微小型脉动热管的传热性能实验研究

本文针对毛细管结构变化会影响其性能这一问题,对毛细管截面为正方形和正三角形,水力直径为1mm左右的微小型脉动热管的传热性能进行了实验研究。结果表明,角管脉动热管底加热时的性能明显优于顶加热;正方形截面角管水平放置也能够运行;三角形截面脉动热管的热阻比正方形截面脉动热管的热阻更低。脉动热管在水力直径为1.5mm时比1mm时的性能要好。     

纳米流体液滴撞击固体壁面的实验和模拟研究

液滴撞击固体壁面现象常见于动力机械、喷雾冷却和薄膜材料沉积制备等工业生产中。将石墨烯和碳纳米管作为分散颗粒,应用超声波分散技术制备均匀性与稳定性良好的树脂基纳米流体。利用高速摄像技术,研究纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为。基于有限元法,通过修正的幂律黏度模型耦合纳米流体的剪切变稀特性,采用水平集方法捕捉相界面的移动,建立纳米流体液滴撞击固体壁面的数值模型。模拟结果与实验结果较好一致,验证了数值模型的正确性与准确性。研究发现实验配制的纳米流体表现出非牛顿剪切变稀特性,纳米颗粒的加入抑制了液滴撞击固体壁面过程中的铺展和回缩行为。随着幂律指数m的减小,液滴撞击固体壁面后的铺展范围变大。随着表面张力的增大,液滴的无量纲直径在铺展阶段无明显变化,但在回缩阶段逐渐减小。     

等离激元Ag纳米流体光热转换特性

采用一种考虑热损失的光热转换计算模型,实验研究Ag纳米流体的光热转换特性。在传统工质水中加入纳米颗粒,使工质对光的吸收和散射特性得到强化,从而获得较好的光热转换特性。颗粒体积分数为2.5×10^-6的Ag纳米流体获得最大的温升67.31℃,是基液水的1.8倍。但是,由于在计算光热转换效率时考虑了热损失,其光热转换效率是基液水的2.9倍。随着颗粒浓度的增大,颗粒的温升和光热转换效率逐渐增大,温升和光热转换效率的变化速率均逐渐较小。     

热管技术在船舶上的应用与研究

热管作为一种新型高效的传热元件已被开始研究应用于船舶工程。本文介绍了国内外热管技术在船舶上的应用;探讨了在船舶上应用热管技术的优点,可能出现的问题和解决的方法;根据不同船舶的应用条件,提出了一些具体应用方案。本文还介绍和探讨了运输液化石油气、天然气的船舶上应用热管技术的可能性和前景。     

流体压强与流速的关系实验改进

流体压强与流速的关系是学习完静止液体、气体的压强知识之后提出的一个研究课题。     

振动辅助纳米颗粒聚团流化实验研究

在内径40 mm的流化床实验台上,研究SiO₂、Al₂O₃和TiO₂ 3种纳米颗粒在振动辅助流化时不同振幅、频率下的流化特性,比较振动对不同黏性纳米颗粒流化的改善程度及原因。结果表明,在无振动条件下,SiO₂纳米颗粒达到稳定状态时表现为散式流态化;Al₂O₃和TiO₂纳米颗粒在流化床底部形成较大的聚团,导致明显的流化分层现象。在振动条件下,SiO₂纳米颗粒的临界流化速度降低,床层膨胀高度随着振幅和频率的增加而降低;而对于Al₂O₃和TiO₂颗粒,随着振幅和频率的增加,临界流化速度降低,床层膨胀高度增加,流化床底部的聚团尺寸减小,但当频率和振幅较低时,振动对其流化行为无明显改善。振动强化了纳米颗粒聚团的碰撞,具有促进聚团破碎和密实化的双重作用。针对不同黏性的纳米颗粒,若要达到最优的流化质量,需要探索不同的振动参数。     

纳米氧化铈/锌复合材料制备及其性能研究

采用高能球磨法制备了纳米CeO2/Zn复合粉末,用粉末冶金真空热压烧结制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体,利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等测试分析手段,对复合粉末、块体组织结构进行了研究。并研究比较了不同纳米CeO2含量的锌复合材料的耐蚀性和硬度,找出了耐蚀性和硬度最好时CeO2的最佳含量范围。结果表明,纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性。并于纳米CeO2含量在1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构。     

部分填充泡沫金属对温差发电器性能影响的实验研究

近年来,利用半导体温差发电技术回收与利用高温汽车尾气余热的方式得到广泛关注。搭建一套模拟汽车尾气排气的试验系统。通过在尾气通道核心流区域填充不同孔密度的泡沫金属强化传热,研究温差发电器回收汽车尾气余热并将其转换成电能这种方式对性能的影响。     

板式蒸发器冷凝侧传热及压降性能实验研究

基于板式蒸发器水蒸汽冷凝传热实验,对人字形板式蒸发器水蒸汽冷凝侧的传热和压降性能进行分析.使用两相流冷凝模型预测本文人字形板式蒸发器冷凝侧的换热性能,采用多元线性回归方法拟合得出人字形板式蒸发器水蒸汽冷凝换热实验关联式.实验得出沿单位长度人字形波纹板的压降随水蒸汽流速的增大不断增大;比较了几种人字形板式蒸发器水蒸汽冷凝侧压降模型,并拟合推导出摩擦因子与当量雷诺数的实验关联式.     

纳米CeO2作为润滑油添加剂的摩擦学性能

选用吐温-60,司班-20,司班-80和聚醚作为纳米粒子表面改性剂,使用透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)观察纳米表面形貌和结构.在机械式四球摩擦磨损试验机上研究纳米粒子的抗磨减摩性能.结果显示纳米CeO2粒子作为润滑油添加剂能够提高润滑油的摩擦学性能,其最佳浓度约为0.6%,其抗磨减摩机理可能是纳米粒子在相对运动面上起到“微滚珠”作用.在重载和高温条件下,纳米粒子平铺在摩擦面之间形成滑动摩擦层,以降低摩擦表面的摩擦因数和磨斑直径.     

空气-水段塞流冷却传热与相界面分布实验研究

针对海底油气管道的散热问题搭建水平气液两相段塞流换热实验装置。研究冷却液温度4℃条件下无相变冷却过程段塞流的换热特性。实验中采用双平行电导探针、热电偶、热电堆等多种测量手段对冷却条件下段塞流的流动和传热参数进行测量。给出对流换热系数与流动界面分布参数变化规律,表明管道上下壁面由于传热不均存在显著的温差。结果还表明,段塞流对流换热系数受气相表观流速影响较小,流体与下壁面之间的对流换热明显强于与上壁面之间的对流换热。     

NaCl溶液静态闪蒸瞬态传热特性的实验研究

对NaCl溶液静态闪蒸过程的瞬态传热特性进行实验研究。实验中NaCl溶液质量分数为0~0.26,初始液膜高度为0.1~0.4 m,初始过热度为1.5~40℃。结果表明：在不同的闪蒸时期,过热度大小对瞬态传热系数的影响不同。闪蒸的前期瞬态传热系数随着过热度的增加而减小;在闪蒸后期开始阶段,瞬态传热系数随着过热度的增加而增大;在闪蒸后期末尾阶段,过热度对瞬态传热系数影响不明显。瞬态传热系数的峰值随着初始液膜高度和浓度的增大而减小。在实验范围内给出瞬态传热系数的实验关联式,与实验值吻合良好。在闪蒸过程中,瞬态传热系数的大小显著影响沸腾形态的变化规律。     

强磁场下液态金属微槽道流动与换热实验研究

聚变堆面向等离子体第一壁需要承受高强度的中子辐照和表面热负荷,普通材料难以满足要求,采用流动的液态金属作为面向等离子体第一壁是一种有效的解决途径.液态金属作为第一壁的关键前提是需要解决其在壁面均匀铺展的问题,以及需要研究在外加磁场条件下液态金属与壁面的换热特性,已有研究表明微槽道表面结构有助于液态金属的铺展.本文以液态...     

含CO2的蒸汽凝结换热特性

基于双边界层理论,建立含CO₂的蒸汽在竖直平板表面凝结换热模型。CO₂的存在极大恶化了凝结换热性能。在CO₂浓度一定时,随着过冷度的增加,热流密度逐渐增大,凝结换热系数逐渐减小,界面温度近乎线性降低;随着CO₂浓度的增大,凝结换热系数迅速降低,界面温度逐渐增大。CO₂的存在使得凝结液膜表面形成一层气膜,随过冷度的增大,液膜厚度逐渐增加,气膜厚度逐渐减小,但气膜厚度要比液膜厚度大一个数量级;随着CO₂浓度的增大,液膜厚度与气膜厚度均在减小,但气膜热阻与液膜热阻的比值逐渐增大,并且在高浓度CO₂情况下,气膜热阻成为主导热阻。     

茎状蔬菜真空预冷热质传递模拟与实验研究

为研究远洋船舶果蔬保鲜存储影响机制,以茎状蔬菜茭白为研究对象,建立其在真空预冷过程中的热质传递模型。基于此模型,以压力为边界条件,模拟茭白在真空预冷过程中温度和质量的变化情况。将实验值和模拟值进行对比,结果表明,模拟值与实验值趋于一致,质量损失误差为11.9%,温度最大误差仅为4.4%。该模型可以用于预测茎状蔬菜真空预冷中的热质传递过程,对延长茎状蔬菜的保质期和改善真空预冷工艺有借鉴意义。     

柱状蔬菜冷藏运输前真空预冷热质迁移数学模型及实验

为提高冷藏品质、延长货架期,对柱状蔬菜白菜在冷藏集装箱运输前的真空预冷技术进行研究,建立热质迁移数学模型,用实验方法对该数学模型加以验证.在设定真空压力状况下,分别对模拟和实验中的真空室内压力变化、白菜自身温度变化、真空室内相对湿度变化以及白菜质量损失等情况进行分析和对比.结果表明,模拟与实验的结果数据接近,该模型可对果蔬的冷藏集装箱运输和柱状蔬菜真空预冷的理论研究提供参考.     

船舶用太阳能取水管性能测试实验研究

为提供一种船用淡水问题的潜在解决方案，本实验利用13X、3A和5A型等3种不同沸石分子筛吸附剂吸附空气中的水蒸气，并利用太阳能获取液态淡水供船舶使用。通过对制作的太阳能取水管（solar watering tube，SWT）性能测试可得出以下结论：在全日辐射量为20.1 MJ/m2和16.7 MJ/m2时，13X、3A和5A型吸附剂吸附床温度最高分别为178.2 ℃、180.1 ℃和217.7 ℃,均达到脱附温度要求。在自然对流风冷式冷凝器中，13X、3A和5A型SWT最高冷凝温度分别为27.8 ℃、33.2 ℃和31.9 ℃，均满足冷凝要求；3种吸附剂制备的SWT利用太阳能吸附法可分别从空气中取淡水57.8 g、39.2 g和44.0 g，有潜在的解决船用淡水的前景。