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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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    活塞调相脉管制冷技术及应用

    刘少帅吴亦农蒋珍华惠贺军...
    1650-1655页
    查看更多>>摘要：脉管制冷机的微振动、高可靠、轻量化等特点，已经在航天红外探测器冷却方面取得广泛应用。作为新发展的调相方式，活塞调相技术在实现更高能效、更低温度、更低振动输出等方面具有独特优势。基于活塞调相的基本特性，针对主动活塞调相、气动功回收活塞调相和主动功回收活塞调相三种主要的活塞调相方式进行气动力分析。分别将不同活塞调相方式应用于10～80 K脉管制冷机研制，验证活塞调相对多种形式下脉管制冷机能效提升应用效果。从应用视角出发，探讨活塞调相后续研究及改进方向。

    脉管制冷机活塞调相声功回收低温制冷空间应用

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    面向深度调峰的汽轮机超音速喷嘴设计

    甘益明黄畅彭世亮陈思远...
    1656-1662页
    查看更多>>摘要："双碳"愿景下可再生能源电力快速增长，其随机波动性迫使火电机组深度调峰以实现电力平衡。然而常规火电机组调节级渐缩式喷嘴难以高效利用临界压比以下的大压差对应的理想焓降，是机组在低负荷工况采用滑压运行致使机组能耗急剧攀升的内在原因之一。本文以320 MW汽轮机常规调节级喷嘴为研究对象，开展面向深度调峰需求(20％～40％低负荷区间)的高效超音速喷嘴设计研究，并通过CFD模拟分析超音速喷嘴的低负荷区热力性能。研究表明，相比于常规喷嘴，设计的超音速喷嘴满足20％～40％负荷区间效率净增1。08％～8。40％;但受超音速喷嘴斜切结构影响，超音速喷嘴I的最优运行压力与设计值偏离了 0。7 MPa。本文的研究成果可为火电机组深度调峰深度节能技术研发提供理论支撑。

    深度调峰火电机组调节级超音速喷嘴数值模拟

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    基于间苯三酚的电池热失效自毁机制研究

    侯博文彭勇冯旭宁
    1663-1670页
    查看更多>>摘要：高比能锂离子电池的热失控问题是限制其大规模应用的关键原因。本文从自毁电池的角度出发，以间苯三酚为自毁剂，阻断负极和电解液的反应，避免大量还原性气体的产生，减少气体串扰的反应热释放，最终降低热失控灾害程度。结果表明，间苯三酚的引入使热失控反应提前至120℃，且消除了 200℃时的剧烈放热，实现了热失控反应时序的调控和热失控反应焓值的降低，提高了电池的安全性。本文为高安全电池设计提供了新的思路，具有一定的指导意义。

    锂离子电池自毁电池热失控反应时序调控间苯三酚

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    小型建筑太阳能跨季节蓄热系统设计与优化

    许波王思茗陈振乾徐志国...
    1671-1678页
    查看更多>>摘要：采用太阳能跨季节蓄热系统实现夏储冬用，为住宅建筑供暖和供应生活热水能够有效解决太阳能的季节性供需不匹配的问题。目前大多数跨季节蓄热工程都是针对社区规模的系统，事实上单栋住宅的分布式蓄热系统由于减少了长距离输送的热损而独具优势。本研究基于夏热冬冷气候特点为建筑面积约150 m2的民用建筑设计了一种长短期蓄热相结合的跨季节蓄热采暖-热水两联供系统，并进行了能量平衡分析和系统全年仿真模拟，分析了系统能效影响因素。研究结果表明，通过系统的合理配置可以实现90％以上的太阳能保证率，根据优化结果，选择35 m2的集热面积和50 m3的季节蓄热水箱体积，预计将实现92。3％的太阳能保证率，为在建筑节能及暖通空调蓄热等领域的工程应用提供了参考。

    太阳能跨季节蓄热供暖瞬态仿真小型建筑

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    碳纳米管吸附CHF3的分子模拟研究

    刘浏刘朝刘浪李期斌...
    1679-1689页
    查看更多>>摘要：有机朗肯循环中工质可能发生热分解，分解产物对循环性能产生较大影响。本文提出采用多孔材料对热解气体产物进行吸附的方法，以减小工质热解对系统性能的负面影响。采用巨正则蒙特卡洛模拟研究了工质HFO-1234yf主要分解产物CHF3气体在碳纳米管(CNT)中的吸附特性，探究了 CNT直径、温度及电荷对吸附的影响。结果表明，(6，6)CNT有着较高CHF3饱和吸附量(2。06 mol·kg-1)以及极高的选择系数，但直径较大的CNT更偏向吸附工质HFO-1234yf;温度的升高导致(6，6)CNT对CHF3的吸附量以及选择系数下降:同时带0。05e正电荷的CNT对CHF3吸附量增加近50％，选择系数也有极大提升。

    有机朗肯循环工质热解吸附碳纳米管

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    基于GCMC的ZIF-8(Zn)对二氧化碳的吸附过程研究

    张舵咏苏亭宇张宸张鑫琦...
    1690-1695页
    查看更多>>摘要：采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程，对于二氧化碳捕集与降低能耗-有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料，有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO2的过程进行模拟，同时通过体积法测得ZIF-8(Zn)的CO2吸附等温线，证明仿真结果相对可靠。在此基础上，计算得到不同温度压力下的吸附量与吸附热，发现温度的增加使得吸附量呈现下降的趋势;同时，吸附量随着压力的增加而增长，增长趋势呈现先快速上升后趋于平缓的趋势。ZIF-8(Zn)与CO2的吸附热相较于CO2之间的吸附热而言较大，CO2分子间吸附热随压力增加或温度的降低而增加。本文为ZIF-8(Zn)吸附二氧化碳过程提供了理论支撑。

    二氧化碳捕集ZIF-8(Zn)分子模拟吸附量吸附热

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    四级低反力度压气机初步设计及流动分析

    罗樵罗磊杜巍王松涛...
    1696-1702页
    查看更多>>摘要：本文将两种单级低反力度压气机的设计思想应用于多级低反力度压气机设计，初步设计了一台四级低反力度高负荷压气机。在一维设计中初步确定四级低反力度压气机的各级参数，使用三维数值模拟计算对一维设计结果进行评估，同时对四级低反力度压气机三维数值模拟结果的整体性能和内部流动进行初步分析。结果显示，四级总压比能达到6以上，设计点附近效率不低于88％，末级静子中的流动分离也在可控制的范围内。

    低反力度压气机附面层抽吸三维数值模拟

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    基于正交试验的压气机流动特性对转子叶尖关键几何参数敏感性研究

    崔伟伟王兴鲁王晓楠孙清典...
    1703-1712页
    查看更多>>摘要：本文选取NASA Rotor37叶尖基元级的沿程曲率分布特征、吸力面最大厚度点相对位置、尾缘半径三个关键几何参数，采用正交试验方法设计了 9组方案，详细分析各几何参数对压气机性能的影响程度和作用机制。结果表明，三种几何因素对转子等熵效率和总压比的影响不大，但对工作裕度的影响较为显著，且按照影响程度排序依次为:叶尖曲率分布特征、吸力面最大厚度点相对位置、叶尖尾缘半径。其中转子叶尖曲率分布特征的变化通过改变其叶尖流向载荷分布规律进而显著影响叶尖流场特性和工作裕度。结合叶尖基元级曲率分布和吸力面最大厚度点相对位置的变化带来的气动收益，形成了相对较优的叶型优化方案，实现了跨音转子工作裕度和等熵效率5。9％和0。32％的提升。

    敏感性分析叶尖几何参数正交试验工作裕度通道激波

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    大型风力机预弯预扭叶片气动性能研究

    陈威姚叶宸刘风云黄典贵...
    1713-1721页
    查看更多>>摘要：为解决目前大型风力机叶片在大功率的气动载荷条件下，易产生叶片形变而导致风力机运行效率降低的问题，提出一种预弯预扭的叶片设计思想。本文对NREL 5 MW风力机叶片进行三维流场模拟和单向流固耦合，研究叶片在不同工况下的气动性能与形变情况，并基于叶片在额定工况下的形变量对其进行预弯预扭设计，通过不断的迭代得到叶片最佳预变形参数，使得最终叶片在额定工况的气动载荷作用下弹性变形后的几何形状与原始设计的几何形状一致。结果表明，预弯预扭后的5MW风力机叶片能够有效消除气动载荷引起的叶片弯曲扭转所导致风力机效率降低的问题，风能利用率提升2％。

    风力机叶片流场模拟气动性能单向流固耦合预弯预扭

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    基于Deeplab v3+的PIV误矢量修复

    陈建豪林梅
    1722-1729页
    查看更多>>摘要：在PIV图像后处理过程中，修正其误矢量对获取准确速度矢量场起到关键作用。本研究在模拟和实验矢量图数据库中人为添加误矢量，通过标注添加误矢量图像，用Deeplab v3+算法来识别分割误矢量，并同时生成用于修正的掩膜(mask)，其识别分割的损失控制在0。001。对于修复，使用了 DeepFill v2算法，用正确矢量图像训练网络，将损失稳定于0。05。将识别生成的mask和原始待修正的PIV图像，放入修正图像，靠输入指令即可实现PIV矢量图像中的误矢量自动识别与修正。结果表明，此方法，可批量处理PIV矢量图像，简单方便且自动化，具有较高的识别分割与修正精度。

    PIV矢量图像深度学习误矢量识别与修复Deeplabv3+DeepFillv2

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