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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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    R141b在烧结高通量管外流动沸腾换热实验研究

    王科赵学智叶晶揭涛...
    2389-2395页
    查看更多>>摘要：烧结型高通量管是一种新型的强化换热元件,能在较低的壁面过热度条件下产生剧烈的核态沸腾,促进工质的相变换热.为探究烧结多孔层对流动沸腾换热特性的影响规律,本文以制冷剂R141b为实验工质,对外径为25 mm、涂层厚度为0.3 mm、孔隙度分别为65％和75％的外烧结型高通量管开展了实验研究.结果表明,在相同的壁面过热度条件下,高通量管较光管能大幅提高壁面热流密度,且孔隙率更高的高通量管其壁面热流密度更高.增加高通量管的孔隙度能增加汽化核心的数量和汽泡脱离的频率,但当加热壁面温度升高到一定程度时,汽泡无法及时从多孔层中逃逸而形成局部汽膜,导致高通量管的换热系数降低.

    高通量管强化换热流动沸腾过冷沸腾R141b

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    离心泵内气液两相流动的数值模拟与实验研究

    苏筱斌徐强杨晨宇戴晓宇...
    2396-2402页
    查看更多>>摘要：分叶式叶轮由于其叶片的分离和偏移能够很好地处理气液流动而被广泛应用在石油工业中.本文采用叶轮可视化及数值模拟相结合的方法研究了分叶式叶轮内的气液流动特性.在该叶轮中,气团会率先出现在内叶片入口及外叶片的吸力面.气团在延伸至叶片分离和偏移的位置时,受到来自相邻流道流体的冲击.采用欧拉-欧拉模型时,数值模拟得到的叶轮内气液流动与可视化得到的结果基本一致.在叶轮流道中,被气团占据的区域失去了增压能力,而气团未占据的区域仍保留一定的增压性能.

    离心泵叶轮可视化数值模拟气液流动

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    主流马赫数对气膜冷却效率与掺混损失的影响

    康忠李国庆张深王晓东...
    2403-2413页
    查看更多>>摘要：本文采用数值模拟的方法,研究了主流马赫数(Mam)对双射流孔与收缩型双射流孔气膜冷却效率与掺混损失的影响机理.结果表明:随着Mam增大,冷气贴壁性能增强,近气膜孔区域横向平均冷却效率增大.两种气膜孔结构的冷却核心主要是由下游气膜孔出流的冷气构成,上游气膜孔出流促使下游气膜孔出流贴近壁面,主射流作用形成的反肾型涡对可以促进冷气横向发展.在掺混损失方面,随着Mam增大,主射流速度、温度差异增大,气膜冷却造成的熵增不断增大,且主射流速度差异引起的熵增主要发生下游气膜孔出口附近,主射流温度差异引起的熵增主要发生在主射流掺混交界面附近.

    气膜冷却冷却效率掺混损失体熵增率流向涡

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    非凝析气在原油及其孔隙中溶解的分子模拟

    何海峰贺文媛盖平原梁伟...
    2414-2422页
    查看更多>>摘要：随着石油的不断开采,轻质原油储量不断减少,分子量及黏度较大的原油逐渐成为开采的主要对象.本文构建了不同原油孔隙(C6、原油),采用分子动力学方法,探究了非凝析气体(N2、CO2及混合气体)在原油及其孔隙中的溶解微观过程,揭示了非凝析气体在不同原油及其孔隙中的溶解机理,并探究了温度压力的影响.结果表明,大分子沥青质、胶质对气体的溶解具有明显抑制,CO2和N2气体对稠油中轻组分存在萃取作用.同时CO2在原油孔隙中的溶解能力、对壁面处原油的剥离能力强于N2,N2易在孔隙中部形成气体通道.另外,提升温度和压力均能提升气体对原油溶胀及孔隙中原油推动效果.

    非凝析气原油孔隙分子动力学模拟溶解

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    面向光场火焰辐射的积分采样优化方法

    单良华夏杰孔明牛玉风...
    2423-2431页
    查看更多>>摘要：光线追迹用于建立传感器像素和火焰的映射关系,是火焰光场成像的重要步骤,服务于温度场重建.但目前常用的蒙特卡洛逆向追迹在承载辐射量计算上,存在精度不稳定、耗时长等问题.本文提出在光线传播方程加入透镜参数,测算投影光斑与透镜的交互关系,表征承载辐射量的积分.该积分追迹方法旨在简化传输模型、确保高精度的辐射量计算.为验证其有效性,使用不同光线密度的逆向追迹与本文方法对温度场采样,生成对应火焰光场图像,将不同采样样本训练的模型在标准数据集下作对比:随采样光线密度提升,重建温度场误差越低,当光线密度达50x50条/像素时,重建平均相对误差为0.275％,追迹过程耗时405.53 s;本文方法重建平均相对误差为0.246％,追迹过程耗时0.3 s.

    光线积分追迹承载辐射光场相机火焰测温

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    光学交流量热法同时测量低热导材料的热导率和比热容

    宋尚智张可欣杨荣贵江普庆...
    2432-2436页
    查看更多>>摘要：传统的交流量热法采用一束经调制的激光周期性加热悬空的薄膜样品,通过热电偶测量样品表面距离加热点不同位置处的交流温升信号,由其幅值随距离的衰减(幅值法)或者相位随距离的滞后(相位法)来提取薄膜样品的面内热扩散率.本文提出新的基于光学的交流量热法可用于同时测定低导热块体材料的热导率及比热容.该方法的可行性通过测量无定形二氧化硅材料的热导率和比热容得到了验证,同时分析了测量误差,还讨论了实验测量应当使用的最佳光斑尺寸和调制频率的选择方法.

    光学交流量热法热导率比热容低热导材料热反射

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    辐射诱导纳米气泡的分子动力学模拟

    赵畅安巍张一帆
    2437-2440页
    查看更多>>摘要：辐射诱导下产生的纳米气泡在很多新兴产业中具有重要的应用价值;然而,在连续入射光照射下,小尺寸粒子表面气泡成核阈值高、产生气泡困难等问题限制了其在光流控、生物医学等领域中的应用.因此,本文提出将小尺寸纳米粒子组装成聚集阵列的方式,明显促进了其表面气泡的成核过程.不仅如此,当激发局域等离子共振效应时,发现局域增强电场能够进一步显著加快气泡生成.本文能够为促进纳米粒子表面气泡的成核过程提供新思路,为将小尺寸粒子应用于诸多新兴领域提供有力的理论指导.

    纳米汽泡表面等离子共振分子模拟

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    过冷沸腾近壁面温度和速度分布特性研究

    徐铃淼李晓刘洪涛唐继国...
    2441-2445页
    查看更多>>摘要：本文对25～40 K过冷度下核态沸腾和气泡微细化沸腾时近壁面液体温度和速度分布进行了实验研究.结果表明:在核态沸腾区域,加热面附近液体热量通过气泡生长、脱离和浮升带离;高温区主要集中在加热面上方.在MEB区域,无气泡脱离发生,近壁面液体热量通过气膜剧烈振荡引入的对流过程向远端传递,以维持局部过冷度;此时加热面上方和边缘区域液体平均温度比远端液体温度约高4K,且随时间剧烈波动.上述结果表明,核态沸腾和MEB时近壁面热量输运过程存在显著差异.

    过冷沸腾微细化沸腾温度分布气泡行为

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    板间颗粒流动换热特性实验与数值分析研究

    潘龙飞魏高升黄平瑞崔柳...
    2446-2452页
    查看更多>>摘要：本文基于垂直结构的板壳式移动填料床太阳能颗粒换热器,实验研究了颗粒与不同板型壁面间的换热特性,并采用离散单元模型对颗粒在板内的流动轨迹和流动状态进行了三维模拟,分析了不同壁面形状对换热过程的影响机理.研究结果表明,与普通光滑铜板相比,波浪板对整体换热产生明显削弱,而粗糙板在高流量下(25～54g·s-1)也是削弱换热的.波纹板虽在低流量下(6～25 g·s-1)削弱换热,但在高流量下(26～54 g·s-1)可实现换热强化.进一步的数值分析表明,虽然波浪板、波纹板和粗糙板都会增强颗粒的波动,但也会延长颗粒的下落时间,当增强波动所引起的换热强化程度大于增长下落时间所引起的换热削弱程度时,整体换热过程便呈现强化效果,反之则出现削弱效果.

    板壳式颗粒换热器离散单元法微观换热机理

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    锯齿形振动风扇对热壁面对流换热效果的影响

    张震闵春华张铭凯王坤...
    2453-2459页
    查看更多>>摘要：建立电磁振动风扇热壁面散热模型,研究电磁振动风扇对恒热流壁面的对流换热效果.以矩形扇叶为基础,构造9种锯齿形扇叶,采用实验和数值模拟研究方法,研究不同扇叶的散热效果.结果表明,在研究范围内,锯齿数最多时的三边锯齿扇叶对恒热流壁面的散热效果最佳,与矩形扇叶相比,该锯齿型扇叶使壁面平均温度和最高温度分别下降3.3℃和5.2℃.数值模拟结果与实验结果吻合较好.流场分析结果表明,在锯齿的作用下,扇叶诱导产生的大尺度旋涡被打碎成小尺度旋涡,因此对流传热得到增强.

    电磁振动风扇扇叶结构电子器件散热旋涡结构

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