基于模板法合成的Al_(2)O_(3)/CeO_(2)改性复合CaO材料的储放热性能研究

1

作者 曹纯玉 闫君 赵长颖 《热力发电》 北大核心 2025年第10期31-40,共10页

热化学储热技术具有储热密度高、可实现季节性储热和长距离运输等优点,CaCO_(3)/CaO反应体系作为最有前景的热化学储热材料之一,随着储放热循环次数的增加会出现颗粒团聚、烧结等现象,导致材料逐渐失去活性。对此,采用模板法合成了分别... 热化学储热技术具有储热密度高、可实现季节性储热和长距离运输等优点,CaCO_(3)/CaO反应体系作为最有前景的热化学储热材料之一,随着储放热循环次数的增加会出现颗粒团聚、烧结等现象,导致材料逐渐失去活性。对此,采用模板法合成了分别掺杂Al_(2)O_(3)和CeO_(2)的复合Ca O材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和同步热分析仪(STA)等表征测试等手段,研究了材料的微观结构和化学掺杂对复合CaO材料循环稳定性的影响,分析了化学掺杂对复合CaO材料的放热反应温度区间的影响。结果表明:由模板法制备的CaO具有中空纤维状的微观结构,比CaCO_(3)直接分解得到的CaO的循环稳定性更优;当CaO与Al_(2)O_(3)的掺杂摩尔比为100.0:2.5(Ca:Al计)时,复合材料的循环稳定性最佳,经过30次储放热循环后,其有效转化率仅衰减了约7.1%(从0.70到0.65),放热能量密度为2057 kJ/kg;当CaO与CeO_(2)的掺杂摩尔比以Ca:Ce计为100.0:10.0时,复合材料的循环稳定性优于CaO;掺杂Al_(2)O_(3)会降低CaCO_(3)/CaO反应体系的放热反应起始温度,而CeO_(2)会升高放热反应的起始温度。 展开更多

关键词 热化学储热 模板法 材料改性 循环稳定性 放热反应温度区间

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基于拓扑优化的相变储热单元快速熔化传热结构设计

2

作者 谢鑫 薛新杰 赵长颖 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第10期4027-4036,共10页

相变储热是利用材料在相变时吸收/释放大量相变焓进行储/放热的储能技术,具有储能密度大、温度变化小、体积占用小等优势。本工作将拓扑优化与相变储热结合,以管壳式相变储热单元为研究对象,通过无量纲化控制方程建立了优化计算的数学模... 相变储热是利用材料在相变时吸收/释放大量相变焓进行储/放热的储能技术,具有储能密度大、温度变化小、体积占用小等优势。本工作将拓扑优化与相变储热结合,以管壳式相变储热单元为研究对象,通过无量纲化控制方程建立了优化计算的数学模型,讨论了材料热扩散率之比、Stefan数以及自然对流效应对肋片结构的影响。对拓扑优化结果进行几何重构,并与普通直肋结构和未经重构设计的优化结构进行数值模拟和比较分析。结果表明,自然对流效应对拓扑优化设计结果的影响显著,导热设计与对流设计表现出明显差异化的肋片结构。降低热扩散率之比或增大相变材料的Stefan数都能促进肋片结构的径向生长。对5种肋片结构的模拟结果表明,拓扑优化设计明显提升了储热单元的换热效率,对流设计使模型平均无量纲温度达到0.9的时间缩短了30.1%,材料完成相变所需时间缩短了50.8%。此外,导热设计和对流设计在不同的应用场景和储能目标下具有各自的优势,应根据实际需求选择。本工作对相变储热装置的优化设计提供了一定的参考。 展开更多

关键词 相变储热 拓扑优化 强化换热 数值模拟 肋片结构

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钛系金属氢化物储氢反应器的设计和吸放氢过程数值研究

3

作者 袁思哲 刘宇豪 赵长颖 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第10期3955-3967,共13页

钛系储氢合金因其高室温体积储氢密度、快速吸放氢响应、低吸放氢压力、资源丰富及优异的可逆性,成为储氢领域的重要研究方向。然而,目前针对钛系金属氢化物储氢反应器吸放氢速率调控机制的研究较为有限。为优化吸放氢性能,本工作设计... 钛系储氢合金因其高室温体积储氢密度、快速吸放氢响应、低吸放氢压力、资源丰富及优异的可逆性,成为储氢领域的重要研究方向。然而,目前针对钛系金属氢化物储氢反应器吸放氢速率调控机制的研究较为有限。为优化吸放氢性能,本工作设计了一种便于拆装和填料的高换热性能钛系金属氢化物储氢反应器,并基于压力-组成-温度(P-C-T)曲线拟合TiFe_(0.8)Mn_(0.2)的吸放氢动力学参数,建立了流动、传热和化学反应多物理场耦合的三维仿真模型,准确模拟了不同温度条件下的吸放氢动力学行为。基于该模型,本工作系统研究了氢气进出口压力、隔板间距、换热流体入口温度和流速等关键参数对吸放氢性能的影响。结果表明,在氢气进口压力为3 MPa、初始孔隙率为0.4、隔板间距为d、冷却流体量纲为1温度为0.083的条件下,饱和吸氢后反应器的体积储氢密度可达55.4 g/L,在量纲为1时间为0.219时金属氢化物反应分数达到0.95,具有较高的能量密度和反应速率;在氢气出口压力为0.3 MPa、隔板间距为d、加热流体无量纲温度为1的情况下,反应结束时放氢量达到饱和吸氢量的88.6%,量纲为1时间为1时放氢量为饱和吸氢量的84.8%,为大型储氢装置的设计提供了重要指导。 展开更多

关键词 反应动力学 数值模拟 储氢反应器 换热效率

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(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Mn_(1.2-x)Cr_(0.8)Ga_(x)合金的储氢性能研究

4

作者 杨斌 张勉恒 +1 位作者 赵长颖 龙霞 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第10期3666-3676,共11页

镓(Ga)作为一种与多种元素具有负混合焓的液态金属,能在温和条件下与多种金属形成高熵合金。本研究将Ga引入C14 Laves相高熵合金中,采用真空感应熔炼技术制备了(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Mn_(1.2-x)Cr_(0.8)Ga_(x)(x=0,0.1,0.2)合金。结... 镓(Ga)作为一种与多种元素具有负混合焓的液态金属,能在温和条件下与多种金属形成高熵合金。本研究将Ga引入C14 Laves相高熵合金中,采用真空感应熔炼技术制备了(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Mn_(1.2-x)Cr_(0.8)Ga_(x)(x=0,0.1,0.2)合金。结合理论计算与测试实验研究了Ga替代Mn对合金微观结构及储氢性能的影响。理论计算显示,Ga掺杂使合金的原子尺寸差异从7.54降至7.39、混合焓降至-9.17 kJ/mol,合金相稳定性提升。价电子浓度(VEC)分析表明合金在常温下具有高效储放氢能力。实验结果表明,合成的合金均具有单一的C14 Laves相结构,合金内各元素分布均匀。Ga对Mn的替代使晶胞体积从165.52Å^(3)增至167.25Å^(3)(1Å=0.1 nm),导致吸放氢平台压力和滞后因子大幅下降,合金动力学性能显著提升,90%最大储氢量的吸氢时间缩短至50 s内。(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Mn_(1.1)Cr_(0.8)Ga_(0.1)合金表现出最优的综合吸放氢性能,最大储氢量达1.81%(质量分数),293 K条件下吸放氢平台压力分别为0.9 MPa和0.86 MPa。该合金在30次吸放氢后容量保持率达96%,且晶胞仍保持单一C14 Laves相,循环性能优异。本研究揭示了Ga在高熵储氢合金中的作用机理,为Ga在储氢领域的应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 镓 储氢合金 储氢性能 C14 Laves相

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凝结换热器采用螺旋槽管的强化传热研究 被引量：29

5

作者 吴慧英 帅志明 周强泰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期626-630,共5页

引言 螺旋槽管具有轧制方便、传热系数高且抗结垢能力强等优点,因而越来越多地应用于石油、化工、电力等工业部门中.纵观螺旋槽管强化传热的研究发现:螺旋槽管管内强化传热的研究和应用已趋成熟和完善.然而由于实际工作的困难,有关螺旋... 引言 螺旋槽管具有轧制方便、传热系数高且抗结垢能力强等优点,因而越来越多地应用于石油、化工、电力等工业部门中.纵观螺旋槽管强化传热的研究发现:螺旋槽管管内强化传热的研究和应用已趋成熟和完善.然而由于实际工作的困难,有关螺旋槽管管外凝结换热的研究尚待深入.为此,本文对螺旋槽管凝结换热器进行了试验研究。 展开更多

关键词 螺旋槽管 凝结换热器 强化传热 换热器 传热

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液氮温区平板蒸发器环路热管实验研究 被引量：5

6

作者 张畅 谢荣建 +3 位作者 张添 鲁得浦 吴亦农 洪芳军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1211-1217,共7页

深低温环路热管是一种高效的深低温两相传热器件,未来可广泛应用于红外探测等空间项目的低温热控系统。为有效减小热管与热负荷间的接触热阻及热管的背向漏热,采用氧化锆作为毛细芯材料,研发了氮工质平板蒸发器环路热管,重点研究了热管... 深低温环路热管是一种高效的深低温两相传热器件,未来可广泛应用于红外探测等空间项目的低温热控系统。为有效减小热管与热负荷间的接触热阻及热管的背向漏热,采用氧化锆作为毛细芯材料,研发了氮工质平板蒸发器环路热管,重点研究了热管的自启动特性、传热性能以及在间歇性热负荷下的运行情况。结果表明:在无辅助情况下,液氮温区平板蒸发器环路热管自启动性能良好,可依靠工质扩散从室温迅速降温至液氮温区。环路热管能够在70~100 K温区稳定运行,热阻随运行温度和热负荷的上升而减小,最大传热功率为15 W,最小热阻为0. 8 K/W。在蒸发器间歇性加热的情况下,环路热管可以保持温度稳定,热响应迅速,无需二次降温。液氮温区平板蒸发器环路热管有效满足了空间低温光学系统的热控制系统的热传输需求。 展开更多

关键词 环路热管 液氮温区 平板蒸发器 传热性能 间歇运行

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基于相变蓄热和热电转换的低品位热能热/电联合回收实验研究 被引量：2

7

作者 姚元鹏 刘振宇 吴慧英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1318-1324,共7页

针对低品位热能回收，提出一种采用相变蓄热及热电转换技术以实现热能，电能联合回收利用的新方法，回收的热能用于加热连续供给的冷媒水并同时发电。搭建实验系统对其热／电回收性能进行实验研究，结果表明：综合相变材料（PCM）温度... 针对低品位热能回收，提出一种采用相变蓄热及热电转换技术以实现热能，电能联合回收利用的新方法，回收的热能用于加热连续供给的冷媒水并同时发电。搭建实验系统对其热／电回收性能进行实验研究，结果表明：综合相变材料（PCM）温度及温差变化曲线可较好地反映出系统的相变蓄热规律，冷媒水温升及热电转换量明显且存在由PCM相变效应引起的平稳变化段，占PCM主要相变阶段的16．7％。增加冷媒水流量及热电转换单元（TEM）数量会降低冷媒水温升、提高热电转换量。冷媒水流量、热源输入功率和TEM数量为影响热／电回收性能及蓄、放热时间比的主要因素。间歇性蓄、放热循环实验中冷媒水温升和热电回收功率分别稳定在6—13℃和0.020-0．085W，显示该文提出的热回收方法对间歇性热能回收具有较好的稳定性。 展开更多

关键词 相变蓄热 热电转换 热回收 低品位 冷媒 间歇性

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高炉冷却壁热表面传热系数的研究

8

作者 周伟国 徐迅 +1 位作者 吴俐俊 程惠尔 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期246-249,共4页

基于边界条件替代法建立了高炉冷却壁热表面与炉气问的传热系数计算模型．采用试验测量冷却壁温度场和温度场数值计算相结合的方法，确定了炉气温度为505～1248℃时炉气与冷却壁壁体及炉气与捣打料问的传热系数．理论分析了在炉气温度... 基于边界条件替代法建立了高炉冷却壁热表面与炉气问的传热系数计算模型．采用试验测量冷却壁温度场和温度场数值计算相结合的方法，确定了炉气温度为505～1248℃时炉气与冷却壁壁体及炉气与捣打料问的传热系数．理论分析了在炉气温度较高时炉气与捣打料间传热系数大于炉气与冷却壁壁体间传热系数的原因，从而改变了以往在冷却壁传热模型计算中冷却壁热表面传热系数只用一个综合传热系数的观点，两种传热系数的区分使传热数值计算精度更高． 展开更多

关键词 高炉 冷却壁 传热系数

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全玻璃真空管太阳能水蒸气集热系统实验研究 被引量：2

9

作者 李双双 刘振华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期778-781,共4页

设计了一种使用全真空玻璃集热管、简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和金属换热套管组合的中温太阳能水蒸气集热系统.系统由60个集热单元串联而成,每个集热单元包括简化CPC集热板、全真空玻璃集热管和换热套管三部分,在全真空... 设计了一种使用全真空玻璃集热管、简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和金属换热套管组合的中温太阳能水蒸气集热系统.系统由60个集热单元串联而成,每个集热单元包括简化CPC集热板、全真空玻璃集热管和换热套管三部分,在全真空玻璃集热管和换热套管之间填充了一种高导热性能固液混合型导热介质增强其导热性能.研究了系统的集热性能和天气条件、集热单元级数等不同工况对系统集热性能的影响.实验结果表明:该系统能够获得200℃的高温蒸汽,集热效率达到0.332,表现出优异的集热性能,是一种有工业应用前景的太阳能水蒸气集热器,为将该高温太阳能集热器用于更广阔的领域提供了设计基础. 展开更多

关键词 太阳能 水蒸气集热器 全玻璃真空管 换热套管

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基于相变技术的便携式储冷箱性能研究 被引量：3

10

作者 张文宇 赵长颖 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期145-157,共13页

在冷链运输末端温度失效问题普遍存在,本文基于相变技术设计了适用于-18℃以下的冷链末端运输的冷能储存箱。研究了储冷箱在环境温度、真空板厚度、相变材料的种类及其与真空板相对位置等参数变量影响下箱体的温度场特性和储冷性能,并... 在冷链运输末端温度失效问题普遍存在,本文基于相变技术设计了适用于-18℃以下的冷链末端运输的冷能储存箱。研究了储冷箱在环境温度、真空板厚度、相变材料的种类及其与真空板相对位置等参数变量影响下箱体的温度场特性和储冷性能,并对不同位置相变材料板单独存在时的储冷性能进行分析。结果表明:储冷箱有良好的抵抗外界温度变化的能力,且装配真空板时最大有效保冷时间延长至29.26 h,相变材料布置在真空板内侧时有效保冷时间延长54.3%。基于实际应用温度所研究的4种相变材料中,相变温度为-21.55℃的2-辛酮储冷性能最佳。对不同位置的相变材料板单独分析发现,底部板对储冷箱整体的储冷效果贡献最大,其单板保冷系数为0.454。 展开更多

关键词 冷藏单元 蓄冷 相变材料 性能系数

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基于相变储热的先进高温热泵储能单元的热力学分析 被引量：1

11

作者 肖振坤 陈珍 +2 位作者 杨壮 戚宏勋 闫君 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4330-4338,共9页

卡诺电池利用热力学循环将电能储存为热能,可灵活结合工业余热,实现冷、热、电的协同供应,从而提高可再生能源的渗透率。在此,本工作探讨了卡诺电池整合基于相变储热的壳管式热能存储的热力学性能,并从传热流体和储能介质之间温度变化... 卡诺电池利用热力学循环将电能储存为热能,可灵活结合工业余热,实现冷、热、电的协同供应,从而提高可再生能源的渗透率。在此,本工作探讨了卡诺电池整合基于相变储热的壳管式热能存储的热力学性能,并从传热流体和储能介质之间温度变化、累积存储/释放热量及[火用]量等方面研究了其广泛的热力学性能。此外,还对已建立的二维瞬态模型进行了无量纲分析,使结果更具通用性。结果表明,充电过程结束时,对应的出口温度可达0.83。设备的最大功率和平均功率分别可达1860 W和624.7 W。根据热力学第二定律,可以发现沿着流动方向,储存的[火用]依次减少,这也是由于大量的[火用]被储存在进口的PCM中,在放电时间t^(*)=0.93时,储能单元释放的[火用]量接近于0。 展开更多

关键词 储能 相变储热 数值模拟 热力学分析

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基于ANSYS的多极板电容传感器仿真研究 被引量：19

12

作者 牛刚 贾志海 王经 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期280-284,共5页

建立了多极板电容传感器的三维有限元仿真数学模型,运用AN SY S软件对不同结构的传感器进行了三维仿真计算,比较分析了无屏蔽电极、UM IST型和M ETC型三种结构的电容传感器中检测极板间的电位分布,研究了屏蔽电极长度M ETC型电容传感器... 建立了多极板电容传感器的三维有限元仿真数学模型,运用AN SY S软件对不同结构的传感器进行了三维仿真计算,比较分析了无屏蔽电极、UM IST型和M ETC型三种结构的电容传感器中检测极板间的电位分布,研究了屏蔽电极长度M ETC型电容传感器检测极板间电位分布的影响。计算了极板内置式和外置式电容传感器的满管、空管电容及其变化量。仿真研究结果为多极板电容传感器的结构设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 电容传感器 有限元 ANSYS 仿真计算

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不同工况下空间太阳电池翼的在轨热分析 被引量：10

13

作者 黄后学 刘振宇 +1 位作者 陈娅琪 吴慧英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期790-795,802,共7页

以空间飞行器太阳电池翼在轨运行期间的温度变化规律为对象,采用有限元软件I-DEASTMG建立电池翼的热性能分析模型,针对电池翼满负荷(100%发电)和半负荷(50%发电)2种工况进行在轨热流和温度场计算.计算中,将电池翼基板处理为正交各向异... 以空间飞行器太阳电池翼在轨运行期间的温度变化规律为对象,采用有限元软件I-DEASTMG建立电池翼的热性能分析模型,针对电池翼满负荷(100%发电)和半负荷(50%发电)2种工况进行在轨热流和温度场计算.计算中,将电池翼基板处理为正交各向异性材料,采用等效热阻法推导基板在不同方向的等效导热系数.结果表明,当飞行器在轨绕地球飞行第5个周期后,太阳电池翼温度场呈现出周期性变化特征;与满负荷工况相比,半负荷工况下电池翼表面温度的变化范围较大;电池翼从阳光区进入阴影区时,其厚度方向的瞬态温差及其随时间的变化率达到最大值,且在半负荷工况下,电池翼沿厚度方向的最大瞬态温差及其随时间的变化率均大于满负荷工况. 展开更多

关键词 太阳电池翼 半负荷发电工况 等效导热系数 温度场

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多孔介质在高温相变蓄热中的强化换热 被引量：17

14

作者 吴志根 赵长颖 顾清之 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期119-122,共4页

采用实验方法,验证了金属泡沫、膨胀石墨在高温蓄热系统中强化换热的作用。实验结果表明,在250～290℃之间,金属泡沫多孔材料能够提高纯硝酸钠的换热率2.1倍。由于多孔材料严重抑制了自然对流,在液相加热阶段,硝酸钠与多孔材料混合物的... 采用实验方法,验证了金属泡沫、膨胀石墨在高温蓄热系统中强化换热的作用。实验结果表明,在250～290℃之间,金属泡沫多孔材料能够提高纯硝酸钠的换热率2.1倍。由于多孔材料严重抑制了自然对流,在液相加热阶段,硝酸钠与多孔材料混合物的换热率不高于纯硝酸钠的一半。通过比较底部加热和顶部加热两种加热方式下蓄热系统的换热性能,进一步揭示了多孔材料对自然对流的影响。 展开更多

关键词 相变材料 硝酸钠 金属泡沫 膨胀石墨

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相变材料接触熔化的研究 被引量：7

15

作者 陈文振 孙丰瑞 +1 位作者 杨强生 程尚模 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期446-460,共15页

对有关相变材料接触熔化的研究成果进行了全面的综述,内容包括:封闭空间的接触熔化、围绕热源的接触熔化、滑动接触熔化、滚动接触熔化、冰的压力熔化、接触熔化的量级分析与修正、由液体边界层内的热扩散引起的熔化、不连续接触点上熔... 对有关相变材料接触熔化的研究成果进行了全面的综述,内容包括:封闭空间的接触熔化、围绕热源的接触熔化、滑动接触熔化、滚动接触熔化、冰的压力熔化、接触熔化的量级分析与修正、由液体边界层内的热扩散引起的熔化、不连续接触点上熔化与润滑、固体内部传热的影响、玻璃的软化与接触熔化. 展开更多

关键词 相变材料 接触熔化 相变现象 运动边界 温差驱动 热能储存系统 传热学

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高温金属熔液在旋转多孔介质内的渗流传热过程 被引量：7

16

作者 胡国新 田芩蔚 王国祥 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期705-710,共6页

针对转动坐标系中铝熔液在SiC多孔介质内的流动传热现象 ,考虑离心力对渗流传热过程的影响 ,采用局部非热平衡假设建立多孔介质渗流传热数理模型 ,研究不同工况下流体的流速、压力损失及铝熔液和多孔介质的温度变化 .计算结果表明 :在... 针对转动坐标系中铝熔液在SiC多孔介质内的流动传热现象 ,考虑离心力对渗流传热过程的影响 ,采用局部非热平衡假设建立多孔介质渗流传热数理模型 ,研究不同工况下流体的流速、压力损失及铝熔液和多孔介质的温度变化 .计算结果表明 :在渗透区域 ,液固两相存在温差 ,且液固温差随渗透界面的移动而减小 ;在非渗透区域 ,固体的温度曲线基本不变 .离心转速或孔隙率的增加都使渗透前沿区域液固两相温差增大 . 展开更多

关键词 高温金属溶液 旋转多孔介质 离心铸造 传热 渗流 数学模型 物理模型 金属基陶瓷复合材料

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一次表面热交换器动态特性的数值模拟 被引量：5

17

作者 王斌 程惠尔 王平阳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1304-1308,共5页

根据一次表面热交换器(PSHE)的结构和流动特点,利用能量守恒定律,导出它的瞬态温度变化物理模型和数学方程式.研究工作流体温度和流量发生阶跃变化时PSHE出口温度的响应特性,分析指出一次表面换热器板片各几何参数以及通道形状对其温度... 根据一次表面热交换器(PSHE)的结构和流动特点,利用能量守恒定律,导出它的瞬态温度变化物理模型和数学方程式.研究工作流体温度和流量发生阶跃变化时PSHE出口温度的响应特性,分析指出一次表面换热器板片各几何参数以及通道形状对其温度响应特性的影响次序是板片厚度δ最强,宽度W和数目n次之,波纹通道形状最弱.比较研究表明,由于PSHE的固体壁面时间常数远小于板翅式和管壳式换热器,因此这种轻质结构换热器的响应特性明显优于常规热交换器,非常适用于那些要求工况经常变动、能够提供的场地和空间又十分有限的化工联合装置. 展开更多

关键词 传热 一次表面换热器 动态响应特性 数学模型 数值模拟

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镁-氢化镁热化学蓄热系统数值分析 被引量：8

18

作者 顾清之 赵长颖 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3776-3783,共8页

蓄热系统是解决热量供需不匹配的有效方式之一。根据热量储存原理的不同,可以将系统分为显热、潜热和热化学蓄热三种类型,其中热化学蓄热有其独特的优点。基于镁-氢化镁热化学蓄热系统蓄放热时的物理化学过程,建立了系统的二维非稳态数... 蓄热系统是解决热量供需不匹配的有效方式之一。根据热量储存原理的不同,可以将系统分为显热、潜热和热化学蓄热三种类型,其中热化学蓄热有其独特的优点。基于镁-氢化镁热化学蓄热系统蓄放热时的物理化学过程,建立了系统的二维非稳态数学模型,考虑了不同边界条件对系统的影响,通过数值计算,获得了系统的温度、反应速率、反应进度分布及系统的对外放热功率。研究结果表明:系统的蓄热密度为0.85kW.h.(kg Mg)-1,热量的传递是影响系统蓄放热效率的关键因素之一,并且当边界对流传热系数保持一定时,存在一个最佳的外界流体温度,使系统的平均放热功率达到最大。在系统以定壁温为边界条件时,系统最大的平均放热功率/质量值为0.79kW.(kg Mg)-1。 展开更多

关键词 热化学蓄热 氢化镁 数值计算 放热

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四并联推力室外向辐射传热对壁温分布的影响 被引量：3

19

作者 牛禄 程惠尔 +1 位作者 臧家亮 黄瑞生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期14-17,共4页

提出了四台对角布置全辐射冷却推力室外向辐射传热的物理模型和数学方程 ,分析此布置形式推力室的热特点。计算表明 ,因推力室之间辐射传热而引起的周向温度畸变 ,主要取决于推力室间的相对间距L/D和单机壁温水平T0 ;周向温度峰值出现... 提出了四台对角布置全辐射冷却推力室外向辐射传热的物理模型和数学方程 ,分析此布置形式推力室的热特点。计算表明 ,因推力室之间辐射传热而引起的周向温度畸变 ,主要取决于推力室间的相对间距L/D和单机壁温水平T0 ;周向温度峰值出现位置从喉部的Ψ =0°附近渐变到喷口的Ψ =± 45°处 ,周向壁温分布亦相应地从单峰形态渐变成双峰形态。对仅有两对角推力室工作、另一对推力室不工作时的温度分布特点也作了分析。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 并联 热辐射 壁温分布

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一次表面热交换器的优化设计分析 被引量：2

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作者 刘振宇 程惠尔 杨静 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期117-121,共5页

根据一次表面热交换器(PSHE)的结构特点和流动传热规律,应用优化理论建立以结构质量、传热系数和压力损失为目标函数,以流道几何尺寸和流速为独立设计变量的PSHE多目标优化设计模型,利用线性加权和法将多目标向量极值问题转化为单目标... 根据一次表面热交换器(PSHE)的结构特点和流动传热规律,应用优化理论建立以结构质量、传热系数和压力损失为目标函数,以流道几何尺寸和流速为独立设计变量的PSHE多目标优化设计模型,利用线性加权和法将多目标向量极值问题转化为单目标标量极值问题,编程求解该优化数学模型.算例表明,优化设计分析方法可以避免板片几何尺寸选取的主观因素,获得最优性能的最佳设计.寻优分析有助于获得先进紧凑的一次表面换热器部件和高效的热动、化工联合装置. 展开更多

关键词 一次表面热交换器 优化设计 线性加权和法 多目标优化理论

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