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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。
正式出版
收录年代

    高温多组分混合气体热导率理论预测

    缐磊曹涛锋陈磊陶文铨...
    2460-2465页
    查看更多>>摘要:准确获取高温燃气的热学性质是开展火箭发动机喷管数值仿真的基础.由于采用实验方法获取高温下气体热导率极其困难,基于理论计算手段预测高温下气体热导率成为更好的选择.本研究中,使用考虑高温电子激发态的Istomin修正计算了H2、CO以及N2气体在300~4000 K温度范围内的热导率.结合Wassiljewa方程构建了高温下多组分混合气体导热性质理论预测模型,预测了两种燃烧气体在300~4000 K温度范围的混合气体热导率,为喷管精细化仿真提供燃气热学性质参考数据.

    燃烧气体高温热导率火箭发动机

    液滴撞击振动壁面传热特性影响的数值研究

    胡定华朱劭恺于坤洋李强...
    2466-2474页
    查看更多>>摘要:随着车载、机载等交通输运系统电子设备散热需求的不断提高,喷雾冷却的应用领域逐渐增加、应用环境逐渐复杂,确定振动对喷雾冷却传热过程的影响有重要意义.基于VOF方法和动网格模型,建立了液滴撞击垂直振动壁面的数值模型,研究了壁面振动速度变化形式和振动参数变化对传热过程的影响.结果表明:对于方波、余弦波和三角波三种不同振动速度变化形式,在相同最大速度和周期下,壁面速度余弦波变化在最大速度较小时液滴有最高的传热能力;随着振幅和频率的增加,壁面振动先后通过改变接触面积和接触时间影响传热;振幅和频率较小时,壁面振动对传热有抑制作用,随振幅和频率的增大传热逐渐增强,频率过大时,虽然撞击点处温度降低但总传热能力减小.

    液滴撞击壁面振动传热数值模拟

    GaSb电池热控温度与辐射源温度的匹配性分析

    柳秀丽李潇磊陈学孙创...
    2475-2482页
    查看更多>>摘要:能量转换效率低是制约热光伏发电进一步开发与应用的重要原因.为了突破这一壁垒,提升能量转换效率,本文以GaSb电池为研究对象,利用半导体物理和普朗克热辐射理论,探究以黑体为辐射源,温度分别设置为1000 K,1500 K,2000 K,2500 K,3000 K,光谱区间0.4~2.0 µm,电池温度变化范围0~200℃时,GaSb电池性能参数的变化以及能量转换效率;结合物性参数变化,确定电池在特定的光谱区间内,电池在热控温度下与辐射源的最佳匹配温度.结果表明:电池在不同的热控温度时,电池的能量转换性能不同;当电池热控温度在0~110℃时,最佳黑体辐射源温度为2000 K;当电池热控温度在110~200℃时,辐射源温度应该保持在2500 K.

    热光伏GaSb电池温度依赖性量子效率曲线匹配性分析

    二元共晶相变材料热物性研究

    孙玮胡成志唐大伟
    2483-2488页
    查看更多>>摘要:二元共晶相变材料在储热及控温领域具有重要的应用价值,其过冷度在长期储能方面起到重要作用.本文基于CaCl2·6H2O和CaBr2·6H2O两种水合盐,合成了多组二元共晶相变材料,两种水合盐熔化温度分别为32.41℃和29.95℃,结晶温度分别为-3.42℃和12.52℃,对应的相变潜热为191 kJ·kg-1和115 kJ·kg-1.通过对合成的二元共晶相变材料进行热物性测试,结果表明二元共晶相变材料的可调节熔化温度为15.5~28.17℃,最高过冷度为26.02℃,其潜热值随CaCl2·6H2O含量的增加而增大.此外,添加增稠剂能够有效改善材料的过冷稳定性.本研究为低温长期储能领域提供了更多可选择的相变材料,也为调节相变材料的相变温度以及通过相变材料实现长期储能目标提供理论支撑.

    相变材料长期储热二元共晶水合盐过冷度相变潜热

    当量比对不同形状障碍物管道内火焰加速的影响

    董吉舟晏自鸿李晓曦肖华华...
    2489-2495页
    查看更多>>摘要:本文采用高速摄像-纹影技术研究了障碍物管道内不同当量比氢/空气预混气体的火焰加速过程.障碍物形状共3种:三角形、全切半圆形以及半圆形.结果表明,当量比通过影响火焰不稳定性和层流燃烧速度,改变了管道内的火焰演化过程以及传播速度.当量比(φ)为1.5时,火焰传播最快.障碍物形状对火焰加速有显著影响.带有尖锐结构的障碍物有利于火焰的拉伸和破碎,促进湍流化.极富燃料工况(φ=3)下,火焰锋面演化更稳定,尖锐的全切半圆形障碍物对火焰锋面湍流化的作用更明显,加速更快.半圆形障碍物管道内火焰过渡平缓,传播最慢.本研究可为燃爆安全防护和燃烧器设计提供实验支持.

    火焰加速当量比障碍物形状氢/空气燃烧

    高速热颗粒点燃聚苯乙烯泡沫的实验研究

    王凯锋张春寅王苏盼
    2496-2501页
    查看更多>>摘要:热颗粒点燃建筑保温材料是导致城市-森林火灾发生的重要潜在途径,热颗粒从产生位置输运至燃料床通常被赋予一定的初始速度,目前研究尚未关注高速状态下热颗粒冲击点燃建筑保温材料的点燃现象和点火规律.本研究设计了热颗粒的加速点火实验装置,研究了 13m/s速度下8~16 mm粒径热颗粒在不同温度下的点火过程.观察到了嵌入点火和接触闪火等点火现象,发现表面嵌入具有更高的点火危险性,容易引发火焰的加速传播.此外,还发现颗粒的嵌入规律与颗粒温度密切相关,得到不同粒径下高速热颗粒的点火概率分布规律.本项研究对于理解高速热颗粒的点火过程具有重要的科学指导.

    飞火点燃概率建筑保温材料城市-森林火灾

    木质素对氨基酸热解生物油中含氮产物的影响

    黄轩田红成珊陈珣...
    2502-2508页
    查看更多>>摘要:本研究采用实验与模拟相结合方法,分析了生物质中木质素与主要含氮成分共热解过程中相互作用及热解油中含氮产物分布.实验结果表明,谷氨酸单独热解时,产物含氮化合物可高达97%;共热解时,产物中含氮化合物降低至10%;高温时,香兰素促进谷氨酸脱羧反应,提升吡咯烷酮产率.模拟结果表明,谷氨酸分别与香兰素热解中间产物愈创木酚、邻亚甲基苯醌之间发生的脱水缩合及美拉德反应为最佳反应路径,且两者存在一定竞争关系.

    木质素谷氨酸共热解含氮产物密度泛函理论

    高碱煤热烟气强化水洗脱碱及其燃烧结渣沾污研究

    程小爱王祥曦马金荣程延峰...
    2509-2516页
    查看更多>>摘要:新疆高碱煤强结渣沾污特性是影响其大规模燃烧发电的瓶颈问题.本研究基于CO2溶于水形成的碳酸可有效脱除煤中水不溶碱金属碱土金属的原理,提出以热烟气为CO2来源的高碱煤热烟气强化水洗脱碱方法.通过对多种典型新疆高碱煤的实验研究发现,Na的脱除率达到90%以上,Ca的脱除率达到45%,显著优于普通水洗对Na和Ca的脱除效果.洗后煤灰的碱酸比显著降低,灰熔点提高了 150℃左右,大部分煤的结渣沾污倾向从严重结渣变为了中等结渣,或从中等结渣变为了不结渣.所以,热烟气强化水洗对高碱煤脱碱及抑制其燃烧过程的结渣沾污具有明显效果.另外,本方法简单可行,而且为电厂烟气(CO2)提供了一条新的资源化利用途径,具有明显的经济价值和社会意义.

    高碱煤热烟气洗煤结渣沾污

    跨/超临界射流中湍流和热力学的作用机理研究

    马杰刘宏升解茂昭
    2517-2523页
    查看更多>>摘要:基于开发的跨/超临界喷雾模型,本研究对跨/超临界低温液氮射流进行了大涡模拟.首先讨论了不同亚格子模型的影响;其次,不同工况下的射流动力学与热力学相互作用被分析.结果表明:不同亚格子模型对射流动力学的影响主要体现在射流远场区,这与射流热力学方面的差异不同.跨/超临界射流存在两个重要特征:一方面,固有的高密度梯度会阻碍射流的径向波动,延缓射流的分解;另一方面,跨临界射流特有的伪沸腾现象会抑制射流与环境流体的混合.跨临界射流中的隔热层会阻碍射流与环境流体之间的有效热交换;然而,局部的湍流-热力学相互作用会导致隔热层扭曲和弱化,这反过来会促进流体动力学不稳定性,从而加速所谓指状结构的拉伸和溶解.

    跨/超临界喷射真实流体模型伪沸腾亚格子模型高压湍流-热力学相互作用

    含硼纳米流体燃料液滴燃烧特性研究

    肖思祺黄骞李水清
    2524-2530页
    查看更多>>摘要:含硼纳米流体燃料能量密度高,发展潜力大,但着火延迟、燃烧行为等基础燃烧特性研究的匮乏限制了该燃料在发动机上的实际应用.本文搭建了基于多元扩散平焰燃烧器的"飞滴法"实验平台,研究含硼(质量分数0~10%)乙醇液滴的着火及燃烧特性.发现添加硼颗粒降低了乙醇液滴的着火延迟时间,在1400 K下降幅可达约30%;添加硼颗粒会导致液滴微爆,且随温度升高,液滴微爆发生的时间更早.建立了包含纳米颗粒辐射吸收机制的单液滴燃烧模型,量化纳米颗粒辐射吸热对液滴初期燃烧速率的增幅,结果表明该机制不是纳米颗粒促进液滴燃烧的唯一主导因素.

    纳米流体燃料着火延迟微爆炸液滴燃烧