检索结果-内蒙古大学图书馆

功能材料 2022年第10期53卷 10104-10110页

作者：孙向昕张华王子龙豆斌林张冠华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

为探究泡沫金属填充率对相变材料融化过程中传热机理的影响,设计并搭建了一套半圆柱体式蓄热装置,制备了填充率为0.43%,1.28%和2.15%3种复合相变材料。通过实验研究了填充率对复合相变材料温度分布、液相率、融化过程中导热和对流换热... 详细信息

为探究泡沫金属填充率对相变材料融化过程中传热机理的影响,设计并搭建了一套半圆柱体式蓄热装置,制备了填充率为0.43%,1.28%和2.15%3种复合相变材料。通过实验研究了填充率对复合相变材料温度分布、液相率、融化过程中导热和对流换热强度以及蓄热性能的影响。实验结果表明,随着泡沫铜填充率增大,复合相变材料融化时间缩短;当填充率为0.43%时,自然对流作用占融化过程的68%,当填充率为2.15%时,自然对流占比减少至17%;当泡沫铜的填充率为0.86%时,蓄热量和蓄热速率均比纯石蜡提高0.96%,复合相变蓄热材料的蓄热性能较好。

关键词：相变蓄热泡沫铜填充率蓄热性能

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基于格子Boltzmann方法的液滴撞击具有不同润湿性孔板的研究

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应用数学和力学 2022年第1期43卷 63-76页

作者：梁佳高明陈露王东民王治云章立新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

基于格子Boltzmann方法,对液滴撞击不同湿润性节流孔板表面进行了数值模拟.主要研究了在液滴撞击过程中,Weber数(We)、孔板表面湿润性和孔板尺寸对液滴通过孔板时不同状态的影响.数值模拟结果表明:孔板为亲水特性时,在较低We下,液滴不... 详细信息

基于格子Boltzmann方法,对液滴撞击不同湿润性节流孔板表面进行了数值模拟.主要研究了在液滴撞击过程中,Weber数(We)、孔板表面湿润性和孔板尺寸对液滴通过孔板时不同状态的影响.数值模拟结果表明:孔板为亲水特性时,在较低We下,液滴不会与孔板表面脱离,而是附着在孔板下表面,并且在毛细作用下液滴会在孔道中上升一段距离,形成液塞现象,在较高We下,液滴会穿过孔板,并发生破裂现象;孔板为疏水特性时,在较低We下,液滴无法穿过孔板,且无法迁移至下表面,最终稳定在孔板孔道上,在较高We下,液滴能穿过孔板,穿过时会发生破裂,孔板上表面会残留液滴.改变孔板尺寸发现,在较小的孔板孔径以及较厚的孔板厚度下,液滴不易通过.

关键词：格子Boltzmann方法液滴撞击节流孔板亲疏水表面

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蒸汽在含有不可溶核和可溶无机盐的细颗粒物表面的核化特性

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化工学报 2022年第7期73卷 3251-3261页

作者：赵庆杰胡晓红张超凡凤仙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

鉴于生物质直接燃烧和生物质与煤混合燃烧发电过程排放细颗粒物表面通常含有一定量的可溶无机盐,基于经典异质核化理论,综合考虑晶核生长的表面扩散和直接沉积机制建立了改进的蒸汽在包含球形不可溶核和可溶无机盐的细颗粒物表面的异质... 详细信息

鉴于生物质直接燃烧和生物质与煤混合燃烧发电过程排放细颗粒物表面通常含有一定量的可溶无机盐,基于经典异质核化理论,综合考虑晶核生长的表面扩散和直接沉积机制建立了改进的蒸汽在包含球形不可溶核和可溶无机盐的细颗粒物表面的异质核化模型,利用数值模拟方法,对4种组分颗粒(不可溶颗粒以及3种含可溶无机盐的颗粒)的异质核化特性进行对比分析。结果表明,在中等接触角条件下,不可溶颗粒的临界晶核形成自由能和临界晶核半径最大,含KCl颗粒次之,含NaCl颗粒再次之,含CaCl_(2)颗粒最小;临界晶核条件下,表面扩散机制与直接沉积机制引起的水分子添加速率之比随颗粒半径的增大先略有增加而后保持不变,随接触角的增大而单调下降。研究还发现,当接触角较小时,含可溶无机盐颗粒的成核临界饱和度低于不可溶颗粒;当接触角较大时,含KCl和NaCl颗粒的成核临界饱和度先后超过不可溶颗粒。

关键词：颗粒成核凝结不可溶核可溶无机盐数值模拟

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基于VMD方法的海上风力机结构TMD抗震

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机械工程学报 2022年第4期58卷 155-164页

作者：闫阳天李春杨阳缪维跑李志昊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 宁波大学海运学院宁波315211

为研究大型单桩式海上风力机结构的TMD振动控制效果,采用实测地震发生时土壤位移时域响应作为地震激励,通过文克尔模型及p-y曲线法构筑的非线性土-构耦合模型模拟土壤中地震释放的能量传递给风力机的过程,以NREL 5 MW大型单桩式海上风... 详细信息

为研究大型单桩式海上风力机结构的TMD振动控制效果,采用实测地震发生时土壤位移时域响应作为地震激励,通过文克尔模型及p-y曲线法构筑的非线性土-构耦合模型模拟土壤中地震释放的能量传递给风力机的过程,以NREL 5 MW大型单桩式海上风力机为研究对象,建立有限元模型,研究TMD对支撑结构在突发地震时的作用及瞬态动力学响应,并采用VMD方法对时域结果进行分析,从不同频带分析TMD对海上风力机的控制效果。结果表明,突发性地震导致塔顶发生大幅剧烈震颤,机舱加速度激增。地震发生时,TMD与风力机塔顶的位移响应形成明显相位差是其实现对风力机在地震发生时被动控制的主要机理,TMD对塔顶位移及机舱加速度响应的高频带分量控制效果更好,保证塔顶诸多重要部件的稳定运行。

关键词：海上风力机调频质量阻尼器地震动力学响应变分模态分解法

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基于FPA的层析PIV权重系数计算方法研究

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光学学报 2023年

作者：封明军周骛黄浩钦张大鹏高丽敏蔡小舒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翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室

三维重建是层析粒子图像测速（Tomographic particle image velocimetry,TPIV）中重要的一步，重建过程中的权重系数计算通常较为繁琐，本文提出了一种TPIV粒子重建的快速权重计算方法——正向投影面积法（Forward Projection Area,FPA... 详细信息

三维重建是层析粒子图像测速（Tomographic particle image velocimetry,TPIV）中重要的一步，重建过程中的权重系数计算通常较为繁琐，本文提出了一种TPIV粒子重建的快速权重计算方法——正向投影面积法（Forward Projection Area,FPA），即将离散体素投影在相应像元上的面积作为权重系数计算的方法。首先基于针孔相机模型构建了三维空间内粒子多视角投影成像仿真程序，生成仿真图片用于方法分析与验证；其次，将FPA方法结合目前主流重建算法开展三维重建精度和耗时分析。结果表明，当用于本文所述测量区域重建时，相比于传统后向方法与亚网格法权重系数计算方法，FPA法的权重矩阵元素个数分别降低了大约3个和1个数量级，计算时间分别减少了33倍与7倍，相应地降低了计算机的内存占用，且FPA法与传统后向方法所计算的权重矩阵的平均相似度高于0.9974。在常用实验粒子浓度(pppp=0.05)时，该方法结合目前主流重建算法的重建精度可达0.8以上。同时基于仿真图片分析了相机最佳采集角度以及实验相机噪声对重建结果的影响，证明在实验噪声条件下重建结果仍然满足三维流场重建的要求。

关键词：层析粒子图像测速三维重建权重系数计算正向投影面积法

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板式扩散焊矩形微通道换热器中S-CO_(2)流动与传热特性的数值模拟

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动力工程学报 2022年第12期42卷 1174-1182页

作者：李洪任燕章立新高明刘婧楠杨其国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

基于加工工艺便捷高效的板式扩散焊矩形微通道换热器,建立了以冷热直通道换热单元为研究对象的数学物理模型,研究了超临界二氧化碳(S-CO_(2))在不同边界条件和通道结构下的流动与传热特性。结果表明:随着雷诺数(Re)的增大,冷热直通道内... 详细信息

基于加工工艺便捷高效的板式扩散焊矩形微通道换热器,建立了以冷热直通道换热单元为研究对象的数学物理模型,研究了超临界二氧化碳(S-CO_(2))在不同边界条件和通道结构下的流动与传热特性。结果表明:随着雷诺数(Re)的增大,冷热直通道内的湍流增强,传热性能得到提升,流动摩擦阻力系数减小;与无格栅时矩形通道相比,格栅水平设置在矩形通道两侧时的扰流效果和传热性能最优,综合传热增强因子(PEC)相对最高,但与半圆形直通道相比其PEC仍有待进一步提高。

关键词：板式扩散焊矩形微通道换热器 S-CO_(2) 传热特性摩擦阻力综合传热增强因子

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风浪震及重力载荷联合作用下大型风力机动力学响应及结构损伤分析

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动力工程学报 2022年第8期42卷 753-761页

作者：李志昊闫阳天李春岳敏楠薛世成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

以近海DTU 10 MW单桩式大型风力机为研究对象,采用Kaimal风谱模型模拟湍流风场,根据P-M谱建立波浪模型,选取实测地震位移数据为地震载荷,基于非线性弹簧单元和p-y曲线构建土-结构耦合效应模型,并对不同环境载荷下风力机进行动力学响应... 详细信息

以近海DTU 10 MW单桩式大型风力机为研究对象,采用Kaimal风谱模型模拟湍流风场,根据P-M谱建立波浪模型,选取实测地震位移数据为地震载荷,基于非线性弹簧单元和p-y曲线构建土-结构耦合效应模型,并对不同环境载荷下风力机进行动力学响应及屈曲分析。结果表明:风浪和地震载荷分别为引发风力机塔顶前后向及侧向位移的主要载荷;塔架一阶模态为不同环境载荷下风力机动力学响应主要参与模态;环境载荷联合作用下塔顶更易发生局部屈曲,结构设计时应重点关注此处;必须考虑风浪震重力载荷联合作用,否则难以准确预估风力机结构动力学响应及判断结构稳定性。

关键词：大型风力机风浪震重力载荷联合作用动力学响应稳定性分析土-结构耦合效应

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低阶煤与生物质共热解特性实验研究

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热能动力工程 2024年第5期39卷 93-103页

作者：董波金晶梁国威顾晨恺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与传热重点实验室上海200093

为了研究低阶煤与生物质的共热解特性和协同作用机理,采用热重-质谱联用设备对不同配比的淖毛湖煤与杨木、玉米秆进行非等温共热解实验。实验结果表明:低阶煤与生物质共热解中的协同作用与掺混比例和生物质种类有关,当淖毛湖煤与杨木的... 详细信息

为了研究低阶煤与生物质的共热解特性和协同作用机理,采用热重-质谱联用设备对不同配比的淖毛湖煤与杨木、玉米秆进行非等温共热解实验。实验结果表明:低阶煤与生物质共热解中的协同作用与掺混比例和生物质种类有关,当淖毛湖煤与杨木的混合比为3∶1时,共热解促进了挥发分的释放,半焦产率降低,氢气与甲烷产率低于加权计算的理论值,协同作用最显著;淖毛湖煤与玉米秆共热解时,协同作用主要表现为抑制挥发分的释放,提高半焦产率;CaO是影响杨木、玉米秆与淖毛湖煤共热解特性的重要因素之一,对共热解协同作用影响显著,能够延迟生物质的热解并降低淖毛湖煤的热解温度,增加热解区间的重合度,促进煤与生物质挥发份之间的反应。

关键词：低阶煤生物质共热解协同作用氧化钙

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基于灰色关联机理组合模型的压缩机电功率预测

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流体机械 2024年第4期52卷 87-94页

作者：程哲铭陶乐仁黄理浩章轻歌上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 周口师范学院河南周口466001 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为了精确获得压缩机电功率,通过变频滚动转子制冷系统实验台,根据灰色关联(GRM(1,m))预测模型样本需求量少、预测精度高与机理(Mechanism)模型能够反映系统本质特性的特点,利用Matlab语言编程建立GRM(1,m)-Mechanism组合预测模型。通过... 详细信息

为了精确获得压缩机电功率,通过变频滚动转子制冷系统实验台,根据灰色关联(GRM(1,m))预测模型样本需求量少、预测精度高与机理(Mechanism)模型能够反映系统本质特性的特点,利用Matlab语言编程建立GRM(1,m)-Mechanism组合预测模型。通过3种模型对压缩机电功率进行预测,结果表明:GRM(1,m)-Mechanism组合模型的预测精确性和适用性更好,其最大相对误差、平均相对误差分别为4.05%,1.71%;比机理模型分别降低了1.29%,1.09%;比灰色关联(GRM(1,m))预测模型降低了1.02%,2.19%。最后,通过压缩机变转速试验验证组合模型预测平均相对误差在1.9%以内,进一步证明GRM(1,m)-Mechanism组合模型的精确性和适用性。

关键词：变频滚动转子电功率灰色关联机理预测

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表面微沟槽对风力机翼型气动性能的影响研究

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动力工程学报 2022年第12期42卷 1246-1254页

作者：牛志罡罗大海王子尧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

采用数值模拟方法对表面纵向布置微沟槽的风力机翼型的气动性能进行研究。基于Transition SST模型,采用商用计算流体动力学(CFD)软件,研究了L型和V型2种不同类型的微沟槽的减阻效应,考虑了不同雷诺数和不同翼型条件下,表面微沟槽对风力... 详细信息

采用数值模拟方法对表面纵向布置微沟槽的风力机翼型的气动性能进行研究。基于Transition SST模型,采用商用计算流体动力学(CFD)软件,研究了L型和V型2种不同类型的微沟槽的减阻效应,考虑了不同雷诺数和不同翼型条件下,表面微沟槽对风力机翼型升阻力特性的影响。通过对比升、阻力系数及表面摩擦力系数,探讨了风力机翼型表面微沟槽的减阻机理。结果表明:在最优的沟槽几何参数条件下,L型沟槽相比V型沟槽具有更好的减阻效果,DU翼型最大减阻率达到5.6%;采用最优沟槽几何参数时,微沟槽在较大的雷诺数和攻角范围内都具有减阻效果。

关键词：风力机翼型数值模拟微沟槽减阻气动性能

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