工程熱物理學(xué)報(bào)最新期刊目錄

低速對轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片氣動(dòng)載荷對流動(dòng)損耗的影響————作者：賈興宇;張晞;徐泓宇;史彬;高苗苗;

摘要：相對于傳統(tǒng)軸流風(fēng)扇，低速對轉(zhuǎn)風(fēng)扇的前后級(jí)轉(zhuǎn)子間沒有靜子導(dǎo)葉過度，周期性相互作用更加強(qiáng)烈，流動(dòng)損耗的產(chǎn)生機(jī)制更加復(fù)雜。已有研究成果表明：葉片的徑向氣動(dòng)載荷分布是影響流動(dòng)損耗產(chǎn)生的關(guān)鍵因素。本文通過調(diào)節(jié)徑向氣動(dòng)載荷系數(shù)和級(jí)間距離系數(shù)，設(shè)計(jì)了一系列低速對轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片，為了研究徑向氣動(dòng)載荷分布對流動(dòng)損耗產(chǎn)生的影響。首先通過運(yùn)用SST k-ω湍流模型閉合雷諾平均納維-斯托克斯方程(RANS)，完成了葉片穩(wěn)態(tài)氣...

具有三明治結(jié)構(gòu)的混合太陽能光伏熱電發(fā)電系統(tǒng)————作者：高遠(yuǎn)志;張小松;

摘要：光伏–熱電混合發(fā)電系統(tǒng)是一種具有潛力的太陽能發(fā)電技術(shù)，然而傳統(tǒng)串聯(lián)式的光伏–熱電發(fā)電系統(tǒng)存在器件運(yùn)行溫度不匹配和傳熱熱阻較大的問題。本文提出了一種雙面型具有三明治結(jié)構(gòu)的光伏–熱電混合發(fā)電系統(tǒng)，并搭建了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測試裝置，在室內(nèi)穩(wěn)態(tài)條件下研究了不同輻照強(qiáng)度，冷卻水流量對新型系統(tǒng)性能的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，雙面型系統(tǒng)中光伏組件和熱電發(fā)電器件的輸出功率都要優(yōu)于傳統(tǒng)串聯(lián)式系統(tǒng)。同時(shí)，提高輻照強(qiáng)度可以增加系統(tǒng)...

基于3ω法的熱導(dǎo)率測試技術(shù)研究進(jìn)展————作者：李義壯;郭懷新;王瑞澤;孔月嬋;陳堂勝;

摘要：熱導(dǎo)率是反映材料熱性能的重要參數(shù)，不管是用于散熱還是絕熱，對材料熱導(dǎo)率的準(zhǔn)確測試具有重要意義。本文綜述一種適應(yīng)性強(qiáng)、測試便捷、樣品制備簡單、測試設(shè)備成本低的熱導(dǎo)率測試方法—3ω法，首先介紹了利用3ω法測試熱導(dǎo)率的基本原理；然后給出不同樣品測試結(jié)構(gòu)下熱傳輸數(shù)學(xué)模型的溫升解析解，包括半無限大襯底、薄膜結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)和細(xì)線結(jié)構(gòu)樣品；介紹了各種改進(jìn)的3ω法，包括對薄膜熱導(dǎo)率各向異性的測試、可以減少無關(guān)因素...

槽式太陽能集熱管換熱特性分析————作者：吳玉庭;董曉明;張燦燦;

摘要：槽式太陽能集熱器是槽式太陽能聚光集熱器的關(guān)鍵部件之一，對其換熱特性分析至關(guān)重要。本文分析了集熱器內(nèi)各部分能量轉(zhuǎn)化情況，利用分布參數(shù)法建立了集熱管的一維穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)分布模型，模型計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果吻合較好，分析熔鹽及各換熱面溫度、耗散率與熵產(chǎn)率、耗散熱阻、散熱量與換熱量在集熱管內(nèi)部的沿程分布規(guī)律，熔鹽進(jìn)口溫度、進(jìn)口流量、日照輻射量等影響因素發(fā)生階躍變化時(shí)熔鹽出口溫度、耗散率等物理參數(shù)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，以...

電極間距對電弧通道演化及粒子分散的影響————作者：張達(dá);石嵩;畢嵐森;丁瑞鑫;何燕;

摘要：本文通過建立電極–電弧通道–粒子團(tuán)簇傳熱及粒子分散耦合模型，探究了電極間距對電弧通道演化及粒子分散的影響。結(jié)果表明，電弧形成時(shí)間與電極間距基本呈現(xiàn)線性關(guān)系，電極間距越大，電弧形成所需的時(shí)間越長。電極間距影響電弧形貌及溫度，電極間距為1 mm時(shí)，電弧呈現(xiàn)出扁平狀的形貌，隨著電極間距增大，電弧形貌逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閳A柱狀；電弧中心軸向溫度隨電極間距的增大而升高，而電弧作用下的粒子團(tuán)簇表面中心沿徑向的溫度在電極...

浮式風(fēng)機(jī)平臺(tái)參數(shù)化設(shè)計(jì)與穩(wěn)性校核方法研究————作者：潘其云;王曉東;李曉輝;郎海波;姚加桂;

摘要：隨著海上風(fēng)電向著深遠(yuǎn)海發(fā)展，漂浮式風(fēng)電機(jī)組憑借明顯的成本優(yōu)勢受到廣泛的重視。浮式平臺(tái)是漂浮式風(fēng)電機(jī)組的支撐部件，其成本占總成本約1/3左右，浮式平臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對漂浮式風(fēng)電機(jī)組的降本增效具有重要意義。浮式平臺(tái)在波浪載荷與上部結(jié)構(gòu)作用下呈現(xiàn)復(fù)雜的多自由度運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)性與動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性是其重要的設(shè)計(jì)考慮因素。本文研究了半潛浮式平臺(tái)的主參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，建立了半潛浮式平臺(tái)參數(shù)化模型。本方法利用靜力學(xué)平衡和海洋浮式...

基于填充床相變蓄熱器的卡諾電池系統(tǒng)特性研究————作者：黃正杰;羅向龍;梁穎宗;陳健勇;楊智;何嘉誠;陳穎;

摘要：卡諾電池是一種成本低、不受地理?xiàng)l件限制的新興儲(chǔ)能技術(shù)。采用相變材料蓄熱的卡諾電池儲(chǔ)能密度高，應(yīng)用前景廣闊。本文構(gòu)建了基于填充床相變蓄熱器的卡諾電池系統(tǒng)并建立其動(dòng)態(tài)模型，分析了換熱流體流量與有機(jī)工質(zhì)流量對系統(tǒng)性能的影響，建立了1000 k W設(shè)計(jì)功率下?lián)Q熱流體流量和有機(jī)工質(zhì)流量的函數(shù)關(guān)系式。在此基礎(chǔ)上以往返效率和儲(chǔ)能密度為優(yōu)化目標(biāo)，采用NSGA-II算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，基于LINMAP方法得到權(quán)衡后...

多分支柔性脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)研究————作者：康占肖;范金土;

摘要：柔性熱管在人體熱管理和柔性電子器件冷卻等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，然而現(xiàn)有柔性熱管的柔性有限且傳熱性能無法滿足實(shí)際需求。本研究根據(jù)脈動(dòng)熱管的工作原理，利用丙酮為工質(zhì)，采用聚四氟乙烯毛細(xì)管制作了具有多個(gè)傳熱分支的柔性熱管。其每個(gè)傳熱分支都能單獨(dú)彎折，表現(xiàn)出良好的柔性。同時(shí)，該熱管還具有優(yōu)異的傳熱性能，其等效導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)4333W·m^-1·K^-1。因此，該熱管...

帶有球狀阻擋的新流道結(jié)構(gòu)對SOFC性能影響研究————作者：趙薇薇;賀振宗;毛軍逵;梁鳳麗;王在興;付堯;

摘要：為了改善固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的性能，本文提出了一種具有球狀結(jié)構(gòu)的新型流道，并與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，與基本直流道相比，帶有擋板流道的SOFC和帶有球狀結(jié)構(gòu)的SOFC電流密度分別增加了6.42%和7.14%，總壓降分別增加了3.63倍和2.15倍。由此可知，具有球狀結(jié)構(gòu)的新型流道具有更好的綜合性能優(yōu)勢

基于高斯混合密度網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率建模及預(yù)測————作者：張耀聰;劉姝君;杜小澤;吳江波;

摘要：風(fēng)電功率波動(dòng)較大，準(zhǔn)確的風(fēng)電預(yù)測能為運(yùn)維調(diào)度提供保障。常見的時(shí)間序列模型只適用于超短期預(yù)測，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對機(jī)組功率轉(zhuǎn)換特性進(jìn)行建模，從而能根據(jù)風(fēng)速預(yù)報(bào)進(jìn)行日前預(yù)測。該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法可改善理論功率計(jì)算方法因地貌、尾流等因素產(chǎn)生的偏差，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實(shí)際機(jī)組工作特性的描述更加準(zhǔn)確。進(jìn)一步建立高斯混合密度網(wǎng)絡(luò)評估功率不確定性，模型通過訓(xùn)練自動(dòng)學(xué)習(xí)分布參數(shù)，獲得非先驗(yàn)的多元分布，能更好地反映數(shù)據(jù)內(nèi)在結(jié)構(gòu)

燃機(jī)間冷器壓縮空氣流動(dòng)換熱特性研究————作者：張凱;成克用;淮秀蘭;陳俊霖;

摘要：印刷電路板式換熱器具有高效緊湊的特點(diǎn)可應(yīng)用于燃機(jī)間冷器，本文利用數(shù)值模擬方法研究壓縮空氣在不同換熱通道中的流動(dòng)與換熱規(guī)律，結(jié)果表明，不同通道換熱性能與壓力損失均隨著系統(tǒng)進(jìn)口質(zhì)量流量的增大而增大；另外，比較了五種不同換熱通道的流動(dòng)傳熱性能，Z型通道、對稱翼型通道、非對稱翼型通道和菱形通道與直通道相比，顯著提高了傳熱性能同時(shí)增加了壓力損失，并使用場協(xié)同原理分析了不同通道強(qiáng)化換熱機(jī)理。最后對五種通道流動(dòng)...

新型燃燒器與熱聲斯特林發(fā)電機(jī)換熱特性研究————作者：靳晴月;孫浩杰;羅靖;余國瑤;馬英;黃云;馬壯;羅二倉;

摘要：本文提出了一種新型的適用于自由活塞斯特林發(fā)電機(jī)的氣體燃燒器結(jié)構(gòu)，并開展了以液化石油氣為燃料的燃燒耦合傳熱過程的三維數(shù)值模擬研究。首先分析了額定工況下的燃燒器內(nèi)部流場、溫度場以及熱流密度分布特性，其次考察了液化石油氣進(jìn)口流量、噴嘴結(jié)構(gòu)和空氣預(yù)熱溫度對流動(dòng)換熱特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：在液化石油氣流率為4.6 L/min、空燃比為29的額定工況下，發(fā)電機(jī)高溫?fù)Q熱器的吸熱量為3.82 k W，占總反應(yīng)熱...

基于卷積孿生網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)力機(jī)狀態(tài)監(jiān)測研究————作者：楊萬千;張明明;

摘要：風(fēng)力機(jī)運(yùn)行故障具有突發(fā)性，幾乎無預(yù)留時(shí)間做出反應(yīng)。連帶地，一些微小缺陷將引發(fā)一系列連鎖故障和非必要損失，因此對其狀態(tài)監(jiān)測和提前預(yù)知機(jī)組狀態(tài)是一個(gè)必要問題。本文基于卷積孿生網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合機(jī)組SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行基于模型訓(xùn)練的狀態(tài)監(jiān)測。利用歷史健康數(shù)據(jù)進(jìn)行離線模型訓(xùn)練，經(jīng)測試后將預(yù)訓(xùn)練模型加載到在線監(jiān)測系統(tǒng)，基于狀態(tài)指示來描述機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)定義機(jī)組狀態(tài)異常的監(jiān)測閾值，從而實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)...

SCO₂離心壓縮機(jī)近失速工況流場特性研究————作者：張磊;鄭全澤;郎進(jìn)花;安光耀;

摘要：為研究超臨界二氧化碳（SCO₂）離心壓縮機(jī)近失速工況的流場特性，利用CFX軟件對Sandia實(shí)驗(yàn)室模型進(jìn)行三維數(shù)值研究，并對近失速工況的流場特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，“尺寸效應(yīng)”的影響下使得葉輪的相對葉頂間隙較大，從而使得葉頂處泄漏增強(qiáng)并形成大范圍的低速區(qū)；由于通道中下的高逆壓梯度使主葉片吸力面?zhèn)鹊湍芰黧w發(fā)生分離流動(dòng)并開始形成回流區(qū)，回流區(qū)向上游葉頂處發(fā)展與葉頂處回流區(qū)結(jié)合，導(dǎo)...

可調(diào)式與固定式噴射器內(nèi)動(dòng)量交換的相似性與非平衡特性研究————作者：楊勇;王寧;韓沛時(shí);任笑彤;李熠橋;張琨;沈勝強(qiáng);

摘要：基于氣體動(dòng)力學(xué)方法，構(gòu)建了噴射器變工況調(diào)節(jié)特性分析模型，結(jié)合關(guān)鍵截面流動(dòng)與壓力特性分析模型、動(dòng)量交換評價(jià)模型，對比分析了固定式與可調(diào)式噴射器內(nèi)部的動(dòng)量交換、混合升壓特性隨噴射器壓力、溫度、速度、流量的變化規(guī)律，揭示了噴射器變工況調(diào)節(jié)的臨界特征、相似特征、尺度效應(yīng)。研究結(jié)果顯示，噴射器臨界模態(tài)下，第三極限狀態(tài)與第一極限或第二極限狀態(tài)同時(shí)到來；混合室進(jìn)、出口壓差隨工作流量增大而逐漸減小，混合室出口流速...

集輸系統(tǒng)內(nèi)空氣–油兩相流型能量譜圖分析————作者：李乃良;張一帆;杜雪平;彭胥睿;

摘要：采用空氣和油作為介質(zhì)，在小型集輸環(huán)路中實(shí)驗(yàn)研究了氣液兩相流型的相間作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)觀察到了泡狀流、彈狀流、環(huán)狀流和段塞流，獲得了各流型的持液率，利用db4小波基將持液率信號(hào)時(shí)間序列進(jìn)行了8、12和16尺度分解，計(jì)算得到了各流型壓差信號(hào)細(xì)節(jié)分量的無量綱能量。研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀流、彈狀流和段塞流的能量分布為駝峰型，而泡狀流的能量分布為馬鞍型，其能量主要體現(xiàn)在連續(xù)相液體與氣泡之間的剪切，以及氣泡的碰撞、融合、...

基于DFT和GCMC方法的MgCl₂水合鹽儲(chǔ)熱材料吸水特性的數(shù)值模擬————作者：錢增輝;朱傳勇;段欣悅;姜梟;鞏亮;

摘要：MgCl₂水合鹽被視為最具前景的中低溫儲(chǔ)熱材料之一。研究MgCl₂水合鹽儲(chǔ)熱材料微尺度下孔隙內(nèi)的水分子吸附規(guī)律，揭示內(nèi)在傳質(zhì)機(jī)理，對高效熱化學(xué)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要價(jià)值。本文基于DFT方法，研究了水分子在MgCl₂晶體表面吸附穩(wěn)定后的分子幾何構(gòu)型，揭示了其可能的吸附位點(diǎn)。研究結(jié)果表明：水分子的吸附破壞了MgCl₂

離心葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及參數(shù)敏感性分析————作者：張晨慶;席光;姬成;張嘯天;王志恒;

摘要：代理模型的引入使得離心壓縮機(jī)優(yōu)化步入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式，但其優(yōu)化的基礎(chǔ)仍是準(zhǔn)三維設(shè)計(jì)方法。而準(zhǔn)三維設(shè)計(jì)方法的輸入?yún)��?shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性，因此，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對離心葉輪的設(shè)計(jì)具有重要的價(jià)值。本文從準(zhǔn)三維設(shè)計(jì)方法出發(fā)，采用“全可控渦”設(shè)計(jì)方法，結(jié)合k折交叉驗(yàn)證方法，對需要設(shè)計(jì)者給定的角動(dòng)量分布參數(shù)進(jìn)行全工況的優(yōu)化。數(shù)值結(jié)果表明設(shè)計(jì)點(diǎn)效率可以提升0.61%。最后，采用Sobol全局敏感性分析方法對優(yōu)...

毛細(xì)管中氣液兩相流的影響因素測量研究：以氣態(tài)亞硝酸監(jiān)測為例————作者：夏文筱;侯延平;朱雯斐;樓晟榮;陳軍;

摘要：兩相流的一個(gè)顯著特征是流動(dòng)具有強(qiáng)烈的波動(dòng)性和隨機(jī)性，這使得處在兩相流工作中的儀表準(zhǔn)確計(jì)量變得愈發(fā)困難。氣泡是多相流研究中一個(gè)重要課題。研究表明，氣泡的存在給在毛細(xì)管中流動(dòng)的液相流體內(nèi)部造成極大的擾動(dòng)。本研究基于毛細(xì)管波導(dǎo)吸收光譜法自主搭建了一套能夠準(zhǔn)確測量氣態(tài)亞硝酸的裝置，而液芯波導(dǎo)毛細(xì)管(LWCC)是整套裝置中對氣泡最為敏感的組件，通道內(nèi)一旦產(chǎn)生氣泡，LWCC的透光率會(huì)嚴(yán)重下降，將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的...

外場調(diào)控混合納米相變材料傳熱儲(chǔ)熱實(shí)驗(yàn)研究————作者：李和鑫;江秋怡;莊依杰;

摘要：針對磁場調(diào)控相變過程系統(tǒng)循環(huán)性能降低的問題，本文通過紅外熱像儀與能譜分析（EDS）研究了超聲空化效應(yīng)、聲流效應(yīng)與磁場效應(yīng)耦合作用對磁性（Fe₃O₄）與非磁性（Al₂O₃）混合納米相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明：空化效應(yīng)與聲流效應(yīng)強(qiáng)化傳熱過程，隨著超聲功率的增加，效果越明顯，超聲功率為48 W時(shí)，熔化時(shí)間減少7...

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