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木瓜热泵干燥特性数值模拟及试验研究 被引量:1
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作者 金听祥 马家豪 《食品与发酵工业》 CAS 北大核心 2025年第1期266-272,共7页
为了提高木瓜的干燥均匀性与干燥速率,优化干燥工艺,对木瓜热泵干燥的干燥特性进行了研究。进行了单因素木瓜热泵烘干试验,并根据试验条件,抽象出数值模型进行仿真研究。通过调整模型中来流温度、湿度、速度和木瓜切片厚度等参数,得到... 为了提高木瓜的干燥均匀性与干燥速率,优化干燥工艺,对木瓜热泵干燥的干燥特性进行了研究。进行了单因素木瓜热泵烘干试验,并根据试验条件,抽象出数值模型进行仿真研究。通过调整模型中来流温度、湿度、速度和木瓜切片厚度等参数,得到了木瓜切片在不同参数下的干燥均匀性与温升曲线。对比试验与仿真结果得到了提高木瓜干燥工艺中均匀性与速率的优化方案。当来流温度55~70℃,湿度15%~30%,速度0.2~0.8 m/s时,提高风速可以有效提高木瓜切片烘干的均匀性和速率;试验中干燥不均匀性系数ε与模型预测值之间的最大误差为0.218,平均误差为0.064,极大值与仿真结果相比偏大36.75%;干燥前期拟合效果较好,试验中后期木瓜不均匀性系数对比模拟结果相对较高。 展开更多
关键词 木瓜 热泵干燥 干燥均匀性 干燥速率 数值模拟
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旋转作用下水平圆管内蒸汽冷凝特性
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作者 张雷刚 茹梦 +3 位作者 李豪 岳利文 陈振乾 马艳阳 《空间科学学报》 北大核心 2025年第1期149-161,共13页
冷凝是传热设备工作中一种重要的物理过程.与传统的单相流回路相比,冷凝相变释放的潜热相当大.随着航天事业的不断发展,高效的热控技术变得越来越重要.目前,营造微重力环境主要采用自由落塔和抛物飞行等方法,但是其获得的微重力时间比... 冷凝是传热设备工作中一种重要的物理过程.与传统的单相流回路相比,冷凝相变释放的潜热相当大.随着航天事业的不断发展,高效的热控技术变得越来越重要.目前,营造微重力环境主要采用自由落塔和抛物飞行等方法,但是其获得的微重力时间比较短且实验成本较高.本研究采用离心力方法来模拟不同的重力条件,结果表明由于重力的影响,液体会在底部聚集,导致管壁下部温度较低.通过可视化分析也可以看到管内存在波状和螺旋状流态.在重力条件改变时,测得的温度普遍低于常重力条件下的温度.传热恶化现象取决于工作条件.蒸汽流速的增加会改善传热恶化,但是改善程度有限,测试段整体温度略微升高.在低流量时,测试段温度变化对重力条件更为敏感,而在高流量时,测试段温度变化对重力条件不敏感.上述结论将有助于设计和优化传热设备. 展开更多
关键词 离心力 重力 冷凝 水平管
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单螺杆压缩机第一类泄漏通道内压降的试验研究
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作者 张业强 李帅博 +3 位作者 李康利 张雪龄 陈凯 王燕令 《流体机械》 北大核心 2025年第6期9-15,共7页
为了探究不同条件下单螺杆压缩机第一类泄漏通道内气-液两相流的泄漏规律,将单螺杆压缩机的第一类泄漏通道简化为窄缝通道,啮合间隙即为窄缝通道的高度。以氮气为气相介质、以去离子水和甘油溶液为液相介质,研究了气液相速度、通道高度... 为了探究不同条件下单螺杆压缩机第一类泄漏通道内气-液两相流的泄漏规律,将单螺杆压缩机的第一类泄漏通道简化为窄缝通道,啮合间隙即为窄缝通道的高度。以氮气为气相介质、以去离子水和甘油溶液为液相介质,研究了气液相速度、通道高度和液体黏度对窄缝通道内气-液两相流压降的影响规律。结果表明,随着气液相速度的增加,两相流压降增加,其中,液相速度对压降的影响明显大于气相速度对压降的影响;在相同气液相速度时,随着通道高度的增加,压降迅速降低,高度从0.03 mm增加到0.05 mm时,压降最大,而在高度从0.05 mm增加到0.08 mm时,压降较小;液相速度从0.14 m/s升高至0.28 m/s时,水、20%甘油溶液、40%甘油溶液的压降依次从3.01,4.39,8.61 kPa增大至5.81,7.80,15.5 kPa;通过对分相流模型的Chisholm参数进行修正,拟合得到新的关联式,能较好预测高度从0.01~0.08 mm的窄缝通道内的压降,最大偏差不超过25%。研究可为单螺杆压缩机的设计和制造提供理论参考。 展开更多
关键词 单螺杆压缩机 第一类泄漏通道 窄缝通道 压降
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不同尺寸针柱阵列诱导金属平板表面液滴凝结聚并
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作者 张雷刚 顿梦浩 +2 位作者 岳利文 刘勇 吴学红 《化学工程》 北大核心 2025年第1期11-16,共6页
为加速金属平板表面液滴更新速率及强化其表面热量的传递,设计一种通过针柱阵列与金属平板接触诱导其表面液滴聚并的方法,通过实验研究不同尺寸针柱阵列与金属平板表面接触前后液滴冷凝的变化情况,分析不同尺寸针柱和不同种类金属平板... 为加速金属平板表面液滴更新速率及强化其表面热量的传递,设计一种通过针柱阵列与金属平板接触诱导其表面液滴聚并的方法,通过实验研究不同尺寸针柱阵列与金属平板表面接触前后液滴冷凝的变化情况,分析不同尺寸针柱和不同种类金属平板对液滴冷凝的影响,探究针柱与金属平板接触诱导液滴聚并后清理附近干净区域的面积和直径的变化规律,并对实验过程中冷凝换热系数的变化进行分析。结果表明:随着针柱尺寸与金属平板导热性的增大,金属平板表面冷凝换热系数及诱导液滴聚并后清理附近干净区域的面积和直径增大,针柱尺寸和金属平板导热性对其产生正影响。说明由于针柱的作用,液滴提前发生聚并并清理干净周边区域,增强金属平板表面的换热。 展开更多
关键词 针柱阵列 金属平板 液滴冷凝 冷凝换热系数
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管内梯度多孔镀层强化R245fa流动沸腾传热
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作者 曹泷 刘贺 +3 位作者 郭家驹 胡春霞 杨卧龙 吴学红 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3794-3803,共10页
基于梯度多孔表面定向输运原理,采用烧结与电镀耦合的方法在不锈钢换热管内壁面制备一层轴向三梯度微-纳多孔镀层,以R245fa为工质进行管内流动沸腾传热实验,并同光滑管对比。两测试管内径均为10mm,有效加热长度800mm。实验工况为:饱和... 基于梯度多孔表面定向输运原理,采用烧结与电镀耦合的方法在不锈钢换热管内壁面制备一层轴向三梯度微-纳多孔镀层,以R245fa为工质进行管内流动沸腾传热实验,并同光滑管对比。两测试管内径均为10mm,有效加热长度800mm。实验工况为:饱和压力维持在0.6MPa;质量流速为200~700kg/(m^(2)·s);热通量为5~75kW/m^(2);实验段入口干度为0.01~0.9。得益于三梯度强化管内镀层具有的定向输运及较强的表面再润湿特性,管内流动沸腾换热系数显著提升,相较光滑管最大可达1.71倍。同时通过控制调节实验段热通量、入口干度、质量流速等工况参数,得出了一系列传热系数随工况参数变化的规律,揭示了不同工况下沸腾传热效率的变化趋势。 展开更多
关键词 梯度表面 润湿性 流动沸腾 强化传热
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变工况多级压缩机热力学性能研究 被引量:3
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作者 张业强 陈玉昆 +4 位作者 王淑琪 王涛 金听祥 何永宁 李帅博 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第10期82-88,共7页
为了研究不同进、排气压力的变化对多级压缩机性能的影响,建立了多级压缩机各级排气压力的数值预测模型,并对模型进行了试验验证。该模型综合考虑了单级压缩机热力学模型和多级压缩机串联运行过程中各级气缸的质量守恒,利用该模型模拟... 为了研究不同进、排气压力的变化对多级压缩机性能的影响,建立了多级压缩机各级排气压力的数值预测模型,并对模型进行了试验验证。该模型综合考虑了单级压缩机热力学模型和多级压缩机串联运行过程中各级气缸的质量守恒,利用该模型模拟了四级摆动斜盘式空气压缩机在不同吸气和排气压力下的各级排气压力分配,并对每个阶段气缸的热力学性能进行了分析。结果表明,多级压缩机进、排气压力的变化对各级排气压力有不同的影响,当进气压力从0.08 MPa增加到0.1 MPa时,质量流量增加了30%,各级排气压力分别增加了25%,25%,17%,0%,各级压缩机气缸的指示功分别增加了28%,29%,22%,13%;当排气压力从30 MPa增加到40 MPa时,质量流量减少30%,各级排气压力分别增加0.4%,1.5%,4.5%,33.3%。第三、四级气缸指示功分别增加了3%和25%。研究结果可为多级往复式压缩机的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 多级压缩机 热力学性能 数值计算
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热解法制备碳纳米管及其在散热涂层中的应用研究
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作者 吴学红 韦新 +4 位作者 侯加文 吕财 刘勇 刘鹤 常志娟 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3360-3368,共9页
热管理在电子器件运行中起着至关重要的作用,在电子器件表面涂覆散热涂层可以有效强化辐射换热。以生物质为原材料制备碳纳米管(s-CNTs)并应用于散热涂层中,并测试其热性能。实验结果表明,反应前后均研磨比反应前研磨的s-CNTs平均孔径小... 热管理在电子器件运行中起着至关重要的作用,在电子器件表面涂覆散热涂层可以有效强化辐射换热。以生物质为原材料制备碳纳米管(s-CNTs)并应用于散热涂层中,并测试其热性能。实验结果表明,反应前后均研磨比反应前研磨的s-CNTs平均孔径小27.6%,TEM表征s-CNTs管径在50~100 nm;当s-CNTs质量分数达到6%时,制备的涂层平均辐射率达到了0.9146;涂覆s-CNT散热涂层从100℃降为室温时,降温速率高达20℃/min。因此,s-CNTs纳米涂层在电子器件散热方面具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 生物质 复合材料 辐射 热解法 碳纳米管涂层
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管内微-纳多孔镀层强化R245fa垂直上升流动沸腾传热特性
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作者 曹泷 王光辉 +2 位作者 胡春霞 杨卧龙 吴学红 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6615-6625,共11页
面向工业热能高效利用,开展了R245fa垂直上升管内沸腾流动强化传热研究。搭建了可调节角度的R245fa流动沸腾实验台,采用高速摄像机进行流型的可视化分析,并结合实验数据,分析了入口干度、热流密度以及质量流量对管内传热特性的影响。实... 面向工业热能高效利用,开展了R245fa垂直上升管内沸腾流动强化传热研究。搭建了可调节角度的R245fa流动沸腾实验台,采用高速摄像机进行流型的可视化分析,并结合实验数据,分析了入口干度、热流密度以及质量流量对管内传热特性的影响。实验工况为:饱和压力0.6MPa,质量流速199.68~701.81kg/(m^(2)·s),热流密度4.99~74.96kW/m^(2),干度0.01~0.9。此外,还对光滑管与微-纳多孔镀层强化管的传热系数和摩擦压降进行了比较。强化管具有明显的强化沸腾换热的效果,其最大强化效果可以达到2.12倍。随着入口干度和热流密度的增大,换热强化因子呈先增加后降低的趋势,综合评价因子的变化趋势与换热强化因子基本一致。流型可视化对比发现,强化管壁面的强润湿性促进壁面液相吸附以及快速再润湿,其相较光滑管而言发生了更早的环状流转变。 展开更多
关键词 R245FA 强化管 垂直向上 流型 传热特性
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