检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2025年第2期44卷 669-676页

作者：张喆纪献兵杨聿昊刘家璇姚泊丞华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

为解决高热流密度电子元件的散热问题,本文采用不同粒径的铜粉烧结制备了多尺度结构沟槽表面,以FCM-47电子氟化液为工质,结合可视化,研究了多尺度结构对液体补充与汽泡逸出的作用,探寻了铜粉粒径与沟槽结构尺寸对汽泡产生、长大、脱离... 详细信息

为解决高热流密度电子元件的散热问题,本文采用不同粒径的铜粉烧结制备了多尺度结构沟槽表面,以FCM-47电子氟化液为工质,结合可视化,研究了多尺度结构对液体补充与汽泡逸出的作用,探寻了铜粉粒径与沟槽结构尺寸对汽泡产生、长大、脱离及沸腾传热的影响。结果表明沟槽结构尺寸对沸腾换热有着显著的影响,其中谷部宽度影响着汽泡脱离直径,存在最佳宽度值,脊部高度及沟槽底层厚度的影响是沟槽所能提供的核化点数量、相变传热面积及汽液流动阻力平衡的结果。孔隙的理论分析和沸腾可视化均表明多尺度结构有利于沸腾换热。相较于球状铜粉,枝状铜粉在烧结后形成了具有大小孔径的多尺度结构通道,很好地兼顾了液体补充与汽泡逸出的不同需求,传热性能得到显著提升。其中粒径为150μm的枝状铜粉多尺度表面传热性能显著优于本实验范围内其他表面,在电子氟化液中的换热系数可达46.0kW/(m^(2)·K)。

关键词：多尺度烧结沟槽结构池沸腾可视化传热相变

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纳米Janus颗粒对池沸腾传热影响研究

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工程热物理学报 2025年第3期46卷 866-871页

作者：杨聿昊纪献兵任纪星张喆徐进良华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

为探究纳米Janus颗粒对沸腾传热的影响,使用Pickering乳液法制备了Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)亲水、疏水及Janus纳米颗粒,并进行了池沸腾实验。研究发现,添加Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)纳米Janus颗粒可显著强化沸腾传热,沸腾起始点过热度△Tstart仅... 详细信息

为探究纳米Janus颗粒对沸腾传热的影响,使用Pickering乳液法制备了Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)亲水、疏水及Janus纳米颗粒,并进行了池沸腾实验。研究发现,添加Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)纳米Janus颗粒可显著强化沸腾传热,沸腾起始点过热度△Tstart仅为2.7 K,相较于光表面的7.7 K,△Tstart降低了5.0 K,同时临界热流密度CHF增加54.1%,沸腾传热系数h最大可增加19%。由于纳米流体存在沉积问题,对沉积层表面进行了沸腾传热研究,发现Janus颗粒沉积层沸腾传热性能皆优于光表面和亲、疏水性颗粒沉积层,其中相比于光表面,Janus颗粒沉积层CHF增加38.5%,h最大增加11%。

关键词： Janus颗粒池沸腾沉积层纳米流体可视化

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钢芯铝绞线漏磁检测励磁装置建模及关键参数研究

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机械科学与技术 2025年第4期44卷 684-692页

作者：周超魏超政王伟华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

对于索类结构的断股无损检测,现有研究多集中在钢丝绳Steel wire rope(SWR)漏磁检测方面,较少涉及钢芯铝绞线Conductor steel reinforced(ACSR)这一特殊结构的内层钢芯断股检测。为优化设计钢芯铝绞线漏磁检测设备结构,在借鉴钢丝绳漏... 详细信息

对于索类结构的断股无损检测,现有研究多集中在钢丝绳Steel wire rope(SWR)漏磁检测方面,较少涉及钢芯铝绞线Conductor steel reinforced(ACSR)这一特殊结构的内层钢芯断股检测。为优化设计钢芯铝绞线漏磁检测设备结构,在借鉴钢丝绳漏磁检测相关理论基础上,建立了钢芯铝绞线漏磁检测设备结构有限元模型,分别分析了励磁回路形式和传感器提离值、磁极间距、径向气隙等励磁装置结构参数对钢绞线局部磁化效果及缺陷漏磁信号的影响规律。基于此确定了励磁结构的尺寸参数,设计了ACSR钢芯断股检测的漏磁装置有限元模型。采用设计的模型对型号为LGJ-210/50的简化ACSR钢芯断股进行实验检测。研究发现,ACSR及SWR设置的5个缺陷均可以得到有效检测,且不同于SWR,ACSR的缺陷漏磁图像呈细长的条纹状。因此,设计的励磁装置模型在ACSR的钢芯断股检测方面有较高的实用性。

关键词：钢芯铝绞线漏磁法无损检测励磁结构

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燃煤半闭式超临界二氧化碳发电系统变工况性能分析

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中国电机工程学报 2025年

作者：郭豪许宏宇韩禹辛团团许诚电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学)

为实现超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，sCO2)发电系统在较宽负荷区间内的灵活高效运行，构建了燃煤半闭式sCO2发电系统变工况模型，研究系统在透平全周进气、背压恒定且出口温度不变的基础变工况运行模式下的部分负荷性... 详细信息

为实现超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，sCO2)发电系统在较宽负荷区间内的灵活高效运行，构建了燃煤半闭式sCO2发电系统变工况模型，研究系统在透平全周进气、背压恒定且出口温度不变的基础变工况运行模式下的部分负荷性能，通过透平部分进气调节和背压调节实现系统参数的优化，最终提出部分进气度和背压相协同的新型高效变负荷运行方法。结果表明，在低负荷区间运行时，单独减小部分进气度或单独降低背压均可提高系统净效率，但在高负荷区间内，减小部分进气度或过度降低背压会产生相反效果；通过采用透平部分进气和背压相协同的调节方法，可以在低负荷区间内进一步提升系统净效率。针对600 MWe等级机组，在30%负荷时，系统净效率可达34.77%，较基础变工况运行模式提高了3.8个百分点。

关键词：超临界二氧化碳循环富氧燃烧零碳排放变工况性能运行策略

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附着冰层量子修正比热容的分子模拟

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 226-231页

作者：王诗淳周乐平华北电力大学能源动力与机械工程学院暨电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

采用分子动力学方法,对铜板上不同厚度附着冰层进行模拟,计算其热容并进行了量子修正。结果表明,在一定冰层厚度(H)范围内,附着冰层的热容明显高于体材料值,H=5a(3.5715 nm)时达到最大值,其中a是冰晶在z方向的晶格常数。在冰–铜界面和... 详细信息

采用分子动力学方法,对铜板上不同厚度附着冰层进行模拟,计算其热容并进行了量子修正。结果表明,在一定冰层厚度(H)范围内,附着冰层的热容明显高于体材料值,H=5a(3.5715 nm)时达到最大值,其中a是冰晶在z方向的晶格常数。在冰–铜界面和冰–真空界面分别形成了吸附层和准液体层;H=5a时,径向分布函数峰值最大;H=6a时冰层自扩散系数最大,H=5a时也明显偏高,上述因素都对附着冰层热容有重要影响。

关键词：比热容量子修正附着冰分子动力学模拟

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基础运动的储能飞轮转子动力学特性分析

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太阳能学报 2025年第1期46卷 261-268页

作者：张昊随宋顺一滕伟武鑫柳亦兵华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 华北电力大学先进飞轮储能技术研究中心北京102206 深能南京能源控股有限公司南京210000

针对基础运动的飞轮储能转子动力学问题展开研究,将飞轮转子等效为Timoshenko梁单元模型,通过坐标变换建立基础运动的转子动力学有限元模型,研究基础在规则运动时的动力学特性,得到以下结论:基础运动参数的增大会加剧固有频率分离并改... 详细信息

针对基础运动的飞轮储能转子动力学问题展开研究,将飞轮转子等效为Timoshenko梁单元模型,通过坐标变换建立基础运动的转子动力学有限元模型,研究基础在规则运动时的动力学特性,得到以下结论:基础运动参数的增大会加剧固有频率分离并改变临界转速。转子稳态响应频谱中会出现基础运动的频率成分,幅值随基础运动频率、幅值的增大而增大;基础转动频率接近临界转速对应的频率时会产生共振,稳态频谱中基础运动频率成分出现峰值,瞬态升速响应出现额外共振峰。转子设计和应用时应考虑基础运动的影响。

关键词：储能飞轮基础共振动力学响应梁单元固有频率

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多回路平板式环路热管热性能

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化工学报 2025年第3期76卷 1018-1028页

作者：张亦鸣杨鹏纪献兵任纪星张磊苗政华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 北京计算机技术及应用研究所北京100854

为解决高热通量电子元器件的散热问题,制备了一款尺寸为200 mm×150 mm×30 mm的新型多回路平板式环路热管,该热管采用多气液管路与微针肋阵列蒸发板耦合的设计,能够在有限空间内提高热量传输效率。研究了热通量、充液比和工质... 详细信息

为解决高热通量电子元器件的散热问题,制备了一款尺寸为200 mm×150 mm×30 mm的新型多回路平板式环路热管,该热管采用多气液管路与微针肋阵列蒸发板耦合的设计,能够在有限空间内提高热量传输效率。研究了热通量、充液比和工质物性对环路热管传热特性的影响,测试了不同功率下环路热管的启动特性,并对单热源和多热源环境下的热性能进行了比较。结果显示:该新型环路热管启动迅速,300 W功率下启动时间仅为52 s,稳态后热源表面温度波动小于0.3℃。在3个热源同时加热,总输入功率为388.8 W(主热源热通量可达133 W/cm^(2))时,加热面的温度低于85℃,蒸发器内没有出现干烧现象,有效满足了大功率高热通量散热需求。

关键词：环路热管针肋相变传热气液两相流

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两相流实验智能化升级及教学研究

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实验技术与管理 2025年第3期42卷 174-180页

作者：李辉吕卓然符泰然霍雨佳许兆峰陆规清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

两相流热工参数测量是能源动力学科一项重要的教学内容,可视化实验系统能够帮助学生直观认识两相流基本现象、流型及其演化规律,在流体力学、传热学及多相流教学中具有重要作用。该文根据两相流实验教学需求,结合最新的人工智能及数字... 详细信息

两相流热工参数测量是能源动力学科一项重要的教学内容,可视化实验系统能够帮助学生直观认识两相流基本现象、流型及其演化规律,在流体力学、传热学及多相流教学中具有重要作用。该文根据两相流实验教学需求,结合最新的人工智能及数字孪生技术,在原先开发的数字化两相流流型演示实验系统基础上做了智能化升级,采用小波分析和灰度直方图分析两种特征向量提取方法,以及特征向量法及卷积神经网络直接图像识别法这两种智能算法用于识别两相流流型,拓展了实验台功能,丰富了教学内容,实现了多学科交叉融合。该文开发的基于人工智能算法的流型识别方法,也为目前两相流含气率测量无法兼顾精度和效率的瓶颈问题提出了新的解决思路。

关键词：气液两相流流型识别含气率人工神经网络特征提取

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Super304H不锈钢在605℃和640℃超临界水中的氧化行为

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中国腐蚀与防护学报 2025年第1期45卷 209-216页

作者：陈辉徐福斌方亚雄朱忠亮国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210046 国家能源集团泰州发电有限公司泰州225300 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

进行了605和640℃,26 MPa下超临界水环境中奥氏体不锈钢氧化2000 h实验,利用电子天平测量了氧化前后的试样增重,并采用场发射电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪以及X射线光电子能谱仪对氧化膜微观形貌、元素组成以及物相类型进行了分析... 详细信息

进行了605和640℃,26 MPa下超临界水环境中奥氏体不锈钢氧化2000 h实验,利用电子天平测量了氧化前后的试样增重,并采用场发射电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪以及X射线光电子能谱仪对氧化膜微观形貌、元素组成以及物相类型进行了分析。实验结果表明:氧化过程中氧化膜发生了剥落;氧化初期试样表面形成了结节状富铁氧化物,随着氧化时间的增加,富铁氧化物逐渐覆盖整个试样;氧化膜为双层结构,外层富铁内层富铬。温度和氧化时间影响氧化膜物相成分。氧化膜/基体界面存在薄的富铬氧化层,该富铬氧化层的存在影响了Super304H不锈钢抗氧化性能。研究结果为准确评价Super304H不锈钢抗氧化性能提供数据支撑。

关键词： Super304H不锈钢超临界水高温氧化氧化机理

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采用底部供液强化低液位沸腾传热的仿真研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年第2期52卷 116-125页

作者：张愿男张毓翔肖杨李嘉华钟达文陈林华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京102206 北京智慧能源研究院氢能研究所北京102209 华北电力大学核科学与工程学院北京102206

新型薄液膜沸腾采用独特的底部供液方式,能够实现超过1000 W/cm^(2)的超高热流密度,具有应用于芯片散热等领域的巨大潜力。受到薄液膜沸腾启发,建立了采用底部供液的低液位沸腾传热的仿真模型,模拟研究了液位高度和供液流速对沸腾传热... 详细信息

新型薄液膜沸腾采用独特的底部供液方式,能够实现超过1000 W/cm^(2)的超高热流密度,具有应用于芯片散热等领域的巨大潜力。受到薄液膜沸腾启发,建立了采用底部供液的低液位沸腾传热的仿真模型,模拟研究了液位高度和供液流速对沸腾传热的影响规律,运用场协同原理分析了底部供液强化低液位沸腾传热的内在机理。计算结果表明:(1)底部供液的冷流体冲破汽泡大幅增强了对流传热;(2)冷流体扰动过热流体层,润湿传热表面,增强了微液层的蒸发强度;(3)底部供液和低液位沸腾实现了汽泡脱离路径和冷却液润湿路径相分离,大大延缓Helmholtz不稳定性现象的出现;(4)随着底部供液流速的增加以及液位高度的降低,低液位沸腾换热性能得到明显增强。

关键词：薄液膜沸腾底部供液低液位沸腾强化传热

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