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工程热物理学报
工程热物理学报

徐建中

月刊

0253-231X

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010-62584937

100190

北京中关村路乙12号（北京2706信箱）

工程热物理学报/Journal Journal of Engineering ThermophysicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登工程热力学与动力装置、热机气动热力学、传热传质学、燃烧学、热物理测量学、热效率装置、综合利用能源、代用燃料等方面的科技论文、研究简报、重要学术动态等。主要读者对象为工程热物理专业科技人员及相关高校师生。
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    等电势条件小孔径碳纳米管双电层结构特性研究

    韩一鸣魏翔陈鸿伟宋杨凡...
    2979-2985页
    查看更多>>摘要：为了确定不同电势对碳纳米管内部CO2/[Bmim+][Tf2N-]离子液体在界面的双电层结构,采用分子动力学模拟的方法研究了二氧化碳/离子液体在不同电势下的热力学结构.通过对原子坐标进行变换直观的展示了原子分布特征.发现施加电势φ超过-4V后会形成双电层,随着电势的增加界面分层现象越来越明显,[Bmim+]离子的压力幅值变大且更靠近壁面,之后CO2聚集且原子间的平均距离减小.电势到达-10 V时双电层完全分层,近壁面区域可分为纯[Bmim+]离子和CO2/[Bmim+]离子混合区域.

    双电层限域效应界面效应结构演变分子动力学模拟

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    耦合蒸汽储能的燃煤发电系统调频能力研究

    扶禹刘明张顺奇尹俊杰...
    2986-2994页
    查看更多>>摘要：为实现"双碳"战略目标,我国正在加快建设新型电力系统,亟需不断提升燃煤发电机组的运行灵活性,耦合蒸汽储能是提高燃煤发电系统调频能力的有效手段.本文建立了蒸汽蓄热器和汽轮机热力系统的动态模型,研究获得了蒸汽蓄热器蓄热和释热过程中蒸汽蓄热器和汽轮机热力系统的动态特性,评估了蒸汽蓄热器的能效水平和调频能力.研究发现,蒸汽蓄热器响应速度快,可支撑燃煤发电系统调频,蒸汽蓄热器30％THA工况下储热、100％THA工况下释热的等效往返效率为46.62％.

    蒸汽蓄热器燃煤电厂变负荷调频储能效率

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    铅铋堆离心泵内高温液态金属动力学特性研究

    周欢黎义斌刘欣张人会...
    2995-3005页
    查看更多>>摘要：本文以铅铋堆离心泵为研究对象,采用数值模拟方法研究了泵内高温液态金属介质的动力学特性.研究结果表明:介质属性改变对泵扬程和效率影响不大,全流量工况下液态铅铋介质(LBE)均略高于常温清水,设计流量下扬程相差0.32 m,效率相差2.09％.液态LBE介质的轴功率约为常温清水的10.4倍,与两者密度比值基本相同.液态LBE介质对流场的影响体现在一定程度上抑制了叶轮进口的逆流,降低了叶轮出口的轴向速度梯度,降低了大流量工况时导叶内压力脉动幅度.液态LBE介质下的轴向力约为常温清水介质的23.75倍,径向合力约为常温清水介质的10倍,介质属性的改变对泵受力特性影响很大.研究结果可为今后铅铋堆离心泵的设计及性能评估提供参考.

    铅铋合金离心泵速度分布压力脉动特性轴/径向力特性

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    基于自动编码器的离心泵空化状态识别模型研究

    张彤赫葛秉鑫马桤政刘正杨...
    3006-3012页
    查看更多>>摘要：空化状态识别是离心泵状态监测的难点之一.为了提高空化状态识别的效果,提出了一种基于自动编码器的离心泵空化状态识别方法.对离心泵的空化进行了实验研究,在三个温度下分别采集了六个工频上泵壳的振动信号.对原始信号带做时频域分析,得到时频图;通过无监督训练自动学习输入数据的特征;并利用自动编码器对离心泵的四类空化状态进行识别.研究表明,基于该模型能有效地提取离心泵空化振动信号的特征并识别,识别成功率达到94.58％,比传统的快速傅里叶-支持向量机模型提高了 14.58％.

    离心泵空化状态识别自动编码器振动信号

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    航空发动机燃烧室轴向旋流与横向射流相互作用实验研究

    代兴宇袁成田伟
    3013-3021页
    查看更多>>摘要：在航空发动机燃烧室中,旋流器生成的轴向旋流与主燃孔及掺混孔生成的横向射流之间的相互作用是保证燃烧室高效掺混、稳定燃烧的主要手段.本文利用高分辨率粒子图像测速技术(Particle image velocimetry,PIV)对航空发动机单头部燃烧室内的冷态流场进行了测量(来流速度15 m/s、来流温度295 K),进而通过对流场内旋涡结构及湍流统计特性的分析揭示了燃烧室内部轴向旋流与横向射流的相互作用机制.研究表明:燃烧室中心回流区是由来自燃烧室头部的旋流在流场中形成低压区与横向射流的截断共同作用形成的,横向射流引起的强剪切作用加速了由旋流主导的中心回流区的形成;在轴向旋流作用下,横向射流在燃烧室流场中的作用范围增大,增强了与周围主流流场的动量输运;此外,横向射流与强旋流的耦合使得燃烧室下游流场湍流强度显著增加,因此该区域流动具有较高的掺混能力,从而导致燃烧室出口速度分布更加均匀.

    航空发动机燃烧室轴向旋流横向射流相互作用粒子图像测速技术

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    高压比离心压气机扩压器自循环扩稳机理研究

    吴云峰韩戈李子良卢新根...
    3022-3031页
    查看更多>>摘要：随着离心压气机压比的不断提高,径向扩压器逐渐成为制约高压比离心压气机稳定性的关键因素之一,以某高压比离心压气机为研究对象,利用数值方法开展了扩压器自循环流动控制研究,详细讨论了扩压器自循环流动控制对离心压气机性能和内部流动的影响机理.结果表明,在不同转速下,自循环流动控制的效果不同,100％转速时该流动控制方法能够使其流量裕度提高3.5％;而在非设计转速下,该流动控制方法无法带来稳定裕度的提升.通过对流场的分析发现,100％转速近失速工况下,该流动控制方法通过引入一股与主流方向垂直的射流,减小了扩压器入口马赫数,使发生分离的临界攻角增大,抑制扩压器吸力面流动分离,从而提高离心压气机稳定工作裕度.

    高压比离心压气机扩压器自循环流动控制稳定裕度损失机理

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    金属丝网槽机匣处理对单级压气机裕度的影响

    张明张嘉铭董旭孙大坤...
    3032-3040页
    查看更多>>摘要：针对金属丝网槽机匣处理的扩稳效果,在一台单级低速压气机上进行了一系列的特性实验,对金属丝网槽的轴向位置、轴向宽度、金属丝网目数等敏感性参数进行了研究.25 mm槽宽的最佳轴向位置在距叶尖前缘25％弦长处(失速裕度可提高24.52％),15 mm槽宽则为16.7％弦长处(失速裕度可提高13.15％);槽宽的增加对扩稳有益但也增加了效率损失;目数增大时,扩稳效果降低,同时效率损失有所减少.进一步通过数值模拟,从流动细节及叶片载荷的角度对其扩稳机理进行探究,发现其改善了叶尖流动,并对叶尖区域的载荷进行了重新分配.

    机匣处理失速裕度金属丝网周向槽

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    考虑端部槽缝射流压力扰动的造型端壁研究

    杜昆贾毅豪刘存良
    3041-3048页
    查看更多>>摘要：以某典型高压涡轮平面叶栅为研究对象,分别研究了槽缝射流导致的端壁静压变化对3种造型幅值下的非轴对称端壁造型气动、冷却及换热特性变化规律.结果表明:MFR=0.75％时,随造型幅值增加,总压损失逐渐减小,叶栅总压损失系数最大可降低2.208％;端壁造型可显著增加高冷效区面积,但叶片前缘至55％Cax范围内的横向平均气膜有效度降低;对于传热特性而言,端壁造型可以削弱前缘及通道中后部的换热强度,造型幅值越大,削弱效果越明显,面平均换热系数最大降低7.11％;基于带有槽缝射流的端壁静压分布进行造型更有利于提高端壁的冷却特性,降低换热强度.

    非轴对称端壁槽缝射流端壁换热造型幅值

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    非轴造型对涡轮损失控制的攻角适应性研究

    杜政帅蔡乐陈英杰王松涛...
    3049-3057页
    查看更多>>摘要：非轴对称端壁技术能够有效减小横向二次流带来的气动损失,提升涡轮效率.为了评估不同来流条件下非轴造型在涡轮叶栅中的作用效果,以高压涡轮的静叶叶栅上端壁为研究对象.在0°攻角条件下以涡轮的出口总压损失为优化目标进行了叶栅非轴对称端壁的造型和优化,研究得到了一种能够有效减小叶栅二次流动能和气动损失的非轴造型,并在变攻角情况下对该造型的损失控制效果进行了分析.结果表明:在所考察的攻角范围内,本研究使用的非轴对称端壁造型均能有效降低叶栅气动损失,且该造型对几个主要的二次流结构的作用效果在不同攻角下没有太大的变化;在二次流强度较弱的负攻角条件下,造型对马蹄涡结构的控制效果相比于其他攻角条件更为显著.

    涡轮静叶二次流控制端壁造型变攻角样条曲面

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    肺动脉高压的特异性血流数值模拟研究

    李玉文徐强叶星淼唐晓宇...
    3058-3064页
    查看更多>>摘要：肺动脉高压是以肺动脉压异常升高为特点的一种致命性疾病,且直接受肺动脉血流动力学影响,肺动脉的血流数值模拟用于临床医疗极具有应用前景.本文基于正常受试者与肺动脉高压患者的电子计算机断层扫描(CT)图像进行三维建模以模拟肺动脉及其复杂分支内血液流动,并进行血流动力学分析.结果发现正常受试者与肺动脉高压患者的肺动脉模型形态具有显著差异,患者左右肺动脉血流分配比失衡,分支处出现异常流动.肺动脉高压患者整体壁面压力较高,肺动脉近端出现大范围的低壁面切应力区,平均壁面切应力低于正常受试者.肺动脉的血流数值模拟可为发病机理及临床诊断提供参考.

    肺高压血流动力学数值模拟

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