微热电偶电解腐蚀法制作及响应特性研究

1

作者 张剑鹏 王璐 王良璧 《计量学报》 北大核心 2025年第3期354-360,共7页

减小热电偶的感温结点直径是提高热电偶动态响应特性的重要方法,但实际制作中很难找到更细的偶丝。为了进一步减小偶丝的直径,选取性质更稳定的E型热电偶丝(?0.025 mm),通过电解腐蚀将2种金属偶丝直径进一步减小至?0.01 mm左右,在数字... 减小热电偶的感温结点直径是提高热电偶动态响应特性的重要方法,但实际制作中很难找到更细的偶丝。为了进一步减小偶丝的直径,选取性质更稳定的E型热电偶丝(?0.025 mm),通过电解腐蚀将2种金属偶丝直径进一步减小至?0.01 mm左右,在数字显微镜下焊接制得感温结点大小在0.02 mm左右的微热电偶。用温度阶跃法分别对微热电偶和25μm原偶丝制作的热电偶时间常数进行测量,对结果进行可靠性分析,25μm原偶丝热电偶时间常数为(30.06±1.16)ms,而微热电偶时间常数为(11.62±1.02)ms,故该方法制作的微热电偶动态响应特性显著提高。实验还表明,热电偶感温结点进一步减小后,微热电偶正阶跃时间常数小于负阶跃时间常数,同时,偶丝电解后材料组分不均匀会导致微热电偶热电势发生改变。 展开更多

关键词 温度测量 微型热电偶 电解腐蚀法 感温结点直径 阶跃时间常数 动态响应特性

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制动盘摩擦热-力耦合的ABAQUS二次开发与应用

2

作者 张恩丞 王良璧 《南方农机》 2025年第2期136-140,156,共6页

【目的】开发能再现制动盘摩擦过程的数值模型,研究介观尺度下接触表面微凸体的变形机制、接触特性,优化盘式制动器的摩擦性能。【方法】基于热力学框架构建了弹塑性材料三维机械-热耦合的热传导模型,为摩擦热提供了一种新的热源施加方... 【目的】开发能再现制动盘摩擦过程的数值模型,研究介观尺度下接触表面微凸体的变形机制、接触特性,优化盘式制动器的摩擦性能。【方法】基于热力学框架构建了弹塑性材料三维机械-热耦合的热传导模型,为摩擦热提供了一种新的热源施加方式,利用ABAQUS提供的用户材料子程序VUMAT二次开发平台编写了考虑不同摩擦因素(接触载荷和相对转动速度)的摩擦模型,并通过控制变量法设计了制动转速为48 rad/s、72 rad/s、96 rad/s和制动载荷为16 MPa、22 MPa、24 MPa、32 MPa的制动模拟工况,对制动盘高速干摩擦的热耗散进行模拟分析。【结果】摩擦热一部分来自界面的相对滑动,另一部分来自材料内部塑性形变,且随着接触载荷和相对转动速度的增加,产生的总摩擦热也增加。【结论】研究开发的数值摩擦子程序可以有效解决试验中物理量测量不方便的问题,节省试验成本,可为介观尺度的高速干摩擦热产生机理的研究提供新的思路。 展开更多

关键词 VUMAT 制动盘摩擦 塑性热耗散 有限元仿真

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纵向肋布置位置对波纹螺旋通道流动换热性能的影响

3

作者 罗桢啸 黄严昊 武祥 《南方农机》 2025年第3期27-31,53,共6页

【目的】研究纵向肋布置位置对波纹螺旋通道换热性能的影响,增强通道换热效果。【方法】提出一种在通道壁面布置向内凸出的矩形纵向肋的矩形截面波纹螺旋通道,采用数值模拟方法分析了不同纵向肋布置位置对通道内流体流动与换热性能的影... 【目的】研究纵向肋布置位置对波纹螺旋通道换热性能的影响,增强通道换热效果。【方法】提出一种在通道壁面布置向内凸出的矩形纵向肋的矩形截面波纹螺旋通道,采用数值模拟方法分析了不同纵向肋布置位置对通道内流体流动与换热性能的影响,并得出最佳的纵向肋布置位置。【结果】1)在Re=250~750的范围内,case4波纹螺旋通道的平均Nu明显低于其他布置位置的通道,与光滑的波纹螺旋通道相比,其平均Nu减小了8.09%~13.66%,f减小了7.02%~9.19%,PEC值均小于1.0。2)在Re=250~750的范围内,与光滑的波纹螺旋通道相比,case2波纹螺旋通道的平均Nu增大了5.36%~16.18%,f减小了0.12%~2.22%,PEC值范围为1.06~1.15,具有最佳的综合换热性能。【结论】当纵向肋沿竖直中线布置在通道上下壁面时,会破坏迪恩涡的流动,减小通道切向速度,降低换热效果。而当纵向肋沿通道水平中线布置在通道外壁面时,其诱导产生的纵向涡强度最大,换热效果最佳。 展开更多

关键词 强化换热 纵向肋 螺旋通道

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金属框架相变蓄热单元的蓄热特性研究

4

作者 晏天仪 于泽文 李卓瑶 《南方农机》 2025年第1期142-145,194,共5页

为研究金属框架的参数对相变蓄热单元传热性能的影响,建立二维模型,并利用Fluent软件对相变蓄热单元中金属框架的形状、半径及热源位置对熔化的影响进行数值仿真。通过分析金属框架对相变蓄热单元传热和自然对流的影响规律,得出以下结果... 为研究金属框架的参数对相变蓄热单元传热性能的影响,建立二维模型,并利用Fluent软件对相变蓄热单元中金属框架的形状、半径及热源位置对熔化的影响进行数值仿真。通过分析金属框架对相变蓄热单元传热和自然对流的影响规律,得出以下结果:在四种不同的物理模型中(无金属框架以及三角形、四边形、圆形金属框架),与无框架组相比,圆形框架、四边形框架、三角形框架的熔化时间分别减少了22%、16%、15%。选择圆形的金属框架进行后续的研究,结果表明,当圆形金属框架的半径为50 mm时,换热效果最佳。 展开更多

关键词 热能工程 潜热蓄热单元 金属框架 蓄热性能 数值模拟

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相变材料物性参数对蓄热过程的影响

5

作者 晏天仪 李卓瑶 于泽文 《南方农机》 2025年第3期144-146,154,共4页

相变材料因具有储热密度大、导热性能好、环保无污染等优点而被广泛应用于各领域。在数值计算过程中,热膨胀系数和糊状区系数会显著影响相变材料数值模拟的精度。热膨胀系数用于计算密度值和建模方程,但建模软件通常不考虑体积膨胀。因... 相变材料因具有储热密度大、导热性能好、环保无污染等优点而被广泛应用于各领域。在数值计算过程中,热膨胀系数和糊状区系数会显著影响相变材料数值模拟的精度。热膨胀系数用于计算密度值和建模方程,但建模软件通常不考虑体积膨胀。因此,在进行数值试验之前,必须正确选择热膨胀系数的假设值。基于此,文章对热膨胀系数和糊状区系数的影响进行数值研究,以提供有效的选择准则。研究结果表明:热膨胀系数影响固液界面和熔化时间,热膨胀系数越大则熔化时间越短;糊状区系数只影响熔化时间,糊状区系数增大,意味着渗透率减小,导致热传递效率降低,从而延长熔化时间。 展开更多

关键词 相变材料 物性参数 自然对流 热膨胀系数 糊状区系数

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不同建筑热工分区办公建筑外围护结构负荷指标影响因素权重 被引量：14

6

作者 王烨 孙鹏宝 +1 位作者 付银安 管国祥 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期7-12,共6页

为研究多因素对不同热工分区办公建筑总负荷指标的综合影响,在分析了单一因素对建筑总负荷指标影响规律的基础上,采用层次分析法对分别位于哈尔滨、兰州、重庆、广州的办公建筑负荷指标进行了评价。得到了窗户传热系数Kw、玻璃遮阳系数... 为研究多因素对不同热工分区办公建筑总负荷指标的综合影响,在分析了单一因素对建筑总负荷指标影响规律的基础上,采用层次分析法对分别位于哈尔滨、兰州、重庆、广州的办公建筑负荷指标进行了评价。得到了窗户传热系数Kw、玻璃遮阳系数S_c、窗墙比R在不同热工分区办公建筑总负荷指标影响因素中的权重值,并对此进行了一致性检验。结果表明:对于严寒地区的哈尔滨和寒冷地区的兰州节能建筑,各因素重要程度为R>K_w>S_c;对于夏热冬冷地区的重庆和夏热冬暖地区的广州节能建筑,各因素重要程度为S_c>R>K_w。在建筑结构优化设计中应根据各热工分区负荷影响因素的比重不同进行优先控制相应因素。 展开更多

关键词 办公建筑 负荷指标 影响因素 权重 优化设计 窗墙比

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寒冷地区建筑负荷对围护结构热工参数的敏感性分析 被引量：4

7

作者 王烨 胡文婷 +1 位作者 孙鹏宝 王继承 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期108-115,共8页

为研究建筑围护结构属性对同一热工分区不同城市节能建筑负荷影响的敏感性,以同属于寒冷地区的兰州和郑州为研究目标所在城市,在节能65%的前提下将4种外墙、3种外窗和4种窗墙比进行组合得到了48个可能的办公建筑围护结构计算房间。分别... 为研究建筑围护结构属性对同一热工分区不同城市节能建筑负荷影响的敏感性,以同属于寒冷地区的兰州和郑州为研究目标所在城市,在节能65%的前提下将4种外墙、3种外窗和4种窗墙比进行组合得到了48个可能的办公建筑围护结构计算房间。分别计算了这些房间的冷负荷、热负荷和全年总负荷并分析了各热工参数对负荷的影响。通过与基准房间负荷对比,获得了具有不同热工性能的计算房间的节能率及最优的办公建筑围护结构。 展开更多

关键词 寒冷地区 建筑节能 围护结构 建筑负荷 优化设计

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太阳能蓄热水箱运行工况优化 被引量：2

8

作者 王烨 何腾 +2 位作者 赵皓辰 孙振东 石成志 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期225-231,共7页

为寻求适应乌鲁木齐地区太阳能资源实际情况的最优蓄热水箱结构并确定不同时段的最佳运行工况,该研究对25种不同工况下太阳能蓄热水箱内的流动与传热过程进行数值分析。结果表明:球顶结构的水箱热分层效果最好,平顶结构的水箱热分层效... 为寻求适应乌鲁木齐地区太阳能资源实际情况的最优蓄热水箱结构并确定不同时段的最佳运行工况,该研究对25种不同工况下太阳能蓄热水箱内的流动与传热过程进行数值分析。结果表明:球顶结构的水箱热分层效果最好,平顶结构的水箱热分层效果最差。在11:30、13:00、15:00、16:20和18:00,冷水入口流速0.42、0.42、0.1、0.18和0.26 m/s时,球顶结构的蓄热水箱无量纲[火用]值最小,分别为0.879、0.873、0.879、0.881和0.874,水箱的热分层效果最好。以蓄热水箱的瞬时换热效率作为评价指标,对考察的5个时刻,球顶结构的水箱的瞬时换热效率均在冷水入口流速0.1 m/s时达到最大值,蓄热效率最高。如果只采用蓄热水箱供暖,水箱的冷水入口流速下限值为0.26 m/s;对于冷水入口流速低于0.26 m/s的工况,可采用水箱并联或者水箱与电加热锅炉联合运行模式。研究结果可为不同气候条件下太阳能热水利用系统的优化运行提供参考。 展开更多

关键词 太阳能 数值模拟 优化 蓄热水箱 运行工况 无量纲[火用] 瞬时换热效率

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响应面分析翅片参数对含内热源封闭腔内对流-辐射耦合传热特性的影响

9

作者 第五嘉玮 王烨 胡润鑫 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期117-127,共11页

为研究内置翅片参数对含内热源封闭腔内自然对流-辐射耦合传热的影响,在是否考虑内壁面辐射效应的基础上,对不同翅片单参数下腔内传热能力进行了数值分析对比,并就翅片多参数交互作用对腔内对流-辐射耦合传热效果的影响进行了响应面分... 为研究内置翅片参数对含内热源封闭腔内自然对流-辐射耦合传热的影响,在是否考虑内壁面辐射效应的基础上,对不同翅片单参数下腔内传热能力进行了数值分析对比,并就翅片多参数交互作用对腔内对流-辐射耦合传热效果的影响进行了响应面分析。结果表明:一定强度的壁面辐射有利于改善热源表面和冷壁面的对流换热效果。壁面辐射使得翅片附近的冷壁面局部Nu数波动程度有所增强,冷壁面平均Nu数相比无翅片工况最高提升了16.74%;无论是否考虑辐射,翅片单参数变化,翅片长度l对热源表面平均Nu数的影响最为显著,最优翅片单参数均依次为:θ=120°、l=0.02H、a=0.75H,考虑辐射对应的热源表面平均Nu数提升率η更高,分别为10.15%、11.03%、10.48%;引入响应面优化法,分析得出翅片长度与安装高度的交互作用对热源表面平均Nu数影响最显著,腔内对流-辐射耦合传热效率最高的翅片参数组合为:θ=117.94°,l=0.023H,a=0.734H,此时,热源表面平均Nu数为26.50,相比无翅片工况提升了13.15%。所得翅片参数影响规律及多目标优化结果反映各因素交互作用显著度的同时,也为改善工业装置封闭空间内发热元件对流冷却效果提供了理论指导。 展开更多

关键词 封闭腔 对流-辐射耦合传热 多参数优化 响应面法 数值模拟

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扭转方管内局部努塞尔数减小机制的数值模拟

10

作者 郭安宁 张金龙 +2 位作者 王璐 王良璧 龚志山 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1430-1437,共8页

针对扭转方管内局部努塞尔数减小问题,本文应用热通量对流传输方程开展数值模拟研究,分析直方管和扭转方管内热通量的输运机制。结果发现:雷诺数为1200,截面边长为2 cm的直方管某区域内局部努塞尔数是扭率为4的扭转方管内的1.11倍,而扭... 针对扭转方管内局部努塞尔数减小问题,本文应用热通量对流传输方程开展数值模拟研究,分析直方管和扭转方管内热通量的输运机制。结果发现:雷诺数为1200,截面边长为2 cm的直方管某区域内局部努塞尔数是扭率为4的扭转方管内的1.11倍,而扭转方管内平均努塞尔数是直方管的1.80倍。直方管内速度项和速度梯度项均促进热通量传输,而扭转方管这一区域内速度梯度和其自身对热通量传输作用相反引起热通量传输抑制。本文的研究可以为进一步理解扭转方管强化传热效果提供基础。 展开更多

关键词 扭转方管 直方管 对流传热 热通量传输 速度项 速度梯度项 机制 努塞尔数 数值模拟

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建筑外壁面换热系数对室内自然对流传热影响 被引量：9

11

作者 王烨 王良璧 +1 位作者 胡文婷 孙鹏宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1206-1211,共6页

为研究建筑外壁面换热系数与供暖室内自然对流换热的关联性,采用修正的湍流k-ε模型对外墙外壁面不同换热系数情况下的室内自然对流换热过程进行了数值分析并对比了热负荷值。结果表明:在满足室内供暖温度(18℃)要求条件下,考虑外界辐... 为研究建筑外壁面换热系数与供暖室内自然对流换热的关联性,采用修正的湍流k-ε模型对外墙外壁面不同换热系数情况下的室内自然对流换热过程进行了数值分析并对比了热负荷值。结果表明:在满足室内供暖温度(18℃)要求条件下,考虑外界辐射和蒸发对外壁面换热过程的作用(外壁面换热系数取8.1 W·m-2·°C-1),所得散热器表面的换热能力要低于按照暖通设计规范取值(外壁面换热系数取23.3 W·m-2·°C-1)所得结果,两种取值方式对室内温度场和舒适性的影响很微弱,但所得室内热负荷之间的差异达到了6.2%。 展开更多

关键词 建筑节能 自然对流 供暖 对流换热系数 热舒适 数值模拟

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围护结构耦合传热条件下地板供暖室内甲苯扩散的数值分析 被引量：4

12

作者 王烨 孙鹏宝 +2 位作者 付银安 管国祥 王靖文 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1907-1915,共9页

为获得冬季自然通风数值模拟所需室内污染物分布的初始条件,采用Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某地板供暖住宅内C_7H_8扩散过程进行了数值分析.结果表明:地板所含C_7H_8沿地板外法线方向扩散过程受室内外耦合传热影响,其时空分布... 为获得冬季自然通风数值模拟所需室内污染物分布的初始条件,采用Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某地板供暖住宅内C_7H_8扩散过程进行了数值分析.结果表明:地板所含C_7H_8沿地板外法线方向扩散过程受室内外耦合传热影响,其时空分布存在显著差异.当地板表面维持27℃、扩散时长达到19 h时,C_7H_8在Z=1.10 m高度水平面上的浓度平均值趋于平缓,达到了室内空气质量标准要求上限值的3倍左右,但室内空气平均温度和舒适性能满足居住者的需求.因此,结合兰州地区气候条件和人们的生活起居习惯,确定以污染物扩散时长19 h的室内污染物浓度场和室内热环境条件作为后续自然通风数值分析的初始条件是合理的. 展开更多

关键词 室内空气品质 地板供暖 耦合传热 污染物散发

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北方地区供暖情况下室内热环境数值分析 被引量：2

13

作者 王烨 王靖文 +1 位作者 王良璧 张文霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1441-1445,共5页

为研究建筑围护结构热工性能与供暖季室内散热器传热特性的关联性,采用一种修正的湍流k-ε模型对兰州地区某民用住宅室内热环境进行了数值分析,获得了该住宅在4种外墙类型情况下的散热器传热特性和室内流场、温度场分布。结果表明:在满... 为研究建筑围护结构热工性能与供暖季室内散热器传热特性的关联性,采用一种修正的湍流k-ε模型对兰州地区某民用住宅室内热环境进行了数值分析,获得了该住宅在4种外墙类型情况下的散热器传热特性和室内流场、温度场分布。结果表明:在满足室内供暖温度要求条件下(室内平均温度达到18°C),散热器表面对流换热能力随外墙导热系数的增大而增大;室内形成了明显的温度分层现象,外墙导热系数越大,接近地板的温度越低,形成的"冷气湖"厚度自东墙朝西墙方向逐渐变薄;选择不同的外墙类型,室内速度场的变化很微弱。 展开更多

关键词 建筑围护结构 自然对流 供暖 数值模拟 热环境 散热器 温度 室内

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圆锥形顶太阳能蓄热水箱锥顶结构及运行参数优化 被引量：11

14

作者 王烨 鲍成柯 +1 位作者 付银安 王乐李 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期255-261,共7页

为获得顶部为圆锥形结构的太阳能蓄热水箱最优锥顶结构及运行参数,对水箱在有内置隔板情况下的10种锥顶结构进行了数值设计,结果表明:在给定流动参数条件下,锥顶角在173.1°~118.1°间变化对水箱内热分层影响效果相当,高温热水... 为获得顶部为圆锥形结构的太阳能蓄热水箱最优锥顶结构及运行参数,对水箱在有内置隔板情况下的10种锥顶结构进行了数值设计,结果表明:在给定流动参数条件下,锥顶角在173.1°~118.1°间变化对水箱内热分层影响效果相当,高温热水区域范围略有增大;对于锥顶高度为0.09 m、锥顶角为159.6°的最佳结构水箱,水箱出口附近高温热水区域范围随冷水入口流速增大逐渐缩小、随热水入口温度提高而增大,但提高热水入口温度对于高温热水区域范围的增大程度在较高冷水入口流速时要小于较低冷水入口流速时的情况;在其他流体参数不变的情况下,冷热水出口温差随冷水入口流速增大呈上升趋势,但当冷水入口流速增大到一定值时其对增大冷热水出口温差的贡献趋于平缓;在冷水入口流速较小时提高热水入口温度对于增大冷热水出口温差的贡献要略大于冷水入口流速较大时的情况。热水入口温度为333 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.9 m/s组合而成的工况以及热水入口温度为343 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.9 m/s组合而成的工况适合于"小流量大温差"的热用户运行模式;热水入口温度为333 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.1 m/s组合而成的工况以及热水入口温度为343 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.1 m/s组合而成的工况适合于热用户对热水供应量需求较大的情况。 展开更多

关键词 太阳能 优化 温度 太阳能蓄热水箱 锥顶角 运行参数 热分层 数值模拟

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太阳能蓄热水箱内置隔板开孔方式对蓄热性能的影响 被引量：7

15

作者 王烨 王瑞君 +2 位作者 鲁红钰 宋荣飞 蔺虎相 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期191-198,共8页

为研究太阳能蓄热水箱内具有相同开孔面积、不同开孔数量的隔板对热分层及蓄热性能的影响,该文对安装有不同开孔方式隔板的不同流动参数条件下水箱内换热过程进行数值分析。结果表明:热水和冷水入口温度分别为333和303 K、热水和冷水入... 为研究太阳能蓄热水箱内具有相同开孔面积、不同开孔数量的隔板对热分层及蓄热性能的影响,该文对安装有不同开孔方式隔板的不同流动参数条件下水箱内换热过程进行数值分析。结果表明:热水和冷水入口温度分别为333和303 K、热水和冷水入口流速分别为0.05和0.5 m/s情况下,开孔面积为0.007 9 m^2的1个开孔隔板水箱热分层效率最高,理查森数为2.341;与相同开孔面积的1个开孔隔板相比,开孔面积为0.031 4 m^2的5个开孔隔板使得水箱内高温水的容积得到显、著扩展,开孔数量对水箱冷热水出口温差的影响很微弱,开孔面积越大,开孔数量对理查森数的影响越明显。当用户端用水量在一定范围内变化时,理查森数随用户用水量的增大而减小,在冷水入口流速低于0.3 m/s范围内增大该流速破坏热分层的可能性更大。热水入口温度分别为333和343K对应的热水出口温度最大相对偏差为0.22%,但这2种工况对冷水出口温度几乎没有影响。研究结果可为液体分离设备中的孔板结构优化设计提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 太阳能 温度 流场 蓄热水箱 隔板开孔方式 热分层效率

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流体参数与隔板结构对太阳能蓄热水箱性能的综合影响 被引量：7

16

作者 王烨 石成志 +2 位作者 孙振东 何腾 赵皓辰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期77-84,共8页

为了探寻综合性能最优的蓄热水箱结构,以半球形顶圆柱体水箱为研究对象,通过改变内置水平隔板上开孔的面积、数量及位置,得到13种不同的隔板结构,数值分析了不同冷水入口流速对水箱内温度场和流场的影响特征。结果表明:水箱内置隔板上... 为了探寻综合性能最优的蓄热水箱结构,以半球形顶圆柱体水箱为研究对象,通过改变内置水平隔板上开孔的面积、数量及位置,得到13种不同的隔板结构,数值分析了不同冷水入口流速对水箱内温度场和流场的影响特征。结果表明:水箱内置隔板上的不同开孔方式对冷热水混合过程的抑制效果存在差异,本文开孔方式2对用户侧用水量变化的适应性较强。隔板开孔面积不变,增大冷水入口流速或增加开孔数量均能有效提高水箱蓄热量;冷水入口流速不变,在较小的总开孔面积条件下减小各小孔定位圆直径可有效提高水箱蓄热量,6#水箱蓄热量最大。过高、过低的冷水入口流速均不利于形成良好的温度分层,11#水箱的温度分层效果最佳。 展开更多

关键词 太阳能蓄热水箱 隔板 量纲为1值 蓄热量 三维数值模拟

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太阳能蓄热水箱联合运行模式研究 被引量：3

17

作者 王烨 孙振东 +3 位作者 何腾 石成志 赵皓辰 李哲 《重庆大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期109-117,共9页

以乌鲁木齐地区某地板供暖的太阳能热水系统为工程背景,对3个具有不同顶部形状或内置隔板结构的蓄热水箱内流动与传热过程进行了数值分析,并对各水箱的交替运行模式进行了探讨。结果表明:不同时刻采用多水箱交替运行的模式是可行的。根... 以乌鲁木齐地区某地板供暖的太阳能热水系统为工程背景,对3个具有不同顶部形状或内置隔板结构的蓄热水箱内流动与传热过程进行了数值分析,并对各水箱的交替运行模式进行了探讨。结果表明:不同时刻采用多水箱交替运行的模式是可行的。根据水箱的热分层评价结果,在该地区典型日中室外气温相对稳定的3个典型时刻(11:30,15:00和18:00),水箱合理的运行模式为:11:30优先运行3#水箱(球形顶部和单圆孔内置隔板结构),其次为2#水箱(锥形顶部和多圆孔内置隔板结构)或1#水箱(锥形顶部和单圆孔内置隔板结构);15:00和18:00优先运行3#水箱,1#和2#水箱互为备用。对于水温要求较高但用水量不大的用户,建议优先运行3#水箱,其次为1#水箱,当用户端回水量较大且用户需要较高温度的热水时优先启用2#水箱。根据当地气象条件适时开启合适的蓄热水箱并合理调节流体参数对于充分利用太阳能资源、提高太阳能供暖系统的可靠性具有重要的工程指导意义。 展开更多

关键词 太阳能蓄热水箱 交替运行 流动参数 热分层 对流换热 数值模拟

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半球形顶太阳能蓄热水箱内置错层隔板结构及运行参数优化 被引量：2

18

作者 王烨 蔺虎相 +2 位作者 胡悦 王苗 林源山 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第3期942-950,共9页

为了获得半球形顶太阳能蓄热水箱最佳内置错层隔板结构及运行参数,对25种具有不同内置错层隔板结构水箱进行了数值分析,结果表明:隔板水平伸长量保持不变,随着隔板竖向间距增大,冷热水出口温差变小;当隔板竖向间距一定,随着隔板水平伸... 为了获得半球形顶太阳能蓄热水箱最佳内置错层隔板结构及运行参数,对25种具有不同内置错层隔板结构水箱进行了数值分析,结果表明:隔板水平伸长量保持不变,随着隔板竖向间距增大,冷热水出口温差变小;当隔板竖向间距一定,随着隔板水平伸长量的增大,左侧或右侧隔板伸长相同的量对冷热水出口温差的影响差异越不明显,隔板以下区域温度呈现升高趋势,水箱内形成稳定的热层结构。当两隔板竖向间距为0.01 m、左右隔板水平伸长量为0时,集热器瞬时效率取得最大值20.5%。在热水入口温度较高时,热水出口温度对冷水入口流速的变化更敏感。蓄热水箱有效储热率随冷水入口流速的增大呈先增后减的趋势,不同结构蓄热水箱有效储热率取得最大值的冷水入口流速值不同。具有半球形顶及内置错层隔板结构水箱在获得较高冷热水出口温差方面的性能要优于具有圆锥形顶及内置开单孔隔板结构水箱。 展开更多

关键词 太阳能蓄热水箱 热分层 错层隔板 有效储热率 运行参数 数值模拟

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内置翅片参数对封闭腔内流体流动与传热性能的影响 被引量：2

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作者 王烨 何腾 +2 位作者 胡佳志 田宏亮 赵兴杰 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第27期11911-11917,共7页

为了研究内置翅片参数对封闭腔内湍流自然对流换热的影响,采用RNG k-ε模型数值分析了翅片位置、翅片高度和翅片数量对封闭腔内温度场和流场的综合影响。结果表明:在高度为H的腔体热壁面上布置1个翅片,热壁面竖向边界层厚度随翅片高度... 为了研究内置翅片参数对封闭腔内湍流自然对流换热的影响,采用RNG k-ε模型数值分析了翅片位置、翅片高度和翅片数量对封闭腔内温度场和流场的综合影响。结果表明:在高度为H的腔体热壁面上布置1个翅片,热壁面竖向边界层厚度随翅片高度的增大而变厚,但腔体顶部水平边界层结构变化微弱;本文所研究的短翅片高度对热壁面上远离翅片位置处局部传热特性影响很小;在热壁面上距底面2H/6处布置高度为1.5 cm的翅片能使得热壁面上平均Nu获得最大值,在热、冷壁面上距底面及顶面分别为2H/6处各布置1个高度为1.5 cm的翅片能达到同样的强化传热效果。但在热、冷壁面上距底面及顶面分别为H/6处各布置1个翅片时,翅片高度过大或过小均会抑制热壁面与腔内气流之间的对流换热过程。本文研究结果对于指导工业工程中封闭空间内流体的冷却或加热具有一定的理论参考价值。 展开更多

关键词 封闭腔 内置翅片 翅片参数 翅片位置 翅片数量 数值模拟

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微织构参数对配流盘表面摩擦磨损行为的影响

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作者 张通 谢梦凡 《南方农机》 2025年第12期140-143,共4页

【目的】解决柱塞泵配流副在复杂工况,如高温高压、往复惯性力下,易发生磨损和摩擦失效的问题。【方法】使用CT-MF20型光纤雕刻激光打标机,在45#钢表面进行织构化处理,制备直径或边长为0.2 mm的圆形、三角形、正方形三种形状的微知构阵... 【目的】解决柱塞泵配流副在复杂工况,如高温高压、往复惯性力下,易发生磨损和摩擦失效的问题。【方法】使用CT-MF20型光纤雕刻激光打标机,在45#钢表面进行织构化处理,制备直径或边长为0.2 mm的圆形、三角形、正方形三种形状的微知构阵列,并改变三种形状织构的间距,分别是0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm。将这些织构化的45#钢在HT-1000型摩擦磨损测试机中进行试验,载荷为10 N,转速为1 200 r/min,从而研究探讨不同形状微织构与不同织构间距对配流副表面摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电镜分析磨痕形貌。【结果】随着织构间距的减小及织构数量的增加,织构面积率的提高导致了摩擦副表面换热面积的增加,从而强化了换热效率。0.1 mm间距的正方形织构在摩擦过程的后期实现了最显著的温度下降,且正方形织构展现出最稳定的摩擦系数曲线和最低的摩擦系数。【结论】引入织构导致接触表面面积减少,进而增加了缸体与配流盘接触处的应力。此外,织构的边缘效应、切削作用及热应力对应力分布产生了重要影响,通过合理设计织构可以有效降低配流盘表面应力,提升摩擦副的整体耐磨性和使用寿命。织构有效地促进了散热,有助于降低摩擦副表面的整体温度。特别是0.1 mm间距的正方形织构在散热效率上表现尤为突出,证明了其在提升散热性能方面的独特优势。 展开更多

关键词 微织构 织构形状 织构间距 摩擦磨损试验 摩擦因数

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