检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2025年第1期46卷 177-182页

作者：丁宇单庆茹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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

本文基于气体动理论方法,分别得到了自由分子区内近壁球形颗粒平行于壁面和垂直于壁面运动时的曳力计算式。计算结果表明,当气体分子在壁面为完全镜反射时,则不会有近壁效应产生。当壁面存在漫反射,颗粒运动速度平行于平壁时,颗粒沿平... 详细信息

本文基于气体动理论方法,分别得到了自由分子区内近壁球形颗粒平行于壁面和垂直于壁面运动时的曳力计算式。计算结果表明,当气体分子在壁面为完全镜反射时,则不会有近壁效应产生。当壁面存在漫反射,颗粒运动速度平行于平壁时,颗粒沿平行于平壁方向所受的力为曳力,同时在垂直于平壁方向会受到近壁作用力,其方向在壁面温度较高时为远离平壁方向,在壁面温度较低时为靠近平壁方向;当颗粒垂直于平壁运动时,颗粒沿垂直于平壁方向受力为曳力和近壁作用力的合力。

关键词：微细颗粒自由分子区气体动理论近壁效应

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基于人工神经网络的热斗篷设计

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工程热物理学报 2025年第3期46卷 982-987页

作者：单庆茹丁宇王鹤文周欣智许云宇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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于体材料的双层热隐身斗篷由大块各向同性材料构成,可以避免变换热学的复杂计算,但是由于内层材料热导率不完全绝热,在背景材料热导率较低时,其热隐身效果较差。本文基于机器学习方法,构建关于热隐身斗篷参数与隐身效果之间的人工神... 详细信息

基于体材料的双层热隐身斗篷由大块各向同性材料构成,可以避免变换热学的复杂计算,但是由于内层材料热导率不完全绝热,在背景材料热导率较低时,其热隐身效果较差。本文基于机器学习方法,构建关于热隐身斗篷参数与隐身效果之间的人工神经网络,智能地学习外层材料的热导率以及斗篷尺寸与双层斗篷热隐身效果之间的关系并输出功能函数,计算得到能实现较好热隐身效果的外层材料热导率或斗篷尺寸大小,并模拟验证了这一机器学习结果的准确性,实现了双层斗篷热隐身效果的优化。

关键词：热斗篷人工神经网络热导率模拟

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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 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

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NaNO3、NaOH和Na2CO3三种熔盐作为研究对象，基于热力学理论以及相图软件开展NaNO3-NaOH-Na2CO3三元体系的相图计算，并结合实验确定优选混合熔盐。结果表明... 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NaNO3、NaOH和Na2CO3三种熔盐作为研究对象，基于热力学理论以及相图软件开展NaNO3-NaOH-Na2CO3三元体系的相图计算，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Fact Sage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?C，分解温度为649.5?C，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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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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(Ag,Au)/MoS_(2)的电解水性能及等离激元光热作用

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高等学校化学学报 2023年第6期44卷 182-194页

作者：桑丽霞马梦楠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

MoS_(2)是电解水体系的一种备受关注的非贵金属析氢催化剂,优化其活性位点是提高其活性的研究重点.采用水热法在三维导电碳布(CC)上合成了二维片状MoS_(2),将反应温度从200℃调至180℃可保留具有更多活性位点的1T相,相应的MoS_(2)(180)... 详细信息

MoS_(2)是电解水体系的一种备受关注的非贵金属析氢催化剂,优化其活性位点是提高其活性的研究重点.采用水热法在三维导电碳布(CC)上合成了二维片状MoS_(2),将反应温度从200℃调至180℃可保留具有更多活性位点的1T相,相应的MoS_(2)(180)/CC电极表现出相对更低的析氢过电位.利用电化学方法在MoS_(2)(180)/CC上分别沉积Ag和Au纳米粒子,得到Ag/MoS_(2)(180)/CC和Au/MoS_(2)(180)/CC电极.扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)表征结果以及无光照、光照和加热条件下电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和Tafel斜率的测试结果表明,20 nm Ag和30 nm Au的负载及光照条件均可降低析氢过电位和增加电流密度,而体系温升的作用与金属的种类有关.利用COMSOL Multiphysics软件构建MoS_(2),Ag/MoS_(2)和Au/MoS_(2)模型,模拟计算了光照下的电场和温度场,证实了Ag和Au纳米粒子的热等离激元效应及其加速电极反应从而提高电解水析氢性能的作用.

关键词：电解水二硫化钼纳米片析氢过电位等离激元金属热等离激元效应

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Au-TiO_(2)光电极界面声子热输运特性的分子动力学模拟

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物理学报 2024年第10期73卷 116-125页

作者：桑丽霞李志康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

为了研究光电分解水体系中具有热等离激元效应的Au-TiO_(2)电极的界面热输运特性,本文采用非平衡分子动力学方法研究了温度、界面耦合强度以及添加石墨烯层对Au-TiO_(2)界面热导的影响,并通过声子态密度对界面热导的变化进行了分析.研... 详细信息

为了研究光电分解水体系中具有热等离激元效应的Au-TiO_(2)电极的界面热输运特性,本文采用非平衡分子动力学方法研究了温度、界面耦合强度以及添加石墨烯层对Au-TiO_(2)界面热导的影响,并通过声子态密度对界面热导的变化进行了分析.研究结果表明,当体系温度从300 K增加到800 K时,Au-TiO_(2)界面导热系数增加了78.55%,这与更多的低频声子参与界面热输运相关,更多的热量传递到TiO_(2)上可促进界面反应.随着Au与TiO_(2)界面耦合强度的增大,界面热导率可通过TiO_(2)和Au的声子态密度的重叠程度得到优化.添加单层石墨烯可提高Au-TiO_(2)结构的界面热导,其中0—30 THz的低频区声子对导热贡献最大,但添加2层和3层石墨烯,石墨烯层与层之间的相互作用力阻碍了界面传热,且在低频区的声子数量有所降低,不利于热量在Au和TiO_(2)之间进行传递.

关键词： Au-TiO_(2) 界面热导声子态密度分子动力学

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外电场作用下纳米结构表面的固-液界面传热特性

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物理学报 2024年第15期73卷 154-161页

作者：齐凯朱星光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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

在固体表面布置纳米结构是一种强化固-液界面传热的简单有效的方法.但是,当固-液界面相互作用较弱时,由于纳米结构并不能被液体浸润,纳米结构的存在反而会弱化固-液界面之间的传热,而外电场的施加则可以解决这一问题.本文基于分子动力... 详细信息

在固体表面布置纳米结构是一种强化固-液界面传热的简单有效的方法.但是,当固-液界面相互作用较弱时,由于纳米结构并不能被液体浸润,纳米结构的存在反而会弱化固-液界面之间的传热,而外电场的施加则可以解决这一问题.本文基于分子动力学模拟的方法,研究了纳米结构固-液界面在外电场作用下的传热特性.通过在2块平行金属板布置数量相同的正负电荷,产生垂直于板面的均匀电场,并在下层金属板上布置了不同尺寸的纳米结构.结果表明:在外电场作用下,纳米结构处会产生电润湿现象,固-液界面的润湿状态能够从Cassie态变为Wenzel态,界面处的Kapitza热阻长度明显减小,因而热流密度显著增大;当电荷量增至发生电冻结的临界值,液态水会产生电冻结现象,其热导率骤增至1.2 W/(m·K),热流密度也随之发生骤增;继续增加电场强度,由于电冻结现象的发生,固-液界面热阻则基本保持不变.

关键词：电润湿纳米结构外电场固-液界面热阻分子动力学

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多孔结构体材料热整流效应

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物理学报 2021年第23期70卷 325-334页

作者：邵春瑞李海洋王军夏国栋北京工业大学强化传热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

基于傅里叶导热定律,两种具有不同热导率温度依赖特性的材料组合而成的两段式组合材料可以实现热整流效应.本文提出在体材料上均匀布置多孔结构,通过多孔结构孔隙率调整材料的热导率参数,进而强化热整流效应.基于有限元方法和有效介质... 详细信息

基于傅里叶导热定律,两种具有不同热导率温度依赖特性的材料组合而成的两段式组合材料可以实现热整流效应.本文提出在体材料上均匀布置多孔结构,通过多孔结构孔隙率调整材料的热导率参数,进而强化热整流效应.基于有限元方法和有效介质理论、计算并分析了温差和孔隙率等参数对体材料热整流系数的影响.计算结果表明,温差较大时,孔隙率对对体材料热整流系数的影响较为明显.在热导率随温度升高而增大的材料中布置多孔结构,一般会降低系统的热整流系数;若在热导率随温度升高而减小的材料中布置多孔结构,则存在一个最佳的孔隙率,相对于无多孔结构的系统,其热整流系数可以提高2-3倍.本文研究结果为体材料热整流系数的调控提供了新的思路.

关键词：热整流热导率多孔结构有效介质理论

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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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Ag/SiO_(2)/TiO_(2)纳米碗阵列的构建及其热电子传输

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工程热物理学报 2022年第6期43卷 1631-1636页

作者：于泽鑫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

为高效收集并利用Ag/TiO_(2)光阳极中的热电子,增大接触面积并改变热电子的传输方式是很有必要的。本文制备了大孔径且分层的Ag/SiO_(2)/TiO_(2)纳米碗阵列并利用COMSOL软件模拟了其局域电场分布和电子–空穴浓度变化。结果表明,更多的A... 详细信息

为高效收集并利用Ag/TiO_(2)光阳极中的热电子,增大接触面积并改变热电子的传输方式是很有必要的。本文制备了大孔径且分层的Ag/SiO_(2)/TiO_(2)纳米碗阵列并利用COMSOL软件模拟了其局域电场分布和电子–空穴浓度变化。结果表明,更多的Ag粒子沉积到纳米碗内,添加的SiO_(2)层能促进光吸收并增强LSPR。大量热电子不再跨越肖特基势垒,而以隧穿形式穿过SiO_(2)层并注入TiO_(2)。Ag/SiO_(2)/TiO_(2)光电极的阻抗半径最小,光电流密度最高,表明电子迁移快速且受阻力小。

关键词：纳米碗阵列 Ag/TiO_(2) SiO_(2)层热电子隧穿

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