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建立了脉动热管的可视化实验台,对以体积分数为1%的TiO2/H2O和CuO/H2O纳米流体及基流体为工质,55％充液率的脉动热管性能进行了实验研究。结果表明,工质静止时,纳米颗粒在脉动热管中会发生沉淀,但工质的运动能够使沉淀纳米颗粒再次悬浮,随着温度的升高,纳米颗粒悬浮性稳定减弱;与基流体工质相比,纳米流体脉动热管的最小启动功率低,启动时间较短,工作温度低,传热热阻小,温度波动振幅小、频率高;纳米流体能大幅提高脉动热管的传热性能,工作温度为110℃时,蒸馏水、TiO2/H2O及CuO/H2O脉动热管的传热热阻分别为0.23℃/W,0.11℃/W和0.13℃/W;两种纳米流体脉动热管的传热性能接近。 相似文献
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液滴撞击固体壁面现象常见于动力机械、喷雾冷却和薄膜材料沉积制备等工业生产中。将石墨烯和碳纳米管作为分散颗粒，应用超声波分散技术制备均匀性与稳定性良好的树脂基纳米流体。利用高速摄像技术，研究纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为。基于有限元法，通过修正的幂律黏度模型耦合纳米流体的剪切变稀特性，采用水平集方法捕捉相界面的移动，建立纳米流体液滴撞击固体壁面的数值模型。模拟结果与实验结果较好一致，验证了数值模型的正确性与准确性。研究发现实验配制的纳米流体表现出非牛顿剪切变稀特性，纳米颗粒的加入抑制了液滴撞击固体壁面过程中的铺展和回缩行为。随着幂律指数m的减小，液滴撞击固体壁面后的铺展范围变大。随着表面张力的增大，液滴的无量纲直径在铺展阶段无明显变化，但在回缩阶段逐渐减小。 相似文献
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使用相变材料可有效地实现能量的高效和合理利用,从而有助于解决能源与环境问题。提出一种纳米结构复合相变材料,由填充纳米颗粒和纳米孔基材组装而成。主要采用分子动力学模拟,研究纳米金属颗粒、纳米孔基材和复合材料的相变行为及相变热特性,讨论不同尺寸或工况下它们的热特性变化,并进行比较。研究表明,铜纳米颗粒的熔点随尺寸的变大而逐渐升高,且熔点比块材低,比热容比块材高;SiO2基材不存在固定熔点,而有一个跨度较大的熔化区,各工况下比热容比块料值明显偏小,比热容随其尺寸大小和温度升高而增大。研究表明,Cu/SiO2复合相变材料的熔点高于Cu颗粒和纳米孔基材,Cu/SiO2体系增强了结构稳定性。同时,填充Cu纳米颗粒能有效地改善纳米孔基材的储热特性。 相似文献
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采用格子-Boltzmann方法模拟周期性边界计算域内的颗粒流化。计算采用的流化系统Archimedes数为1 432，对应于颗粒终端Reynolds数为30。研究模拟颗粒浓度为25% ，颗粒-流体密度比为2~1 000时，密度比对流体-颗粒流动不稳定性的影响。密度比的范围对应由液固到气固的两相流动。颗粒与颗粒之间的碰撞采用弹性碰撞。研究获得颗粒平均速度、速度方差、偏度及峰度随密度比变化的规律。结合结构因子的分析，因密度比变化使颗粒-流体流动由稳定转变为不稳定的过程中颗粒速度特性变化与聚团形成的关系被确定，也确定了不稳定流动产生时所对应的密度比范围。 相似文献
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锂离子动力电池液体冷却实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
提出采用电子冷却液NOVEC 7000为工质的电池液体冷却实验系统,开展实验研究。研究结果表明,该系统具有良好的电池冷却效果。实验结果表明,产热机理不同,不同倍率放电时,电池呈现出不同的温度变化特性。发现温度对电池性能有着双重影响：尽管采用热管理手段能够降低电池表面温度,提高电池安全性,但是相应的电池电化学性能严重下降。质量流量的增大能够有效地降低电池表面最大温度,但在热管理系统的设计中必须考虑质量流量增大造成的附加功率（如泵功率）的消耗。在持续充放电过程中,NOVEC 7000工质的沸腾将电池的表面最大温度稳定地维持在34~36℃之间。而以乙二醇溶液为工质时,温度则保持持续增大的趋势。基于微细通道内沸腾换热的电池热管理系统,可以在保证电池热安全性的同时,有效提高系统经济性。 相似文献
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通过建立静电除尘器（electrostatic precipitator,ESP）内纳米颗粒沉积及荷电的数值模型,耦合流场、电场、颗粒荷电及颗粒运动等子模型,研究ESP内纳米颗粒的运动与荷电特性。研究发现纳米颗粒在ESP中的受力方向和大小会随着其运动而不断改变,其沉积效率曲线相较于微米级颗粒,呈现出U型的特征,经证明这是由纳米颗粒所受体积力的主要类型和大小随着粒径不断变化决定的。此外纳米颗粒的荷电机理也会发生变化,荷电量与粒径和喷射浓度的大小紧密相关,直接影响颗粒所受库仑力的同时还会间接影响电晕放电,甚至造成电晕封闭,严重影响颗粒沉积效率。 相似文献
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《四川工程职业技术学院学报》2020,(2)
通过总体通风方式的选型论证和计算分析,成功设计了我公司新开发350MW空冷汽轮发电机的通风冷却方案。基于CFD技术的发电机流场和热计算,有效地指导了定转子冷却结构的优化设计,确保了绕组热点温升低于B级温升限值。近期完成的首台机工厂试验获得符合设计预期的温升和效率测量值,证实了多风区鼓风冷却系统应用于该等级空冷机型的可行性。研究内容为东方350MW空冷机型顺利投放市场提供了重要技术保障,也为今后更高容量机型的开发提供参考。 相似文献
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以地热砂岩回灌中存在的物理堵塞问题为研究背景，开展微小颗粒在含水多孔介质内运移特性的渗流实验研究。通过圆管中填充玻璃珠构造多孔介质实验段，搭建含微小颗粒流体在多孔介质圆管内的渗流特性实验台。对比研究颗粒直径dp分别为12.96和22.81 μm、多孔介质平均粒径Dp分别为408.9和659.2 μm、含颗粒流体质量浓度在0.3~2.0 g/L范围下，颗粒在多孔介质界面处及内部各段沉积的影响规律。实验结果表明：当dp=12.96 μm时，颗粒在多孔介质内部的沉积量远大于在界面处的沉积量；当dp=22.81 μm，流体浓度C<0.3 g/L时二者相差不大；C>0.5 g/L时颗粒在介质内部的沉积量小于界面处沉积量，且二者差值随着流体浓度的增大而增大，说明此时"筛滤"作用产生。研究结果可为下一步的数值模拟提供实验验证。 相似文献
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对海洋摇摆条件和静止条件下超临界流体传热特性进行数值研究。结果表明,摇摆条件对拟临界区流体传热特性的影响远大于对单相流体和远离拟临界区的超临界流体的影响。摇摆条件导致壁面传热系数的周期性振荡,且有助于抑制传热恶化现象。当超临界流体温度远离拟临界温度后,摇摆条件对超临界流体的传热过程的影响显著减小。随着摇摆周期减小或者摇摆振幅增大,传热恶化现象逐渐减弱。 相似文献
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应用格子Boltzmann方法对MgO颗粒CO2吸附过程流动与传输特性进行模拟。基于二级反应动力学模型，研究孔隙率和粒径对颗粒内渗流速度、CO2浓度、CO2吸附速率和MgO颗粒固体转化率的影响。结果表明：沿流动方向颗粒内CO2浓度与颗粒转化率逐渐递减；在相同时间下，颗粒粒径越大，颗粒内渗流速度和CO2浓度越低，转化率和吸附速率越低；相同粒径和相同时间下，孔隙率越大，CO2浓度和MgO固体转化率越高，平均吸附速率越快。 相似文献
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准确可靠的反应堆热工水力分析对球床模块式高温气冷堆的设计及安全运行具有重要意义。基于氦气冷却剂在高温气冷堆堆芯的流动和传热进程，利用CFD软件构建高温气冷堆堆芯的三维耦合模型，模拟计算额定工况下氦气冷却剂在堆芯内的流动和传热过程，并将计算结果与使用THERMIX软件的计算结果进行对比。结果表明：在额定工况下三维模型的稳态计算结果与THERMIX计算数据吻合，相对误差小于1%，三维模型可用于模拟堆芯的冷却剂温度分布情况。研究结果可为后续开展高温气冷堆的堆芯旁流等复杂热工水力现象的分析奠定基础。 相似文献
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应用计算流体力学方法对高温下的线板式静电除尘器进行数值模拟，建立综合考虑温度场、电场、流场和颗粒动力场的多场耦合模型。采用有限体积法对计算域进行离散进而求解电场，采用欧拉-拉格朗日方法求解气固两相流动。研究温度对于静电除尘器内颗粒受力的影响。结果表明：随着温度的升高，颗粒所受的静电力减小而Saffman升力、布朗力和曳力均增大；曳力随温度的增加速率比静电力变化快，这可能是导致高温下除尘效率降低的原因。 相似文献
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基于双边界层理论,建立含CO2的蒸汽在竖直平板表面凝结换热模型。CO2的存在极大恶化了凝结换热性能。在CO2浓度一定时,随着过冷度的增加,热流密度逐渐增大,凝结换热系数逐渐减小,界面温度近乎线性降低;随着CO2浓度的增大,凝结换热系数迅速降低,界面温度逐渐增大。CO2的存在使得凝结液膜表面形成一层气膜,随过冷度的增大,液膜厚度逐渐增加,气膜厚度逐渐减小,但气膜厚度要比液膜厚度大一个数量级;随着CO2浓度的增大,液膜厚度与气膜厚度均在减小,但气膜热阻与液膜热阻的比值逐渐增大,并且在高浓度CO2情况下,气膜热阻成为主导热阻。 相似文献
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对比了醋酸乙烯（VAC）在传统聚合中和超声波辅助聚合中的单体转化率和乳液粒径分布的差别。在VAC聚合过程中外加超声波环境,单体转化率从92.5 %提高到98.8%,乳液粒子平均粒径从136.7nm减小到101.4nm。在超声波辅助VAC乳液聚合中,研究了引发剂浓度和反应温度对单体转化率及乳液粒径分布的影响。试验结果表明仅靠超声波产生的自由基不足以引发聚合反应,引发剂分解产生的自由基在引发聚合过程中起着重要的作用。简单介绍了超声波辅助乳液聚合的机理,超声波可以连续提供自由基,而这些自由基的作用是使死聚合物链变的有活性,导致单体具有较高的转化率。 相似文献
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为对船舶柴油机缸内燃烧过程进行快速诊断,提出一种船舶柴油机燃烧起终点识别的新方法。该方法通过构建韦伯燃烧模型模拟缸内压力曲线,然后建立缸内燃烧和散热模型。根据计算出的燃烧放热率、缸内温度和缸内压力升高率,分析其燃烧起点,并通过缸内压力变异分析研究燃烧终点。结果表明:与实测压力相比,用韦伯燃烧模型得到的压力在燃烧相和膨胀相上呈现出较好的相似性,可替代实测压力对其波动进行修正,且计算时间短。船舶柴油机瞬时燃烧放热率、缸内温度、缸内压力升高率均能提供燃烧起点特征信息;在燃烧终点缸内压力变异系数有突变现象;瞬时传热对燃烧起点无直接影响。两种传热模型均表明船舶柴油机样机缸内燃烧的速燃期和缓燃期均由两个阶段组成。 相似文献
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为研究远洋船舶果蔬保鲜存储影响机制，以茎状蔬菜茭白为研究对象，建立其在真空预冷过程中的热质传递模型。基于此模型，以压力为边界条件，模拟茭白在真空预冷过程中温度和质量的变化情况。将实验值和模拟值进行对比，结果表明，模拟值与实验值趋于一致，质量损失误差为11.9%，温度最大误差仅为4.4%。该模型可以用于预测茎状蔬菜真空预冷中的热质传递过程，对延长茎状蔬菜的保质期和改善真空预冷工艺有借鉴意义。 相似文献
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对国际热核聚变实验堆的双冷锂铅包层进行流固共轭传热的三维数值模拟,计算两端不同约束下流道插件FCI结构的热变形和热应力分布,分析对流换热系数和热导率对FCI结构热变形和热应力的影响规律.结果表明,若钢壁与外界的对流换热系数增大,则FCI温度降低,导致热变形和热应力减小;高热导率的FCI材料将使得FCI沿厚度方向温度梯度减小,导致结构的热应力减小. 相似文献
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熊耳山前河地区金矿是熊耳山地区具有代表性的金矿之一，位于华北克拉通南缘，是中国重要的黄金产区。该金矿是典型的构造蚀变岩型金矿，成矿流体以岩浆水为主，成矿物质来源以深部幔源为主，属中低温热液矿床。以熊耳山前河金矿为例，搭建区域成矿的二维地质模型，分别进行稳态与瞬态数值模拟分析。结果显示：在合理的岩体和断层参数条件下，来自岩浆的高温成矿流体沿断裂带流动，加热断层及其围岩，可以达到成矿需要的温度和压力。热液成矿的主要影响因素是热液在断层带中流过携带的物质和热量。流体传递的总热量与断层宽度、热液源头的流体温度压力、断层渗透率的大小等有关。断层渗透率越高、源头压力越大、温度越高，断层内的热液流速就越大、平流传递的热流密度就越大；在同样热流密度下，如果断层越宽，则传输的总热量越大，更有利于在较短的时间段内，达到在特定压力下利于金矿生成的温度，形成金矿。在这些影响因素中，由于断层带的渗透率可以变化几个数量级，它的影响尤为显著。当断层渗透率较低时，前河地区热液成矿系统达到稳定的适合成矿条件需要~1 Ma；而断层渗透率较高时，只需要千年尺度就可以达到稳定的适合成矿的温压条件。 相似文献
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为研究饱和砂土自由场地的地震液化过程,基于颗粒离散元与计算流体动力学耦合方法,在PFC3D程序中通过二次开发实现对自由场地基底不规则地震波的输入,研究在实测Kobe地震波激励下该液化过程的宏细观力学响应,并与已有的福建中细砂离心机模型试验结果进行对比。数值模拟结果表明:试样发生液化的时刻对应于基底地震加速度峰值时刻,浅部土层先于深部土层发生液化,超静孔隙水压力的消散是从深部土层逐渐向浅部土层发展的;伴随液化过程,各深度土层的有效应力路径均从初始应力状态向应力空间的原点移动;数值试验呈现出的上述规律均与实际砂土离心机模型试验呈现出的规律保持一致。数值试样宏观的液化特征在微观机理上可由流体对颗粒的归一化拖曳力、局部孔隙比、平均配位数、颗粒位移的变化规律来相应表征。 相似文献