with increase of the mass transfer Biot number. Furthermore, it is observed that the temperature decreases with the increase of the heat transfer Biot number. 展开更多
关键词 peristaltic transport heat and mass transfer Soret and Dufour effects convective boundary conditions
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粗糙表面非极性辐射器近场热光伏系统性能
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作者 李松 赵军明 刘林华 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期293-301,共9页
研究粗糙表面效应对由非极性辐射器石墨以及砷化铟(In As)电池构成的近场热光伏系统性能的影响,分析其中的系统性能与辐射换热过程、光电转换过程的量化关系。针对辐射换热过程,利用等效多层近似法以及涨落电动力学求得不同粗糙度下的... 研究粗糙表面效应对由非极性辐射器石墨以及砷化铟(In As)电池构成的近场热光伏系统性能的影响,分析其中的系统性能与辐射换热过程、光电转换过程的量化关系。针对辐射换热过程,利用等效多层近似法以及涨落电动力学求得不同粗糙度下的辐射换热量。对于光电转换过程,使用解析近似法获得系统的功率密度及效率。分析表明,一定的表面粗糙度可提升系统的性能,在50~200 nm的平均距离下,5 nm以内的粗糙度最多能提升10.7%的功率密度以及1.5%的效率。 展开更多
关键词 近场辐射换热 粗糙表面 近场热光伏 有效介质理论
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聚丙烯纤维混凝土高温传热性能多尺度计算模型
3
作者 陈猛 杨新明 +1 位作者 王瑜婷 张通 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期111-117,共7页
聚丙烯纤维被广泛应用于高性能水泥基材料中以减轻结构的高温损伤,但是其高温传热参数的计算与预测仍缺乏有效的模型.基于复合材料均一化方法,提出了聚丙烯纤维混凝土高温传热性能的精细化多尺度计算模型,充分考虑了聚丙烯纤维高温下的... 聚丙烯纤维被广泛应用于高性能水泥基材料中以减轻结构的高温损伤,但是其高温传热参数的计算与预测仍缺乏有效的模型.基于复合材料均一化方法,提出了聚丙烯纤维混凝土高温传热性能的精细化多尺度计算模型,充分考虑了聚丙烯纤维高温下的体积变化以及纤维熔化后的松弛效应对混凝土导热系数的影响.基于试验结果的验证可知,提出的计算模型可以很好地预测聚丙烯纤维混凝土高温下的传热性能.此外,通过模型参数敏感性分析,发现聚丙烯纤维的传热性能和纤维形状对等效导热系数的影响不大,而纤维掺量是影响等效导热系数的主要因素.分析结果对于纤维混凝土的传热性能设计有一定的参考价值. 展开更多
关键词 纤维混凝土 传热性能 高温 均一化方法 松弛效应
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面向压缩空气储能的气-水直接接触换热特性 被引量:1
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作者 王光磊 刘晓玲 +1 位作者 徐震 李琳 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1595-1603,共9页
为提高压缩空气储能系统效率,提出将直接接触换热器用作再热器以充分利用系统压缩热。利用加压湿化器实验系统和空气-水体系,研究了加压条件下基于泡沫陶瓷板波纹填料的直接接触换热过程,分析了填料液泛特性,以及操作压力、水气比、进... 为提高压缩空气储能系统效率,提出将直接接触换热器用作再热器以充分利用系统压缩热。利用加压湿化器实验系统和空气-水体系,研究了加压条件下基于泡沫陶瓷板波纹填料的直接接触换热过程,分析了填料液泛特性,以及操作压力、水气比、进口水温、进口空气比焓等参数对体积传质系数和效能的影响。结果表明,填料体积传质系数随水气比增加呈增大趋势,随进口水温的升高呈减小趋势,而效能随水气比的增加呈减小趋势,随进口水温升高呈增大趋势。进口空气比焓对直接接触换热过程的影响较小。对压缩空气储能系统,直接接触换热工艺设计时,水气比宜取为1.0~1.2,操作压力宜取为0.3~0.4 MPa。 展开更多
关键词 压缩空气储能 直接接触换热 填料 传热传质 效能
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计及传热效应的配电网弧光接地故障模型及混合消弧方法研究
5
作者 蒋冲 范必双 +3 位作者 徐向前 黄芸红 王文 喻锟 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第15期1-12,共12页
配电网弧光接地故障(arc grounding faults,AGF)易引发保护拒动与次生灾害。现有模型因忽略接地介质击穿与电弧传热效应,难以准确表征弧光高阻接地故障(arc high-resistance grounding faults,AHGF)的动态特性,且传统消弧方法存在高阻... 配电网弧光接地故障(arc grounding faults,AGF)易引发保护拒动与次生灾害。现有模型因忽略接地介质击穿与电弧传热效应,难以准确表征弧光高阻接地故障(arc high-resistance grounding faults,AHGF)的动态特性,且传统消弧方法存在高阻工况适应性差的缺陷。为此,首先提出一种计及传热效应的配电网AGF故障模型及混合消弧方法,建立融合介质击穿特性与电阻率温变模型的接地电阻模型。然后,构建变尺寸Mayr-Cassie电弧传热耦合模型,设计无源消弧与有源消弧串联的混合消弧拓扑,降低有源消弧的有功功率占比。最后,基于MATLAB/Simulink仿真与白桦、红土、混凝土3类典型接地介质的真型配电网AGF故障实验结果表明:所提AGF模型能准确有效表征故障特性,其全周期电流波形相关系数达0.8734~0.9173。所提混合消弧方法能对各AHGF故障进行有效、可靠消弧。 展开更多
关键词 配电网 弧光接地故障 介质击穿 传热效应 混合消弧
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含盐膨润土导热性能的温度效应
6
作者 周殷康 阎长虹 +3 位作者 郑军 谢胜华 项国圣 刘全威 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1767-1774,共8页
含盐膨润土导热性能的温度效应对于核废料深地处置库设计至关重要。通过盐溶液对MX80膨润土粉进行盐化调湿处理,并基于热探针法测试了不同温度下含盐膨润土导热性能,并分析了不同温度下膨润土相对湿度随盐分特征的响应规律。结果表明:... 含盐膨润土导热性能的温度效应对于核废料深地处置库设计至关重要。通过盐溶液对MX80膨润土粉进行盐化调湿处理,并基于热探针法测试了不同温度下含盐膨润土导热性能,并分析了不同温度下膨润土相对湿度随盐分特征的响应规律。结果表明:含盐膨润土导热性能的温度效应与无盐膨润土相似,导热系数都随温度升高而增大,但温度对含盐膨润土导热性能的强化程度要弱于无盐膨润土;相同盐分类型下随浓度升高,含盐膨润土导热性能的温度效应快速弱化;相同盐分浓度下,不同盐分类型含盐膨润土导热性能的温度效应不同,呈现CaCl_(2)<NaCl<KCl。含盐膨润土导热性能温度效应的演化机理归因于盐分降低了土内相对湿度,部分抵消了温度通过水汽潜热传输对导热性能的贡献。 展开更多
关键词 含盐膨润土 导热性能 水汽潜热传输 温度效应 相对湿度
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刚性壁面附近传质传热双气泡的声空化效应
7
作者 韩海英 那仁满都拉 包乌日汗 《声学技术》 北大核心 2025年第3期343-350,共8页
为探究气泡的传质传热属性对刚性壁面附近双气泡空化效应的影响,利用修正的Keller-Miksis方程与NobleAbel-Stiffend-Gas状态方程相结合的新模型,研究了超声作用下刚性壁面附近的具有传质传热属性双气泡的空化效应,并与没有传质传热属性... 为探究气泡的传质传热属性对刚性壁面附近双气泡空化效应的影响,利用修正的Keller-Miksis方程与NobleAbel-Stiffend-Gas状态方程相结合的新模型,研究了超声作用下刚性壁面附近的具有传质传热属性双气泡的空化效应,并与没有传质传热属性双气泡的空化效应进行了比较。结果表明,无论双气泡之间有无耦合作用,有传质传热的大小气泡的最大膨胀半径都变大、溃灭时间都变长,大小气泡随壁面距离变化压缩比都变小;对比双气泡溃灭速度随壁面距离的变化发现,无论双气泡之间有无耦合作用,有传质传热的小气泡的溃灭速度大于没有传质传热的小气泡的溃灭速度,而有传质传热的大气泡的溃灭速度小于没有传质传热的大气泡的溃灭速度;对比双气泡射流速度随归一化距离的变化发现,有和没有传质传热的两种气泡射流速度的差别较小,表明气泡的传质传热性对射流速度的影响较小。对比双气泡的泡内温度随壁面距离的变化发现,无论双气泡之间有无耦合作用,有传质传热的大小气泡的泡内温度都低于没有传质传热的大小气泡的泡内温度。 展开更多
关键词 空化气泡 刚性壁面 传质传热属性 声空化效应
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船用燃机叶片矩阵肋与射流协同冷却性能研究
8
作者 李邢伟 李杰 +1 位作者 俞滨烨 卜诗 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期107-114,共8页
为了进一步提高涡轮叶片的内部冷却性能,对基于矩阵肋的双层壁单元进行研究。通过搭建双气路的实验台测量了3种不同孔位置下外腔靶面的传热,并使用经验证过的湍流模型(SST k-w)分析射流孔不同位置(1/4S:靠近肋侧壁、1/2S:子通道中心、3/... 为了进一步提高涡轮叶片的内部冷却性能,对基于矩阵肋的双层壁单元进行研究。通过搭建双气路的实验台测量了3种不同孔位置下外腔靶面的传热,并使用经验证过的湍流模型(SST k-w)分析射流孔不同位置(1/4S:靠近肋侧壁、1/2S:子通道中心、3/4S:子通道中心线与肋侧壁之间)的传热影响。结果表明,位于矩阵子通道中心线(1/2S)的射流孔在2层(矩阵内腔和射流腔)之间传热效果最佳,且在2层中的强化传热系数高于6;内层矩阵通道和外层多孔射流之间形成了一种协同冷却,不仅增强了整体综合热效率,还提高了靶面冷却均匀性,有助于延长叶片的使用寿命。 展开更多
关键词 涡轮叶片 矩阵结构 射流冲击 强化传热 协同作用
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考虑屋顶光伏热效应的短期净负荷预测 被引量:2
9
作者 李芬 李雨欣 +3 位作者 王亚维 孙改平 刘蓉晖 屈爱芳 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第9期146-156,共11页
对于隔热性能差、表面积大的低层工业建筑,其屋顶光伏组件的遮阳保温效应会对建筑日负荷的大小、波动规律产生巨大影响。然而,净负荷预测的研究大多着眼于负荷与光伏的单一特征,鲜少考虑光伏对负荷的热效应。针对以上不足,文中以上海某... 对于隔热性能差、表面积大的低层工业建筑,其屋顶光伏组件的遮阳保温效应会对建筑日负荷的大小、波动规律产生巨大影响。然而,净负荷预测的研究大多着眼于负荷与光伏的单一特征,鲜少考虑光伏对负荷的热效应。针对以上不足,文中以上海某地工业建筑作为研究对象,通过热平衡法构建光伏-屋顶集成传热模型,对光伏屋顶全年热效应进行计算,并通过相关性分析验证了逐时传热量、光伏电池温度分别与负荷、光伏出力具有较强的相关性。随后,为更准确地提取负荷的行为特征,文中基于传热量的波形特征对各个季节的日负荷进行聚类分析。最后,以传热特征作为输入要素,双向长短期记忆网络作为预测算法,提出一种考虑屋顶光伏热效应的短期净负荷预测方法,对该建筑各个季节的净负荷数据进行预测建模计算和误差分析,并使用长短期记忆网络-注意力机制、长短期记忆网络与极限学习机进行横向对比。结果表明,所提方法能够显著提升净负荷的预测精度。 展开更多
关键词 建筑能耗 屋顶光伏 热效应 传热模型 负荷预测
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不同节流工质下叠层微通道分布式节流制冷器性能研究
10
作者 佘海龙 胡光忠 +3 位作者 崔晓钰 柳忠彬 彭帝 李航 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4017-4029,共13页
针对目前微通道节流制冷器通道数量少、制冷量小的特点,研究开发了一款多层、多流道并行印刷电路板式微通道节流制冷器。该制冷器内不同截面尺寸的微槽道相搭配以实现不同功能,在当量直径为0.46 mm的换热通道内回热预冷,在当量直径0.12... 针对目前微通道节流制冷器通道数量少、制冷量小的特点,研究开发了一款多层、多流道并行印刷电路板式微通道节流制冷器。该制冷器内不同截面尺寸的微槽道相搭配以实现不同功能,在当量直径为0.46 mm的换热通道内回热预冷,在当量直径0.12 mm的节流通道内分布式节流降温与回热预冷耦合。以氩气为工质,分析2.01~8.02 MPa不同入口压力下制冷器的制冷性能。结果表明,各工况下,回热装置换热较充分,分布式节流部件具有显著的降温能力。当入口压力为8.02 MPa时,可达到158.5 K的最低温度,回热段与节流段温降梯度分别达到0.79和1.04 K/mm;当入口压力为6.00 MPa时,冷端温度为196.7 K,并伴随有2.73 W的寄生制冷量;在219.8 K的冷端温度下具有6.08 W的总制冷量,相较于相似特征尺寸的节流制冷器,有了显著提高。对比氩气和氮气在微通道节流制冷器中的实验结果,氩气所能达到的冷端温度总是低于相似工况下的氮气;但在相同出口压力下,氮气具有达到更低极限温度的潜力。另外,通过J-T效应分析分布式节流的运行特征,换热与J-T效应的耦合作用,热力和传热过程有不同规律,相较于绝热节流,节流过程系统完成度更高,J-T效率增加,可以缓解节流前预冷机构的换热压力。 展开更多
关键词 微通道 节流制冷 Joule-Thomson效应 传热 流体动力学
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功能复合材料中微结构与本征热扩散耦合驱动的协同优化
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作者 刘向宇 刘梦 +2 位作者 许家哲 艾青 帅永 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期59-66,共8页
针对传统单一尺度优化范式在填料拓扑调控机制、分子有序度耦合效应及跨尺度协同作用方面的理论缺失,通过“填料拓扑设计-分子有序排列-密度协调”多级协同策略,研究填料拓扑设计与树脂基体改性对环氧树脂基复合材料导热性能的协同调控... 针对传统单一尺度优化范式在填料拓扑调控机制、分子有序度耦合效应及跨尺度协同作用方面的理论缺失,通过“填料拓扑设计-分子有序排列-密度协调”多级协同策略,研究填料拓扑设计与树脂基体改性对环氧树脂基复合材料导热性能的协同调控机制。基于有限元均匀化理论构建纤维、片状及椭球体模型,揭示填料体积分数、长径比及空间取向对传热网络的调控规律。结合反向非平衡分子动力学(RNEMD)方法,提出通过分子有序排列与密度诱导非键相互作用协同提升树脂本征热导率的新策略。结果表明:片状填料(体积分数25%)的有效导热系数(ETC)达4.2 W/(m·K);有序交联结构与密度诱导非键相互作用增强(非键能占比60%)使树脂本征热导率从0.3 W/(m·K)提升至2.85 W/(m·K)。多尺度协同分析显示,掺杂有序交联体系在25%填充与密度增强耦合作用下,ETC突破6.8 W/(m·K),密度协同效应(ρ>1.5 g/cm^(3))使热流密度标准差降低64%。研究建立的跨尺度模拟框架揭示了传热网络构建与分子有序排列的定量关联,为设计高导热复合材料提供了理论新范式。 展开更多
关键词 环氧树脂 拓扑结构 分子动力学 有效导热系数 传热网络
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全气膜涡轮导向叶片表面换热和冷却特性实验研究
12
作者 黄敬军 姚春意 朱惠人 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第6期441-448,共8页
为研究全气膜涡轮导向叶片表面换热冷却特性,在低速叶栅风洞中进行了实验测量,通过压力敏感漆技术和瞬态液晶测温技术获得了冷气流量比、主流湍流度和主流雷诺数对叶片表面冷却效率和换热系数的影响。基于叶片弦长的叶栅进口雷诺数范围... 为研究全气膜涡轮导向叶片表面换热冷却特性,在低速叶栅风洞中进行了实验测量,通过压力敏感漆技术和瞬态液晶测温技术获得了冷气流量比、主流湍流度和主流雷诺数对叶片表面冷却效率和换热系数的影响。基于叶片弦长的叶栅进口雷诺数范围为1.0×10^(5)~2.0×10^(5),冷气质量流量比范围为6.48%~12.03%,主流湍流度范围为0.5%~14.4%。实验结果表明,对于冷却特性而言,流量比增大后,前缘和压力面冷却效率有所提高,而吸力面有所降低,主流湍流度和主流雷诺数影响较小,而对于换热特性而言,提高雷诺数或流量比都显著增强了叶片表面换热系数,而主流湍流度对换热影响较小。 展开更多
关键词 换热系数 冷却效率 质量流量比 主流湍流度 瞬态液晶 压力敏感漆
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标准铂电阻温度计在介质中的自热效应及测量方法
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作者 任建平 李婷 +1 位作者 刁福广 孙建平 《计量学报》 北大核心 2025年第5期667-672,共6页
针对恒温槽等环境下难以实现标准铂电阻温度计准确测量的问题,提出了基于比较法和重复测量的适用于波动介质的标准铂电阻温度计自热效应的测量方法,并比较了不同介质对温度计自热效应的影响。结果表明,基于比较法和50次以上重复测量的... 针对恒温槽等环境下难以实现标准铂电阻温度计准确测量的问题,提出了基于比较法和重复测量的适用于波动介质的标准铂电阻温度计自热效应的测量方法,并比较了不同介质对温度计自热效应的影响。结果表明,基于比较法和50次以上重复测量的方法可以有效减小温度波动对测量自热效应的影响;标准铂电阻温度计在常用介质中自热效应普遍达到了1.0 mK以上,显著影响了标准铂电阻温度计在量值传递中的准确性,因此,标准铂电阻温度计在量值传递中进行自热效应准确测量并进行修正是必要的。 展开更多
关键词 温度计量 标准铂电阻温度计 自热效应 恒温槽 量值传递
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考虑液滴动态行为的亲-疏水复合结构表面冷凝特性影响因素分析
14
作者 陈科拯 高蓬辉 +1 位作者 焉富春 程博 《化工学报》 北大核心 2025年第8期3976-3989,共14页
为了揭示亲-疏水复合结构表面对冷凝传热的增强作用和冷凝液滴的动态行为的影响,在滴状冷凝(dropwise condensation,DWC)和膜态冷凝(filmwise condensation,FWC)理论的基础上,结合冷凝液滴成核、合并、脱离和滑动清扫效应,建立了亲-疏... 为了揭示亲-疏水复合结构表面对冷凝传热的增强作用和冷凝液滴的动态行为的影响,在滴状冷凝(dropwise condensation,DWC)和膜态冷凝(filmwise condensation,FWC)理论的基础上,结合冷凝液滴成核、合并、脱离和滑动清扫效应,建立了亲-疏水复合表面蒸汽冷凝传热特性试验系统和数学模型,分析了不同表面结构尺寸、蒸汽温度和过冷度下,液滴动态行为对冷凝传热特性的影响。复合表面圆形疏水区直径为W_(DWC),亲水通道间隔为W_(FWC)。结果表明,在不同条件下,冷凝系数随W_(DWC)的增大先提高后减小,有唯一W_(DWC)与W_(FWC)对应,使得冷凝系数达到最高。并且,最佳W_(DWC)仅受W_(FWC)的影响明显,对其他因素的影响不敏感。复合表面加速了液滴的脱离,在接触角110°,过冷度为5℃,饱和蒸汽温度为70℃的工况下,最佳结构尺寸(W_(DWC)=1.5 mm,W_(FWC)=0.5 mm)相比完全疏水表面冷凝系数提高71.4%。 展开更多
关键词 亲-疏水复合表面 液滴脱离 合并 滑动清扫效应 凝结 传热传质
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基于空气幕冷却的涡轮端壁改进冷却结构的高温数值验证
15
作者 蔡海扬 吴航 +1 位作者 杨星 丰镇平 《推进技术》 北大核心 2025年第1期172-183,共12页
叶栅端壁是航空发动机高压涡轮中流动结构与传热冷却特征最为复杂的区域之一。为提高采用轴向气膜冷却孔布局的原型涡轮端壁的综合冷却性能,本文依据各区域的流场结构和热负荷特性有针对性地进行局部高效气膜冷却强化设计,包括应用端壁... 叶栅端壁是航空发动机高压涡轮中流动结构与传热冷却特征最为复杂的区域之一。为提高采用轴向气膜冷却孔布局的原型涡轮端壁的综合冷却性能,本文依据各区域的流场结构和热负荷特性有针对性地进行局部高效气膜冷却强化设计,包括应用端壁通道进口空气幕冷却、扇形气膜孔以及等马赫数线优化布局等方法,使得冷气可以克服横流和二次流的影响,冷气附壁性和覆盖面积大幅提升。本文采用数值模拟方法在某型航空发动机高压涡轮真实进口条件下,验证了端壁改进冷却设计的耦合换热特性。与端壁原型冷却设计相比,在相同冷气消耗量下,端壁改进冷却设计在涡轮真实平均进口温度2150 K下实现了更低且更均匀的金属温度分布,有效消除了原型冷却设计中存在的局部高温热斑,端壁面积平均综合冷却有效度提升了14.2%。叶栅气动分析表明,端壁改进冷却设计还可以降低叶栅出口总压损失,改善叶栅气动性能。冷气流线分布规律表明,空气幕冷却在端壁应用中表现出良好的冷却性能;当空气幕冷气吹风比达到1.85时,可以克服端壁附近涡系的影响而达到尾缘区域形成冷却,并削弱二次流对压力面侧气膜冷却的不利影响;但当空气幕冷气吹风比达到2.12时则会由于过大的射流动量而脱离端壁表面,从而损失部分冷却效果,因此需要合理分配冷气用量。 展开更多
关键词 涡轮端壁 耦合换热 气膜冷却 空气幕冷却 综合冷却有效度
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花瓣螺纹通道内超临界压力正癸烷换热数值研究
16
作者 王彦红 黄帅岭 +1 位作者 东明 李雨健 《推进技术》 北大核心 2025年第5期219-230,共12页
为了提升空气-燃料换热器的换热性能,进行了花瓣螺纹通道内超临界正癸烷换热数值研究。探究了正癸烷压力和通道花瓣数目对流动方向和花瓣周向换热的影响。通过温度场、速度场、湍动能、湍流耗散率阐述了旋流换热问题,通过螺旋强度和相... 为了提升空气-燃料换热器的换热性能,进行了花瓣螺纹通道内超临界正癸烷换热数值研究。探究了正癸烷压力和通道花瓣数目对流动方向和花瓣周向换热的影响。通过温度场、速度场、湍动能、湍流耗散率阐述了旋流换热问题,通过螺旋强度和相对二次流强度定量表征了旋流作用和二次流的影响。基于斯坦顿数和综合换热系数评价了花瓣螺纹通道的增强换热问题。建立了花瓣螺纹通道超临界正癸烷换热关联式。结果表明:花瓣螺纹通道旋流效应减薄了类气膜层,传热恶化减弱,相比圆通道换热性能更好,综合换热系数处于1.05~1.78。正癸烷压力越高,旋流越强,传热恶化越弱,花瓣内热边界层越均匀,综合换热性能越好。通道花瓣数目越多,旋流越强,传热恶化越延后,花瓣内热边界层越均匀,综合换热性能越好。 展开更多
关键词 空气-燃料换热器 花瓣截面 螺纹通道 超临界 正癸烷 传热恶化 旋流效应 二次流
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超临界CO_(2)管道泄放过程管内减压行为研究进展
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作者 张文辉 邢晓凯 +5 位作者 庞新宇 巫美静 张宇 穆春宇 谢余萱 刘然 《化工进展》 北大核心 2025年第11期6627-6641,共15页
超临界CO_(2)管道泄放时管内介质会发生闪蒸,属于含相变的两相流动行为,这一复杂过程受非平衡相变、流动沸腾传热及临界流动等多因素的影响。在焦耳-汤姆逊效应和相变潜热的作用下,超临界CO_(2)管道泄放过程中管内可能出现低温问题,会... 超临界CO_(2)管道泄放时管内介质会发生闪蒸,属于含相变的两相流动行为,这一复杂过程受非平衡相变、流动沸腾传热及临界流动等多因素的影响。在焦耳-汤姆逊效应和相变潜热的作用下,超临界CO_(2)管道泄放过程中管内可能出现低温问题,会诱发管道脆断或形成冰堵,这是限制CO_(2)安全泄放的关键问题之一。本文从实验研究、数值模拟和理论分析等角度综述了超临界CO_(2)管道泄放时管内减压过程的研究进展,系统地梳理了该过程中管内CO_(2)的相态、温度及压力的变化规律,分析了实验研究和数值模拟中存在的不足之处,归纳了影响建立CO_(2)减压过程数学模型的关键因素,重点阐述了非平衡相变和流动沸腾传热对该过程的影响,展望了亟待开展的研究内容,包括高频温度传感器应用的必要性、爆破片和阀门泄放的差异性分析、管周向上不同位置泄放的差异性分析、CO_(2)的非均相成核和流动沸腾传热机理研究、减压波传播特性、超临界CO_(2)管道泄放二维流动与传热模型以及相关工程应用研究。 展开更多
关键词 超临界CO_(2)管道 减压 数值模拟 非平衡效应 流动沸腾传热
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帕尔贴效应对热电发电系统输出影响的数值研究
18
作者 陈杰 汪若尘 +1 位作者 丁仁凯 罗丁 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期771-780,共10页
为揭示帕尔贴效应对热电发电系统传热和输出性能的影响,构建热电发电系统的三维流热电多物理场耦合数值模型,采用数值仿真方法分别研究强化传热器件、外部负载电阻和热流体参数三个因素变化下,有无帕尔贴效应对系统传热和输出的影响。... 为揭示帕尔贴效应对热电发电系统传热和输出性能的影响,构建热电发电系统的三维流热电多物理场耦合数值模型,采用数值仿真方法分别研究强化传热器件、外部负载电阻和热流体参数三个因素变化下,有无帕尔贴效应对系统传热和输出的影响。研究结果表明:在相同边界条件下,在有强化传热器件时,帕尔贴效应会导致热电发电模块两端温差降低4.1%,而在无强化传热器件时,帕尔贴效应会导致热电发电模块两端温差降低5.4%,说明无强化传热器件会加大帕尔贴效应对系统传热的影响程度;外部负载电阻的增加会降低帕尔贴效应对系统传热的影响程度,从而导致系统最大输出功率点处的负载电阻会稍大于内阻;帕尔贴效应对热电发电系统传热和输出的影响程度会随热流体质量流量的增加而减弱,基本不会随热流体温度的变化而变化。 展开更多
关键词 热电发电系统 帕尔贴效应 多物理场数值模型 传热 输出性能
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多孔介质扰流柱对双层壁冷却系统性能影响的数值研究
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作者 王一 汪翔宇 +2 位作者 李家龙 胡青松 丰镇平 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期61-72,共12页
为了提升双层壁冷却系统性能并强化系统的冷却优势,将双层壁冷却系统的实体扰流柱结构替换为多孔介质结构,采用气热耦合方法数值研究了多孔介质结构对双层壁冷却系统的提升性能,分析并对比了不同吹风比、扰流柱直径与扰流柱高度对多孔... 为了提升双层壁冷却系统性能并强化系统的冷却优势,将双层壁冷却系统的实体扰流柱结构替换为多孔介质结构,采用气热耦合方法数值研究了多孔介质结构对双层壁冷却系统的提升性能,分析并对比了不同吹风比、扰流柱直径与扰流柱高度对多孔介质结构和实体结构的流动及传热特性的影响规律。数值结果表明:对于多孔介质高渗透率结构,双层壁内、外壁面之间的速度和温度分布更加均匀;将实体扰流柱结构替换为多孔介质结构后,双层壁综合冷却有效度明显增大,面平均综合冷却有效度可提升3.08%~5.03%,而压力损失变化不大;随着多孔介质扰流柱直径的增大,综合冷却有效度呈现增大趋势,提升幅度为2.13%~3.03%;扰流柱高度对冷却性能的影响较为微弱。研究结果验证了多孔介质扰流柱在双层壁冷却系统中应用的可行性。 展开更多
关键词 气热耦合 双层壁冷却 多孔介质 扰流柱 综合冷却有效度
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不同供气冷却方案下箔片端面气膜密封传热及流场特性
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作者 邹银荣 陈源 +2 位作者 李运堂 王冰清 李孝禄 《润滑与密封》 北大核心 2025年第9期68-77,共10页
为降低高速工况下箔片端面气膜密封(CFFGS)热失效风险,提升密封运行稳定性,提出均压供气冷却方案和循环供气冷却方案。利用流体仿真软件,建立CFFGS热性能分析模型,考虑空气介质实际气体效应影响,对比分析未设置供气以及设置冷却方案情况... 为降低高速工况下箔片端面气膜密封(CFFGS)热失效风险,提升密封运行稳定性,提出均压供气冷却方案和循环供气冷却方案。利用流体仿真软件,建立CFFGS热性能分析模型,考虑空气介质实际气体效应影响,对比分析未设置供气以及设置冷却方案情况下CFFGS的传热和流场特性,研究不同工况和结构参数对CFFGS开启力、泄漏率及固体域平均温度、最高温度的影响。结果表明:在CFFGS密封端面上设置供气结构,不仅有助于提高密封开启力,同时还可降低端面温升;循环供气冷却方案虽开启力低于均压供气冷却方案,但由于流体在密封导流槽内可形成冷却回路,密封端面降温效果显著,且通过提高引流孔压力、增加引流孔数量、增大引流孔直径可进一步降低端面温升;循环供气冷却方案的CFFGS端面部分气体将从低压孔流出,相比均压供气冷却方案泄漏率更低。 展开更多
关键词 箔片端面气膜密封 传热特性 流场特性 冷却方案 实际气体效应
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