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矩形通道内超临界压力CO_(2)流动换热数值研究
1
作者 李妮 浦航 +3 位作者 周林 曲航辰 张义宁 东明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期145-155,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 热防护 矩形通道 超临界二氧化碳 对流传热 布雷顿循环
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碱(土)金属改性赤铁矿载氧体的化学链气化实验研究
2
作者 穆林 李永麟 +4 位作者 李延宇 东明 浦航 尹洪超 尚妍 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期550-560,共11页
本文以竹子为原料,使用天然赤铁矿作为载氧体,在固定床反应器开展化学链气化实验,探究不同工况下的气化表现.在确定最优工况后,掺杂碱(土)金属离子对载氧体进行改性,探究改性载氧体的化学链气化表现.结果表明:在反应温度为850℃、蒸汽... 本文以竹子为原料,使用天然赤铁矿作为载氧体,在固定床反应器开展化学链气化实验,探究不同工况下的气化表现.在确定最优工况后,掺杂碱(土)金属离子对载氧体进行改性,探究改性载氧体的化学链气化表现.结果表明:在反应温度为850℃、蒸汽流速为0.1 mL/min、等效系数Φ为0.204时,竹子气化效果最佳,此时合成气产量为0.99 m^(3)/kg,气化效率为63.96%.对载氧体进行改性后,3种载氧体的碳转化率、气体产量和气化效率均得到提升.掺杂碱(土)金属离子后的载氧体中检测到能够增强赤铁矿晶格氧活性的K_(2)Fe_(22)O_(3)4、Na_(3)Fe_(5)O_(9)、CaFe_(2)O_(4)和Ca_(2)Fe_(2)O_(5)等双金属氧化物矿物质,载氧体的比表面积和总孔体积也有一定程度的改善.钾改性的载氧体气化性能最佳,碳转化率、气体产量和气化效率分别提升至84.30%、1.13 m^(3)/kg和72.02%.多次循环后载氧体表面均出现了不同程度的烧结现象,其中钙改性载氧体中低熔点硅铝酸盐的含量较高,且用于改性的CaCl_(2)的熔点也较低,烧结现象最为严重. 展开更多
关键词 生物质 化学链气化 赤铁矿 碱(土)金属 等效系数
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超临界压力航空煤油热声振荡与传热恶化实验研究 被引量：11
3
作者 王彦红 李素芬 +1 位作者 东明 浦航 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期401-410,共10页
为了深入理解超燃冲压发动机再生冷却系统中碳氢燃料的流动传热规律,对竖直上升圆管内RP-3航空煤油的超临界对流换热做了实验研究。详细探讨了质量流速、热流密度、压力等对管壁温度和换热系数分布的影响,并拟合得到了过渡区和湍流区的... 为了深入理解超燃冲压发动机再生冷却系统中碳氢燃料的流动传热规律,对竖直上升圆管内RP-3航空煤油的超临界对流换热做了实验研究。详细探讨了质量流速、热流密度、压力等对管壁温度和换热系数分布的影响,并拟合得到了过渡区和湍流区的对流换热经验关系式。结果表明:近临界和较高压力下的换热呈现出迥异的特征。在近临界压力过渡区的高进口过冷度工况,近壁流体密度和黏度的综合作用引起了热声振荡现象,使换热显著增强;而主流温度处于拟临界温度附近时却出现了由近壁流体体积急剧膨胀导致的传热恶化现象。在高压力下,过渡区热声振荡和湍流区传热恶化都不会出现,但低质量流速时强浮升力使过渡区进口段出现了严重的壁温飞升现象。新关系式具有良好的适用性,预测值与实验值的相对误差在20%以内。 展开更多
关键词 超临界压力 航空煤油 热声振荡 传热恶化 实验研究
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飞行器环形热电器件冷却性能数值研究
4
作者 穆林 张虎 +3 位作者 崔佳乐 浦航 东明 尚妍 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1114-1124,共11页
为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的... 为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的变化规律。通过改变ATEC热端换热系数(h)、输入电流(I)和冷端负载(Qc),研究分析不同工况下的冷端过冷温度、稳定温度和von Mises应力分布变化,得到ATEC工作的瞬态特性。对ATEC热电臂尺寸(La和Φ)结构进行优化分析,结果表明,当ATEC热电臂长度La=2 mm,热电臂角度Φ=7°时,ATEC冷端最低温度为277.92 K,稳定温度为284.09 K,其最大von Mises应力为67.99 MPa。满足屈服强度并能够增强机载器件散热能力,为实际工程应用和热电冷却研究提供了理论指导。 展开更多
关键词 热电制冷 环形热电器件 过冷温度 瞬态特性 von Mises应力
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传统茶文化在高星级酒店中的应用研究——以四川地区为例
5
作者 黄蓉 唐阳 +3 位作者 皮芳 浦航 向宏静 亢妮 《广东蚕业》 2017年第9期98-100,共3页
文化是酒店的灵魂,茶文化更是中国的一个显著特征,而茶文化在酒店中的运用虽然是机遇,但也面临着许多问题。尤其是茶文化在酒店应用中的创新性尤为薄弱。因此应当对茶文化进行更多的发掘和做好其在酒店中的应用,牢固树立茶文化在酒店发... 文化是酒店的灵魂,茶文化更是中国的一个显著特征,而茶文化在酒店中的运用虽然是机遇,但也面临着许多问题。尤其是茶文化在酒店应用中的创新性尤为薄弱。因此应当对茶文化进行更多的发掘和做好其在酒店中的应用,牢固树立茶文化在酒店发展中的重要地位,并对其产生的意义进行简要阐述。 展开更多
关键词 酒店 茶文化 以茶入菜 应用
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轻量化主动热防护结构设计技术现状与发展趋势
6
作者 浦航 王金兆 +2 位作者 尚妍 东明 高康哲 《航空动力》 2024年第3期70-73,共4页
高效热防护和结构轻量化是高马赫数(Ma)推进系统面临的核心技术挑战,点阵结构具有高孔隙率、高比表面积和高屈服强度等性能优势,可通过芯体单元结构优化设计满足多功能集成要求,在主动热防护技术领域具有广阔的应用前景。航空发动机的... 高效热防护和结构轻量化是高马赫数(Ma)推进系统面临的核心技术挑战,点阵结构具有高孔隙率、高比表面积和高屈服强度等性能优势,可通过芯体单元结构优化设计满足多功能集成要求,在主动热防护技术领域具有广阔的应用前景。航空发动机的热环境随飞行马赫数增加而愈发严峻,先进热防护系统是确保发动机安全可靠运行的重要基础。热防护技术的发展起源于解决高速飞行器面临的热障问题,多采用热沉或烧蚀结构实现短时间防热功能。 展开更多
关键词 多功能集成 体单元 航空发动机 结构优化设计 点阵结构 高速飞行器 热防护系统 高孔隙率
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超临界压力RP-3起始加热段传热恶化数值研究 被引量：5
7
作者 浦航 李素芬 +2 位作者 东明 尚妍 焦思 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2242-2248,共7页
使用开源流体动力学程序库OpenFOAM对竖直圆管内超临界压力RP-3对流传热进行数值模拟,研究重点为起始加热段的传热恶化现象。本文选择k-ε-v^2-f和k-ωSST两种低Re数湍流模型进行计算并与实验数据进行对比,讨论了两种模型对于高壁面热... 使用开源流体动力学程序库OpenFOAM对竖直圆管内超临界压力RP-3对流传热进行数值模拟,研究重点为起始加热段的传热恶化现象。本文选择k-ε-v^2-f和k-ωSST两种低Re数湍流模型进行计算并与实验数据进行对比,讨论了两种模型对于高壁面热流条件下传热恶化现象的预测能力.通过对流场及温度场的分析对起始加热段传热恶化现象给出机理解释,最后考察了变物性及浮升力的影响。结果表明:k-ωSST模型无法模拟传热恶化;k-ε-v^2-f模型能够定性描述起始加热段内壁温的迅速升高。由流体密度变化及重力引起的浮升力作用是导致起始加热段传热恶化的重要原因。 展开更多
关键词 超临界压力流体 对流换热 数值计算 RP-3
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竖直圆管内超临界航空煤油传热特性实验研究 被引量：1
8
作者 李素芬 浦航 +1 位作者 王彦红 东明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2207-2210,共4页
本文对超临界压力下航空煤油在圆管内(竖直向上流)的对流传热特性进行实验研究,讨论了入口温度及热流密度对于换热的影响规律;并对实验过程中出现的传热及流动不稳定现象进行了分析。结果表明:入口段的传热恶化仅在入口温度较低时发生。... 本文对超临界压力下航空煤油在圆管内(竖直向上流)的对流传热特性进行实验研究,讨论了入口温度及热流密度对于换热的影响规律;并对实验过程中出现的传热及流动不稳定现象进行了分析。结果表明:入口段的传热恶化仅在入口温度较低时发生。3 MPa压力下在高热流密度工况会发生传热恶化现象。传热及流动不稳定现象发生于低压力、低入口温度及高热流密度工况下;不稳定现象发生时伴随着外壁温的剧烈振荡,并发出连续而尖锐的声响。最后,选取Gnielinski公式进行Nu数的计算,与实验结果进行对比分析。 展开更多
关键词 超临界压力 航空煤油 传热特性 不稳定现象
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超临界压力航空煤油耦合传热计算方法研究 被引量：1
9
作者 浦航 李素芬 +2 位作者 东明 焦思 尚妍 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期877-881,共5页
本文以超燃冲压发动机再生冷却技术为研究背景,对超临界压力航空煤油/壁面耦合传热计算方法进行讨论,分析了固体域与流体域耦合策略对于计算结果的影响。通过改变流-固界面的热边界条件,研究不同耦合策略的数值稳定性,并对计算效率进行... 本文以超燃冲压发动机再生冷却技术为研究背景,对超临界压力航空煤油/壁面耦合传热计算方法进行讨论,分析了固体域与流体域耦合策略对于计算结果的影响。通过改变流-固界面的热边界条件,研究不同耦合策略的数值稳定性,并对计算效率进行了对比。结果表明:TFFB方法在求解毕渥数远小于1的问题时稳定性较差;hFFB方法在准确程度和计算效率上均表现最佳;使用Robin边界条件可以提高计算稳定性,合理选择虚拟对流换热系数可以提高计算效率。 展开更多
关键词 超临界压力 耦合传热 航空煤油 数值计算
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扰流柱对微米颗粒湍流团聚特性的影响研究 被引量：1
10
作者 王爽 浦航 +2 位作者 尚妍 东明 张泽平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3305-3311,共7页
本文通过CFD-DEM进行三维流固耦合计算,研究了湍流流场与颗粒之间、颗粒与颗粒之间的相互作用,在流场中选择具有最大潜力的钝体来提高湍流团聚的效果。结果表明,三角型和十字型结构在流场中形成的扰动相对较大,其产生的涡结构影响范围... 本文通过CFD-DEM进行三维流固耦合计算,研究了湍流流场与颗粒之间、颗粒与颗粒之间的相互作用,在流场中选择具有最大潜力的钝体来提高湍流团聚的效果。结果表明,三角型和十字型结构在流场中形成的扰动相对较大,其产生的涡结构影响范围更大。在颗粒团聚方面,虽然三角型钝体的扰动最大,但是十字型结构的颗粒团聚效果最好。使用十字型钝体结构对于2μm颗粒的团聚效率可以达到38.27%,对超细颗粒物的团聚去除起到了重要作用。 展开更多
关键词 大涡模拟 离散单元法 湍流团聚 微尺度颗粒
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