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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

xb@mail.etp.ac.cn

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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    大长径比高温热管传热性能实验研究

    纪阳袁达忠周水文张晓华...
    769-777页
    查看更多>>摘要：在核能主动热利用领域,需要高温热管具有较大的长度并保证均温性,然而现有对高温热管的研究集中在热管性能的理论预测和较短的高温热管预研方面.本文首先制备了 67倍长径比高温热管,理论分析了其冷态启动特性,并对其冷态启动和稳态传热性能进行了实验研究,提出了可以发挥其优良传热性能的加热方式;进一步制备了 200倍长径比高温热管,定性验证了其良好的传热性能,定量实验研究了其冷态启动过程,并发现了超长高温热管喉部区域的热量传递规律.

    高温热管大长径比冷态启动自适应传热

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    纳米受限效应下流体自扩散机理及规律研究

    曾克成姜培学胥蕊娜
    778-784页
    查看更多>>摘要：当固体壁面间距仅有几个纳米时,纳米受限效应使得流体自扩散系数降低1～2个数量级,孔径、温度和压力的影响显著且复杂.分析受限流体扩散机理和规律,建立简洁的关联式具有重要意义.本研究从分子模拟出发,经过仔细计算和分析,获得了大量纳米孔隙中流体自扩散系数数据.分析了壁面吸附作用对流体扩散的影响机理和规律,提出了可简单描述流体扩散行为的无量纲扩散系数,从而与努森数建立相应关联式,具有较强的适用性.

    纳米受限流体扩散分子动力学

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    壁载纤维素酶微反应器内传递及转化特性

    林凯夏奡黄云朱贤青...
    785-791页
    查看更多>>摘要：壁载纤维素酶微反应器能够实现纤维素类生物质水解制备葡萄糖,为后续微生物能源转化提供原料.本文对壁载纤维素酶微反应器内羧甲基纤维素模型化合物的酶解糖化进行了实验与模拟研究,获得了内表面结构对微反应器物质传递及酶解反应的影响规律.模拟结果表明,相较于等边三角形、半圆形等内表面结构,设置高矩形结构对微反应器内葡萄糖生产的促进显著.此外,具有高矩形结构的微反应器单位压降下的出口葡萄糖浓度最高,有利于实际应用.相较于增加表面结构尺寸,减小结构间距具有更好的强化效果.在最适表面结构参数下,对于不同黏度的酶解反应,出口平均葡萄糖浓度的提升率均高于7.0％.

    微反应器物质传递壁载酶催化表面结构数值模拟

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    涡轮叶片吸力面双排分区复合角气膜冷却特性

    王晨枫李国庆刘浩李昂...
    792-802页
    查看更多>>摘要：通道二次流作用下,涡轮叶片吸力面气膜轨迹呈收缩状从叶片两端朝叶中偏转.针对该问题,本文设计了高压涡轮叶片吸力面双排分区域复合角气膜冷却模型,并采用数值模拟的方法,分析了二次流和复合角对气膜冷却特性的影响.结果表明,在近端区,叶片上游孔排SS1形成的气膜受马蹄涡的作用偏转较小,叶片下游孔排SS2形成的气膜受较强通道涡的影响偏转角远大于上游气膜;在叶片吸力面增加朝向端壁的复合角设计,可以改善气膜覆盖的均匀性,复合角增大至30°左右时,可以消除射流的脱壁现象,最大复合角工况相比于简单角工况的展向平均气膜冷却效率提高了 13.9％.

    涡轮导叶气膜冷却通道二次流分区域复合角冷却效率

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    光开关分子在不同有机相变材料中光控热能的适用性研究

    汪毅施娟陈振乾
    803-810页
    查看更多>>摘要：有机相变材料(PCMs)因其具有可逆性蓄放热特性、高能量密度、可选则的工作温度以及无相分离现象,在储能领域得到了广泛的研究和应用,但是无法实现能量的长效储存和可控热释放.偶氮苯分子作为一种光响应分子,可以通过分子结构的调控能够实现光控相变,同时储存光热和相变热.本文研究了 2种不同接枝基团(AZO-A-14、AZO-O-14)的光开关分子在直链烷烃和脂肪酸相变材料中,以不同比例混合后的可控相变行为.结果显示,光开关分子更适用脂肪酸相变材料的相变温度控制,不同浓度情况均是如此.其原因在于脂肪酸分子极性较大,使得光开关分子在顺式的亚稳态状态下能更好的分散在其中,阻碍了其成核.另外,采用酯基接枝的光开关分子(AZO-A-14)自身的光控温差小于采用醚基接枝的光开关分子(AZO-O-14),而AZO-A-14掺杂于相变材料中形成的光控温差更大.进一步的,我们分别解耦了相变焓和光异构化焓.本研究为今后光控相变材料的改进、发展和应用提供了思路.

    偶氮苯光开关相变材料储能

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    泡沫金属电磁感应传热机理研究

    王雪锋徐峰冯上升
    811-818页
    查看更多>>摘要：研究了电磁感应加热下泡沫金属填充液体的磁-热能量转换及瞬态升/降温传热过程,搭建了泡沫金属填充液体在感应加热与液体冷却下的联合控温实验系统,采用"频域-瞬态"和"松耦合"方法求解电磁-传热耦合数值模型,揭示了泡沫金属填充液体的电磁场与热源分布规律、温度响应特性、温度均匀性以及泡沫金属结构和材质等参数的影响规律.结果表明,泡沫金属填充液体的电磁感应传热特性与泡沫金属的结构和材质密切相关.

    泡沫金属电磁-传热耦合频域-瞬态方法电磁加热

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    单柱微通道流动沸腾换热数值模拟研究

    袁义李晓宇张雨陈黎...
    819-825页
    查看更多>>摘要：高功率电子芯片的安全运行需要高效的散热技术.流动沸腾换热由于高换热系数受到广泛关注.为精确模拟微通道内流动沸腾复杂两相流过程,本文提出了耦合VOF方法的在相界面处迭代求解能量源项的相变模型.针对单微柱微通道内流动沸腾换热过程进行了数值模拟,分析了瞬态两相流过程及温度场演变规律,查明了热流密度及进口过冷度的影响机制.结果表明,由于局部蒸汽的覆盖,不同工况下微通道内流动沸腾存在热阻的转折点,高热流密度对应更高的气泡生长速度和成核面积,高过冷度会延缓转折点,但整体热阻将升高.

    流动沸腾换热微通道VOF方法数值模拟

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    竖直内螺纹管中超临界RP-3航空煤油换热特性数值研究

    王彦红孙文清李雨健李洪伟...
    826-835页
    查看更多>>摘要：针对空-油换热器的结构优化应用,开展了竖直内螺纹管中超临界RP-3航空煤油换热特性数值研究.阐述了沿流动方向的传热恶化问题和沿圆周方向螺纹顶部-螺纹底部的非均匀换热机制.通过近壁区流体参数分布情况揭示了传热恶化的原因.讨论了通道截面温度场、流场、湍动能的分布特征,基于螺旋度和二次流强度描述了二次流的影响.探究了运行压力和螺纹数目对换热的影响.实现了换热关联式预测.结果表明:吸热能力下降和湍动能异常减小是第一次传热恶化的原因,类膜态沸腾还会导致第二次传热恶化问题.螺纹结构和变密度耦合产生二次流,螺旋度沿流动方向不断增大,高温区二次流强度与换热状况具有耦合机制.提出的换热关联式有效获得了三种类型内螺纹管中超临界航空煤油的换热预测.

    内螺纹管超临界煤油传热恶化二次流螺旋度

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    高压涡轮动叶叶尖非定常气热特性研究

    尤煜龙丁亮谭智勇
    836-844页
    查看更多>>摘要：本文针对高压涡轮动叶凹槽叶尖流动传热问题开展非定常数值模拟研究.结果表明,TBR模型Time Transformation方法适用于动叶叶尖非定常气热分析.压力侧泄漏流引起的卷吸涡在凹槽底部形成带状高换热系数区,机匣边界层流动使吸力侧肋顶靠近前缘区域形成局部高换热系数.随着叶尖凹槽深度增加,凹槽内流场低速区域扩大,卷吸涡尺寸也随之增大.相应地,凹槽底部的换热过程减弱,沿压力侧肋分布的带状高换热系数区域范围减小,其位置逐渐远离压力侧肋,并且在特定时刻呈现间断离散的分布特点.不同时刻,2％凹槽深度的叶尖中凹槽底部的平均换热系数相比3％凹槽深度的叶尖升高7.1％～13.5％,相比3.5％凹槽深度的叶尖升高9.6％～21.9％.

    涡轮动叶叶尖非定常流动传热

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    CO2地质封存中重力对气水两相流动特性影响研究

    王思佳李少华吕鹏飞刘瑜...
    845-849页
    查看更多>>摘要：CO2地质封存技术是缓解温室气体排放的一种有效手段,亚岩心尺度CO2-水在多孔介质内的流动实验对阐明CO2地质封存中的残余捕集过程的封存潜力预测具有重要意义.本文利用高压微流控芯片在毛细管数为2.37×10-5条件下进行了CO2驱替纯水的实验,以研究重力对气水两相流动的影响.实时采集到了两相在非均质孔隙内的分布形态和流动特点,进一步的对CO2饱和度进行了量化和评估了 CO2的封存容量,阐明了重力对CO2残余捕集过程的影响.

    CO2封存两相流孔隙尺度微流控

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