检索结果-内蒙古大学图书馆

北京工业大学学报 2024年第7期50卷 864-871页

作者：王军李海洋夏国栋北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了系统温度及固液结合强度对固液界面传热的影响规律。模拟结果表明,固液界面热阻随着系统温度的升高而降低,并且亲水性界面的界面热阻温度依赖性较弱。基于微观热流密度计算式的分析表明,随着系统... 详细信息

基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了系统温度及固液结合强度对固液界面传热的影响规律。模拟结果表明,固液界面热阻随着系统温度的升高而降低,并且亲水性界面的界面热阻温度依赖性较弱。基于微观热流密度计算式的分析表明,随着系统温度升高,动能项和维里项的贡献均逐渐增大,因而固液界面传热增强,但是动能项占比逐渐增大,维里项占比逐渐降低;随着固液结合强度逐渐增大,界面吸附效应增强,维里项贡献明显增大,这是较强的固液相互作用能够强化界面传热的主要原因。

关键词：界面热阻分子动力学模拟固液界面温度依赖性润湿性微观热流密度

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双金属粒子在光-氢转换中的作用分析

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工程热物理学报 2023年第3期44卷 600-607页

作者：雷蕾桑丽霞北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

本文采用两步阳极氧化法在TiO_(2)纳米环/管阵列表面负载Ag、Cu纳米粒子,与单金属修饰样品对比分析得到双金属对TiO_(2)光电响应和电极/电解液界面性质的影响。同时,XPS、UV-Vis和U-t测试表明AgCu-TiO_(2)光阳极金属抗氧化性强、可见光... 详细信息

本文采用两步阳极氧化法在TiO_(2)纳米环/管阵列表面负载Ag、Cu纳米粒子,与单金属修饰样品对比分析得到双金属对TiO_(2)光电响应和电极/电解液界面性质的影响。同时,XPS、UV-Vis和U-t测试表明AgCu-TiO_(2)光阳极金属抗氧化性强、可见光吸收好、光生电子寿命长,光电流密度达0.76 mA·cm^(-2),对应产氢速率376μL·h^(-1)·cm^(-2)。对AgCu-TiO_(2)/H_(2)O、Ag-TiO_(2)/H_(2)O和Cu-TiO_(2)/H_(2)O体系进行分子动力学模拟计算,双金属体系相对较宽的耗尽层可促进光生电子-空穴分离、转移。最终结合热力学、动力学分析得到双金属修饰TiO_(2)光阳极的电子传输路径。

关键词：光解水 TiO_(2)纳米环/管阵列双金属AgCu 界面静电特性耗尽层

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基于相图低成本高温混合熔盐的配制及其热物性

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工程热物理学报 2023年第7期44卷 1768-1773页

作者：王元聪桑丽霞北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于相图计算,制备了三种碳酸盐-氯盐体系混合盐,利用同步热分析仪对所配制熔盐的熔点、潜热、初晶点、分解温度进行了测定,选出性能较好的混合盐,进而对其进行比热测试、热循环稳定性测试和蓄热成本计算。结果表明,0.18K_(2)CO_(3)-0.1... 详细信息

基于相图计算,制备了三种碳酸盐-氯盐体系混合盐,利用同步热分析仪对所配制熔盐的熔点、潜热、初晶点、分解温度进行了测定,选出性能较好的混合盐,进而对其进行比热测试、热循环稳定性测试和蓄热成本计算。结果表明,0.18K_(2)CO_(3)-0.14Na_(2)CO_(3)-0.68NaC1混合盐具有较低的熔点、较高的潜热与分解温度和良好的热循环稳定性,与Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)-K_(2)CO_(3)混合熔盐相比具有更低的相变蓄热成本。

关键词：相图碳酸盐超临界CO_(2) 热物性蓄热成本

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陶粒砂的储热性能及光吸收改性研究

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工程热物理学报 2023年第1期44卷 25-30页

作者：王凯音桑丽霞刘建峰北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

新一代二氧化碳超临界太阳能热发电系统中提出采用固体颗粒作为蓄热介质,陶粒砂因良好的抗磨损性、耐高温、化学稳定性及低成本等优点而有望成为固体颗粒蓄热介质的候选材料。本文基于三种陶粒砂的储热性能和光吸收性的测试分析,对其进... 详细信息

新一代二氧化碳超临界太阳能热发电系统中提出采用固体颗粒作为蓄热介质,陶粒砂因良好的抗磨损性、耐高温、化学稳定性及低成本等优点而有望成为固体颗粒蓄热介质的候选材料。本文基于三种陶粒砂的储热性能和光吸收性的测试分析,对其进行表面改性以进一步提高光吸收性能。结果表明,三种陶粒砂具有良好热稳定性,且蓄热密度较大,通过表面改性可明显提高三种陶粒砂吸光性质,太阳光加权吸收比均可达到0.9。

关键词：太阳能热发电陶粒砂吸收比比热容热稳定性

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催化剂非均匀分布的质子交换膜燃料电池操作条件研究

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化工学报 2023年第9期74卷 3831-3840页

作者：李艺彤郭航陈浩叶芳北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

催化层中铂载量沿流道方向的梯度分布会影响反应物利用以及热量和物质的传递,而操作条件对铂载量梯度分布质子交换膜燃料电池电性能和传热传质的影响尚不明确。因此,基于二维、非等温、两相质子交换膜燃料电池模型探究了操作条件反应物... 详细信息

催化层中铂载量沿流道方向的梯度分布会影响反应物利用以及热量和物质的传递,而操作条件对铂载量梯度分布质子交换膜燃料电池电性能和传热传质的影响尚不明确。因此,基于二维、非等温、两相质子交换膜燃料电池模型探究了操作条件反应物流向和化学计量比对铂载量二梯度分布和多梯度分布中的三梯度分布质子交换膜燃料电池的影响。研究表明,反应物流向对铂载量梯度分布燃料电池的电性能和物质含量的影响较弱;化学计量比的增加可以提高铂载量梯度分布燃料电池的电性能,并且随着化学计量比的增加,铂载量梯度分布的燃料电池性能相对于均匀分布的燃料电池性能的提升效果增强。

关键词：质子交换膜燃料电池催化剂非均匀分布操作条件电池性能传热传质

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相变腔冷凝现象对沸腾-凝结共存相变传热的影响

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北京工业大学学报 2024年第1期50卷 113-122页

作者：李艳霞史壮壮刘中良北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

针对平板热管均热器内部狭小空间存在着强烈的沸腾与凝结相互作用,以去离子水为工质,可视化实验研究了冷凝面上发生的凝结现象及其对相变腔传热性能的影响。通过分析冷凝面上液滴的形成、长大、汇聚成液膜、滴落,以及气液界面产生气泡... 详细信息

针对平板热管均热器内部狭小空间存在着强烈的沸腾与凝结相互作用,以去离子水为工质,可视化实验研究了冷凝面上发生的凝结现象及其对相变腔传热性能的影响。通过分析冷凝面上液滴的形成、长大、汇聚成液膜、滴落,以及气液界面产生气泡随气流运动对冷凝液膜的冲刷作用,揭示了不同热流密度和充液率时相变腔冷凝面传热传质特性对沸腾-凝结共存相变传热影响的内在机理。实验结果表明:受重力影响,水蒸气在冷凝面上凝结有液滴和液膜共存并相互转化的特性,冷凝面热阻在相变腔总热阻中占比65%~88%,适宜的充液率有利于沸腾气泡冲刷冷凝壁面,加快冷凝液的回流,改善冷凝面及相变腔的传热性能;随着热流密度的增大,沸腾过程变得剧烈,冷凝面受沸腾气泡的冲刷频率提高,冷凝液回流速度加快,冷凝面热阻减小,传热性能得到提高。

关键词：可视化相变腔凝结与沸腾共存充液率气泡冲刷冷凝液回流

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磁场作用下熔盐管内流动传热特性的数值研究

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工程热物理学报 2023年第2期44卷 505-510页

作者：徐子砚陈永昌郭家涛马重芳传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京工业大学环境与生命学部北京100124

本文基于磁流体动力学模型,通过数值模拟的方法,研究了垂直外部磁场对熔盐在绝缘管内流动传热特性的影响,考察了速度、湍流强度和Nu等参数随磁场变化的关系。结果表明,磁场作用会使流动分布出现各向异性,导致湍流度和主流速度降低,垂直... 详细信息

本文基于磁流体动力学模型,通过数值模拟的方法,研究了垂直外部磁场对熔盐在绝缘管内流动传热特性的影响,考察了速度、湍流强度和Nu等参数随磁场变化的关系。结果表明,磁场作用会使流动分布出现各向异性,导致湍流度和主流速度降低,垂直于磁场方向的Hartmann层的速度及湍流度提高,随着磁场强度增大,这种趋势更明显。在均匀磁场和正梯度磁场作用下,管壁平均Nu数有所提高,而逆梯度磁场作用下的管壁平均Nu数有所减弱。

关键词：数值模拟熔盐流动传热磁场

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自由分子区内不规则颗粒的热泳力计算

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化工学报 2025年

作者：常心泉张克学王军夏国栋北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京重点实验室

在气固两相流动中，悬浮在气体中的实际颗粒大多为非球形颗粒。基于气体动理论的方法，建立了一种较为简便的计算模型，推导得到了颗粒在自由分子区内所受热泳力的通用表达式，并进一步得到了球体、圆柱体颗粒所受热泳力的具体表达式。... 详细信息

在气固两相流动中，悬浮在气体中的实际颗粒大多为非球形颗粒。基于气体动理论的方法，建立了一种较为简便的计算模型，推导得到了颗粒在自由分子区内所受热泳力的通用表达式，并进一步得到了球体、圆柱体颗粒所受热泳力的具体表达式。考虑到颗粒在自由分子区内的高速布朗旋转，在宏观时间尺度上可以认为颗粒在各个方向上为等概率分布，由此推导得到了任意形状颗粒所受均向热泳力的表达式，结果表明非球形颗粒的均向热泳力正比于颗粒表面积，且比例系数与颗粒形状无关。此结果得到了直接Monte Carlo模拟的验证，为简化颗粒输运特性研究及其应用提供新思路。

关键词：气溶胶多相流非球形粒子热泳力动力学理论 Monte Carlo直接模拟

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亲水和超疏水特性对深冷表面结霜现象的影响

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工程热物理学报 2025年第4期46卷 1041-1047页

作者：王振强李艳霞刘中良李一于凤娇北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

结霜初期现象是不连续的相变成核过程,冷表面温度和表面特性对这一现象有着直接且重要的影响。已有研究表明在深冷温度范围内超疏水特性对结霜过程的影响远没有普冷条件下明显。为阐明表面性状对深冷条件下结霜现象的影响,本文实验研究... 详细信息

结霜初期现象是不连续的相变成核过程,冷表面温度和表面特性对这一现象有着直接且重要的影响。已有研究表明在深冷温度范围内超疏水特性对结霜过程的影响远没有普冷条件下明显。为阐明表面性状对深冷条件下结霜现象的影响,本文实验研究了−190∼−30℃亲水和超疏水表面上结霜初始阶段的霜晶生长和形态特征。实验观察到冷表面凝结成霜、边界层凝结成霜、冷表面凝华成霜和边界层凝华成霜4种结霜模式;这4种结霜模式会单独或并存出现在不同温度的冷表面上,并对霜晶的形态产生重要影响;冷表面特性(接触角)在某一特定范围内对结霜模式产生明显的影响,−30℃时只在亲水表面观察到了冷表面凝结成霜模式,−190℃时只在超疏水表面观察到液态空气的存在。初始霜晶形态会随着冷表面温度、结霜模式和表面性状发生改变,大致分为六棱柱状、松针状、团簇状和絮状4种形态。

关键词：深冷表面结霜现象亲水超疏水成霜模式

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相同阳离子混合熔盐筛选及热物性研究

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工程热物理学报 2025年第5期46卷 1640-1645页

作者：王元媛鹿院卫何聪吴玉庭张灿灿北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

为研发与第三代太阳能热发电技术相匹配的传热蓄热熔盐材料,选取阳离子相同的NaNO_(3)、NaOH和Na_(2)CO_(3)三种熔盐作为研究对象,基于热力学理论以及相图软件开展NaNO_(3)-NaOH-Na_(2)CO_(3)三元体系的相图计算,并结合实验确定优选混... 详细信息

为研发与第三代太阳能热发电技术相匹配的传热蓄热熔盐材料,选取阳离子相同的NaNO_(3)、NaOH和Na_(2)CO_(3)三种熔盐作为研究对象,基于热力学理论以及相图软件开展NaNO_(3)-NaOH-Na_(2)CO_(3)三元体系的相图计算,并结合实验确定优选混合熔盐。结果表明,通过Direct法计算该三元系共存在一个共晶点,而FactSage软件模拟预测该三元系共存在四个共晶点,选取熔点最低的共晶点(E4)所对应的混合熔盐作为优选熔盐。优选熔盐的熔点为246.44℃,分解温度为649.5℃,平均比热容为1.68 J·g^(−1)·K^(−1),符合作为中高温传热蓄热材料的要求。

关键词：熔盐相图热物性相同阳离子太阳能热发电

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