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工程热物理学报

基本信息

  • ISSN:0253-231X
  • 出版时间:1980-
  • 出版者:中国科学院工程热物理研究所
  • 期刊网址: 点此访问
  • 语种: Chinese;
  • 出版格式: Print;

出版信息

  • 总访问量:1953924次
  • 透平叶栅非轴对称端壁的设计与优化

    提交时间: 2018-03-25

    摘要:采用NURBS曲面造型方法,在轴对称端壁上叠加径向高度变化量构造非轴对称端壁。采用最优拉丁超立方设计的方法,经过两轮实验设计,寻求性能较优的设计方案。结果分析表明:基于最优拉丁超立方的实验设计方法,定向搜寻透平叶栅的非轴对称端壁优化设计方案,是可行的。与圆柱端壁相比,优化后涡轮叶栅通道出口面积平均二次流动能减小5.48%,总压损失系数减小了1.63%,端壁换热状况局部有改善。非轴对称端壁通过改变端壁的静压分布削弱了涡轮叶栅通道中马蹄涡、通道涡的强度。非轴对称端壁使通道内靠近进口段和出口段端壁换热被削弱,尾迹区换热有所增强。

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  • 改进的McAllister三体模型推算二元混合物的黏度

    提交时间: 2018-03-22

    摘要:McAllister三体模型被普遍认为是针对液体混合物黏度的最佳关联式。本文在对三类(醇类/醇类、烷烃/烷烃、烷烃/醇类)二元混合物黏度数据进行文献收集的基础上,发现McAllister模型中的相互作用参数(ν12和ν21)随混合物的等效分子量和温度呈现出规律性的变化。因此,本文建立了一种改进的McAllister三体模型,并对乙醇与醇类(包括丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇),正丁基环己烷与烷烃(包括庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、十四烷),异辛烷与醇类(包括丙醇、戊醇、己醇、庚醇)的黏度进行了计算,计算结果表明,计算值与实验值之间的总体平均绝对偏差为1.00%,最大偏差为9.75%。

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  • 克服窗口玻璃影响的辐射测量方法

    关键词: 窗口玻璃; 测量方法; 辐射测温; 高温黑体; 校准;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:对于有窗口玻璃的高温炉的温度测量,如何克服窗口玻璃的影响一直是个难题。本文介绍一种方法,采用增加1块相同窗口玻璃2次(简称为 )测量方法,以达到消除窗口玻璃的影响;通过理论分析,通过数值模拟计算、实验验证证明该方法是可行的。通过高温黑体校准和高温辐射温度计校准应用事例,证明 克服窗口玻璃的辐射测温方法,具有科学性,合理性,方法简单,方便实用。对于有窗口玻璃的高温炉辐射温度测量、高温辐射温度计的量值传递等应用,具有指导意义。

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  • 叶片扩压器对离心压气机整机性能影响的实验及数值研究

    关键词: 叶片扩压器; 进口安装角; 型线; 性能;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:以一高压比离心压气机级为研究对象,设计制造了三种不同的扩压器,采用实验和数值方法研究了扩压器进口安装角和叶片型线对级性能的影响。结果表明,扩压器进口安装角减小时,性能曲线向小流量区移动,最高效率和压比降低。采用低稠度机翼形扩压器时,级工况范围稍有扩展,但效率和压比显著降低。流场分析显示,进口安装角减小时,扩压器凸面流动分离区扩大,堵塞流道且增大损失。采用低稠度机翼形扩压器时,扩压器内更容易产生大尺度分离涡。

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  • 基于Morse势能函数谐振子模型的声传播研究

    关键词: 气动声学; Morse势能函数; Schrödinger方程;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:对于复杂的体系,组成体系的各粒子间的相互作用决定其能量状态。对于不同势场,描述粒子运动规律的Schrödinger方程是不同的微分方程。本文在原来的Hamilton谐振子数学模型基础上,通过引入Morse势能函数代替原来的简谐振子势模型,研究了一维气体分子链中声传播的问题。从能量的概念出发,将声传播问题转换成求解谐振子的波函数以及能量本征值的问题,建立配分函数与热力学量之间的关系,以Morse势能函数的振子模型构造的声传播模型求取声压及声能量。通过比较,经典方法与量子谐振子模型计算的一维声压吻合。

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  • 一种叶片前缘前带微小圆柱的垂直轴风力机

    关键词: 垂直轴风力机; 流动分离; 气动性能; 风能利用率;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:本文提出了一种通过在叶片前缘前设置微小圆柱来抑制叶片上流动分离的控制方法,并对采用此流动控制方法后的升力型垂直轴风力机的气动性能进行了数值研究。结果表明,在大攻角情况下,翼型前缘前设置微小圆柱可以有效的抑制风力机叶片上的流动分离,得到增升减阻的效果;同时,与传统的升力型垂直轴风力机相比,前缘前设置微小圆柱后的垂直轴风力机在低尖速比下的风能利用率可得到大幅度的提高。

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  • 侧壁式压水室离心泵空化特征数值计算

    关键词: 离心泵; 侧壁式压水室; 数值计算; 空化;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:基于CFD方法,采用混合两相模型、标准κ-ε方程和sighal发展的全空化模型,对具有特殊结构形式的侧壁式压水室离心泵空化特征进行数值计算。预测了泵在未发生空化和空化条件下的能量性能,并且分析了设计流量下叶片表面和流道内的空泡分布情况。结果表明:在大流量工况下,泵的必须汽蚀余量大,容易产生空化现象。随着泵进口压力的降低,空泡最先出现在泵叶片背面靠近进口边附近;当进口压力进一步降低时,空泡区域开始快速增加,向叶片出口延伸,泵的扬程开始大幅下降。进口压力继续降低时,叶片工作面开始出现空泡,叶轮周向流道内开始充满空泡,此时泵的扬程急剧下降,泵的稳定运行条件被破坏。不同汽蚀余量下,叶频处压力幅值变化明显,在临界汽蚀点处几乎达到极小值。

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  • 多点聚焦下腔式吸热器水动力特性的研究

    关键词: 多点聚焦; 腔式吸热器; 热负荷; 水动力特性;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:塔式太阳能热发电系统中,由于镜场辐射投射到吸热器受热面上同一目标点(即单点聚焦),造成受热面局部区域高度集中,呈现出时间和空间分布的不均匀现象,导致系统工质流量分配及水循环安全特性恶化。为此,在前面研究的基础上,笔者研究了多点聚焦方式下,腔式吸热器热负荷分布和受热管组内工质流量分配、热偏差及流动特性,为塔式太阳能腔式吸热器安全运行及其水动力特性优化控制提供参考。

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  • 负载型Fe-Ce催化剂低温SCR脱硝性能的研究

    关键词: 氧化铝; Fe; Ce; SCR; 脱硝;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:以氧化铝为载体,负载不同比例的金属组分Fe、Ce制作单组分及多组分的负载型催化剂。实验研究在不同反应温度、氧含量和空速比下,此类负载型催化剂的SCR脱硝性能。结果表明:由于稀土元素Ce的加入,多组分的8Fe-2Ce/Al2O3的催化脱硝效率明显高于单组分的8Fe/Al2O3,在240℃时可达94%,而且具有比单组分催化剂更好的抗硫性能。但Ce的加入并不是越多越好,Ce的过量加入反而会影响催化剂的催化脱硝效率。催化剂的制备方法与其催化脱硝效率有关,沉淀法制备的催化剂的催化脱硝效率高于浸渍法制备的催化剂,以450℃煅烧制备的催化剂的催化脱硝效率高于550℃煅烧的催化剂。脱硝实验条件影响催化剂的催化脱硝效率,3%氧含量下的催化脱硝效率高于无氧条件下的,低空速比时脱硝效果高于高空速比的。

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  • 严重段塞流顶部节流作用下的流型及其转变

    关键词: 节流; 严重段塞流; 流型; 流型转变;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:严重段塞流是常见于海洋石油工业集输-立管系统中的一种有害流型,而立管顶部阀门节流是抑制和消除严重段塞流的有效方法。本文实验研究了对严重段塞流采取节流操作所引起的流型及其转变特性,结果表明,随着阀门开度的减小,节流阀压降增大,背压升高,很大程度上抵消了下倾管内封闭气体的压力,从而抑制了下倾管内气体体积的膨胀,导致下倾管内的大量气体无法在短时间内快速连续地进入立管,而只能以大气泡或小气泡群的形式间歇进入立管,促进了弹状流和泡状流的形成。考虑了气液流速对节流阀压降的影响,建立了节流作用下S型立管内气液稳定流动边界,与实验数据吻合良好。

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  • 超临界水传热关联式预测传热恶化的评价

    关键词: 超临界压力水; 传热恶化; 关联式; 评价;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:本文在较宽广的工况范围内收集、整理了垂直上升光管内超临界压力水的对流传热实验数据(包括传热恶化实验数据)以及超临界压力水传热的计算关联式。将收集到的传热关联式与传热恶化实验数据进行比较,进行误差分析。对传热关联式的形式分析后,对垂直上升管中传热实验数据进行拟合得到一个新的传热关联式并对其进行评价,效果较好。

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  • 柱状微结构浸没喷射沸腾强化换热实验研究

    关键词: 射流冲击; 沸腾; 强化换热; 柱状微结构;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究。通过干腐蚀技术在硅片表面加工出50 μm × 60 μm,50 μm × 120 μm(宽×高)的柱状微结构,硅片尺寸为10 mm×10 mm×0.5 mm,过冷度分别为25、35 K,喷射速度Vj分别为0.5、1.0、1.5m/s。实验表明,临界热流密度随着喷射速度和过冷度的增加而增加,增加过冷度和喷射速度可减小气泡脱离时的尺寸,增加气泡脱离频率,因此提高了临界热流密度并且降低了壁面温度。此外,在单相对流换热区对流换热占据主导地位,热流密度随着壁面过热度线性增加;在核态沸腾换热区,对流换热与核态沸腾换热同时影响着换热过程。当喷射速度较小时,核态沸腾区曲线的斜率比单相对流区曲线的斜率大的多,显示出浸没喷射沸腾的优良换热性能。

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  • 鼓泡型板片元件结构对传热特性的影响

    关键词: 鼓泡板片传热元件; 流动与传热; 几何参数优化;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:鼓泡型板式换热器是一种新型热交换器。目前其板型几何参数对板片通道内流动与传热的影响规律还不清楚。本文基于多场协同原理数值研究了板型主要几何参数对流动传热的影响规律,发现当单元体长度增大或宽度减小时,通道摩擦阻力因子f减小,综合性能评价参数PEC值增大;当单元体相对主流流动方向倾斜角为90°时, f值最小, PEC值最大。本文的研究结果对鼓泡板片传热元件的几何结构优化及板型优化设计具有指导意义。

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  • 对冲火焰中煤粉着火的实验研究

    关键词: 对冲火焰; 煤粉; 着火; 给粉;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:本文发展并建立了一套适用于研究煤粉穿越气相火焰面着火特性的对冲火焰实验系统,基于碰撞解聚原理研制了全新的微小载气量给粉系统。通过统计ICCD拍摄的煤粉着火图像,结合数值计算分析煤粉颗粒的沿程温度经历,发现穿越扩散火焰面时颗粒升温速率可达105 K/s,火焰面温度及煤粉停留时间是决定煤粉穿越火焰面后着火模式的主要因素。

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  • 氯化钾异相硫化机理的试验研究

    关键词: 碱金属; 硫化; SO2; KCl; 生物质;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:生物质燃烧释放的碱金属氯化物蒸气会在受热面上冷凝,并在烟气中SO2/O2/水蒸汽等共同作用下发生异相硫化反应,从而影响碱金属对受热面的腐蚀。本文利用固定床反应器研究了反应温度、停留时间、氯化物及SO2/O2/H2O等浓度等对固相KCl硫化的影响,实验结果表明:KCl非均相硫化的主要产物是K2SO4,在O2和H2O较低是KCl异相硫化较慢,KCl异相硫化速率随SO2/O2和H2O浓度增大而提高,随停留时间的延长呈线性递增,并随反应温度的升高呈指数关系升高。

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  • 煤热解气中汞连续测量方法及应用

    关键词: 煤热解气; ; 连续测量; 载氧体; 烃类物质;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:针对煤热解气中烃类物质对连续测汞仪的影响,本文采用高温载氧体处理煤热解气消除此影响,研究了煤热解气处理后汞连续测量的效果并进行实际应用。结果表明:烃类物质造成冷原子吸收测汞仪测量结果完全错误。经载氧体处理后氧化了热解气中烃类物质,使热解气中汞能被准确连续测量。使用前后载氧体XRD分析也验证这一结果。在煤程序升温热解汞的连续测量应用中,发现实验所用煤中汞主要有两个温度释放峰,且在600℃已基本释放完全。

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  • TiO2对Na2CO3/Al2O3吸收剂流化床反应特性的影响

    关键词: CO2捕获; 固体吸收剂; Na2CO3/Al2O3; TiO2;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:碱金属基吸收剂干法脱除燃煤烟气CO2技术日益受到学术界的关注,其中钠基吸收剂廉价易得,经济性好,但碳酸化反应活性低。本文将Na2CO3负载于活性氧化铝并掺杂TiO2改性,利用CO2吸收/解吸流化床试验装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基二氧化碳吸收剂的流化床反应特性。结果表明:TiO2对Na2CO3/Al2O3在流化床中的碳酸化反应特性提升明显,反应时间缩短、反应速度提高、CO2吸收量增加;碳酸化反应产物为NaHCO3和Na5H3(CO3)4;TiO2对再生反应影响甚微;且TiO2在反应前后性状稳定,无副产物生成。尽管如此,TiO2的掺杂量应控制在一定的范围内以避免吸收剂微观结构恶化而阻碍反应。

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  • 直喷喷雾-环境气体两相流场的实验研究

    关键词: 气体卷吸; 高速双色PIV; 闪沸喷雾; 过热度; 两相流;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:本文基于自行开发的高速双色粒子图像测试技术(High-speed two-color PIV)实现了直喷喷雾及其环境气体两相流场的同步测试,解明了某八孔直喷喷油器在不同过热度下喷雾油束与环境气体相互作用和干涉的过程。实验结果表明:随着过热度的提高,喷雾油束的膨胀及粒径的减小导致燃油油束对环境气体的动量传递增大;而环境气体的卷吸又对燃油喷雾产生了反作用力。此外在不同过热度及喷射阶段,燃油喷射惯性力与环境气体作用力间复杂的博弈关系也得到了初步的解释。

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  • 甲醇催化燃烧动力学及铂催化剂结构选择性研究

    关键词: 催化燃烧; 甲醇; 氧气活化; 颗粒直径; 动力学本征;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:在严格的动力学控制下研究了甲醇催化燃烧反应动力学本征特性。铂催化剂上甲醇催化燃烧由氧气在催化剂上的活化过程控制,催化燃烧速率受限于铂表面的活性氧原子浓度;甲醇催化燃烧速率等于氧气在催化剂表面上的活化速率,随氧气分压增加而线性增加而不依赖于甲醇的分压。催化燃烧反应速率常数随催化剂颗粒直径减小而降低,随铂原子配位数减小而降低,由于少部分活性组分更容易吸附在铂催化中低配位数的原子上限制了氧气的活化过程。在微量催化剂的协助下甲醇就能实现稳定的低温催化燃烧,因而能有效地改善微细燃烧器内燃烧特性。

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  • R134a在水平管外降膜蒸发的实验研究

    关键词: R134a; 降膜蒸发; 水平管;

    提交时间: 2018-02-01

    摘要:实验研究了不同热流密度不同液膜流量下,R134a在垂直布置的七根水平强化管外的降膜蒸发传热特性。结果表明:相同热流密度下在液膜流量较小阶段,管外传热系数随着液膜流量增加而明显增加;随着液膜流量的进一步增大,管1-3的管外传热系数保持不变,管4-7的管外传热系数先增大后减小。同时发现,液膜流量为0.159kgm-1s-1时,随着热流密度的增大所有管的传热性能先增大后减小,并且转折点出现在较小的热流密度下;液膜流量为0.29kgm-1s-1时,管1性能一直增强,管2-4的传热系数随热流密度增大先增大后减小,管5-7的传热系数一直减小,并且管1-4转折点出现在较大热流密度下。

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