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柔性柱初始倾角对微通道传热增强的影响
1
作者
于珂凡
赵亮
+1 位作者
董辉
何永清
《东北大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期42-49,56,共9页
为解决电子器件的散热问题,对具有不同初始倾角的柔性柱微通道内的流动与传热特性进行了数值研究.此外,还探讨了柔性柱的动态特性和倾角对流体传热性能、水动力摩擦系数和总水热效率的影响.结果表明,柔性柱倾角为0.2π时,产生1.25μm的...
为解决电子器件的散热问题,对具有不同初始倾角的柔性柱微通道内的流动与传热特性进行了数值研究.此外,还探讨了柔性柱的动态特性和倾角对流体传热性能、水动力摩擦系数和总水热效率的影响.结果表明,柔性柱倾角为0.2π时,产生1.25μm的小振幅,不利于涡流的产生,而在完全扑动模式下的柔性柱可以产生周期性涡流,更有利于边界层的扰动和冷热流体的混合,从而强化传热.在雷诺数Re为800~1200的范围内,柔性柱存在最佳的倾角0.6π,在最佳工况下,以较高的机械损失为代价,可以使流体传热性能(Nutot)提高63.5%,总水热效率(η)提高7.5%.
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关键词
强化传热
柔性涡发生器
微通道
任意拉格朗日-欧拉法
数值模拟
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职称材料
氧化还原石墨烯基微流体发电机感应电势影响因素的研究
2
作者
高伟卓
景蔚萱
+5 位作者
杜妍睿
李泽昊
韩枫
赵立波
杨朝初
蒋庄德
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期129-140,共12页
采用不同浓度的分散液制备了氧化还原石墨烯基微流体发电机,测得了不同NaCl溶液流体流速时的感应电势.根据Nernst-Planck方程建立了工作电极表面扩散层内Na^(+)离子浓度与感应电势之间的量化关系.基于不同流体流速时所测得的感应电势值...
采用不同浓度的分散液制备了氧化还原石墨烯基微流体发电机,测得了不同NaCl溶液流体流速时的感应电势.根据Nernst-Planck方程建立了工作电极表面扩散层内Na^(+)离子浓度与感应电势之间的量化关系.基于不同流体流速时所测得的感应电势值,分析了流体流速-Na^(+)离子物质输运及其吸附浓度-微流体发电机感应电势之间的影响关系.引入表面纹理纵横比(Str)和最大高度(Sz)等特征参数量化表征了氧化还原石墨烯薄膜的表面形貌,研究了分散液浓度-氧化还原石墨烯表面形貌-工作电极表面Na^(+)离子吸附量-微流体发电机感应电势之间的内在规律.当NaCl溶液流体流速为50μL/min、氧化还原石墨烯浓度为1 mg/mL时,微流体发电机感应电势可达−343 mV.研究结果不但有助于碳基微流体能量收集器工艺参数的优化及性能改进,还有利于与微流道相关的光降解器、离子敏传感器和电化学葡萄糖传感器等器件性能的提升.
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关键词
微流体发电机
流体流速
表面形貌
离子浓度
感应电势
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职称材料
T型受限微通道内液滴生成特性数值模拟
3
作者
袁越锦
曹晓鸽
+2 位作者
赵于
何永清
徐英英
《西安工程大学学报》
CAS
2023年第6期129-136,共8页
为给控制液滴均匀高频的生成提供参考,针对受限微通道内液滴的生成,考虑流体物性和流动条件的影响,进行了T型受限微通道内液滴生成特性的数值模拟研究。利用COMSOL软件建立了液滴生成过程仿真模型,采用相场法探究了毛细数、两相流量比...
为给控制液滴均匀高频的生成提供参考,针对受限微通道内液滴的生成,考虑流体物性和流动条件的影响,进行了T型受限微通道内液滴生成特性的数值模拟研究。利用COMSOL软件建立了液滴生成过程仿真模型,采用相场法探究了毛细数、两相流量比、黏度比以及壁面润湿性对液滴生成的影响。研究结果表明:当连续相黏度为0.01 Pa·s,分散相速度和黏度分别为0.005 m/s和0.001 Pa·s,连续相毛细数从0.001 5增大到0.007 5时,无量纲液滴长度从2.8幂指数减小到1.5,无量纲液柱长度从2.6线性增大到7.6,液滴生成频率从每秒30个幂指数增大到52个;当连续相黏度为0.01 Pa·s,分散相黏度为0.001 Pa·s,流量比从0.1增大到0.9时,无量纲液滴长度从1.05线性增大到2.55,无量纲液柱长度从6.49幂指数减小到2.51,液滴生成频率从每秒170个幂指数减小到65个;当连续相速度为0.01 m/s,分散相速度为0.005 m/s,黏度比从0.025增大到0.5时,无量纲液滴长度从1.72函数式增大到2.1,无量纲液柱长度从3.11函数式增大到3.9,液滴生成频率从每秒31个函数式减小到24个;壁面润湿性会影响液滴的形态,但并无明显的函数关系;流体物性和流动条件对液滴的生成具有显著影响。
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关键词
微流体学
两相流
相场法
液滴
数值模拟
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职称材料
塔式太阳能集热器HTF温度均化特性研究及评价
4
作者
刘静
赵军
+3 位作者
何永清
邓帅
李文甲
马凌
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期457-464,共8页
以太阳能发电站中集热器中的传热介质(HTF)为研究对象,并对其进行量化评价。采用数值模拟的方法研究3种介质在集热器内的流动和传热特性,流体介质假定为各向同性的均匀介质,液相处于局部热平衡状态,对集热管的轴向切平面和周向截面的温...
以太阳能发电站中集热器中的传热介质(HTF)为研究对象,并对其进行量化评价。采用数值模拟的方法研究3种介质在集热器内的流动和传热特性,流体介质假定为各向同性的均匀介质,液相处于局部热平衡状态,对集热管的轴向切平面和周向截面的温度分布进行分析和定量评价。结果表明,液态钠作为塔式太阳能集热管的传热介质时管壁及管内的温度分布更均匀,在流动和传热方面有比S-S或HITEC更适合作为传热介质的潜力。
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关键词
塔式太阳能热发电
太阳能集热管
传热特性
液态金属
熔盐流动传热介质
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职称材料
题名
柔性柱初始倾角对微通道传热增强的影响
1
作者
于珂凡
赵亮
董辉
何永清
机构
东北
大学
冶金学院
重庆工商大学微纳系统与智能传感重庆市重点实验室
出处
《东北大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期42-49,56,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52176067)
河北省杰出青年科学基金资助项目(E2022202139)
河北省自然科学基金资助项目(E2021202163).
文摘
为解决电子器件的散热问题,对具有不同初始倾角的柔性柱微通道内的流动与传热特性进行了数值研究.此外,还探讨了柔性柱的动态特性和倾角对流体传热性能、水动力摩擦系数和总水热效率的影响.结果表明,柔性柱倾角为0.2π时,产生1.25μm的小振幅,不利于涡流的产生,而在完全扑动模式下的柔性柱可以产生周期性涡流,更有利于边界层的扰动和冷热流体的混合,从而强化传热.在雷诺数Re为800~1200的范围内,柔性柱存在最佳的倾角0.6π,在最佳工况下,以较高的机械损失为代价,可以使流体传热性能(Nutot)提高63.5%,总水热效率(η)提高7.5%.
关键词
强化传热
柔性涡发生器
微通道
任意拉格朗日-欧拉法
数值模拟
Keywords
heat transfer enhancement
flexible vortex generator
microchannel
arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)method
numerical simulation
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
TK172 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
氧化还原石墨烯基微流体发电机感应电势影响因素的研究
2
作者
高伟卓
景蔚萱
杜妍睿
李泽昊
韩枫
赵立波
杨朝初
蒋庄德
机构
西安交通
大学
机械制造
系统
工程国家
重点
实验室
重庆工商大学微纳系统与智能传感重庆市重点实验室
烟台先进材料与绿色制造山东省
实验室
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期129-140,共12页
基金
国家自然科学基金(批准号:51975466,51805426,81727802)资助.
文摘
采用不同浓度的分散液制备了氧化还原石墨烯基微流体发电机,测得了不同NaCl溶液流体流速时的感应电势.根据Nernst-Planck方程建立了工作电极表面扩散层内Na^(+)离子浓度与感应电势之间的量化关系.基于不同流体流速时所测得的感应电势值,分析了流体流速-Na^(+)离子物质输运及其吸附浓度-微流体发电机感应电势之间的影响关系.引入表面纹理纵横比(Str)和最大高度(Sz)等特征参数量化表征了氧化还原石墨烯薄膜的表面形貌,研究了分散液浓度-氧化还原石墨烯表面形貌-工作电极表面Na^(+)离子吸附量-微流体发电机感应电势之间的内在规律.当NaCl溶液流体流速为50μL/min、氧化还原石墨烯浓度为1 mg/mL时,微流体发电机感应电势可达−343 mV.研究结果不但有助于碳基微流体能量收集器工艺参数的优化及性能改进,还有利于与微流道相关的光降解器、离子敏传感器和电化学葡萄糖传感器等器件性能的提升.
关键词
微流体发电机
流体流速
表面形貌
离子浓度
感应电势
Keywords
Microfluidic voltage generator
Volume flow rate
Surface morphology
Ion concentration
Induced potential
分类号
O646.2 [理学—物理化学]
O653 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
T型受限微通道内液滴生成特性数值模拟
3
作者
袁越锦
曹晓鸽
赵于
何永清
徐英英
机构
陕西科技
大学
机电工程学院
重庆工商大学微纳系统与智能传感重庆市重点实验室
出处
《西安工程大学学报》
CAS
2023年第6期129-136,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51876109)
陕西省国际科技合作计划重点项目(2020KWZ-015)
陕西省教育厅青年创新团队科研计划项目(22JP012)。
文摘
为给控制液滴均匀高频的生成提供参考,针对受限微通道内液滴的生成,考虑流体物性和流动条件的影响,进行了T型受限微通道内液滴生成特性的数值模拟研究。利用COMSOL软件建立了液滴生成过程仿真模型,采用相场法探究了毛细数、两相流量比、黏度比以及壁面润湿性对液滴生成的影响。研究结果表明:当连续相黏度为0.01 Pa·s,分散相速度和黏度分别为0.005 m/s和0.001 Pa·s,连续相毛细数从0.001 5增大到0.007 5时,无量纲液滴长度从2.8幂指数减小到1.5,无量纲液柱长度从2.6线性增大到7.6,液滴生成频率从每秒30个幂指数增大到52个;当连续相黏度为0.01 Pa·s,分散相黏度为0.001 Pa·s,流量比从0.1增大到0.9时,无量纲液滴长度从1.05线性增大到2.55,无量纲液柱长度从6.49幂指数减小到2.51,液滴生成频率从每秒170个幂指数减小到65个;当连续相速度为0.01 m/s,分散相速度为0.005 m/s,黏度比从0.025增大到0.5时,无量纲液滴长度从1.72函数式增大到2.1,无量纲液柱长度从3.11函数式增大到3.9,液滴生成频率从每秒31个函数式减小到24个;壁面润湿性会影响液滴的形态,但并无明显的函数关系;流体物性和流动条件对液滴的生成具有显著影响。
关键词
微流体学
两相流
相场法
液滴
数值模拟
Keywords
microfluidics
two-phase flow
phase field method
droplet
numerical simulation
分类号
TQ021.1 [化学工程]
O359 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
塔式太阳能集热器HTF温度均化特性研究及评价
4
作者
刘静
赵军
何永清
邓帅
李文甲
马凌
机构
天津
大学
中低温热能高效利用教育部
重点
实验室
重庆工商大学微纳系统与智能传感重庆市重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期457-464,共8页
基金
国家重点研发计划(2018YFA070220)。
文摘
以太阳能发电站中集热器中的传热介质(HTF)为研究对象,并对其进行量化评价。采用数值模拟的方法研究3种介质在集热器内的流动和传热特性,流体介质假定为各向同性的均匀介质,液相处于局部热平衡状态,对集热管的轴向切平面和周向截面的温度分布进行分析和定量评价。结果表明,液态钠作为塔式太阳能集热管的传热介质时管壁及管内的温度分布更均匀,在流动和传热方面有比S-S或HITEC更适合作为传热介质的潜力。
关键词
塔式太阳能热发电
太阳能集热管
传热特性
液态金属
熔盐流动传热介质
Keywords
solar power tower
solar collectors
heat transfer performance
liquid metal
molten salt heat transfer fluid
分类号
TK519 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
柔性柱初始倾角对微通道传热增强的影响
于珂凡
赵亮
董辉
何永清
《东北大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
氧化还原石墨烯基微流体发电机感应电势影响因素的研究
高伟卓
景蔚萱
杜妍睿
李泽昊
韩枫
赵立波
杨朝初
蒋庄德
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
3
T型受限微通道内液滴生成特性数值模拟
袁越锦
曹晓鸽
赵于
何永清
徐英英
《西安工程大学学报》
CAS
2023
0
在线阅读
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职称材料
4
塔式太阳能集热器HTF温度均化特性研究及评价
刘静
赵军
何永清
邓帅
李文甲
马凌
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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