检索结果-内蒙古大学图书馆

化学工程 2023年第2期51卷 41-45,56页

作者：居一伟陶乐仁金程赵谢飞黄理浩上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

以去离子水为工质,对1 400 mm×250 mm×2.75 mm的蒸汽加热垂直矩形窄通道展开沸腾传热特性实验研究。结果表明:质量流量变化对于平均传热系数的提升效果弱于入口温度的改变,窄通道内的传热机理以核态沸腾为主导因素;加热功率... 详细信息

以去离子水为工质,对1 400 mm×250 mm×2.75 mm的蒸汽加热垂直矩形窄通道展开沸腾传热特性实验研究。结果表明:质量流量变化对于平均传热系数的提升效果弱于入口温度的改变,窄通道内的传热机理以核态沸腾为主导因素;加热功率的提升对平均传热系数有促进作用,但是过大的干度会导致传热恶化,核态沸腾受到抑制,平均传热系数的增长受限;将实验数据与8个传热经验关系式对比,Kandlikar公式相较于其他公式的预测效果最好,并以Kandlikar公式为基础改进拟合了新的经验关系式,改进后的关系式与实验数据吻合良好,97.3%的数据预测误差在±40%以内。实验结果为板式换热器的评估和优化提供实验依据。

关键词：蒸汽加热矩形窄通道经验公式

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大型风力机叶片腹板偏置对弯扭耦合特性研究

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机械强度 2023年第4期45卷 887-893页

作者：王海生缪维跑李春张立闫阳天李志昊岳敏楠上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究大型风力机叶片内部腹板结构偏转对叶片弯扭耦合特性的影响,基于NX二次开发建立NREL 5 MW叶片CAD模型,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法求解叶片表面的分布载荷,采用节点位移法求解叶片弯曲角及扭转角,分... 详细信息

为研究大型风力机叶片内部腹板结构偏转对叶片弯扭耦合特性的影响,基于NX二次开发建立NREL 5 MW叶片CAD模型,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法求解叶片表面的分布载荷,采用节点位移法求解叶片弯曲角及扭转角,分析腹板偏置对叶片弯扭耦合效应的影响。结果表明,偏置腹板可使叶片产生自适应特性;在气动载荷作用下,弯曲角与扭转角均沿叶展逐渐增大,于叶尖达到幅值;正向偏置时,叶片扭转角与偏转幅度呈负相关,反向偏置与之相反;正偏置结构耦合叶片弯扭耦合系数随偏转角增大呈递减趋势,反偏置叶片均大于传统叶片。

关键词：风力机叶片弯扭耦合特性复合材料结构耦合节点位移法

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基于复合相变材料-热管耦合的电池散热性能

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化工进展 2023年第11期42卷 5680-5688页

作者：黄龙腾祁影霞王誉程姜盛军上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 江苏嘉和热系统股份有限公司江苏扬州225006

针对18650三元锂电池在高倍率循环充放电时,电池组散热不及时导致电池组温度高于电池安全运行范围,引发自燃等安全问题,制备出石蜡-十六酸新型复合相变材料,并提出复合相变材料-热管(CPCM-HP)耦合的散热模式。当复合相变材料石蜡-十六... 详细信息

针对18650三元锂电池在高倍率循环充放电时,电池组散热不及时导致电池组温度高于电池安全运行范围,引发自燃等安全问题,制备出石蜡-十六酸新型复合相变材料,并提出复合相变材料-热管(CPCM-HP)耦合的散热模式。当复合相变材料石蜡-十六酸混合比为3∶1时,散热效果最好,具备最低的相变温度43.3℃,相对纯石蜡降低了11.8%。3C放电时,CPCM-HP与复合相变材料(CPCM)散热系统相比,最高温度和最大温差分别降低了7.1℃、1.4℃。CPCM-HP散热模式在环境温度30℃,“3C放电-1C充电”模式下,维持电池组在46.5℃左右工作,并且整个循环过程中,最高温度不超过50℃,最大温差也控制在1.5℃以下,电池组始终保持在安全温度范围内。实验结果表明CPCM-HP比CPCM具有更好的散热性能。

关键词：电池散热三元锂电池石蜡十六酸复合相变材料热管

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多孔介质中含溶解反应的互溶驱替过程格子Boltzmann研究

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物理学报 2022年第5期71卷 203-214页

作者：刘高洁邵子宇娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程,重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下,溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响;定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多... 详细信息

采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程,重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下,溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响;定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多孔介质孔隙率和驱替过程驱替效率随时间的演变.研究结果表明:达姆科勒数较大时,溶解反应的发生会在多孔介质内部生成虫洞,导致一部分被驱替流体不能被波及,驱替流体沿虫洞离开多孔介质,造成驱替效率的减少.在此基础上,随着达姆科勒数的增大,孔隙率变化越大,生成的虫洞越宽,最终驱替效率变大,但仍小于无溶解反应时的驱替效率;随着佩克莱数的增大,指进增长速度越快,孔隙率变化越小,驱替效率越小.

关键词：多孔介质互溶驱替溶解反应格子Boltzmann方法

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基于CEEMDAN模糊熵CNN轴承故障诊断研究

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机械强度 2023年第1期45卷 26-33页

作者：肖俊青金江涛李春许子非孙康上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为较好地提取强噪声覆盖下滚动轴承振动信号的故障信息,提高故障诊断识别与分类精度,基于模糊熵(Fuzzy Entropy, FE)理论,提出了一种自适应白噪声平均总体经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive N... 详细信息

为较好地提取强噪声覆盖下滚动轴承振动信号的故障信息,提高故障诊断识别与分类精度,基于模糊熵(Fuzzy Entropy, FE)理论,提出了一种自适应白噪声平均总体经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN)模糊熵与卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)结合的故障诊断方法,充分利用了模糊熵数据独立性、相对一致性以及模糊性与随机性优势。通过循环抽样求取原始信号模糊熵,利用CEEMDAN方法分解,再由皮尔森相关系数筛选最佳分量组,最终将其输入CNN进行故障诊断,并采用t-SNE流行学习算法进行聚类可视化。其结果证实了不同工况下,相比经验模态分解模糊熵、集合经验模态分解模糊熵方法,所提方法具有更强的鲁棒性与泛化性,且t-SNE可视化使结果更直观。

关键词：卷积神经网络轴承自适应白噪声平均总体经验模态分解模糊熵故障诊断

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多孔介质孔隙率对池沸腾传热性能影响机理的模拟研究

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应用数学和力学 2024年第3期45卷 348-364页

作者：何树娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用介观相变格子Boltzmann(lattice Boltzmann, LB)方法,在孔隙尺度下研究了多孔介质的孔隙率对池沸腾换热过程的影响,重点分析了不同孔隙率时气泡的运动过程,并对气泡在多孔介质中的典型状态进行了力平衡分析,进而探究了多孔介质孔隙... 详细信息

采用介观相变格子Boltzmann(lattice Boltzmann, LB)方法,在孔隙尺度下研究了多孔介质的孔隙率对池沸腾换热过程的影响,重点分析了不同孔隙率时气泡的运动过程,并对气泡在多孔介质中的典型状态进行了力平衡分析,进而探究了多孔介质孔隙率影响沸腾传热的机理.结果表明,与无多孔介质的平板表面相比,多孔材料能够有效地降低初始成核的壁面过热度,增强流体的扰动,并且能够显著提升临界热流密度(critical heat flux, CHF)值.在所研究的工况中,孔隙率ε=73.2%时,CHF值提升最大,约为平板的3.6倍,其余孔隙率的多孔介质最小也可将其CHF值提升至平板的2.3倍.研究发现,当孔隙率从97.7%开始逐渐减小时,CHF值逐渐增大,同时沸腾换热曲线向左上方移动,这是因为减小孔隙率能够增大有效换热面积,减小气泡成核的壁面过热度,从而强化沸腾换热.当孔隙率减小到ε=73.2%时,若继续减小孔隙率,热流密度将突然下降,沸腾传热性能显著降低.通过对沸腾过程中气泡的受力进行分析后发现,当孔隙率较小时,过小的孔隙直径显著增大了气泡的逸出阻力,降低了气泡的上升速度,延长了气泡脱离多孔介质的时间,且此时气泡会在蒸发动量力、接触压力以及摩擦力等的共同作用下聚集在加热器上表面,形成气膜,从而恶化沸腾传热.

关键词：多孔介质池沸腾换热气泡动力学孔隙率

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颗粒物在直管的颗粒沉积规律数值模拟

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化学工程 2023年第8期51卷 72-77页

作者：李猛陶乐仁杜登高黄理浩上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究颗粒物在直管中的颗粒沉积规律,采用DPM(离散相)模型对颗粒在直圆管内的沉积过程进行数值模拟,分析风速和颗粒直径对颗粒沉积效果的影响。研究结果表明:不同气流下的颗粒量纲一沉积速度有明显差异,颗粒量纲一沉积速度随着气流速... 详细信息

为研究颗粒物在直管中的颗粒沉积规律,采用DPM(离散相)模型对颗粒在直圆管内的沉积过程进行数值模拟,分析风速和颗粒直径对颗粒沉积效果的影响。研究结果表明:不同气流下的颗粒量纲一沉积速度有明显差异,颗粒量纲一沉积速度随着气流速度的增加而增加,随着颗粒直径的增加,颗粒量纲一沉积速度增加幅度变大;随着颗粒直径的增加,管内的颗粒量纲一沉积速度也随之增大,颗粒直径通过影响颗粒的惯性和重力沉积来影响颗粒沉积机制;不同风速下4个沉积壁面上出现了比较明显的颗粒直径分离点,随着风速的增加,颗粒直径分离点增大。为深入研究颗粒物沉淀规律提供了理论参考,从而提高改善空气质量的效率。

关键词：气固两相流 RSM(雷诺应力)模型颗粒沉积 DPM模型数值模拟

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双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却特性研究

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机械工程学报 2023年第6期59卷 141-148页

作者：田雅芬耿妍婷夏阳赵兆瑞上海理工大学制冷与低温工程研究所上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题,提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律,建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过... 详细信息

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题,提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律,建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过程的传热传质模型,考虑喷入水的汽化、泄漏、闪蒸、输送等对实际压缩过程的影响。与试验结果对比,计算结果误差在±5%以内,表明模型能够较好地预测喷水螺杆水蒸气压缩机的工作过程与性能。利用此模型,研究了喷水量、转速和吸气压力对压缩机性能的影响。研究结果表明,喷水可以有效提升压缩机性能,相比不喷水而言,喷水在部分工况下可将压缩机容积效率提高11.9%,绝热效率提高17.2%,且存在最佳喷水量,使得喷水螺杆水蒸气压缩机的性能最佳,最佳喷水量随着转速、吸气压力的增加而增加;最佳喷水比主要受转速的影响,随着转速的增大而增大,其最佳喷水比在8.9%~10.4%之间;随着吸气压力降低,压差增大,喷水螺杆水蒸气压缩机的性能降低较快,表明泄漏对喷水螺杆水蒸气压缩机性能影响较大,尚需进一步研究。

关键词：螺杆压缩机水蒸气喷水冷却传热传质

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尾缘襟翼垂直轴风力机气动性能分析

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热能动力工程 2024年第10期39卷 169-176页

作者：余豪叶舟朱致远李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为减弱垂直轴风力机流动分离,提升其气动效率,设计一种伸出长度和偏转角度可变化的尾缘襟翼结构。以NACA0021为基本翼型,采用计算流体力学方法对尾缘襟翼垂直轴风力机瞬时转矩、风能利用系数、翼面压力系数及流场进行数值分析。结果表明... 详细信息

为减弱垂直轴风力机流动分离,提升其气动效率,设计一种伸出长度和偏转角度可变化的尾缘襟翼结构。以NACA0021为基本翼型,采用计算流体力学方法对尾缘襟翼垂直轴风力机瞬时转矩、风能利用系数、翼面压力系数及流场进行数值分析。结果表明:尾缘襟翼结构可有效减弱流动分离,使翼型表面压差增大、转矩升高;在低叶尖速比范围内垂直轴风力机的风能利用系数得到不同程度的提升;当叶尖速比为2.5,襟翼偏转角度为5°,伸出水平长度为0.1c时,尾缘襟翼垂直轴风力机气动性能最佳,其最高风能利用系数较原始垂直轴风力机可提升7.1%。

关键词：垂直轴风力机流动分离尾缘襟翼气动效率

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主动式偏转襟翼垂直轴风力机气动特性分析

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热能动力工程 2024年第6期39卷 139-146页

作者：余豪叶舟阮仁浩李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为改善垂直轴风力机效率较低及自启动困难问题,提出一种在迎风区内开启、背风区内闭合的主动式偏转襟翼结构。以NACA0021为基础翼型,采用计算流体力学方法对偏转襟翼垂直轴风力机叶片瞬时转矩、风能利用系数、平均切向力及压力场进行数... 详细信息

为改善垂直轴风力机效率较低及自启动困难问题,提出一种在迎风区内开启、背风区内闭合的主动式偏转襟翼结构。以NACA0021为基础翼型,采用计算流体力学方法对偏转襟翼垂直轴风力机叶片瞬时转矩、风能利用系数、平均切向力及压力场进行数值分析。结果表明:偏转襟翼结构可使叶片表面压差增大、叶片转矩升高,垂直轴风力机在低叶尖速比范围内的风能利用系数得到不同程度的提升;当叶尖速比为2.50、襟翼水平长度为0.4c时,主动式偏转襟翼垂直轴风力机风能利用系数较原始垂直轴风力机最高可提升13.9%。

关键词：垂直轴风力机流动控制偏转襟翼气动特性

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