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低温静止与运动表面结冰特性预测技术研究进展
1
作者 余思锐 宋孟杰 +3 位作者 沈俊 孙小琴 王海东 高润淼 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期150-168,共19页
结冰是一种常见的自然现象,在工业生产流程中也广泛存在,且往往对生活生产造成不利影响。有效运用结冰特性预测技术,可显著降低甚至杜绝各行业因结冰导致的潜在危害。既有研究表明,使用结冰特性预测技术后路面交通事故率可降低65%,若进... 结冰是一种常见的自然现象,在工业生产流程中也广泛存在,且往往对生活生产造成不利影响。有效运用结冰特性预测技术,可显著降低甚至杜绝各行业因结冰导致的潜在危害。既有研究表明,使用结冰特性预测技术后路面交通事故率可降低65%,若进一步结合除冰系统,能在80%的结冰场景下实现表面高效防除冰。为有效规避各行业冰灾问题,分别基于道路、输电线两类静止表面与风机叶片、飞机两类运动表面的既有结冰特性预测技术进行了综述与分析,结果表明,对于静止表面,既有技术对结冰厚度等指标的预测精度可达80%以上,运动表面则可达70%以上。既有结冰特性预测技术依原理差异可分为模型驱动法与数据驱动法两种,其中数据驱动法具有很大发展潜力。基于归纳总结的应用于静止与运动两种状态下4种简单冷表面的结冰预测技术,进一步提出该领域的重点研究方向,以期为各类工程场景中低温表面的防除冰技术开发与优化提供参考借鉴。 展开更多
关键词 结冰特性预测 道路表面 风机叶片 输电线 飞机表面 模型驱动 数据驱动
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冷链装备制冷剂相关温室气体减排研究进展 被引量：1
2
作者 高润淼 宋孟杰 +5 位作者 高恩元 张龙 张旋 邵苛苛 甄泽康 江正勇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期1-7,共7页
为推进冷链装备的可持续发展与节能减排,针对冷链中的加工装备、运输装备、销售装备和冷冻冷藏装备等,结合制冷剂的充注量、泄漏率与回收率,对所用制冷剂的发展历程进行了综述,分析并总结了制冷剂替换方案对相关温室气体减排的影响。结... 为推进冷链装备的可持续发展与节能减排,针对冷链中的加工装备、运输装备、销售装备和冷冻冷藏装备等,结合制冷剂的充注量、泄漏率与回收率,对所用制冷剂的发展历程进行了综述,分析并总结了制冷剂替换方案对相关温室气体减排的影响。结果表明,自然制冷剂、HCs和HFOs在冷链装备中应用前景广阔,三类制冷剂替代方案的实施可分别取得5%、20%和10%左右的节能减排效果。在制冷剂充注、泄漏和回收等方面,既有研究还存在机理不明晰、效果待验证等多处研究空白,研发高效环保制冷剂并完善冷链装备制冷剂回收体系已成为目前重点研究方向。 展开更多
关键词 冷链装备 制冷剂 节能减排 替代方案 发展建议
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水平方向上冰中受陷气泡形成和分布实验研究 被引量：1
3
作者 邵苛苛 宋孟杰 +4 位作者 江正勇 张旋 张龙 高润淼 甄泽康 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期161-164,共4页
为研究水冻结成冰过程中出现的受陷气泡形成和分布特性,在水平Hele-Shaw cell内进行了水膜冻结实验。研究发现,冰中存在蛋状和针状两种类型的气泡,其行为受冰生长速率的影响。当冰生长速率小于20.6μm/s和9.4μm/s时,分别会有针状气泡... 为研究水冻结成冰过程中出现的受陷气泡形成和分布特性,在水平Hele-Shaw cell内进行了水膜冻结实验。研究发现,冰中存在蛋状和针状两种类型的气泡,其行为受冰生长速率的影响。当冰生长速率小于20.6μm/s和9.4μm/s时,分别会有针状气泡出现和蛋状气泡消失的现象,当冰的生长速率小于3.1μm/s时冰中不会出现气泡。随着冰的生长,气泡的尺寸呈现先增加后趋于恒定的趋势。研究结果有助于指导优化防/除冰技术优化。 展开更多
关键词 冻结水膜 受陷气泡 冰生长速率 气泡生长 气泡分布
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管翅式换热器迎风侧翅片末端霜层生长模拟研究
4
作者 张龙 宋孟杰 +5 位作者 邵苛苛 张旋 沈俊 高润淼 甄泽康 江正勇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期179-182,共4页
基于管翅式换热器迎风侧翅片末端存在霜层生长的现象,建立其迎风侧翅片末端霜层生长模型。模拟结果表明,霜层沿气流反方向生长速度最快,且其生长速度随与气流反方向夹角θ的增大而不断减缓,霜层密度及霜层表面温度亦随着θ的增大不断减... 基于管翅式换热器迎风侧翅片末端存在霜层生长的现象,建立其迎风侧翅片末端霜层生长模型。模拟结果表明,霜层沿气流反方向生长速度最快,且其生长速度随与气流反方向夹角θ的增大而不断减缓,霜层密度及霜层表面温度亦随着θ的增大不断减小,霜层整体呈流线型。3600 s后,θ=0°处的霜层厚度及密度分别是θ=90°处值的1.47倍和1.23倍,前者霜层表面温度比后者高2.2℃。研究成果有望指导提升管翅式换热器的防霜性能。 展开更多
关键词 换热器 翅片末端 模拟研究 霜层生长 霜层厚度 霜层密度
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脉动流发生装置诱导弹性管束振动的实验研究 被引量：5
5
作者 季家东 张经纬 +3 位作者 高润淼 刘萍 刘保银 陈卫强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期291-296,共6页
为了实现对换热器内弹性管束振动的有效激发和控制,提出了一种新型脉动流发生装置,搭建了脉动流诱导弹性管束振动测试实验台,测试了换热器内各排弹性管束在不同工况下的振动响应。结果表明:在脉动流发生装置诱导下,弹性管束主要有两个... 为了实现对换热器内弹性管束振动的有效激发和控制,提出了一种新型脉动流发生装置,搭建了脉动流诱导弹性管束振动测试实验台,测试了换热器内各排弹性管束在不同工况下的振动响应。结果表明:在脉动流发生装置诱导下,弹性管束主要有两个振动频率,一个频率基本不受入口流速的影响,另一个频率随入口流速的增加而增加;提出的脉动流发生装置,一方面使弹性管束的振动强度明显增加,另一方面在一定程度上解决了各排弹性管束振动不均的问题。 展开更多
关键词 弹性管束 换热器 脉动流发生装置 振动响应
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基于不同截面形状的螺旋弹性管束换热器传热特性分析 被引量：5
6
作者 季家东 周蓉 +3 位作者 高润淼 张经纬 邓旭 李飞扬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期219-225,共7页
为探究截面形状对螺旋弹性管束(spiral elastic tube bundle,SETB)换热器传热性能的影响,基于四种截面形状(四边形、六边形、椭圆形和圆形),采用双向流固耦合计算方法,对单层四螺旋弹性管束在不同入口速度条件下的振动和传热特性进行了... 为探究截面形状对螺旋弹性管束(spiral elastic tube bundle,SETB)换热器传热性能的影响,基于四种截面形状(四边形、六边形、椭圆形和圆形),采用双向流固耦合计算方法,对单层四螺旋弹性管束在不同入口速度条件下的振动和传热特性进行了研究。结果表明:不同截面形状的螺旋弹性管束在换热器内不同安装位置的振动响应有明显的不同。截面为椭圆形的螺旋弹性管束在振动和不振动条件下的传热系数最高,管束圆周上的局部传热系数最大,说明管束截面形状为椭圆时的传热性能最佳。振动能够实现强化传热,但振动剧烈的螺旋弹性管束其传热性能并不一定最佳,在进行螺旋弹性管束换热器设计时,并不是要一味追求高强度的振动,还要综合考虑螺旋弹性管束的安装位置和截面形状。 展开更多
关键词 截面形状 振动强化传热 流固耦合 螺旋弹性管束(SETB) 换热器
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换热器内锥螺旋弹性管束振动强化传热研究
7
作者 季家东 刘保银 +1 位作者 高润淼 陈卫强 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期70-76,共7页
为分析换热器内锥螺旋弹性管束的流致振动强化换热情况,采用双向流固耦合的数值方法,分别研究入口流速和管排间距对其在壳程流体诱导下的振动响应及传热特性的影响。结果表明当入口流速由0.5m/s增大到0.9m/s,锥螺旋弹性管束的振动强度... 为分析换热器内锥螺旋弹性管束的流致振动强化换热情况,采用双向流固耦合的数值方法,分别研究入口流速和管排间距对其在壳程流体诱导下的振动响应及传热特性的影响。结果表明当入口流速由0.5m/s增大到0.9m/s,锥螺旋弹性管束的振动强度明显提高,管束的传热性能提高,流致振动使得管束的传热性能分别提高了5.2%、4.3%和3.5%,管束流致振动强化传热性能增强。随着管排间距从30mm增加到40mm,锥螺旋弹性管束的振动强度增大,流致振动使得管束的传热性能分别提高了2.5%、4.9%和3.1%,且管排间距为35mm时锥螺旋弹性管束的传热性能最佳,管束流致振动强化传热性能也最佳。 展开更多
关键词 换热器 锥螺旋弹性管束 流致振动 振动强化传热
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弹性管束结构改进及折流板对振动与传热性能的影响
8
作者 王小燕 季家东 高润淼 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期102-110,共9页
为提高弹性管束换热器的综合传热性能,基于传统弹性管束换热器,在内部增设折流板并对其传热元件进行结构改进。采用双向流固耦合计算法,对不同结构条件下4种弹性管束换热器的振动及传热特性进行了定性和定量对比分析。结果表明:管束结... 为提高弹性管束换热器的综合传热性能,基于传统弹性管束换热器,在内部增设折流板并对其传热元件进行结构改进。采用双向流固耦合计算法,对不同结构条件下4种弹性管束换热器的振动及传热特性进行了定性和定量对比分析。结果表明:管束结构改进及增设折流板均会增强弹性管束的振动强度,且弹性管束结构改进后各排管束的振动一致性提高;在弹性管束振动条件下,与无折流板的传统弹性管束换热器相比,仅对管束进行结构改进传热性能可提高12.51%,仅增设折流板可使管束传热性能提高25.28%,对管束进行结构改进并增设折流板可使管束传热性能提高28.57%;在弹性管束换热器结构不变的条件下,与非振动条件下的计算结果相比,管束结构改进可使管束传热性能提高6.53%,增设折流板可使管束传热性能提高5.09%,同时进行管束结构改进并增设折流板可使管束传热性能提高7.96%。 展开更多
关键词 弹性管束 换热器 流固耦合 振动特性 传热特性 折流板
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螺旋弹性管束换热器壳程振动强化传热研究 被引量：4
9
作者 季家东 高润淼 +4 位作者 陈卫强 张经纬 刘保银 丁俊杰 邓旭 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2692-2699,共8页
为揭示螺旋弹性管束换热器的振动强化传热机理,基于一种双螺旋弹性管束换热器,采用双向流固耦合计算方法,对螺旋圈数、入口流速和壁面温度对其壳程流致振动强化传热特性的影响进行了研究。结果表明:随着螺旋圈数的增加,管束的面均传热... 为揭示螺旋弹性管束换热器的振动强化传热机理,基于一种双螺旋弹性管束换热器,采用双向流固耦合计算方法,对螺旋圈数、入口流速和壁面温度对其壳程流致振动强化传热特性的影响进行了研究。结果表明:随着螺旋圈数的增加,管束的面均传热系数和单位压降下的面均传热系数均降低,但相对面均传热系数误差、PEC值和体均传热系数均增大。随着入口流速的增加,管束的面均传热系数、相对面均传热系数误差和PEC值均增大,但单位压降下的面均传热系数降低。随着壁面温度提高,螺旋弹性管束传热会显著增强,但振动对管束强化传热影响不大。 展开更多
关键词 流致振动 振动强化传热 传热特性 螺旋弹性管束 换热器
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