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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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    海水淡化反渗透浓差极化数值研究

    李清玉范宝鑫陈颂英朱祖超...
    1730-1734页
    查看更多>>摘要：为研究海水淡化反渗透中的浓差极化问题，本文构建了新的反渗透LBM模型，能更方便地解决扩散系数较小时的计算不稳定，并与已有文献数据进行对比，验证了模型的准确性。基于该模型，本文进一步模拟分析了不同雷诺数及不同跨膜压差下的反渗透浓差极化现象。结果表明:增加雷诺数可以减小浓差极化现象，增加膜的渗透通量;而增加跨膜压差不仅增加浓差极化，也增加了渗透通量，同时也极大的增加了能耗，最终导致海水淡化的成本激增。因此，在实际应用中，需要综合考虑雷诺数及跨膜压差的大小，设置合理参数以实现海水淡化设备低成本高效率运行。

    反渗透LBM数值模拟浓差极化

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    Co-Ni/MgO催化剂上低温甲烷二氧化碳干重整研究

    杨桐冉景煜黄鑫欧志良...
    1735-1742页
    查看更多>>摘要：采用溶胶凝胶法制备Ni/MgO和Co-Ni/MgO催化剂，考察了催化剂在甲烷二氧化碳低温干重整反应中的性能。结果表明1％Co-10％Ni/MgO催化剂拥有较高的CH4、CO2转化率以及最高的H2/CO，且在450℃下反应20 h后该催化剂的CH4、CO2转化率以及H2/CO仍高于Ni/MgO催化剂，且积碳量比Ni/MgO催化剂少4。3％。通过XRD、H2-TPR、TEM、SEM、TG、RAMAN等表征分析发现适量Co的添加有利于提升催化剂表面活性组分的分散度和粒径，减少催化剂颗粒的团簇，且能抑制积碳的形成。通过对干重整反应过程中反应物表观活化能的计算，发现适量Co的添加能降低反应物的表观活化能，有利于提升Ni/MgO催化剂的低温甲烷干重整反应性能。

    镍钻氧化镁低温干重整积碳

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    局部热点射流式微通道流动沸腾实验研究

    汤凯黄岩培郭元东林贵平...
    1743-1748页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种射流式微通道热沉用以解决高热流密度热点散热问题。以氨为工质，开展流动沸腾实验，研究对比了微通道与驻点区结构对热沉性能的影响。优化所得的"四周针肋+中心多圆锥"热沉在1 mm×6 mm热点区域752 W·cm-2的热负载下，可维持热源加热面温度低于57。1℃，对应热阻0。69 K·W-1，压损5。1 kPa。针对优选热沉开展的串联实验研究表明，上游热沉热负载的改变会导致下游热沉入口干度变化，进而影响其流动换热性能。

    微通道热沉射流冲击流动沸腾换热强化

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    变截面耦合通道PCHE内超临界CO2热工水力性能研究

    朱兵国何吉祥
    1749-1756页
    查看更多>>摘要：本文采用数值模拟方法，以超临界CO2(S-CO2)作为印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger，PCHE)冷、热两侧耦合换热的流体，对圆形等截面耦合通道、圆形渐扩截面耦合通道以及圆形渐缩截面耦合通道的热工水力性能进行了对比研究。研究结果表明，在相同换热面积下，相较于传统等截面通道PCHE，S-CO2在冷热两侧均为渐缩通道的PEC均大于1，最大达到了 2。16，最小则为1。38，其综合性能最优。然而，S-CO2在两侧均为渐扩通道的PEC均小于，综合性能较差。降低冷侧运行压力有利于提高渐缩通道的综合性能。研究结果为PCHE的设计提供了新的思路和理论指导。

    超临界二氧化碳PCHE变截面通道热工水力性能

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    壁面边界层附近高温圆柱绕流的直接数值模拟

    王凯越王海鸥罗坤樊建人...
    1757-1762页
    查看更多>>摘要：本文使用直接数值模拟对等温和非等温条件下壁面附近的二维圆柱绕流进了研究。在层流条件下，讨论了间隙比G/D(G为圆柱下表面和壁面的距离，D为圆柱直径)以及传热对圆柱周围流场和圆柱受力的影响。当G/D=0。5时，圆柱下表面的涡脱落会受到壁面边界层抑制，在壁上形成一个较大的回流区。当G/D=1。0时，壁面回流区减小，圆柱下表面出现了涡脱落。当G/D=3。0时，流动与无壁面约束条件下的圆柱绕流相似。当圆柱温度高于流体温度时，平均升力系数减小，而曳力的振荡幅度有所增加。

    圆柱绕流边界层涡脱落曳力传热

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    复杂管网中推进剂充填过程气液两相流动特性研究

    郑学波吕宇超彭佳庆骆政园...
    1763-1766页
    查看更多>>摘要：充填条件不同，充填稳定后供应管网中空气-推进剂相分布状态不同，造成供应过程不同分支流量差异。本文基于Fluent，采用VOF模型研究了充填过程气液两相流动特性，得到如下主要结论:1)环管中两股射流对撞时，管内空气体积最小，压力达到峰值;随后管内流体来回震荡，空气体积、压力和入口 N2O4流量产生波动;充填稳定后，管内空气体积基本不变，压力与入口压力相等，入口 N2O4流量为0;2)射流与入口 T形管壁面撞击、两股射流对撞过程会产生大量微小气泡，最小气泡尺寸约为17 μm;3)初始压力越低或入口压力越高，峰值压力越高，达到稳定所需时间越短，稳定时管内空气体积越小。

    复杂管网推进剂充填气液相分布气泡尺寸

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    缺陷对石墨烯热传导性质影响的模拟研究

    陈斌马维刚
    1767-1772页
    查看更多>>摘要：石墨烯作为新型高导热材料，在微器件散热领域具有极大的应用潜力。本文通过第一性原理计算分别研究了 N、O修饰及N掺杂等三种类型缺陷对石墨烯热传导性质的影响。结果表明，添加缺陷后石墨烯热导率降低程度为N修饰＞O修饰＞N掺杂，三种缺陷下室温热导率分别为60。7 W/(m·K)、81。2 W/(m·K)和2180 W/(m·K)。添加缺陷后低频声子弛豫时间显著降低，石墨烯晶体的严格周期性排列被破坏而造成的声子散射率增加是热导率大幅下降的主要原因。

    石墨烯热导率声子缺陷第一性原理

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    多孔通道内CO2水合物生成特性实验研究

    李香璇崔卫马挺吕琳...
    1773-1779页
    查看更多>>摘要：CO2水合物因在常低温条件下可以达到500 kJ/kg的高潜热值被认为是未来最具有前景的蓄冷材料之一，然而其生成的平衡压力较高，形成动力学缓慢且导热系数较低而限制了其应用。本文通过引入热力学促进剂四氢呋喃(THF)发现其对降低CO2水合物的生成压力有着显著作用，当THF质量分数为0。32时可以实现CO2水合物在环境温度为-3℃，压力0。6 MPa以下合成。通过将高导热支撑型多孔介质骨架与CO2水合物进行复合，研究发现，与无泡沫铜的情况相比，泡沫铜孔密度为20 PPI、50 PPI和90 PPI时的平均耗气量分别提升了 17。7％、28。7％和111。08％。提升泡沫铜孔密度一方面可以增加CO2水合物的生成量，提升材料蓄冷能力;另一方面会延长合成时间，增加蓄冷循环的准备时间，间接增大系统空间体积和重量。

    蓄冷气体水合物CO2水合物多孔介质实验研究

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    温盐分层环境中航行体运动尾迹与浮力射流耦合效应实验研究

    杜永成骆飞洋帅长庚高程哲...
    1780-1787页
    查看更多>>摘要：基于分层流试验水池，采用移动多通道热电阻传感器阵对水下温度场进行测量，采用红外热像仪同步获取水面温度场，开展了温盐双分层环境下航行体运动尾迹与浮力射流耦合效应的实验研究。实验结果证明，航行体尾流的水面效应主要依赖于运动尾迹强度，而浮力射流的扩散浮升受到温盐分层的抑制，只在初始阶段及排放口附近位置影响背景水体温度分布;航速增大，强化了运动尾迹对背景分层的扰动，而弱化了浮力射流的影响;航行体尾流水面热特征依赖于航行体深度，对于浮力射流初始速度不敏感。

    湍流射流分层流尾迹红外探测

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    材料VOC/SVOC散发解析模型及参数测定方法研究

    张宣凯熊建银
    1788-1792页
    查看更多>>摘要：室内建材和家具散发的挥发性有机物(VOC)及半挥发性有机物(SVOC)对人类健康的影响不容忽视。本文首先建立了材料中VOC及SVOC散发过程的统一解析模型，其有助于实现源/汇特性的统一表征及对污染物的综合控制。并利用混合优化方法来获得模型中的散发关键参数，包括初始可散发浓度C0、扩散系数Dm、材料/空气分配系数Km及环境舱表面/空气分配系数Ks。基于实木家具中VOC散发的实验数据，以及文献中一种阻燃剂SVOC散发的数据，验证了模型及方法的有效性。此外，还分析了不同温度下SVOC长期散发对材料表面气相浓度(Y0)的影响规律。结果表明，温度较高或散发时间较长时，用C0代替传统研究中的y0作为散发关键参数更为合适。

    挥发性有机物(VOC)半挥发性有机物(SVOC)散发关键参数传质室内环境

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