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中南大学学报（英文版）
中南大学学报（英文版）

黄伯云

月刊

2095-2899

zngdxb@mail.csu.edu.cn

0731-88879765

410083

湖南省长沙市中南大学内

中南大学学报（英文版）/Journal Journal of Central South UniversityCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>《Journal Central South University of Technology》（即《中南大学学报（英文版）》ISSN 1005-9784,CN43-1231/TD）是国家教育部主管、中南大学主办的以材料、选矿、冶金、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期,1994年创刊,双月刊。自2007年第1期起与世界著名德国科技出版集团施普林格(Springer-Verlag)联合出版。本刊已被《科学引文索引》（SCI-E）；《EI Compendex》(即EI核心版)；《化学文摘》；《金属文摘》；《铝工业文摘》等知名检索刊物收录：
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    磷尾矿基地质聚合物的制备与界面状态研究

    张守逊谢贤谢瑞琦童雄...
    1900-1914页
    查看更多>>摘要：磷尾矿的长期堆存会占用大量土地,污染土壤及地下水,它的无害化处置十分必要.本研究以磷尾矿为主要原料,粉煤灰为活性硅铝材料,水玻璃为碱性激发剂,在磷尾矿和粉煤灰固体掺量分别为60%和40%,水灰比为0.22的条件下,制备得到抗压强度为38.8 MPa的高性能地质聚合物.XRD、FTIR、SEM-EDS、XPS等分析结果表明,磷尾矿与碱性激发剂的反应活性较弱,硅铝材料则能够与碱性激发剂反应生成沸石和凝胶,并包裹/覆盖磷尾矿形成结构致密的磷尾矿基地质聚合物.在地质聚合物的形成过程中,部分铝氧四面体取代了硅氧四面体,引起地质聚合物之间的缩聚反应,增加了地质聚合物的强度.浸出毒性试验结果表明地质聚合物对重金属离子具有良好的固封效果.因此,磷尾矿基地质聚合物具有抗压强度高、固封性能好的优点,以磷尾矿制备地质聚合物是缓解堆存压力、实现磷尾矿资源化利用的重要途径.

    磷尾矿地质聚合物界面状态毒性浸出

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    基于广义对偶参数同伦模糊扩展算法的MHD Jeffrey-Hamel纳米流体流动数值研究

    LALCHAND VermaRAMAKANTA Meher
    1915-1930页
    查看更多>>摘要：利用广义对偶参数同伦算法的模糊推广,研究了含铜、Al2O3、SiO2等不同纳米颗粒的MHD Jeffrey-Hamel纳米流体在刚性非平行平面壁上的流动.制备的纳米流体具有较高的热物理特性,包括热扩散系数、导热系数、对流换热系数和黏度.由于不同纳米流体的存在,会发生体积分数值的变化,从而影响流体的速度分布.纳米颗粒体积分数的短值被认为是一个不确定参数,用三角形模糊数范围[0,0.1,0.2]表示.本文提出了一种具有模糊扩展的广义对偶参数同伦算法,用于研究不同信道位置的模糊速度.最后,通过与案例中已有结果的比较,证明了所提方法的有效性.

    模糊数Jeffrey-Hamel纳米流体同伦分析方法

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    单斜晶形宽带吸声结构声阻尼的实验与数值研究

    谢素超何磊严宏宇张丰翼...
    1931-1944页
    查看更多>>摘要：为了克服传统微孔板吸声带宽窄,结构单一的局限性,以单斜晶体的形状为灵感,设计了两种多腔复合吸声结构:单轴斜结构(UOS)和双轴斜结构(BOS).通过有限元模拟和实验研究,验证了UOS和BOS的理论模型,并揭示了它们的吸声机理.同时,基于理论模型分析了多腔复合对吸声性能的影响,并讨论了结构参数对吸声性能的影响.研究结果表明:在100～2000 Hz范围内,UOS有3个吸声峰,BOS有5个吸声峰.UOS和BOS的半吸声带宽(α>0.5)的频率范围分别增加了242%和229%.与传统微穿孔吸声结构相比,串联和并联混合的方法显著提高了吸声结构的吸声带宽.该研究对噪声控制具有指导意义,在交通运输、建筑和机械设计等领域具有广阔的应用前景.

    单斜晶体微穿孔板声学超材料倾斜空腔吸声

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    基于碳纤维可控分布的复合材料定向传热模拟研究

    石雷黄存文叶见玲文爽...
    1945-1955页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强聚酰胺12(CF/PA12)是一种具备优异力学性能和热性能的新材料,得到了业界的广泛关注,但是针对CF/PA12传热性能的研究目前较为缺乏,而基于碳纤维有序分布的复合材料传热技术对于电子元件散热有着重要作用.因此,本文采用稳态传热方法,研究了CF/PA12复合材料的气体孔隙率、碳纤维含量和碳纤维排列对其传热的影响.首先,建立了与实验相对应的二维和三维仿真模型并且进行了模型验证.然后,从导热系数以及温度分布等角度分析了CF/PA12的传热规律.结果表明,当CF/PA12内碳纤维的含量从0%增加到28%时,导热系数从0.2412大幅增加到10.8848 W/(m·K);气体孔隙率的增加对CF/PA12的传热特性影响不大;碳纤维排列方向会显著影响换热效果,且当传热沿着碳纤维排列方向时,传热热阻最低,此时的传热性能最佳.最后,探究了二维和三维碳纤维复合材料传热模型的区别,分析了二维导热系数和三维导热系数产生区别的原因.该研究有助于CF/PA12复合材料的加工制造的方法改进,拓宽其在热管理等方向的应用领域.

    传热热导率碳纤维基复合材料

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    位于三角形通风腔内的圆形多孔潮湿介质的传热和传质

    SEL?MEFEND?G?L Fatih?ZCAN ?OBAN Seda?ZTOP Hakan F
    1956-1972页
    查看更多>>摘要：采用有限元方法研究了圆形多孔湿介质在二维三角形腔内的传热传质问题.所研究的多孔介质是一个潮湿的食品样品,位于配置不同位置的进口和出口的腔体的中间.对不同雷诺数(Re 50～250)、干风入口温度(40～80℃)和不同端口位置的对流干燥性能进行了数值模拟评价.结果表明,改变孔位对三角腔内的再循环有显著影响,对流干燥性能受到较大影响.随着时间的延长和雷诺数的增加,含水率减少.进口和出口端口位于壁面中间的P4情况具有最好的干燥性能,最差的情况是进口和出口更靠近腔室的角落P1情况.在Re=250、Τ=80℃、t=120 min时,两种材料的减湿量相差192%.

    对流干燥多孔区域空腔流进/出口有限元方法

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    采用海绵层提升阶梯式太阳能蒸馏器性能

    Mahtab TARAHOMISaman RASHIDIFaramarz HORMOZIShahabeddin ASHTIANI...
    1973-1982页
    查看更多>>摘要：本文对传统阶梯式太阳能蒸馏器的性能进行改进.采用多孔材料覆盖阶梯,以改善常规装置的性能并提高蒸发速率.对玻璃表面温度、蒸发区水温、常规和改进的阶梯式太阳能蒸馏器的产水量等参数进行了测量和比较.计算了两种装置的效率及其火用效率.最后,对两种装置进行了经济分析,验证了改进装置的经济可行性.常规和改进的阶梯式太阳能蒸馏器一天的淡水产生量分别为2244.4 mL/m2 和3076.2 mL/m2.结果表明,改良的阶梯式太阳能蒸馏器的日产水量比传统太阳能高出 37.06%.此外,传统和改进的阶梯式太阳能蒸馏器的成本分别为 0.0359 $/(mL·m-2)和0.029 $/(L·m-2).

    阶梯式太阳能蒸馏器黑色海绵效率火用经济分析

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    预制轻质模块化辐射供暖系统运行优化研究:热阻分析与数值模拟

    李垚胡汝坤辛力薛洁...
    1983-1997页
    查看更多>>摘要：预制轻质模块化辐射供暖系统的应用显示出良好的传热效率和节能效果.在装配式建筑中,这种新型供暖方式为综合设施的发展提供了机会.评价该系统的有效性参数是上表层的热流密度和温度.本文针对这种独特的辐射供暖系统进行了简化热阻分析计算,并对其传热机理进行了评价.热阻分析计算和数值模拟结果表明,热阻分析方法精度高,温度误差在0.44℃～-0.44℃之间,热流密度误差小于7.54%,能够满足实际工程应用的要求,为装配式辐射供暖系统的设计提供了依据.

    热阻分析简化模型数值模拟热流密度温度

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    热电模块用于能量转换和存储系统的冷却研究进展

    Amirreza IJADIMehran Rajabi ZARGARABADISaman RASHIDIAmir Mohammad JADIDI...
    1998-2026页
    查看更多>>摘要：开发可持续能源需要使用独特的转换和储存系统,如太阳能电池板、电池、燃料电池和电子设备.这些能量转换和存储系统的热负荷管理是他们面临的挑战和关注的问题之一.本文综述了利用热电模块对这些系统进行热管理的研究进展.结果表明,通过选择适当的方式从热电系统的热侧散热,将可得到合适的局部冷却,热电模块通过降低局部温度来提高系统的功率和寿命.热电模块可有效降低面板温度,可使电池温度达到50℃以上的时间延长3～4倍.此外,在与燃料电池的集成后,热电模块可增加燃料电池的功率密度.

    冷却光伏发电锂离子电池燃料电池电子设备热电模块

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    伊朗Razavi Khorasan省太阳能和风能潜力评估

    HOSSEINI AmirpouyaRAMEZANI FaezeMIRHOSSEINI Mojtaba
    2027-2038页
    查看更多>>摘要：本研究旨在评估伊朗Razavi Khorasan省的太阳能和风能潜力,并特别关注Khaf地区.初步评估了全省不同城镇的平均太阳辐射、平均风速和Weibull分布参数.研究结果表明,Khaf具有进一步分析的有利特征.研究的太阳能和风能指标包括全球水平辐照度、清晰度指数、风玫瑰模式和湍流强度.在40 m的高度,Khaf的风力密度达到1650 W/m2,显示出非凡的风能发电潜力.此外,Khaf每年平均接收到2046 kW·h/m2的太阳辐射,具备巨大的太阳能潜力.在Khaf利用这些丰富的可再生资源可以使Razavi Khorasan省减少对化石燃料的依赖,提高能源的可持续性,并减轻气候变化的影响.这项研究有助于深入评估Razavi Khorasan省的太阳能和风能潜力,特别是Khaf地区.未来工作可能会聚焦可再生能源项目的最佳地点和基于这些资源的电网整合策略.

    太阳能风能RazaviKhorasan省辐射Weibull分布

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    基于可持续能源管理的室外树木对学前教育建筑周围行人风和热环境的影响研究

    李晓洁汤慧丽
    2039-2053页
    查看更多>>摘要：面对日益增长的能源需求,寻找可持续的能源资源至关重要.树木是古建筑的重要组成部分,但在城市地区却越来越稀少.树木可以控制和调节行人高度的风速和热环境.本论文采用数值研究的方法评估在建筑综合体迎风方向种植的树木对建筑综合体中心的学前教育建筑周围/内部的热环境和行人风速条件的作用.与以前的研究(只考虑建筑物外部)相比,本研究考虑了树木对建筑物内外小气候变化的影响.评估了不同参数包括叶面积密度和树的数量、行数、远场速度大小和主楼周围热环境对建筑的影响.结果表明:在距建筑物15 m处种植2 m高的单行树木,可使第一排建筑物间距内的流速降低30%～40%;此外,在更高的速度下,种植两行树更有效,可以使最大速度降低约50%.调查显示,树木还可以使建筑物周围的温度降低约1℃.

    可持续管理能源树木城市地区热环境建筑

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