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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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    近壁面柔性水翼流致弯曲扭转振动特性

    刘东丁林冒祥熙孙悦...
    1015-1021页
    查看更多>>摘要：本文针对不同翼壁距离下柔性水翼的流致弯曲扭转振动特性进行研究,讨论了翼壁距离对柔性水翼的弯扭振动响应、频率响应、水动力特性以及尾涡结构的影响.研究发现,在低折减速度时(3≤ U*≤6),水翼弯曲扭转幅值很小,升阻力特性的趋势与弯曲振幅类似;在8≤ U*≤12范围内,由于存在弯曲和扭转的频率"锁定"现象,弯扭振动、时均升阻力系数和升阻比发生剧烈变化,翼壁距离越大,柔性水翼锁定区间越宽.折减速度和翼壁距离越大,柔性水翼的弯曲位移和扭转角度都会增大.

    流固耦合流致振动柔性水翼翼壁距离

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    高压比离心压气机参数化造型与分流叶片位置优化

    顾云开刘艳张闯张傲...
    1022-1030页
    查看更多>>摘要：为寻求分流叶片的最佳位置,本文以某跨声速高压比离心叶轮为研究对象,基于自开发带分流叶片离心叶轮参数化造型程序、CFD数值计算、拉丁超立方采样,结合多目标遗传算法进行优化设计.优化结果表明,对于所研究的叶轮,当分流叶片前缘盘侧向主叶片压力面偏置,盖侧以近似相等的偏置量向主叶片吸力面偏置;尾缘略向压力面偏置;并且前缘出现后掠角时为分流叶片的最佳位置.该方案的设计点效率提升1.1％,压比提升0.72％.

    离心压气机参数化造型分流叶片周向偏置前缘掠角

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    压裂过程射孔孔眼冲蚀动态演化过程数值模拟

    王治国阳光翁定为高跃宾...
    1031-1037页
    查看更多>>摘要：在套管加砂压裂阶段,由于支撑剂对射孔孔眼的冲蚀,导致孔眼摩阻骤降,同时伴随着严重的扩径与变形.为此,基于Rocky DEM方法探究孔眼的冲蚀动态演化过程和孔眼摩阻衰减规律.结果表明,孔眼的冲蚀变形包括孔肩冲蚀和扩径冲蚀两个阶段.在排量20 m3/min、砂含量150kg/m3、100目石英砂的模拟条件下,孔眼摩阻的衰减主要发生在孔肩冲蚀阶段.在0～500 s之间,孔眼摩阻由冲蚀前的15.88 MPa降低至4.41 MPa.

    CFD-DEM加砂压裂冲蚀变形孔眼摩阻动态演化过程

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    锥形空心液膜雾化特性预测模型研究

    朱苏宇张海滨白博峰
    1038-1048页
    查看更多>>摘要：本文采用可视化测试方法对空心锥形液膜的破碎雾化特性开展了实验研究,结合高速相机与长距显微镜头,获得了喷嘴出口液膜的初始状态参数,并对喷雾液膜结构形态及瞬态破碎过程进行了捕捉,根据实验结果分析了空心锥形液膜的破碎特征;进而基于实验数据分析讨论了已有液膜破碎长度、喷雾锥角预测模型的准确性以及误差产生的原因,发现模型简化误差、经验常数的不合理选取等是模型预测误差产生的关键;随后结合多种喷嘴结构形式实验数据,以液膜出口状态参数为基础,建立了新的空心锥形喷雾初次破碎长度预测模型与喷雾锥角预测模型;发展的新模型具有更好的普适性与准确性,为空心锥形喷雾的雾化特性分析以及发展空心锥形喷雾掺混相关过程的数值模拟方法提供了参考.

    空心锥形喷雾预测模型液膜破碎雾化特性

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    柱坐标系强守恒型动量方程离散方法研究

    石国赟陈宇杰朱剑琴李海旺...
    1049-1054页
    查看更多>>摘要：柱坐标系中,为了便于统一形式和编程实施方便,学者们对动量方程形式进行了多种变换,导致其守恒性质不明或有待进一步定量验证.针对这一问题,本文根据柱坐标系基向量关系推导了张量形式强守恒型方程的分量形式,并基于AUSM格式给出了对应的离散过程和离散结果.通过激波和均匀流动问题求解验证表明,本文所推导的动量方程在任意网格下均可严格满足守恒性,而将部分项放入源项处理则导致守恒性无法满足,需要大量网格才能保证计算结果的可靠性.本文研究内容可为强守恒型动量方程的应用提供参考.

    N-S方程守恒性柱坐标数值模拟

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    Ra数对停输管道原油相变特征的影响研究

    刘晓燕周正李从范玉泽...
    1055-1061页
    查看更多>>摘要：本文探究了 Ra数对停输原油相变特征的影响,为管道停输时间控制提供参考依据.建立了基于焓法的原油相变传热数学模型,将固液模糊区处理为两相流区,利用格子Boltzmann方法求解原油相变传热控制方程组.将原油相变传热过程分为三个不同阶段.发现Ra数对流场的影响会随时间不断减弱,对于凝油层的影响不断增强导致液相率场产生明显的形态变化.在换热第一阶段提高Ra数会使原油下沉速度的增长幅度远大于原油上升速度的增长幅度.

    相变流动原油数值研究格子Boltzmann方法Ra数

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    分光型激光诱导磷光系统标定及气体温度场测量

    陈满福张彪李健许传龙...
    1062-1068页
    查看更多>>摘要：受光学系统和图像传感器的影响,分光型激光诱导磷光成像系统存在明显的空间响应不均匀性,导致磷光光谱强度比法无法获得准确的温度分布.针对此问题,基于最小二乘线性拟合原理,本文提出一种分光型激光诱导磷光成像系统响应空间不均匀的校正方法,获得了系统的校正矩阵.进一步开展了磷光光谱强度比标定实验,建立了磷光光谱强度比与温度的关系.在此基础上,在室温环境下(热电偶参考温度26.34℃)开展了冷态气体射流的二维温度场测量实验研究.结果表明:系统校正前,平均温度测量结果为46.58℃,标准方差为15.18℃,相对误差为76.84％;系统校正后,平均温度测量结果为26.06℃,标准方差为1.83℃,相对误差为1.07％.证明了基于最小二乘线性拟合的空间不均匀校正方法,可显著改善分光型激光诱导磷光成像系统的空间响应不均匀性,提高温度测量准确度.

    激光诱导磷光响应特性多点校正法强度比法温度场测量

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    基于热管堆的超临界二氧化碳核动力系统参数设计与优化研究

    戴春辉郭斯茂宋苹赵振兴...
    1069-1075页
    查看更多>>摘要：为获得超临界二氧化碳动力系统最优设计参数,本文建立了热力分析模型和主要设备模型,开展热管式反应堆为热源、简单回热架构的超临界二氧化碳发电装置系统参数性能分析和多目标参数优化设计.形成1 MW(e)输出功率的发电装置系统参数最优解集,并开展系统敏感性分析.研究结果表明提升系统参数可达到提升系统循环效率的目的,但同时也增加了设备尺寸规模,对提升紧凑性不利,各主要热力参数对系统效率和体积的敏感性相差较大.最终优化解的选择可从本文最优解集中,按可布置空间大小选取,从而获得兼顾效率和紧凑性的最优设计参数.

    热管堆超临界二氧化碳系统热力参数

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    TPMS空气热沉结构流动传热特性研究

    王佳选钱琛怿俞彬彬钟豪章...
    1076-1082页
    查看更多>>摘要：采用CFD流固耦合数值模拟,以TPMS(三重周期性最小表面)结构为核心构建直流空间内芯片散热热沉.对比了同种条件下的Diamond,Gyroid,I-WP,Fischer-Koch和F-RD五种TPMS结构和同等孔隙率的传统翅片结构的温度场和流体的速度和压力场.构建无量纲局部性能评价指标对六种结构的冷却效果进行综合比较后表明,TPMS结构比常规翅片结构有16.6％～50.6％的性能提升,其中Fischer-Koch的散热能力最为突出,其在受限空间下有更大的散热潜力,内部流动换热比翅片结构的优势最高可达12倍.

    三重周期性最小表面芯片热沉数值模拟流固耦合

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    Zigzag PCHE内熔盐/S-CO2流动与换热特性研究

    姚业成张媛媛纪峰王维龙...
    1083-1089页
    查看更多>>摘要：印刷电路热交换器(PCHE)是一种高效紧凑型换热器,是高温光热发电技术的理想换热部件.本文构建了 Zigzag PCHE数理模型,研究了熔盐/超临界CO2(S-CO2)在流道内流动和换热特性.采用SST k-ω湍流模型,分析了流道结构和流体流速对熔盐与S-CO2对流换热特性的影响.结果表明,在流道结构的作用下,流动和换热特性呈周期性变化.传热阻力主要在气体侧,总换热系数随着S-CO2入口流量的增大而提高,压降也随之增大.并基于Zigzag型结构进行了通道优化,压降降低了约50％,提高了换热器性能.

    熔盐超临界二氧化碳流体ZigzagPCHE对流换热特性

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