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工程热物理学报杂志

杂志介绍

工程热物理学报杂志是由中国科学院主管,中国工程热物理学会;中国科学院工程热物理研究所主办的一本北大期刊。

工程热物理学报杂志创刊于1980,发行周期为月刊,杂志类别为政治类。

  • 循环倍率对动力和液体燃料多联产系统的电与蒸汽自平衡影响分析

    关键词: 循环倍率  目标优先级  动力和蒸汽自平衡  

    本文以煤气化(240万吨/年)动力,液体燃料(甲醇,醋酸,醋酐)多联产系统(串联式)为研究对象,分析了循环倍率对系统动力输出、蒸汽、液体燃料产量的影响;确定了可满足具有不同优先级的目标、达到系统动力和蒸汽自平衡的循环倍率、燃气轮机选型等关键单元和系统参数.

  • IGCC系统多目标性能统一量化评价准则

    关键词: igcc  系统综合性能  多目标评价准则  

    本文探讨能够综合评估IGCC系统热力、经济和环保性能的统一量化多目标评价准则,提出采用综合性能指标(CPI)作为评价准则来评估IGCC系统的综合性能.文中对该指标进行深入分析并推导出它与热力特性参数、经济因素及环保特性等关联的系统综合性能指标方程,并在IGCC综合性能的评估与优化中首次将环保变量(CO2回收率)作为系统独立设计变量进行研究.基...

  • 非对称阻力元件抑制直流的实验研究

    关键词: 脉冲管制冷机  非对称阻力元件  抑制  直流  

    简要分析了双向进气型脉冲管制冷机中存在的直流现象及其抑制措施;使用所研制的两台非金属同轴脉冲管制冷机,通过测量其蓄冷器外壁温度分布的方法,实验验证了基于闭合回路的固有直流的方向;通过分析其降温曲线及对冷头最低无负荷温度的影响,验证了可以利用非对称阻力元件产生相反方向的附加直流以消除系统中的固有直流,从而取得较好的制冷效果....

  • 小型节能风冷绝热吸收制冷循环研究

    关键词: 空调器  热回收  绝热吸收  cop  

    电压缩空调器广泛使用所带来电力供应问题及其所用工质对环境潜在影响已成为推动燃气风冷空调器发展的强大动力.为解决传统风冷管内降膜吸收燃气空调所存在的高温、高压、高浓度、结晶、腐蚀、效率偏低等问题,提出一种回收冷剂水余热、将吸收传质过程与溶液冷却传热过程分阶段进行的风冷绝热吸收制冷循环,分析室外温度、蒸发温度和高发流量比等...

  • 流体PVT的对应关系

    关键词: 流体  热物性  pvt关系  推算方法  

    本文依据对应态原理,提出新定义的对比压缩因子Zr=(1-Z)/(1-ZC)的无量纲变换式和对饱和温度的对比温度(T)sr=T/Ts式,并根据两种流体工质对比压力Pr1=Pr2,对比温度(T)sr1=(T)sr2相等时,(Z)r1=(Z)r2相等的原则,导出了从一种已知PVT关系的物质推算它种物质的PVT值的通用方法.用本方法以水为标准物质推算了R12、R131、R134a、C2H4等几种物质在过热气...

  • 气液态分子运动的Hurst指数及相图研究

    关键词: 分子动力学模拟  轨迹分维数  hurst指数  气液态  

    本文运用分子动力学模拟方法,模拟了不同温度条件下饱和气体和液体氩分子的运动.对气液状态下分子运动在速度空间的演化相图进行了比较.根据分形理论,对实际分子的分数布朗运动特性进行了讨论.应用本文提出的约化规模法,获得了不同温度条件下分子分数布朗运动的Hurst指数和轨迹分维数.饱和液相分子运动的Hurst指数并不随温度单调上升,存在一个极...

  • 单位质量压缩功与比容积压缩功的应用

    关键词: 额定功率  气化潜热  单位质量压缩功  比容积压缩功  

    本文从典型工质的物性数据入手,通过热力学分析,指出气化潜热与单位质量压缩功的关系,并引入比容积压缩功的概念,用以指导工质的最佳工况及压缩机的选型.

  • 轴流压气机设计中“掠”的另类认识

    关键词: 风扇  压气机  掠叶片  前掠  后掠  

    本文回顾了"掠"的历史发展,对"掠"机理进行探讨,给出了关于轴流压气机设计中"掠"问题的另类认识:"掠"仅是叶片设计的一个自由度,其通过叶片基元负荷全工况范围内的展向匹配影响轴流压气机失速裕度;通过激波、附面层、叶尖泄漏流、二次流等因素对效率产生影响,这是个折衷过程.

  • 定常吸气改善叶型气动性能的数值研究

    关键词: 定常吸气  叶型  流动分离  数值模拟  

    提高叶型升力,扩大其稳定工作范围一直是叶轮机械领域关心的问题.本文针对采用定常吸气方法减缓低马赫数流动分离,改善叶型气动特性的问题,在NACA0015叶型上进行了多种工况的数值模拟.结果表明:在叶型头部吸力面分离点附近施加定常吸气,可以提高叶型升力,降低阻力,推迟失速2°左右.存在着最佳的定常吸气动量范围和吸气位置,使得其改善叶型性能的...

  • 微燃机稳压箱的计算分析

    关键词: 微燃机  稳压箱  数值模拟  

    本文对自行设计的100 kW微型燃气轮机的稳压箱进行了数值模拟,并将结果与国外某75 kW微型燃气轮机的稳压箱的数值模拟结果进行了对比.然后对结果进行分析,从中发现,自行设计的微型燃气轮机的稳压箱与国外同功率级的稳压箱相比,总压恢复系数有所提高,流动损失较小,因此具有更优良的气动性能.计算表明,进口处流动方向变化较大,流动损失也较大,并且...

  • 湿蒸汽两相流动问题的耦合求解

    关键词: 湿蒸汽两相流  自发凝结  非均质凝结  耦合求解  特征值  特征向量  

    控制湿蒸汽两相流动(汽相和液相)的方程个数多,其数值模拟通常采用将两相分开、两相间用参数传递的方法来处理.本文首次尝试将湿蒸汽两相流动汽相和液相的8个控制方程统一求解,推导了这一方程组的特征值及对应的特征向量,结合控制体积方法,采用TVD格式和时间推进法数值求解这一耦合方程组,研发了相应计算软件.对二维喷管中的自发凝结和非均质凝...

  • 跨音速单转子压气机气动设计的优化

    关键词: 最大弯度  最大厚度  优化设计  

    本文发展了一种提高跨音压气机效率的优化设计方法.该方法由快速叶片造型和网格生成、三维NS方程求解器和优化方法三部分组成.以绝热效率为设计目标,只选择两个参数一最大弯度和最大厚度相对位置沿叶高的分布为优化参数,成功设计了一个跨音单转子压气机.在此基础上,进一步考察了叶片端布周向弯曲对跨音单转子压气机性能的影响.

  • 前置导叶对后加载叶栅气动性能的影响

    关键词: 前置导叶  后加载叶栅  气动性能  

    详细测量了平行进口端壁附面层与设置导向叶栅两种进口条件下后加载涡轮叶栅的气动参数.测量结果表明,导向叶栅的设置加强了实验叶栅内的横向流动,这就造成了"C"型压力分布(弯叶片)和具有正径向压力梯度的压力分布(直叶片)产生的位置较无导叶时提前了.

  • 瞬时浓度场的激光片光测量研究

    关键词: 浓度场  瞬时  测量研究  激光片光  数字图像分析  成像理论  线性关系  图像强度  流动粒子  处理技术  测量系统  自行设计  测量原理  实际测量  光散射  散斑  量浓度  相对数  扩散相  大范围  

    根据粒子的光散射、散斑成像理论,建立了两相流动粒子相对数量浓度与粒子散斑图像强度之间的线性关系,通过数字图像分析和处理技术进行污染扩散相对瞬时全场浓度的测量.利用粒子散斑成像测量原理自行设计了大范围瞬时浓度场测量系统,并利用该系统对烟雾扩散的瞬时浓度场进行了实际测量.

  • 振荡射流提高风力机叶型升力的PIV实验

    关键词: 振荡射流  风力机  推迟分离  piv  转捩  

    本实验在风力机叶片叶型表面头部加入平均质量流量为零的一定频率的振荡射流.PIV(Particle Image Velocimetry)实验手段显示出叶片上表面速度场.通过对加入振荡射流前后速度场和涡量场的观察与比较,可以发现在振荡射流的作用下,叶片上表面尾端的流动分离发生了再附,转捩点向后推移.通过比较还可以发现在加入特定的频率和强度的振荡射流之下,该效...

  • 一种新的流体力学预处理方法

    关键词: 流体力学  可压  不可压  预处理  

    本文介绍了一种新的流体力学预处理方法,它基于压力、速度与焓为原始变量,以时间推进方法为基础,能够有效地将可压与不可压流场的计算方法统一起来.它可以同时进行可压、不可压、高马赫数与低马赫数流场的计算.这种方法不但可以处理气体区或液体区的流场计算,还可以有效处理含有相变区域内的流场计算,为发生空化的流场仿真打下基础.

  • 直通道内置肋板绕流的研究

    关键词: piv测量  分离流动  肋板绕流  

    本文应用PIV流场测量方法,对直通道内置肋板的绕流,进行了研究.流动Re数达到100000,肋板与通道高度之比H/L分别为0.1、0.2.实验结果表明:(1)PIV处理得到的肋板后的分离绕流,在不同的时刻,流动形态是不同的,是不规则的、非稳定的流动;(2)一定数量的测量结果经平均后得到结果有一定的稳定性,反映流动有一定的周期性;(3)PIV测量的平均结果与2D定常...

  • 用热线风速仪测量叶轮后叶片扩压器流场

    关键词: 叶片扩压器  热线风速仪  非定常  

    叶片扩压器对离心压缩机的总体性能影响很大,为了研究叶轮后叶片扩压器内复杂的非定常流动,本文对一大尺度离心压缩机级的叶片扩压器流场进行了实验测量.实验对Dantec的热线探针支架进行了改进,采用了固定热线、相位锁定-系综平均技术,对采集到的热线信号进行了有效地分解,提出了非定常强度的概念来定量考察离心叶轮对叶片扩压器流场的影响.

  • 超小型粘性泵内部流场的基础研究

    关键词: 粘性泵  可视化量测  流场  性能  

    根据偏置于两平板间转子两端剪切力不平衡的原理,本文设计加工了偏置式垂直转子超小型粘性泵,并利用PIV技术对其内部的流动进行了可视化量测.通过对试验数据进行进一步地分析,得到了其内部流场的流线分布及相关性能曲线.为了更好地研究其内部流动特性,本文还通过N-S方程对其内部的流动进行了数值模拟计算,并分析比较了计算和试验结果.

  • 有气流扰动下管流油水混合物粘度实验测量与计算模型

    关键词: 油气水三相流  水平管  相反转  混合物粘度与混合效应  

    采用局部即时取样方法对水平管内油气水三相流动情况下各种混合比例的复杂混合物的流动粘度进行了实验研究,实验工质采用46号机械油、自来水和空气.以实验数据为基础提出了考虑流动参数变化影响的反相点预测关联式.考虑到管内油水两相的混合发展过程,以局部即时取样的实验数据为基础,提出了一个气流扰动下管内流动条件下油水混合物粘度的预测关...

  • 高参数小管径内煤油的传热特性研究

    关键词: 高参数  酸碱水洗煤油  传热特性  拟沸腾  临界热流密度  

    本文对酸碱水洗煤油在高热流密度、高流速、高压、小直径圆管条件下进行了试验及理论研究,试验参数为热流密度q=0.8~50 MW/m2、亚临界压力p=2 MPa、超临界压力p=5,15 MPa、质量流速ρw=8500~51000kg/m2·s、圆管内径φ=1.7 mm.通过试验研究,获得了酸碱水洗煤油在亚临界及超临界压力条件下的传热特性、拟沸腾发生的界限条件以及传热恶化时的临界热...

  • 对风沙输运中起跳沙粒运动状态分布的讨论

    关键词: 分布  沙粒  起跳  稳态输运  

    本文用Lagrange方法结合起跳沙粒初始运动状态分布模拟了稳态风沙输运过程.根据已有的对地表沙粒撞击起跳现象的研究成果,列出四种典型的沙粒起跳初始运动状态分布形式.将在各分布形式下模拟得到的宏观量与风洞实验测量得到的宏观量的变化规律相比较,通过考察依据各分布形式所作数值模拟得到的风沙宏观运动的特征量与实验测量结果的一致程度,得...

  • 直接模拟离散颗粒对湍流射流的影响

    关键词: 直接数值模拟  气固两相射流  双向耦合  颗粒影响  

    发展了一种基于双向耦合的直接数值模拟方法,研究了两相湍流射流中离散颗粒对气相射流的影响.流场采用高分辨率的算法直接耦合求解,颗粒相采用拉格朗日方法跟踪.结果表明不同Stokes数的颗粒对射流的影响不同.所有的颗粒都降低了射流速度半宽,但对流向平均速度剖面的影响比较复杂.Stokes数为0.01和50的颗粒降低了横向平均速度,使得湍流强度剖面变...

  • 强烈段塞流特征参数测量方法试验研究

    关键词: 强烈段塞流  液塞速度  液塞长度  压力  互相关  

    通过对单个液塞经过管道上某一测压点时的压力信号进行理论分析,指出了压力波动曲线上的特征点与液塞相对于测压点位置之间的对应关系.根据分析结果,采用单压力信号判断法,求得了强烈段塞流的液塞运动速度、液塞长度等特征参数.与利用双平行电导探针相关法求得的结果比较发现,单压力信号判断法具有测量结果准确、不受流动介质物性限制、不干扰流...

  • 垂直上升管内气-液两相环状流截面含气率的数学模型

    关键词: 含气率  理论模型  上升管  

    模型是建立在压力能量消耗率最小的原理上的,其基本原理是:在气-液两相流的流型中,环状流具有相当稳定的流动状态.根据流体力学的原理,任何系统都趋向于处在能量最小的稳定状态,所以在环状流的稳定流动状态下具有的能量应该最小.提出了计算截面含气率的压力能量消耗率模型,结果表明:模型计算结果与实验结果基本相吻合.

  • 表面活性剂添加对水平管内气液两相流含液率的影响

    关键词: 表面活性剂  断层测量  两相流  含液率  

    应用电导断层测量技术研究表面活性剂添加对水平管内气液两相流含液率的影响,实验工质为空气/水、空气/100 mg/kg十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液.结果表明,空气/水气液两相流动在光滑分层流型区,表面活性剂添加对平均截面含液率基本没有影响.随着液体流速的增加,空气/水气液两相流动进入波状分层流型区域,添加表面活性剂可以抑制或消除界面波动,增大...

  • 冷凝器动态性能仿真研究

    关键词: 冷凝器  数学模型  动态仿真  蒸发循环  

    本文应用移动边界法[2](MB)对冷凝器建立了动态仿真数学模型,模型体现了冷凝器内各个相区长度随时间的变化,模型最终可以化为常微分线性方程组的形式,在求解上更为方便且兼顾了仿真的效率和精度,模型可提供冷凝器详细的性能参数;研究了在系统不同的控制参数阶跃情况下冷凝器的动态响应,获得了冷凝器的动态特性,冷凝器的动态特性是冷凝器动态优化...

  • 纳米颗粒悬浮在加热铂丝上的过冷沸腾

    关键词: 纳米颗粒悬浮液  过冷沸腾  

    本文对加热铂丝上25 nm SiO2颗粒与水悬浮液的过冷沸腾进行实验观察,纯水和纳米颗粒悬浮液的沸腾过程基本相同,但低热流密度下纳米颗粒悬浮液中的气泡重叠(或气泡团聚体)现象非常普遍.在实验观察基础上分析了气泡重叠(或气泡团聚体)成因,纳米颗粒在气泡表面的吸附和浓聚增大了气泡间吸引力和气泡质量,最终导致气泡重叠(或气泡团聚体)的形成.

  • 加热铂丝上运动汽泡产生的射流

    关键词: 过冷沸腾  汽泡  射流  marangoni  cfd  

    目前很多水的核态沸腾都观察到了汽泡顶部射流的现象.本文分析了沿细丝运动的汽泡顶部产生射流的物理机理,并通过对汽泡和加热细丝周围温度场和速度场的数值求解来进行分析.结果显示:由汽泡前后表面的温度梯度引起的热射流很可能是流动的最主要原因.热射流能够推动汽泡前进.对比和试验的观测指出,不凝气体或者其他可能的机理将限制汽泡界面处的...

  • 饱和液氮爆发沸腾实验与传热机理分析

    关键词: 饱和液氮  爆发沸腾  传热机理  

    瞬态高热流加热下饱和液氮会发生爆发沸腾,而对于该过程的特殊传热机理因素,目前还没有相关的深入研究和分析.本文基于实验,在总结沸腾传热机理研究成果的基础上,重点分析了饱和液氮爆发沸腾过程中以汽泡群形态实现热量传递的特殊之处,并进行了理论模拟验证.结果表明,汽泡群内部众多汽泡所发生的破裂收缩行为,会释放潜热并形成热流,成为爆发沸腾...

  • 平板多孔芯冷凝器内工质相变换热的EOF方法

    关键词: 平板冷凝器  多孔芯  相变换热  汽液界面  eof  

    本文采用一种新的方法流体能量(EOF)法,来研究平板多孔芯冷凝器内工质流动与相变换热特性,重点讨论了冷凝器内汽液相变界面的位置及其影响因素,对其进行了理论建模与数值计算,得出了蒸汽冷凝时所形成的汽液相变界面位置,并与现有的实验结果进行了对比,最后定性地分析了不同入口速度和冷却热流量下的汽液界面情况.

  • 土壤盐分运移温度效应的数值研究

    关键词: 土壤  水分运移  盐分运移  温度效应  数值计算  

    分析了土壤盐分运移的各种机理,在同时考虑水分和盐分运移温度效应的基础上,建立了非饱和土壤热、湿、气及盐分耦合运移的数学模型,继而通过数值计算考察了20 cm深的砂土中盐分运移温度效应的大小,结果显示:5年后温度效应对4个不同深度处土壤溶液中盐分浓度的相对影响分别达7.8、4.8、0.8和0.34倍.

  • 辐射换热的分区计算研究

    关键词: 蒙特卡洛法  圆柱形介质  分区方法  等效黑体面  

    本文利用蒙特卡洛法模拟圆柱形参与性介质内的辐射换热过程,分区计算了温度仅沿轴向(一维)变化和同时沿轴向和径向(二维)变化的吸收、发射、各向异性散射介质的边界热流分布,将各子区域的边界面假想为等效黑体面,采用由子区间的投射热流计算假想等效黑体面温度的方法,通过分别对介质温度分布一维和二维两种变化情况的研究表明,分区方法可以大大...

  • 吸收-透射界面下正弦折射率介质内辐射换热

    关键词: 梯度折射率介质  热辐射平衡  数值弯曲光线跟踪法  

    对具有吸收-透射性边界面的梯度折射率半透明介质层,建立了介质内热辐射传递与边界面辐射换热的数理模型,并采用数值弯曲光线跟踪法求解介质内的热辐射传递.通过数值模拟,分析了正弦折射率下,边界面的反射特性、吸收率以及介质层光学厚度对介质内热辐射平衡温度场及热流分布的影响.结果表明,边界面的反射特性与吸收率对介质内辐射换热均有重要影...

  • 固液两相流中微对流强化的机理分析与数值模拟

    关键词: 固液两相流  微对流  剪切力  表观导热系数  对流换热强化  

    本文对分散型固液两相混合物层流管流中非均匀剪切力场导致的微对流现象以及由此引起的导热系数增强效应作了机理和影响因素分析,认为除速度分布、颗粒浓度和粒径以外,还存在颗粒形状、粒径分布,壁面热流方向、颗粒表面性质及其与载流介质间的相容性等多个影响因素.模拟计算表明,由微对流导致的对流换热强化与流体在管壁面上的表观导热系数强化...

  • 压缩性和稀薄性对微通道气体流动换热的影响

    关键词: 微通道  稀薄气体  稀薄性  压缩性  

    本文对于微通道内稀薄气体二维可压缩滑移流动建立了数学模型,采用连续介质流动控制方程与壁面速度滑移和温度跳跃边界条件相组合描述该问题,并利用SIMPLE算法求解,所得结果与文献进行了对比,在相同条件下得到了较高的一致性.文中利用该计算模型的计算结果分析了气体的压缩性和稀薄性对微通道气体流动的影响,结果表明在所计算工况下稀薄性的影响...

  • 生物膜滴滤床内温度分布特性实验研究

    关键词: 生物膜滴滤床  甲苯废气  降解  温度分布  

    对生物膜滴滤塔填料床内温度分布特性进行了实验研究,获得了循环液流量、气体流量以及进口甲苯浓度对填料床内温度分布的影响规律.实验结果表明:填料床内温度沿循环液流动方向逐渐升高,表明生物降解代谢反应属于放热反应;在逆流操作系统中,填料床下部碳源丰富,填料床下部的温升明显大于上部的温升;随着循环液流量的增大,填料床内沿流动方向上的...

  • 母乳常温及低温保存期的研究

    关键词: 保存期  冷冻  母乳  

    为研究母乳的保质问题,实验测定了母乳在常温(20℃),冷藏(4℃)和低温(-18℃)存放时的保存期.并以母乳存放在低温(-18℃)为例,测量了其新鲜度及其蛋白质,脂肪等营养成分的变化规律.研究显示,新鲜母乳在20℃下,能存放5~6小时左右.在4℃条件下,存放时间能达到3~5天左右.在-18℃下,母乳的营养成分在前三个月变化不大.四个月后蛋白质、脂肪含量分别...

  • 应用分离涡模型计算斜圆柱孔气膜冷却

    关键词: 分离涡模拟  混合湍流模型  气膜冷却  数值计算  

    分离涡模型(DES,Detached eddy simulation)兼有雷诺时均湍流模型计算量较小和大涡模拟计算精度高的优点.本文利用DES对平板单斜圆柱孔的气膜冷却进行了数值模拟,并将结果同RANS湍流模型的计算结果以及实验数据相比较,表明DES能有效弥补RANS湍流模型在计算三维不均匀非定常湍流场的不足,更接近实际地反映了气膜冷却中的流动和换热的本质规律.

  • 行星式化学气相沉积反应器内对流涡旋的数值模拟

    关键词: 反应器  化学气相沉积  行星式  涡旋  对流  数值模拟研究  输运过程  几何尺寸  模拟结果  外部参数  输运现象  薄膜生长  cvd  反应腔  进口  组合  

    针对三重进口行星式CVD反应器的输运过程进行了二维数值模拟研究.通过改变反应腔几何尺寸、导流管位置、三重进口流量组合、压强、温度等条件,研究反应器内对流涡旋的相应变化.根据模拟结果,对这类反应器中输运现象与外部参数的关系,特别是反应腔内对流涡旋的产生和发展作了较全面的分析和讨论,给出了抑制对流涡旋、获得薄膜生长所需的最佳输运...

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