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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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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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收录年代

    被动式太阳能多孔吸附储热墙传热特性

    李威凌祥曾敏
    2707-2713页
    查看更多>>摘要:本文研究了在太阳辐照强度和环境温度动态变化条件下,基于水合盐复合吸附剂的多孔蓄热墙用于太阳能直接储存转化过程的传热性能.结果表明,在有辐照的充热阶段,多孔蓄热层和流道空气出口温度先升高后降低,最大值出现在14:30时,分别约为67.5℃和47.9℃.20:00之前出口温度高于30℃,此时脱附转化率为0.82.释热阶段温度先增长后趋于平稳,次日09:00时的吸附转化率约0.75,稳定期的出口温度约39.7℃,该吸附剂蓄热层能够充分利用太阳热能实现更长时间的供热.

    多孔蓄热墙太阳能储存转化率供热

    混合污垢在粗糙壁面沉积特性的分子动力学模拟

    王景涛杨佳霖孙鸿剑贾玉婷...
    2714-2723页
    查看更多>>摘要:为探究混合污垢在粗糙壁面上的沉积特性,本文以MgO颗粒和碳酸钙溶液组成的混合体系为研究对象,采用分子动力学模拟方法分析了混合污垢在不同粗糙壁面以及运动状态下的沉积机理.结果表明,在静止状态下,混合体系中Ca2+和CO32-吸附在MgO颗粒表面和壁面上形成碳酸钙团簇,进而MgO颗粒通过碳酸钙团簇间接地吸附在壁面上.通过分析离子与颗粒及壁面之间的相互作用势能表明,壁面粗糙系数越大,吸附的Ca2+和CO32-的数量越多.在运动状态下,混合污垢沉积过程与静止状态时有类似规律,剪切力的作用会延长混合污垢沉积时间,粗糙度对混合污垢沉积影响显著,MgO颗粒在壁面上沉积不仅与MgO颗粒表面吸附Ca2+和CO32-点位数量有关,还与碳酸钙团簇与壁面间的连结强度有关,并且Ca2+和CO32-更容易沉积在壁面粗糙结构的顶端表面和棱角附近.

    分子动力学模拟粗糙壁面碳酸钙混合污垢沉积

    基于单胞孔隙结构的多孔泡沫界面对流换热系数研究

    李文浩范蓉蓉
    2724-2731页
    查看更多>>摘要:界而对流换热系数是采用局部热非平衡模型研究多孔泡沫流动传热过程的一个关键参数.本文采用体中心切球法构造多孔泡沫单胞孔隙结构来模拟多孔泡沫真实物理结构,在孔隙结构下进行流动换热过程的数值模拟,计算对流换热系数,并与文献中实验研究获取的努塞尔数对比以验证数值模拟准确性,然后对不同孔隙结构的多孔泡沫流动换热过程进行数值模拟计算,利用数据拟合建立界面对流换热系数准则关联式.基于建立的界面对流换热系数准则关联式,对多孔泡沫在局部热平衡及局部热非平衡两种假设下的流动传热过程进行宏观数值模拟,并与文献实验值进行对比,结果进一步验证了所建立关联式的准确性,说明基于单胞孔隙结构获取界面对流换热系数的方法是有效的,同时也验证了局部热非平衡模型能够更加精确地描述多孔泡沫的流动传热过程.

    多孔泡沫单胞孔隙结构局部热非平衡界面对流换热系数

    结合ANN的VO2/GST光子结构的多级动态光谱选择性调控

    宋奎龙谢鸣艾青
    2732-2735页
    查看更多>>摘要:光谱选择性吸收/发射的微纳光子结构广泛应用在诸多领域.本文提出了结合两种相变材料的简单多层光子结构的设计.首先采用FEM对该结构的光谱反射进行计算,建立数据集并训练了快速计算的ANN模型.最后展示了结合相变材料VO2和GST的光子结构的多级动态光谱选择性调控.结果显示光子结构参数为d1=0.1 μm、d2=0.3μm时,ANN模型计算时间为1.5 s,节省了计算耗时;此光子结构的四种模态表现不同的光谱选择性吸收.为光谱选择性调控提供了多级动态调控的新设计思路.

    光子结构光谱选择性调控多级动态调控人工神经网络

    R32脉动热管传热性能实验研究

    李亚东纪玉龙庾春荣吴梦珂...
    2736-2741页
    查看更多>>摘要:为探索高效传热的脉动热管工质,实验研究了 R32脉动热管在充液率30%~70%,操作角度90°、45°、0°,加热功率10 W~250 W,管径为1 mm、2 mm时的传热性能.结果表明,低充液率下脉动热的热阻最小;操作角度在90°~45°范围内时,操作角度对传热性能影响较小,操作角度为0°时无法启动和运行;随着加热功率的增加,充液率低于50%时脉动热管的热阻先减小后增大,充液率高于50%时热阻先减小后稳定不变;管径为2 mm的脉动热管的传热性能最好,热阻最小为0.12℃·W-1.

    R32脉动热管充液率操作角度管径传热性能

    锂离子电池外部短路热失控失效特征及机理

    安周建安娴杜小泽赵亚兵...
    2742-2749页
    查看更多>>摘要:本文对锂离子电池外部短路时的电热特性及其失效机理进行了分析,并针对未发生热失控的电池在后续使用中的性能表现以及其内部潜在的热失控风险进行了探究.结果表明,外部短路时电池的温度和电压变化与内阻有关,且内阻随着SOC和短路电流而变化.进一步外部短路电池伴随着电解液蒸发、锂金属沉积、电极颗粒破裂、隔膜闭孔等现象,影响着内部Li+传输过程.对未发生热失控的电池进行了循环测试,电池容量在循环中得到恢复,极化内阻降低至初始水平,但欧姆内阻高于初始值.并且通过二次短路分析了此类电池内部潜在的热失控风险.

    锂离子电池外部短路内阻电-热特性

    基于机器学习的齿轮泵瞬态换热特性研究

    杨世宇林远方徐向华梁新刚...
    2750-2758页
    查看更多>>摘要:为研究齿轮泵的瞬态换热特性,采用多元线性回归算法构建了齿轮泵的瞬态换热模型,并提出了相应的温度预测模式,避免了复杂的建模过程.对特定时间间隔下齿轮泵出口温度的阶跃响应和余弦响应进行了预测,结果表明仿真与实验的平均相对误差仅为0.74%~1.67%.进行了温度-流量耦合变化下齿轮泵换热特性的预测,相应的误差均不大于2.68%.对不同时间间隔下温度的阶跃响应进行了预测,结果表明在一定范围内,模型可以较好地预测各个时刻齿轮泵的出口温度.本文提出的方法可以提高热管理系统中驱动部件换热的计算效率,为实际的工程应用提供一定的技术支撑.

    机器学习齿轮泵瞬态换热热容

    同步测量相变材料固、液两相温变热导率

    肖何周天许张楠石雷...
    2759-2766页
    查看更多>>摘要:本研究提出了一种同步测量相变材料固、液两相温变热导率的方法.其理论基础是通过将相变区域在时间尺度上离散为若干温度范围极小的温度区间,并利用反问题方法计算出热导率随温度的变化情况.实验装置满足理论模型中各项边界条件,包含相变容器、温度控制系统与数据采集系统.在70~10℃与60~15℃的工况下以正二十烷作为试样测量其温变热导率,并将测量结果与文献值中正二十烷温变热导率测量结果进行对比.实验结果表明本方法测量所得两相温变热导率测量结果可信.与传统方法相比,本研究所提出的测量方法可在一次实验中实现固、液两相温变热导率同步测量,具有较好的应用前景.

    温变热导率相变材料测量方法

    基于等离激元颗粒的透明光热防/除冰薄膜研究

    要鹏杨睿濮金欢杜慕...
    2767-2772页
    查看更多>>摘要:基于等离激元效应利用太阳能光热防除冰是目前解决防除冰问题经济、有效、环保的方法之一.本研究提出了一种基于等离激元颗粒的透明光热薄膜,耦合离散偶极近似法、Mie理论及蒙特卡罗方法对薄膜材料的表观辐射特性进行了模拟.计算结果表明,该光热薄膜可选择性地透射可见光并吸收紫外光、蓝紫光和红外光,非可见光吸收率、蓝光吸收率和非蓝光透过率分别可达82.2%、91.8%和78.2%.采用蒙特卡罗光线追踪法模拟了光线在不同润湿性表面冰滴中的传输过程.结果表明,超亲水表面对透过率和雾度的影响最小,疏水表面对光线透过率最低.研究结果为透明光热防除冰材料提供了一种新方案.

    选择性吸收涂层防/除冰表面润湿性

    混合纳米结构增强水蒸发的分子机制

    王泽群安盟孙旭辉陈东升...
    2773-2778页
    查看更多>>摘要:本文通过分子动力学模拟研究了亲疏水混合纳米结构表面对水蒸发的分子尺度影响机制.分子动力学模拟结果表明混合润湿性纳米结构表面可有效提升水的蒸发速率.通过分析水分子与纳米结构表面之间的相互作用,发现混合纳米结构表面可以调节水分子的蒸发屏障.本文有助于理解纳米结构表面水蒸发的物理机制,为设计高效的界面蒸发结构提供有效指导.

    界面蒸发润湿性分子动力学模拟蒸发势垒