TBAB包络化合物浆的管内流动再层流化现象

TBAB包络化合物浆是一种新型高密度潜热输送材料,在中央空调或区域供冷等系统中作为替代常规冷水的冷量输送媒体具有显著的节能应用前景。采用实验方法研究了A型TBAB包络化合物浆在水平直管内的层流和湍流流动特性。通过分析流动阻力随流速和固相含量等参数的变化规律,发现固相含量的增加有利于维持流动的层流趋势,在定流速条件下随着固相含量的增加流动状态会由湍流转变为层流,即出现"再层流化"现象,并且由于再层流化现象的出现,包络化合物浆的流动会出现"阻力降低区"。

对流效应与重新层流化

对流是影响晶体生长的主要因素.恰当地控制对流可以有效地控制晶体中偏析、夹杂的产生,得到无偏析的均匀结构.因此,研究对流效应对制备具有优异性能的功能材料具有重要意义.近十年来,Muller G.等人系统地研究了对流效应在晶体生长中的作用.他们在垂直 Bridgman法的晶体生长中作的试验结果表明,随着瑞利数 R_a 的增大,流体的流动经历着由静止→单胞→双胞→单胞流动的变化;流体中的温度扰动也由平缓发展到较大,然后又趋于平缓.他们把此现象归结为流体流动中出现的重新层流化而引起的.但是,直到如今,从未见到有关流体重新层流化的实质性的分析报导.

层流化元件对脉冲管制冷机性能影响的实验研究

分析了射流对制冷机性能的影响机理,并设计了一种锥形挡片,将其作为同轴型脉冲管热端的层流元件。并通过实验研究了该层流元件与传统丝网式层流元件等对制冷机性能的影响规律。结果表明,合适的层流元件能够有效抑制射流,提高制冷机的效率。其中采用铜挡片与铜丝网组合的方式,层流化效果最好,制冷机性能最佳。该脉冲管制冷机在250 W输入电功下,最高可以获得11.2 W@80 K的制冷量。

脉管制冷机脉管热端层流化丝网的实验研究

为了改善脉管内部的流动,防止气体在进出脉管的突变截面上发生射流,一般会在脉管的两端添加层流化丝网。而层流化丝网既是均流化元件,同时也是阻力元件。导流丝网的这两种作用如何达到最优化的平衡非常关键,而目前对层流化元件主要通过经验选取,暂无定量的指导。在此对脉管层流化丝网片数对制冷温度的影响展开实验研究和定量分析。实验结果对于在不同制冷量范围,选取最合适的层流化丝网片数以提高制冷机的性能有着重要的研究价值和指导意义。

层流气体雾化制粉工艺粉末形貌及雾化机理

层流气体雾化制备的金属粉末具有粒径较小且粒度分布窄的优点,目前对层流气体雾化的研究主要集中在工艺参数对雾化效果和粉末特性的影响,其雾化机理仍不完全清楚.本文通过数值模拟和实验分析,系统地研究了层流气体雾化过程中的雾化气体流场、一次雾化和二次雾化机理以及最终的粉末颗粒形态.采用标准k-e湍流模型,研究了基于De Laval喷嘴的层流雾化单相气体流场,流场呈“项链”状结构,并伴有斜激波的膨胀波团.采用耦合水平集-体积分数法研究了一次雾化和二次雾化机理,并通过雾化实验得到了凝固碎片和粉末,验证了该模型的有效性,数值模拟结果也为层流气雾化制粉技术的实际应用和具体工艺提供了重要参考.研究表明,液柱周围的熔体主要以细丝或韧带的形式剥离,这显示出了增压低维度雾化的特点.二次雾化过程中球形液滴主要基于Rayleigh-Taylor不稳定变形和Sheet-Thinning破碎模式分解破碎,丝状熔体则主要以曲张波表面发生扰动从而引起波谷处破裂的方式进行破碎.

循环流化床锅炉分层流态化点火法

我公司29MW循环流化床锅炉是太原锅炉厂采用中国科学院工程热物理研究所新技术,联合开发设计制造的第一台大型热水锅炉。我们在投运过程中边运行边总结。

循环流化床锅炉点火技术研究

针对循环流化床锅炉点火难的问题进行认真研究及总结，通过多次试验，创造性地摸索出一套新的分层流态化点火方法和防止结焦新措施，使锅炉点火成功率达到１００％。

基于层流机翼的增升装置设计研究进展

层流机翼的增升装置设计可以起到减阻和降噪的作用。将低阻的层流区域与高效的增升装置相结合,通过采用有效的外形设计和恰当的结构选型,可以实现巡航时层流区域的扩大、起降时增升效果的提升,并显著降低机体噪声。本文根据绿色航空的发展需求,分析了层流机翼和增升装置的技术特征,阐述了在层流机翼状态下增升装置的设计方法,系统地介绍了结构外形、运动机构和辅助装置等的应用现状,在此基础上综述了实现增升装置适应性调整所需要重点研究的技术内容,给出了层流机翼增升装置的未来发展方向和思路。

流化床反应器床层波动现象分析

流化床反应器相比固定床、气流床反应器操作要求更高,流化建立是流化床反应器投料前的关键操作,也是平稳运行的前提,投料后维持流化床层稳定,在床层有波动现象时能够及时作出判断并调节平稳是装置长周期稳定运行的关键,文中通过对某中试流化床反应器的流化建立、床层波动现象、影响因素、调节措施等方面的研究,总结流化床反应器床层波动时反应器压力、压差、温度的变化规律,提出相应调整措施,为中试装置工业化推广提供技术支撑。

超临界CO2在垂直圆管内对流换热实验研究

本文对超临界压力CO2在垂直圆管(Din=2 mm)内在高进口雷诺数和低进口雷诺数条件下的对流换热进行了实验研究,以研究变物性、浮升力和热加速对流动和换热的影响.实验结果发现,在低进口雷诺数情况下,向上流动中管子入口处出现了局部壁面温度下降,而在向下流动中未观察到此类现象;在高进口雷诺数情况下,向上流动中壁面温度发生了异常分布,这主要是因为向上流动中浮升力使得湍流发生了层流化现象,而在向下流动中未观察到此类现象.

超重力下Pb—Sn合金定向凝固组织和形态

采用臂长为１．３ｍ的离心机实现１、５、１０和１５ｇ四个重力水平；利用Ｂｒｉｄｇｍａｎ法使Ｐｈ—Ｓｎ共晶在超重力下单向凝固发现Ｐｈ—Ｓｎ共晶生长形态因重力水平而异：１ｇ时为挺直的片晶，５、１０ｇ时呈胞技状生长，１５ｇ时又以一种挺直的片晶方式生长；

射流损失──小孔型脉冲管制冷机的一种重要损失

脉冲管冷端和热端的层流化元件是脉冲管制冷机的重要部分。本文从流体力学、热力学出发，分析了小孔型脉冲管热端的流动过程和热力过程，确定了小孔型脉冲管的制冷机理。在此基础上，分析表明在脉冲管热端存在射流现象和涡流现象，导致一种气流混合的损失。本文称之为射流损失。设计了几种改进结构，实验验证了这种损失的存在同时也揭示了改进方法的有效性。

磁流体湍流及数值模拟研究综述

自从20世纪90年代初,AJAX计划的提出掀起了磁流体技术的研究热潮.本文总结了国内外关于磁流体湍流研究的成果,包括两方面:磁流体湍流的特点和数值模型.相比于普通湍流,磁流体湍流表现出电磁诱导的各向异性、线性焦耳耗散、湍流重层流化等特性,本文同时对磁流体湍流的结构和脉动抑制现象进行了描述:数值模型研究从雷诺平均方程和大涡模拟两方面作了介绍.当前研究集中在不可压缩磁流体湍流,距离能够应用于航空航天问题还有很长的路要走.

自然循环窄矩形通道内单相水对流传热特性

为探究单面加热窄矩形通道内,单相自然循环对流传热特性,进行了实验压力为0.2 MPa和0.3 MPa,入口欠热度范围为35~60 K,加热功率范围为30~90 kW/m^2的单相对流传热实验。实验结果表明,对流换热系数与Gnielinski公式符合较好,92%的实验数据与公式的相对误差在20%以内。引入斯坦顿数(St),对数据分析发现:自然循环流动中,实验段入口欠热度及加热功率对换热能力有明显影响,换热能力随着入口欠热度的增加而减小,随着加热功率的增加而变大。在窄矩形通道内的向上自然循环流动中,通过提高入口欠热度而导致的浮升力增加会引起同向对流,从而使换热减弱;单面加热条件下,提高加热功率引起的横向热驱动力增加会使传热得到强化。

一种新型点火技术在循环流化床锅炉上的应用

介绍了一种新的分层流态化点火方法和防止结焦新措施，点火成功率可以达到１００％。

超临界压力甲烷异常传热行为的机理研究

本文对水平管道内超临界压力下甲烷的流动与传热过程进行了数值模拟,得到了5MPa下质量流率范围为200~400 kg/(m^2·s),热流密度范围为100~400 kW/m^2工况下的传热规律。提出了以热质比r(热流密度与质量流率的比值)为判据来预测异常传热行为(传热强化和传热恶化相继发生):在r>0.5 kJ/kg工况下,传热出现异常行为;在r≤0.5 kJ/kg工况范围内,异常传热行为消失,换热系数沿程呈下降趋势。在此基础上,对典型传热工况进行了深入的机理分析。结果表明:二次环流涡心的偏移是传热异常的主要原因,环流涡心向管壁偏移可使边界层减薄从而强化传热,环流涡心向轴线偏移则使边界层增厚、发生"湍流层流化",从而恶化传热;湍动能的增大是换热系数增大、换热进入恢复区的主要原因,随着二次环流减弱换热进入正常传热阶段。

超临界压力甲烷异常传热行为的机理研究

本文对水平管道内超临界压力下甲烷的流动与传热过程进行了数值模拟,得到了5 MPa下质量流率范围为200~400 kg/(m^2·s),热流密度范围为100~400 kW/m^2工况下的传热规律。提出了以热质比r(热流密度与质量流率的比值)为判据来预测异常传热行为(传热强化和传热恶化相继发生):在r>0.5 kJ/kg工况下,传热出现异常行为;在r≤0.5 kJ/kg工况范围内,异常传热行为消失,换热系数沿程呈下降趋势。在此基础上,对典型传热工况进行了深入的机理分析。结果表明:二次环流涡心的偏移是传热异常的主要原因,环流涡心向管壁偏移可使边界层减薄从而强化传热,环流涡心向轴线偏移则使边界层增厚、发生“湍流层流化”,从而恶化传热;湍动能的增大是换热系数增大、换热进入恢复区的主要原因,随着二次环流减弱换热进入正常传热阶段。

旋转光滑直通道湍流流动二维热线实验

采用二维热线测量了旋转光滑直通道内不同流向位置上的平均速度和雷诺应力。实验结果表明:较高的当地旋转参数使得旋转对平均速度的影响区域扩大并且导致了前缘面附近湍流流动的再层流化。后缘面附近无量纲主流平均速度型严格按照旋转数顺序依次排列,且在对数律区呈现对数律分布。与此同时,所有无量纲雷诺应力分量在后缘面附近基本不受旋转影响。再层流化导致了前缘面附近无量纲主流平均速度型无法在对数律区维持对数律分布,且所有雷诺应力分量都随着旋转数和流向位置半径增大不断衰减;经过u-v象限分析,再层流化现象的直接原因被归于湍流脉动生成减少。

热声发动机热缓冲管损失的实验研究

热缓冲管是热声发动机的关键部件之一,位于高温换热器和次室温换热器之间,理想情况下可避免在高温换热器附近往复运动的气体接触室温环境,造成热量损失。不过由于换热器流道的特殊结构,使热缓冲管两端会产生射流等现象,带来流动紊乱、热量损失等问题。本文设计并搭建了研究热缓冲管损失的实验平台,主要考查在热缓冲管两端分别添加不同层流化丝网对系统性能的影响。实验结果表明,未添加层流化丝网会使热量损失急剧增大,热声效率大幅下降;而过多添加层流化丝网会使阻力损失增大,同样降低热声效率;当两端分别添加3片层流化丝网时,所需加热量最少,热声转换效率最高。