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多尺度结构烧结沟槽表面沸腾传热性能
1
作者 张喆 纪献兵 +2 位作者 杨聿昊 刘家璇 姚泊丞 《化工进展》 北大核心 2025年第2期669-676,共8页
为解决高热流密度电子元件的散热问题,本文采用不同粒径的铜粉烧结制备了多尺度结构沟槽表面,以FCM-47电子氟化液为工质,结合可视化,研究了多尺度结构对液体补充与汽泡逸出的作用,探寻了铜粉粒径与沟槽结构尺寸对汽泡产生、长大、脱离... 为解决高热流密度电子元件的散热问题,本文采用不同粒径的铜粉烧结制备了多尺度结构沟槽表面,以FCM-47电子氟化液为工质,结合可视化,研究了多尺度结构对液体补充与汽泡逸出的作用,探寻了铜粉粒径与沟槽结构尺寸对汽泡产生、长大、脱离及沸腾传热的影响。结果表明沟槽结构尺寸对沸腾换热有着显著的影响,其中谷部宽度影响着汽泡脱离直径,存在最佳宽度值,脊部高度及沟槽底层厚度的影响是沟槽所能提供的核化点数量、相变传热面积及汽液流动阻力平衡的结果。孔隙的理论分析和沸腾可视化均表明多尺度结构有利于沸腾换热。相较于球状铜粉,枝状铜粉在烧结后形成了具有大小孔径的多尺度结构通道,很好地兼顾了液体补充与汽泡逸出的不同需求,传热性能得到显著提升。其中粒径为150μm的枝状铜粉多尺度表面传热性能显著优于本实验范围内其他表面,在电子氟化液中的换热系数可达46.0kW/(m^(2)·K)。 展开更多
关键词 多尺度 烧结 沟槽结构 池沸腾 可视化 传热 相变
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不同容量sCO_(2)轴流压缩机及循环系统运行特性
2
作者 王天泽 徐进良 郑毫楠 《动力工程学报》 北大核心 2025年第5期675-684,共10页
针对某超临界CO_(2)(sCO_(2))燃煤循环机组提出了一种压缩机性能预测模型,并将压缩机、透平和锅炉模型与循环系统进行耦合。结果表明:压缩机的特征尺寸与容量遵循0.5次幂定律;容量和额定转速提升时,等熵效率同步提高;入口参数趋近临界... 针对某超临界CO_(2)(sCO_(2))燃煤循环机组提出了一种压缩机性能预测模型,并将压缩机、透平和锅炉模型与循环系统进行耦合。结果表明:压缩机的特征尺寸与容量遵循0.5次幂定律;容量和额定转速提升时,等熵效率同步提高;入口参数趋近临界点可同时降低功耗并提升效率。当进口条件固定时,等熵效率随出口压力升高呈现先升后降的抛物线趋势,峰值对应最优压比;当循环机组的转速恒定时,热效率随容量增加呈抛物线分布,峰值出现在300 MW容量点;若转速随着容量协同优化,热效率曲线仍为抛物线,但峰值位移至600 MW容量点,这是透平效率提升与锅炉压降增大2种效应权衡的结果。 展开更多
关键词 sCO_(2)循环 容量 压缩机 损失 效率
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重力热管壁温与传热特性的实验分析 被引量：4
3
作者 郭浩 尤天伢 +1 位作者 纪献兵 徐进良 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第10期4036-4042,共7页
使用FC-72、乙醇和水作为工质,根据热管各部分的温度变化,研究重力热管的启动、壁温波动和传热性能,分析工质对重力热管壁温和传热特性的综合影响。实验结果表明:重力热管在启动和运行过程中的壁温波动与内部工质和加热功率等因素相关,... 使用FC-72、乙醇和水作为工质,根据热管各部分的温度变化,研究重力热管的启动、壁温波动和传热性能,分析工质对重力热管壁温和传热特性的综合影响。实验结果表明:重力热管在启动和运行过程中的壁温波动与内部工质和加热功率等因素相关,使用FC-72作为工质时,重力热管可在加热功率Q=10 W时平稳启动,以乙醇为工质时虽在启动中有温度波动但当加热功率升高时波动消失,而充有水的重力热管在小功率启动时温度波动较大,且存在温度波动的功率范围较广。所以FC-72或乙醇为工质时热管壁温稳定性较好;而以水作为工质时热管整体传热性能较好,冷凝热阻较小。同时蒸发段的轴向温度均匀性受工质类型和加热功率影响,在加热功率较小时,以FC-72为工质的热管蒸发段轴向均温性较差。 展开更多
关键词 重力热管 传热 相变 工质 壁温波动
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垂直上升管内超临界CO_2流动传热特性研究 被引量：21
4
作者 朱兵国 吴新明 +3 位作者 张良 孙恩慧 张海松 徐进良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1282-1290,I0006,共10页
在压力为7.5～21 MPa,热通量为50～413 kW·m^(-2),质量流速为519～1500 kg·m^(-2)·s^(-1)的实验参数范围内,对超临界CO_2在内径为10.0 mm的垂直上升管内的流动传热特性进行了均匀加热条件实验研究。分析了热通量、压力... 在压力为7.5～21 MPa,热通量为50～413 kW·m^(-2),质量流速为519～1500 kg·m^(-2)·s^(-1)的实验参数范围内,对超临界CO_2在内径为10.0 mm的垂直上升管内的流动传热特性进行了均匀加热条件实验研究。分析了热通量、压力和浮升力对圆管内传热特性的影响规律。实验结果表明:随着热通量的增加,传热出现恶化现象,并且随着热通量的增加壁温峰值点向入口段移动。传热恶化发生在流体温度小于拟临界温度而壁面温度大于拟临界温度附近。增大压力时由于物性的变化趋于平缓,传热恶化被抑制。当传热恶化发生时,浮升力对传热恶化有明显的影响。基于实验数据,综合考虑物性变化和浮升力对传热的影响,建立了新的超临界二氧化碳传热关联式,在实验工况范围内,预测值与实验值的平均偏差和标准差分别为1.2%和16.29%。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 流动 传热关联式 实验 传热
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微小通道内不同润湿性表面流动冷凝传热 被引量：4
5
作者 袁金斗 王彦博 +2 位作者 胡涵 余雄江 徐进良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期4156-4166,共11页
利用丝网烧结和聚四氟乙烯溶液(Teflon)浸渍法,在铜表面上制备了亲疏水匹配的结构,即在疏水四氟涂层上有阵列排布的椭圆亲水点,仅有四氟涂层的全疏水表面和不作修饰的全亲水铜表面作为对照,考察了以这三种表面为底部换热区域的矩形微小... 利用丝网烧结和聚四氟乙烯溶液(Teflon)浸渍法,在铜表面上制备了亲疏水匹配的结构,即在疏水四氟涂层上有阵列排布的椭圆亲水点,仅有四氟涂层的全疏水表面和不作修饰的全亲水铜表面作为对照,考察了以这三种表面为底部换热区域的矩形微小通道(水力直径1.5 mm)的换热特性和流动特性。实验的通道内蒸汽质量流速为10~60 kg·m-2·s-1,干度为0.3~1,亲疏水匹配表面与亲水表面相比,蒸汽冷凝传热系数(HTC)最高增加了454.6%,与全疏水表面相比,传热系数最高增加了107.3%,利用高速相机拍摄可视化照片,观察了通道内气液两相,尤其是表面液滴成核、聚并、冲刷的周期运动过程,解释了亲疏水匹配表面强化传热的机理。 展开更多
关键词 凝结 亲疏水表面 微小通道 传热系数
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超疏水高/低黏附表面的冷凝传热特性 被引量：3
6
作者 甘园园 纪献兵 +2 位作者 赵昶 孟宇航 苗政 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期288-296,323,共10页
目的获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超... 目的获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超疏水低黏附表面因液滴受到的黏附力较小而具有最大的冷凝传热系数。当蒸汽体积流量等于4.5 L/min时,超疏水高黏附和超疏水低黏附表面的传热系数分别为14.5 kW/(m^(2)·K)和19.8 kW/(m^(2)·K),相比亲水表面分别强化了3.6和4.9倍。随蒸汽流量的增加,3类表面的冷凝传热系数均逐渐增大。但高黏附表面上的液滴因受到的气–液界面剪切作用较强,其传热系数的增幅在3类表面中最为显著。当蒸汽体积流量增大到6.0 L/min时,超疏水高黏附表面的冷凝传热系数可达105 kW/(m^(2)·K),此时略大于超疏水低黏附表面的冷凝传热系数。结论液滴所受黏附力大小和气–液界面剪切作用程度共同决定了液滴脱落直径和冷凝传热系数的大小。因此,两类超疏水表面的冷凝传热系数随蒸汽体积流量变化的曲线存在交叉点,且交叉点所对应的蒸汽体积流量随着冷却水流量的增大而增加。 展开更多
关键词 超疏水 黏附性 蒸汽流量 滴状冷凝 冷凝传热 气–液界面剪切力
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分相式多孔壁微通道流动冷凝传热强化与减阻 被引量：1
7
作者 余雄江 袁金斗 +1 位作者 王彦博 徐进良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3751-3758,共8页
微通道换热器应用广泛,强化传热和减阻是新型换热器设计的重要目标。为了同时实现这两相目标,本文提出了一种分相式多孔壁微通道冷凝器,利用微针肋阵列组成的多孔壁在冷凝传热过程中实现了汽液两相分离。采用实验研究方法对比了分相式... 微通道换热器应用广泛,强化传热和减阻是新型换热器设计的重要目标。为了同时实现这两相目标,本文提出了一种分相式多孔壁微通道冷凝器,利用微针肋阵列组成的多孔壁在冷凝传热过程中实现了汽液两相分离。采用实验研究方法对比了分相式多孔壁微通道与普通实心壁微通道的流动和传热特性,结果证明分相式微通道在冷凝传热中同时具备强化传热和减阻的作用。深入研究了通道内两相流动摩擦耗散原理并提出了相分离减阻理论,指出汽液两相流内部摩擦耗散的减小是分相流减阻的关键。另一方面,分相过程使针肋换热面侧壁直接与高温蒸汽接触,极大消减了蒸汽与换热壁面之间的传热液膜厚度。沿流动方向不断扩展的液通道截面与不断减缩的汽通道截面积适应了流动冷凝过程延工质流动方向"水渐多,汽渐少"的规律,保证沿程传热效果不会恶化。 展开更多
关键词 微通道 两相流 传热 界面 耗散模型 减阻
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超临界压力下CO_2在螺旋管内的混合对流换热 被引量：35
8
作者 王淑香 张伟 +1 位作者 牛志愿 徐进良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3917-3926,共10页
在恒热流条件下,对超临界压力CO2在内径为9 mm,绕径为283 mm,节距为32 mm的螺旋管内垂直上升混合对流的传热特性进行了实验研究,实验参数范围为：进口压力8 MPa、质量流速0～650 kg·m-2·s-1、内壁热负荷0～50 kW·m-2。... 在恒热流条件下,对超临界压力CO2在内径为9 mm,绕径为283 mm,节距为32 mm的螺旋管内垂直上升混合对流的传热特性进行了实验研究,实验参数范围为：进口压力8 MPa、质量流速0～650 kg·m-2·s-1、内壁热负荷0～50 kW·m-2。研究发现：受热螺旋管内超临界压力CO2的壁温及传热特性由变物性、浮升力及离心力的耦合作用共同支配,变物性及浮升力影响的相对大小可用Buoyancy数定性表征,当Bo〉8×10-7时,自然对流占主导作用,浮升力作用引起强烈的二次流效应,显著强化传热;在浮升力和离心力共同作用下,截面周向温度最低点出现在外下侧区域,且当浮升力作用占优时,底部区域的传热系数大于外侧,当离心力作用占优时,底部区域的传热系数小于外侧。基于本实验获取的2346个数据点,得出了计算Nu实验关联式,90%以上的实验值与拟合公式计算值偏差在±20%以内。 展开更多
关键词 超临界压力CO2 螺旋管 混合对流 准临界温度 浮升力
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多回路平板式环路热管热性能
9
作者 张亦鸣 杨鹏 +3 位作者 纪献兵 任纪星 张磊 苗政 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1018-1028,共11页
为解决高热通量电子元器件的散热问题,制备了一款尺寸为200 mm×150 mm×30 mm的新型多回路平板式环路热管,该热管采用多气液管路与微针肋阵列蒸发板耦合的设计,能够在有限空间内提高热量传输效率。研究了热通量、充液比和工质... 为解决高热通量电子元器件的散热问题,制备了一款尺寸为200 mm×150 mm×30 mm的新型多回路平板式环路热管,该热管采用多气液管路与微针肋阵列蒸发板耦合的设计,能够在有限空间内提高热量传输效率。研究了热通量、充液比和工质物性对环路热管传热特性的影响,测试了不同功率下环路热管的启动特性,并对单热源和多热源环境下的热性能进行了比较。结果显示:该新型环路热管启动迅速,300 W功率下启动时间仅为52 s,稳态后热源表面温度波动小于0.3℃。在3个热源同时加热,总输入功率为388.8 W(主热源热通量可达133 W/cm^(2))时,加热面的温度低于85℃,蒸发器内没有出现干烧现象,有效满足了大功率高热通量散热需求。 展开更多
关键词 环路热管 针肋 相变 传热 气液两相流
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中低温地热发电有机朗肯循环工质筛选 被引量：8
10
作者 刘超 徐进良 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第8期1188-1194,共7页
针对进口温度为423.15 K的中低温地热驱动有机朗肯循环发电系统,采用与热源耦合的反问题方法,选取干工质与等熵工质共6种、湿工质6种,在回灌温度为333.15～353.15 K时进行计算比较,分析了地热水回灌温度对不同临界温度、不同干度工质循... 针对进口温度为423.15 K的中低温地热驱动有机朗肯循环发电系统,采用与热源耦合的反问题方法,选取干工质与等熵工质共6种、湿工质6种,在回灌温度为333.15～353.15 K时进行计算比较,分析了地热水回灌温度对不同临界温度、不同干度工质循环性能的影响,进而筛选出最优工质。分析结果表明,在地热水进口温度为423.15 K条件下,随着回灌温度逐渐升高,大多数工质的净输出功呈先升高后降低的趋势;对相同类型工质进行比较,工质临界温度越高,其最大净输出功越低,且最佳回灌温度越高;湿工质在微过热循环(膨胀机出口为饱和汽态)下与干工质饱和循环最大净输出功相当。综合考虑工质循环性能、环境影响、毒性及易燃性,确定最优工质为R236fa。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 地热 回灌温度 临界温度 窄点
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不同种类超临界流体异质结构及相变分析 被引量：2
11
作者 王艳 徐进良 李文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1906-1919,F0003,共15页
为了从微观角度揭示不同种类超临界流体性质,对超临界流体氩和水进行分子动力学模拟。分析了温度和压力对不同种类超临界流体局部密度时序曲线波动,物理团簇及不同密度区占比的影响。模拟结果表明,两种超临界流体物理参数的变化具有较... 为了从微观角度揭示不同种类超临界流体性质,对超临界流体氩和水进行分子动力学模拟。分析了温度和压力对不同种类超临界流体局部密度时序曲线波动,物理团簇及不同密度区占比的影响。模拟结果表明,两种超临界流体物理参数的变化具有较强的一致性。首先,密度时序曲线的均方根误差的最大值所对应的温度均偏离拟临界点,随着压力增大,近临界压力出现的"脊"也逐渐减弱或消失。定压工况,径向分布函数随温度的升高,峰值和谷值均减弱,呈现出从类液状态向类气状态过渡的规律,物理团簇的个数随着温度的升高逐渐增大,最大团簇原子数的占比随着温度升高逐渐减小。定温时,随着压力的增大,表现出相反的变化趋势,物理团簇和最大团簇的占比均与系统密度有较强的依赖关系。不同压力下,系统内平均密度区占比随温度的升高,呈现出先减小后增加的变化规律,且随压力的增大,整体均匀性增强。其次通过理论方法确定两种超临界流体两相区的起止温度,发现从类液状态向类气状态转变的相变焓随压力的增加逐渐增大,是压力的线性函数。最后根据系统熵和温度的关系,阐述熵对超临界流体有序性的影响,指出熵是驱动超临界流体相变的重要作用机制。 展开更多
关键词 超临界流体 分子模拟 异质结构 相变
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重力对垂直相分离冷凝管内流型调控的影响
12
作者 孙东亮 徐进良 +1 位作者 陈奇成 曹桢 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3189-3197,共9页
随着重力的降低,冷凝换热性能急剧恶化,特别在微重力条件下,流型与传热极不协同,所需的冷凝长度要比地面常规重力情况大一个数量级。基于非能动相分离概念的适用于不同重力条件的新型相分离冷凝管,促进了流型与传热的协同,极大强化了冷... 随着重力的降低,冷凝换热性能急剧恶化,特别在微重力条件下,流型与传热极不协同,所需的冷凝长度要比地面常规重力情况大一个数量级。基于非能动相分离概念的适用于不同重力条件的新型相分离冷凝管,促进了流型与传热的协同,极大强化了冷凝换热。在地面常规重力、小重力和微重力情况下,数值研究了新型冷凝管内垂直上升的空气-水两相流型的调控过程。通过研究得出:在三种不同重力条件下,均呈现'气在壁面,液在中心'的全新分布模式,特别是在微重力情况下,环隙区域内完全被气体占据,液体完全在核心区域内流动;重力越小,调控后液膜厚度减小幅度越大,特别在微重力条件下,减薄到1/32;重力越小,调控后薄液膜主导的冷凝换热量提高幅度越大,特别在微重力条件下,调控后提高到57.4倍,极大地强化了冷凝换热。总体来说,重力越小,流型调控过程越有利于强化冷凝换热。 展开更多
关键词 流型调控 冷凝换热 重力
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IDEAL算法在非稳态两相流问题中的性能分析
13
作者 孙东亮 徐进良 陶文铨 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1723-1728,共6页
引言对于非稳态两相流问题,数值求解方法主要有颗粒轨道模型、双流体模型和运动界面追踪技术,其中运动界面追踪技术最能准确、全面地反映两相间的信息。在运动界面追踪技术中VOF（volumeof fluid）方法[1]和Level Set方法[2]得到了最广... 引言对于非稳态两相流问题,数值求解方法主要有颗粒轨道模型、双流体模型和运动界面追踪技术,其中运动界面追踪技术最能准确、全面地反映两相间的信息。在运动界面追踪技术中VOF（volumeof fluid）方法[1]和Level Set方法[2]得到了最广泛的使用。 展开更多
关键词 两相流 分步方法 SIMPLE系列算法 IDEAL算法
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纳米修饰吸液芯超薄平板热管的传热特性 被引量：4
14
作者 刘昌泉 尚炜 +3 位作者 赵举贵 纪献兵 吴新明 徐进良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4508-4516,共9页
研制了一种总厚度为1.30 mm的新型超薄平板热管(UTFHP),其内部吸液芯是多孔介质底层(PL)和多孔介质丝(PW)组成的多尺度复合结构。经过化学改性处理,吸液芯表面生成纳米结构,具有超亲水特性。对热管的热性能进行实验研究,分析纳米结构、... 研制了一种总厚度为1.30 mm的新型超薄平板热管(UTFHP),其内部吸液芯是多孔介质底层(PL)和多孔介质丝(PW)组成的多尺度复合结构。经过化学改性处理,吸液芯表面生成纳米结构,具有超亲水特性。对热管的热性能进行实验研究,分析纳米结构、充液比以及角度对热性能的影响。结果表明,充液比为25%时,与未改性的热管相比,改性热管的临界热通量(CHF)提高了255%、总热阻最大可降低43.2%;纳米结构降低了冷凝段热阻,但在小功率时增大了蒸发段热阻。在高充液比时,纳米结构抑制热管的传热性能。角度对热管的热性能影响较大,当蒸发段位于冷凝段的正下方时,热管的热性能最佳。未改性和改性的热管都具有良好的传热特性,最高功率分别为83.7和44.3 W。 展开更多
关键词 超薄平板热管 多尺度 多孔介质 纳米结构 热性能 相平衡 充液比 倾角
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超高参数CO2在垂直管中的传热分析 被引量：5
15
作者 朱兵国 张海松 +3 位作者 孙恩慧 刘欢 刘广林 徐进良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4880-4889,共10页
在均匀加热条件下,开展了超高参数二氧化碳在垂直上升管中的传热特性实验研究。实验段内径为10.0mm,实验参数范围:压力p=8.21~20.6MPa,热流密度qw=95~300kW/m^2,质量流速G=1000~1232.5kg/(m^2·s)。分析了入口温度、压力和热流密度... 在均匀加热条件下,开展了超高参数二氧化碳在垂直上升管中的传热特性实验研究。实验段内径为10.0mm,实验参数范围:压力p=8.21~20.6MPa,热流密度qw=95~300kW/m^2,质量流速G=1000~1232.5kg/(m^2·s)。分析了入口温度、压力和热流密度对传热的影响规律。实验结果表明,在热流密度、压力和质量流速一定的条件下,入口温度对传热有明显影响,当Tin<Tpc时,在拟临界温度前壁温出现峰值,达到峰值点随后又逐渐下降,即传热出现了恶化现象。但是当Tin>Tpc时在同样的工况下,壁温沿着主流焓值单调上升,无明显的壁温峰值出现,这意味着传热恶化只发生在Tin<Tpc时。在Tin>Tpc的超临界工况下,压力和热流密度对传热的影响较小,工质遵循单相强制对流换热。将实验数据与选取的典型传热关联式作比较,结果显示,经典的D-B单相湍流对流公式计算的换热系数和壁温已达到了满意的预测精度。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 超高参数 对流 传热 实验
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有机朗肯循环发电系统变工况运行的实验研究 被引量：9
16
作者 曹泷 刘秀龙 +1 位作者 张鸣 徐进良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期88-95,共8页
受余热热源及环境温度不稳定特性的制约,有机朗肯循环(ORC)发电系统在实际应用中需要有较强的变工况能力。本文以R245fa为工质,实验研究了在不同冷热源温度时,ORC系统在相同负载容量及膨胀机转速下的变工况运行特性及各部件实际性能。... 受余热热源及环境温度不稳定特性的制约,有机朗肯循环(ORC)发电系统在实际应用中需要有较强的变工况能力。本文以R245fa为工质,实验研究了在不同冷热源温度时,ORC系统在相同负载容量及膨胀机转速下的变工况运行特性及各部件实际性能。实验结果表明:热源温度主要决定了膨胀机的入口温度及过热度。随着热源温度的降低,膨胀机内部泄漏量变大,其等熵效率变低,单位质量工质做功能力变差,维持膨胀机做功状态的工质质量流量增加。由于工质在蒸发器内整体吸热量变小,系统发电效率随热源温度的降低而升高。在10℃冷源温度下,热源温度从115℃下降至100℃,机组的最大发电效率从5.03%升高至5.25%。改变冷源温度,主要作用于膨胀机的进出口压力,改变了膨胀机的做功状态。降低冷源温度,膨胀机压比升高,单位质量工质做功能力变强,维持膨胀机做功状态的工质质量流量减小。但由于膨胀机过膨胀运行带来的不可逆损失增加,膨胀机的等熵效率随冷源温度降低而减小。在115℃热源温度下,冷源温度从30℃下降至10℃,系统最大发电效率从6.08%升高至7.01%。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 冷热源 变工况 实验验证
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应用于燃气轮机余热回收系统的超临界CO_(2)径流式透平性能探究 被引量：4
17
作者 杨岳鸣 秦侃 +2 位作者 韩奎华 徐进良 齐建荟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期187-199,共13页
为研究应用于燃气轮机余热回收系统的超临界CO_(2)(SCO_(2))径流式透平整机性能,基于RANS(雷诺时均)模型,对透平整机系统内部流场进行数值模拟,获得了SCO_(2)径流式透平整机在起动、升速、自持及额定工况下的运行情况,并针对出口压力变... 为研究应用于燃气轮机余热回收系统的超临界CO_(2)(SCO_(2))径流式透平整机性能,基于RANS(雷诺时均)模型,对透平整机系统内部流场进行数值模拟,获得了SCO_(2)径流式透平整机在起动、升速、自持及额定工况下的运行情况,并针对出口压力变化分析了透平非设计工况下的性能。模拟结果表明:透平起动工况下会发生运行失稳,产生“倒吸”现象且通道内出现大面积的低速区域,但随转速增加流动趋于稳定;叶顶间隙的泄漏流会对透平的性能产生不利影响,额定工况下0.5 mm的间隙使透平减少近47 kW的功率输出,等熵效率降低6%左右;轮背密封可以起到良好密封作用,密封引入气还提高了透平整机的功率和效率;在偏离设计点工况运行时,透平可以有效应对出口压力的变化;通过对比简化通道和全周通道的仿真数据,透平轴功率和等熵效率的误差均在0.5%以内,可知应用简化通道模型仿真能够保证计算精度。因此,在SCO_(2)径流式透平的仿真与应用过程中,研究人员要注重透平低速起动工况下的运行,以及叶顶间隙对这种小尺寸高转速透平机性能的影响。 展开更多
关键词 燃气轮机 超临界CO_(2) 径流式透平 叶顶间隙 轮背密封 气动性能
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超临界二氧化碳水平管内层流混合对流换热数值模拟 被引量：7
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作者 杨传勇 徐进良 +1 位作者 王晓东 张伟 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期24-29,共6页
为得到二次流对换热的强化作用,对恒壁温冷却工况下,超临界二氧化碳在水平微细圆管内的混合对流换热进行了数值模拟。分析了重力水平、冷壁面温度、入口雷诺数Re等参数变化时管道壁面的传热系数,管内浮升力引发的二次流、范宁摩擦系数... 为得到二次流对换热的强化作用,对恒壁温冷却工况下,超临界二氧化碳在水平微细圆管内的混合对流换热进行了数值模拟。分析了重力水平、冷壁面温度、入口雷诺数Re等参数变化时管道壁面的传热系数,管内浮升力引发的二次流、范宁摩擦系数沿管道的变化规律,引入相对二次流动能将二次流的强度定量表示出来。研究发现管内流体顶部温度高于底部,上母线传热系数远高于下母线且在超临界二氧化碳的拟临界温度附近达到峰值,二次流及范宁摩擦系数在入口区域变化最剧烈,重力加速度对管内流场产生重要影响。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 层流 混合对流 浮升力 数值模拟
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有机朗肯循环膨胀机入口过热度实验 被引量：10
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作者 杨绪飞 戚风亮 +2 位作者 刘秀龙 邹景煌 徐进良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2007-2014,共8页
在给定热源条件下,探讨有机朗肯循环(ORC)膨胀机入口过热度对膨胀机性能和ORC系统性能的影响。建立了带前置泵的ORC实验系统,采用涡旋式膨胀机,R123为工质,在140℃热源下进行实验。通过改变膨胀机转矩调节系统蒸发压力,从而实现对膨胀... 在给定热源条件下,探讨有机朗肯循环(ORC)膨胀机入口过热度对膨胀机性能和ORC系统性能的影响。建立了带前置泵的ORC实验系统,采用涡旋式膨胀机,R123为工质,在140℃热源下进行实验。通过改变膨胀机转矩调节系统蒸发压力,从而实现对膨胀机入口过热度的调节。实验获得最大膨胀机轴功和膨胀机实际运行效率分别为2.35k W和59.7%;ORC系统净输出功、热效率和?效率分别为1.75k W、5.3%和21.8%。分析表明,随着膨胀机入口过热度递减,膨胀机机械效率递增,膨胀机等熵效率递减,膨胀机轴功和实际运行效率呈先增后减的变化趋势。膨胀机入口过热度为20℃左右时,有最大膨胀机轴功、最大系统净输出功、最高系统热效率和最高系统?效率。此外,过热度影响系统的损失分布,随着膨胀机入口过热度减小,膨胀机?损呈先增后减变化。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 过热度 热效率 㶲效率 㶲损
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亲-疏水两层结构表面强化蒸汽冷凝传热 被引量：4
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作者 孔庆盼 纪献兵 +2 位作者 周儒鸿 尤天伢 徐进良 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1022-1028,1038,共8页
为了研究蒸汽在不同润湿性结构表面上的冷凝传热性能,基于协同排液思想和仿生理念,利用化学刻蚀法制备超疏水-超亲水两层结构表面:一层为超疏水表面,另一层为经双氧水氧化的烧结乳突结构表面,2层之间为空腔.研究组合结构、过冷度和冷却... 为了研究蒸汽在不同润湿性结构表面上的冷凝传热性能,基于协同排液思想和仿生理念,利用化学刻蚀法制备超疏水-超亲水两层结构表面:一层为超疏水表面,另一层为经双氧水氧化的烧结乳突结构表面,2层之间为空腔.研究组合结构、过冷度和冷却水体积流量对冷凝传热的影响.实验结果表明:亲-疏水组合结构表面的冷凝传热系数最高.当过冷度为5.0 K时,组合结构表面的冷凝传热系数分别为光滑铜表面和单一超疏水表面的4.8、1.8倍.冷凝形成的液滴在向乳突运动的过程中主要受到2个驱动力:接触乳突结构后受到的拉普拉斯压差作用力、乳突内部孔隙所产生的毛细吸力.组合表面的冷凝传热系数随冷却水体积流量的增大和过冷度的增大而逐渐减小. 展开更多
关键词 冷凝传热 润湿性 组合结构 多尺度 协同排液
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