水平内螺纹管中超临界RP-3航空煤油换热数值研究

针对航空换热器的应用,对水平内螺纹管中RP-3航空煤油的超临界换热进行了数值研究,着重考察煤油压力和螺纹升角对换热的影响。基于管截面温度、密度、局部质量流速、流线分布状况,揭示周向非均匀传热恶化的机理。通过类气膜温度梯度和旋流动能的演变以定量表征类气膜程度和旋流强度。提出了适用于周向四个位置努塞尔数预测的换热关联式。结果表明:流动性差的类气膜在冷流体和热壁面之间形成阻隔,导致传热恶化问题。浮升力作用致使流场和温度场出现畸变,类气膜厚度周向不均,产生局部超厚类气膜,对应的传热恶化加剧。厚类气膜区和二次流涡在浮升力和螺纹旋流耦合机制下沿流动方向不断逆时针改变位置。提高煤油压力有利于削弱和延后类气膜效应,且使旋流强度下降。随着螺纹升角增大,类气膜效应略有削弱和后延,旋流强度显著提高。换热关联式预测偏差普遍位于±10%的误差范围。

以CeO_(2)为载体的Fe基载氧体与CO反应机理模拟

化学链燃烧技术是一种新型的近“零碳”排放燃烧技术,载氧体在化学链燃烧反应过程中发挥着载氧和传热的双重作用。以活性催化组分为载体,通过调谐微观结构提高Fe基载氧体的反应性能是目前化学链领域的研究热点之一。基于密度泛函理论,以CeO_(2)为活性催化载体,对Fe基载氧体进行催化调谐。通过优化构建组合物模型,系统分析了组合物模型中Fe_(2)O_(3)团簇不同点位吸附CO的态密度、吸附能、差分电荷密度和活化能等电子结构特性参数。研究结果表明,Fe_(2)O_(3)团簇的电子向CeO_(2)(111)表面转移,Fe_(2)O_(3)团簇的吸附能为-3.92 eV,Fe2O3团簇与CeO_(2)(111)表面稳定结合;态密度(DOS)分析发现负载后的Fe_(2)O_(3)团簇p和d轨道在-8~0 eV电子向费米能级方向迁移,表明吸附作用增强。Fe_(2)O_(3)团簇p和d轨道中电子减少,现存电子向高能级跃迁,Fe_(2)O_(3)团簇电子活性增强,CO分子在Fe_(2)O_(3)/CeO2复合载氧体的Fe_(2)O_(3)团簇3个吸附位反应的活化能均降低。此外,CeO_(2)(111)增强了CO在Fe_(2)O_(3)团簇Fe顶位的吸附作用,吸附能由-0.33 eV增至-1.78 eV;同时,削弱了在O顶位的过强吸附作用,吸附能由-2.69 eV降至-2.32 eV,有利于后期CO_(2)分子脱离Fe_(2)O_(3)团簇表面,从而有效调谐Fe2O3团簇整体对CO的吸附效果,为Fe基载氧体的设计制备和优化调谐提供理论指导。

矩形通道内超临界压力CO_(2)流动换热数值研究

针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题,基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO_(2)的对流传热特性,并且分析了不同热流密度时入口温度、冷却流量和加热长度对冷却性能的影响。研究发现单侧受热矩形通道内SCO_(2)的流动换热存在周向不均匀性,增大冷却剂流量可以有效降低壁面温度。但对周向壁面温差影响较小并且温差随热流密度增大单调上升,由0.5 MW‧m^(-2)的最大温差75 K增加至2.0 MW‧m^(-2)的最大温差297 K。二次流在通道拐角处形成回流,局部扰流使传热增强。当流体温度高于拟临界温度时,定压比热容随入口温度的升高而减小,但是雷诺数的增大弥补了这一缺陷并使得换热能力增强。不同加热长度的冷却性能受传热特性影响,不发生传热恶化时,相同冷却流量条件下加热长度越大冷却后的壁面最高温度越高。但是当发生传热恶化时,不同加热长度冷却后的壁面最高温度分为相同和随加热长度增大两种情况。

方形通道内超临界压力二氧化碳传热恶化数值研究

基于二氧化碳代替碳氢燃料进行航空发动机热防护的应用,开展方形冷却通道内超临界二氧化碳传热恶化数值研究。探究沿通道轴向和周向的换热特征,通过温度、局部流量、流线的分布情况揭示传热恶化的原因,进一步通过边界层分析阐述传热恶化的演变过程。考察运行压力和壁面粗糙度对换热的影响机制。获得不同运行压力和壁面粗糙度下的传热恶化临界热流密度,建立临界热流密度预测准则。结果表明:通道顶部壁面附近高温类气态层、局部流量减小和流线畸变是传热恶化的特征,缓冲层出现湍动能剧减和流速峰值是传热恶化的原因。提高运行压力和增大壁面粗糙度有利于抑制传热恶化问题,所建准则(误差±15%)可实现对传热恶化临界热流密度的良好预测。

浮升力对竖直螺旋管中超临界CO_(2)换热的影响及判别准则

基于航空发动机间冷器的冷却换热问题,进行竖直螺旋管内超临界压力CO_(2)换热数值研究。探究运行参数对沿流向和周向换热的影响机制。通过管截面温度场和流场分布阐述了浮升力和离心力引起的周向非均匀换热机制,评估二次流速度和强度。根据管道结构特性提出新的浮升力参数和浮升力影响判别准则,建立新的换热关联式。结果表明:管上游非均匀换热源于浮升力与离心力综合作用,管下游非均匀换热由离心力主导。当满足浮升力因子B_(u)≥1.6×10^(-5)时,浮升力在换热中起主导作用。新换热关联式可以较好地适用于螺旋管内换热预测。

竖直螺旋管中超临界RP-3航空煤油换热数值研究

针对空-油换热器的冷却换热问题,开展了竖直螺旋管中超临界RP-3航空煤油换热的数值研究。探究了不同运行参数和结构参数下的换热特性和换热机理,包括沿流动方向的平均换热情况和沿管道周向的局部换热情况。考察管截面温度和二次流的分布情况,通过流速和湍动能径向差别阐述了离心力对换热的作用机制,基于误差分析得到合理的换热关联式。结果表明:管下游表现为强化换热机制,低压力下还观察到局部传热恶化问题;离心力导致流体域温度横向异常分层,边界层厚度周向不均匀,管截面出现二次流;管外侧流速和湍动能高,换热显著优于管内侧;提高运行压力、降低热质比、增大绕径、增大螺距均抑制离心力作用,致使二次流强度减弱;Merkel换热公式可以较好实现螺旋管内航空煤油的换热预测。

高超声速飞行器布雷顿循环PCHE中CO_(2)换热特性数值研究

基于高超声速飞行器布雷顿循环中印刷电路板换热器(PCHE)的应用,对PCHE通道中的超临界换热进行了数值研究.阐述了热侧运行参数和冷侧运行参数对换热的影响机制.考察了热侧流体温度、流线和湍动能的分布情况.评价了热侧[火积]流、壁面[火积]流和通道综合换热系数,建立了热侧换热关联式.计算结果表明:热侧压力提高、热侧进口温度下降、冷侧进口温度减小,均导致热侧换热增强.局部高湍动能是强化换热的原因.提高热侧参数可使通道的[火积]耗散性更小.

随机利率下社会养老保险隐性债务的精算分析

在利率与死亡率均为随机的背景下,对我国社会养老保险制度中的隐性债务进行分析,得到了养老金给付现值的期望值和方差,并对利率以Wiener过程建模,得到了期望值和方差的具体表达式。通过推导,得到了养老金给付现值的近似替代变量,采用MonteCarlo仿真的方法,得到了养老金给付现值及其近似替代变量的经验分布。

多孔介质燃烧室内湍流流动及燃油喷雾的数值模拟

以多孔介质发动机为背景,用数值模拟方法考察气缸内加入多孔介质蓄热体后对燃烧室内湍流流场及混合气形成的影响.计算基于Antohe和Lage的适用于多孔介质的k-ε模型,其中引入了Darcy项和Forchheimer项.对燃油喷雾在自由空间和多孔介质组成的燃烧室内的流场进行了数值计算.计算结果表明,多孔介质对燃油液滴与空气的混合过程具有重要的影响,多孔介质内的流场作为一个局部流场和整个燃烧室内流场发生相互作用.Darcy项和Forchheimer项均对湍能起阻尼作用,从而降低多孔介质内的湍能水平.这种阻尼作用随多孔介质渗透率的减小而增大.为检验数值模型的合理性,针对文献中的实验条件进行了相应的数值计算,计算结果与实验结果吻合良好.

私募股权基金的分阶段投资策略研究

分阶段投资是私募股权基金经常采用的一种投资策略。本文针对已有研究所存在的缺陷,利用委托代理理论构建了分阶段投资模型与一次性投资模型,获得了模型的均衡解。通过对均衡解进行分析,得到了一些具有现实指导意义的结论,这些结论可以从理论上解释已有的实证研究成果。根据这些结论,本文提出了私募股权基金在开展投资业务时应采取的操作策略。

多孔介质结构对燃烧室内流场和喷雾特性影响的数值研究

以多孔介质发动机为背景,用数值模拟方法考察气缸内加入多孔介质蓄热体后对燃烧室内湍流流场及混合气形成的影响。计算基于Antohe和Lage的适用于多孔介质的k-ε模型,其中引入了Darcy项和Forchheimer项。建立了一种可描述多孔介质随机结构的简化模型。针对燃油喷雾在不同结构多孔介质内的流场进行了数值计算。计算表明,多孔介质结构对燃烧室内燃油液滴的蒸发和混合气的形成过程具有重要的影响。

随机利率下的联合寿险精算模型

在随机利率环境下,针对一个联合寿险产品进行讨论,推导得到了保险金给付现值的期望值和方差。给出了对利率过程和被保险人死亡时间进行随机模拟的算法,据此得到了保险金给付现值的经验分布。最后通过实例说明了上述研究结果的应用。

社会养老保险中隐性债务的双随机模型

本文在利率与死亡率均为随机的背景下,对我国社会养老保险制度中的隐性债务进行分析.提出了两种方法,得到了养老金给付现值的期望值和方差,并对利率以Wiener过程建模,得到了期望值和方差的具体表达式.在实例中,采用Monte Carlo仿真的方法得到了养老金给付现值及其近似替代值的经验分布.

CDIO模式下热能工程专业方向生产实习改革

专业方向生产实习,是高等学校高精尖工程师培养的重要实践环节。以CDIO为教育理念,以工程教育模式为基础,对现有的热能专业方向生产实习进行改革,将生产实习的教学内容按照一定的层次进行划分,提出校内校外相互配合,实体虚拟相互支撑的生产实习模式,旨在为学生提供全新的生产实习机会,不仅能够激发学生的实习兴趣,培养学生的工程实践能力,更有利于高精尖卓越工程师的培养。

多孔介质燃烧室内湍流气液两相流的数值研究

以多孔介质发动机为背景,用数值模拟方法考察气缸内加入多孔介质蓄热体后对燃烧室内湍流流场及混合气形成的影响。建立了多孔介质随机结构的简化模型,把多孔介质视为随机分布的大量固相单元的集合。在多孔介质区域引入了Antohe和Lage提出的双方程k-ε湍流模型。为研究喷雾液滴与多孔介质的高温壁面碰撞,引入新的喷雾模型。在模型中考虑了液滴的破碎、碰撞和合并,并且描述了喷雾和多孔介质壁面之间的相互作用。针对燃油喷雾在不同结构多孔介质内流场进行了数值计算。计算表明,喷雾与多孔介质相互作用对燃烧室内燃油液滴的蒸发、混合气的形成过程和均匀化具有重要的影响。

上市公司股权激励会计处理探析——以伊利股份股权激励为例

2006年2月我国财政部出台新会计准则，增加了《企业会计准则第11号——股份支付》（GAS11），对国内公司股权激励的相关会计处理作出明确规定，填补了以往企业会计准则在该方面的空白。本文以伊利股份为例，分析在股权激励的不同阶段，如何根据企业会计准则第11号——股份支付来进行相应会计处理。同时，通过对伊利股份股权激励的会计处理方式进行分析，提出目前股权激励会计处理上存在的问题以及其完善建议。

地下含湿岩土热渗耦合模型及换热埋管周围土壤温度场数值模拟

考虑了地下水的渗流作用和U型换热埋管的实际形状,建立了U型管地下换热器管内流体以及周围土壤热渗耦合物理数学模型。模型将土壤视为均匀的、各向同性的饱和多孔介质,土壤中水的渗流视为二维。管内湍流流动采用Realizable k-ε模型,数值计算采用Fluent软件。给出了管内流体以及周围土壤的温度分布数值模拟结果,分析了土壤中水的渗流对传热过程的影响、U型管两支管的热短路作用及回填材料对土壤温度场的影响。所得结论对地下换热器的设计具有理论意义。

基于不同动态负荷的太阳能辅助地源热泵系统供暖特性研究

建立了太阳能辅助地源热泵系统(SAGSHPS)动态仿真模型,基于间歇负荷1(8:00-20:00末端开启)、间歇负荷2(18:00-次日7:00末端开启)和连续负荷(末端全天24h开启)条件,对大连地区SAGSHPS在整个供暖期内的运行过程分别进行逐时动态仿真,分析了3种典型动态负荷下SAGSHPS的运行特性.结果表明:冬季最冷日内不同负荷下,系统供暖运行方式不同.间歇负荷1下系统以地源热泵(GSHP)和太阳能热泵(SHP)交替供暖;间歇负荷2下系统以地源热泵供暖为主,只在入夜初期辅以太阳能热泵供暖;连续负荷下系统白天以太阳能热泵供暖,夜间以地源热泵供暖.整个供暖期内,蒸发器入口温度对热泵机组性能系数的影响高于对系统性能系数的影响;对于太阳能、地热能和电能对热负荷的贡献比例而言,蒸发器入口温度越高,太阳能对热负荷的贡献比例越大,地热能的贡献比例越小,而电能的贡献比例变化不明显.

热渗耦合作用下U型埋管换热器的数值模拟

针对土壤耦合热泵地下U型换热埋管,建立了管内流体以及换热器周围土壤热渗耦合物理数学模型。所建模型考虑了U型管的实际形状,土壤考虑为饱和多孔介质,管内湍流流动采用R ea lizab le k-ε模型。采用F luen t软件对模型进行模拟计算,得到了管内流体以及周围土壤温度分布。分析了土壤中水的渗流对传热过程的影响,并对考虑渗流作用时不同土壤物性对单根U型垂直埋管换热器周围土壤温度场进行了模拟计算与分析。

方形再生冷却通道内超临界正癸烷湍流传热数值研究

为了深入理解再生冷却过程中碳氢燃料的超临界湍流传热特性,以正癸烷为研究对象,对其在非对称受热(上壁面外侧加热)方形通道内的流动传热进行了数值研究。在数值方法可靠性得到充分验证的基础上,详细探讨了进口温度和压力等运行参数对通道上壁面和侧壁面内侧平均壁温和平均努塞尔数分布的影响。计算结果表明:在运行压力接近临界压力且主流温度处于拟临界温度附近的综合条件下,流体热物性剧烈变化导致的类膜态沸腾效应,引起了上壁面内侧显著的传热恶化现象。同时,不平衡压差诱发的通道截面速度场异常分布,进一步影响了上壁面内侧近壁区域流体的换热性能。另外,类膜态沸腾效应致使上壁面热流更多地传递到侧壁面,导致侧壁面平均努塞尔数大幅增大,相比于正常换热的最大增幅约为50%。