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 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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基于正交试验的铯热管优化设计

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化工进展 2024年第S01期43卷 94-105页

作者：赵吉隆马英华黄国庆沈明芋陈宏霞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 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

中温热管在核反应堆二次换热、中温恒温控制及飞行器热防护等领域中均有潜在应用,利用数值模拟开展贵金属热管研究并对其进行全参数优化设计具有重要意义。首先,通过UDF在自适应相变模型基础上添加多孔回流模型,并对比实验数据及基础模... 详细信息

中温热管在核反应堆二次换热、中温恒温控制及飞行器热防护等领域中均有潜在应用,利用数值模拟开展贵金属热管研究并对其进行全参数优化设计具有重要意义。首先,通过UDF在自适应相变模型基础上添加多孔回流模型,并对比实验数据及基础模型结论,验证了模型的准确性。其次,引入正交试验法研究全因素相互作用下各因素对热管性能影响的重要性顺序,结果证明在选取工况范围内各因素的影响显著性顺序为倾角>长径比>充液率>丝网目数,获得最优设计工况为长径比17.18、充液率15%、倾角δ=45°、丝网50目,此时整体热阻仅为较差工况的15.6%,传热性能显著增强。最后,通过对比分析饱和启动伊始至准稳态过程中,热管及多孔结构内部的相态分布、温度分布、干烧现象等,证明最优设计参数下热管壁面多孔结构内冷凝液分布能够维持均匀且连续,有效避免了壁面的局部过热,显著提高了热管的温度均匀性。同时,长径比和充液率等参数的匹配使得热管换热有效长度可达100%。

关键词：热管正交试验倾角充液率强化换热长径比丝网

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泡沫铜导离气泡强化流动沸腾换热实验研究

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化工学报 2024年第5期75卷 1765-1776,F0002页

作者：关朝阳黄国庆张一喃陈宏霞杜小泽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 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

流动沸腾作为一种高效的换热方法,被广泛应用于高热流设备的冷却。在流动沸腾换热过程中可通过设置多孔疏水结构促进沸腾气泡脱离,为强化沸腾换热提供新思路。在截面为6 mm×4 mm的矩形通道顶部添加浸润角为140°的多孔泡沫铜;... 详细信息

流动沸腾作为一种高效的换热方法,被广泛应用于高热流设备的冷却。在流动沸腾换热过程中可通过设置多孔疏水结构促进沸腾气泡脱离,为强化沸腾换热提供新思路。在截面为6 mm×4 mm的矩形通道顶部添加浸润角为140°的多孔泡沫铜;并在液相入口温度70、75和80℃,流速为6.94、10.42和13.89 cm/s的不同工况下,观测通道内沸腾两相流流型变化以及泡沫铜的吸气过程对流动沸腾换热性能的影响;基于气泡受力分析获得泡沫铜吸气强化流动沸腾的换热机理。结果显示,在本实验工况范围内添加脱气泡沫铜后,壁面过热度下降可达20.7%;泡沫铜的吸气率为0.81时,热通量可提高至152%;增大入口流速,泡沫铜强化效果显著增大,而入口温度对泡沫铜的吸气效果影响不明显。

关键词：传热浸润性泡沫铜气液两相流气泡

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基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3125-3136,I0016页

作者：侯一晨陈志董张宗阳贾贺王伟佳陈磊杨立军电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学能源动力与机械工程学院) 北京市昌平区102206

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下... 详细信息

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

关键词：直接空冷系统热负荷均匀分配轴流风机转速灵活调节数值模拟传热传质

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光伏-质子交换膜电解水制氢耦合系统调控特性研究

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太阳能学报 2024年第11期45卷 25-33页

作者：王子恒陈志董范正兴孔艳强杨立军杜小泽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 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

建立光伏-质子交换膜电解水制氢耦合系统仿真数学模型,开展系统流程与参数优化,并提出系统的运行调控策略:在辐照度变化时,通过调节光伏组件串并联结构以及质子交换膜电堆运行参数(入口水温与入口流量)来提高系统产氢量。对系统进行热... 详细信息

建立光伏-质子交换膜电解水制氢耦合系统仿真数学模型,开展系统流程与参数优化,并提出系统的运行调控策略:在辐照度变化时,通过调节光伏组件串并联结构以及质子交换膜电堆运行参数(入口水温与入口流量)来提高系统产氢量。对系统进行热力学分析,结果表明,系统能量效率随入口水温的升高而降低,最高可达11.52%。入口流量对系统能量效率的影响较小。系统效率随入口水温的升高而升高,随入口流量的升高而降低,最高可达9.15%。

关键词：太阳电池质子交换膜制氢运行策略热力学分析能量效率效率

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声场驱动下双空化泡相互作用泡壁运动方程求解及分析

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排灌机械工程学报 2025年

作者：李浩张宇宁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华北电力大学能源动力与机械工程学院

为了深入理解超声空化在流体工程领域中的应用原理,探究了声场驱动下双空化泡的相互作用规律及影响机理.首先,基于描述单空化泡泡壁运动的Keller-Miksis方程,理论研究了在声场驱动下可压缩流体中双空化泡相互作用的泡壁运动方程组,并采... 详细信息

为了深入理解超声空化在流体工程领域中的应用原理,探究了声场驱动下双空化泡的相互作用规律及影响机理.首先,基于描述单空化泡泡壁运动的Keller-Miksis方程,理论研究了在声场驱动下可压缩流体中双空化泡相互作用的泡壁运动方程组,并采用小扰动法得到了其二阶近似解.其次,通过对比二阶近似解和一阶近似解,揭示了二阶项对空化泡瞬时半径的影响规律.最后,分析了等大双空化泡情况下声场频率和空化泡量纲一距离对二阶解的影响规律.结果表明,随着空化泡平衡半径的增大,二阶项振幅出现了2个峰值,分别是由于空化泡的自然频率接近声场频率的2倍和1倍产生的.该双峰值能够真实反映双空化泡在声场中相互吸引的作用情况,且声场频率的改变使双峰值发生了明显偏移,并使峰值略微增加.随着空化泡量纲一距离的增加,峰值略微增大且左移,并在第2个峰值点后振幅下降的速率增大.

关键词：相互作用空化泡泡壁运动方程瞬时空化泡半径声场驱动声场频率

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储能电池有机电极材料改性策略研究进展

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物理化学学报 2024年第2期40卷 20-50页

作者：辛燕葛运年李泽中张桥保田华军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华北电力大学能源动力与机械工程学院厦门大学材料学院固体表面物理化学国家重点实验室

有机电极材料因其成本低、资源丰富、环境友好、可设计性等优势，成为具有发展潜力的二次电池候选电极材料。目前，种类丰富的有机电极材料已应用在各种金属离子电池体系，然而有机电极材料的商业化应用仍面临着诸多挑战，如本征电导率... 详细信息

有机电极材料因其成本低、资源丰富、环境友好、可设计性等优势，成为具有发展潜力的二次电池候选电极材料。目前，种类丰富的有机电极材料已应用在各种金属离子电池体系，然而有机电极材料的商业化应用仍面临着诸多挑战，如本征电导率低、在有机电解液中溶解度大、放电电位低等。针对有机电极材料的技术瓶颈，大量研究聚焦在有机电极材料结构、工艺、尺度等改性优化方面。本文回顾有机电极材料的发展历程和应用，并总结其分类、反应机理及主要问题和挑战，进而详细综述有机电极材料已报道的改性策略，包括分子结构修饰、复合导电碳、纳米尺寸优化、电极-电解液耦合与制备工艺优化等方法，分析各改性方法优势和局限性，最后对未来有机电极材料改性研究方向进行展望，为今后有机电极材料的设计与研究提供参考。

关键词：有机电极材料改性策略分子结构设计溶解度导电率

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恒定压力波作用下气泡振荡现象的理论分析

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排灌机械工程学报 2024年

作者：杜萱张宇宁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华北电力大学能源动力与机械工程学院

为了研究恒定压力波作用下气泡的振荡现象，本文基于小扰动法，对在恒定压力波作用下的描述气泡壁面基本运动的Rayleigh-Plesset方程进行了解析求解，并依据该解析解分别从初始条件、压力波压力值以及耗散三个方面分析了压力波作用下气... 详细信息

为了研究恒定压力波作用下气泡的振荡现象，本文基于小扰动法，对在恒定压力波作用下的描述气泡壁面基本运动的Rayleigh-Plesset方程进行了解析求解，并依据该解析解分别从初始条件、压力波压力值以及耗散三个方面分析了压力波作用下气泡的振荡特点，最后对比研究了粘弹性流体与水中气泡振荡的差异。根据上述分析，本文最终得出结论：气泡无量纲半径的振荡幅值主要受气泡的初始位置、初始速度及压力波幅值影响；耗散越大时，气泡无量纲半径的振荡幅值越小，气泡的振荡频率越小。此外，相比在水中的气泡，粘弹性流体中的气泡的振荡幅值较小，振荡频率较大。

关键词：泡动力学压力波能量耗散粘弹性流体振荡幅值

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低压下纳米薄液膜Hamaker常数的分子模拟计算

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计量学报 2025年

作者：付海宇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

目前，分子间Hamaker常数普遍使用原子力显微镜测量和研究，而对于低压下蒸发纳米薄液膜Hamaker常数的模拟方法鲜有报道。采用分子动力学模拟方法，用活塞法控制压力以使系统维持低压环境，通过固液界面相互作用计算Hamaker常数。结果... 详细信息

目前，分子间Hamaker常数普遍使用原子力显微镜测量和研究，而对于低压下蒸发纳米薄液膜Hamaker常数的模拟方法鲜有报道。采用分子动力学模拟方法，用活塞法控制压力以使系统维持低压环境，通过固液界面相互作用计算Hamaker常数。结果表明，在设定条件下，薄液膜在7 ns后可达到稳定蒸发状态。根据薄液膜在7～10 ns固液界面相互作用力，计算出50?液膜Hamaker常数为1.55×10-21J，误差仅1.65%;Hamaker常数随液膜厚度增加而减小。此方法也可适用于计算其他固体壁面和液体组合的情形。

关键词：热学计量 Hamaker常数纳米薄膜低压分子动力学

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椭圆柱附近柱形空化泡溃灭动力学研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：胡树正吴宇阳沈钧炜王笑语张宇宁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华北电力大学能源动力与机械工程学院

流体机械中曲壁面附近空化的研究对于避免流体机械表面侵蚀有重要意义。椭圆柱作为一种常见的曲壁面类型，其附近柱形空化泡溃灭动力学行为仍不明晰。文章基于高速摄影技术对椭圆柱附近柱形泡动力学行为进行了研究，分析了位于对称位置... 详细信息

流体机械中曲壁面附近空化的研究对于避免流体机械表面侵蚀有重要意义。椭圆柱作为一种常见的曲壁面类型，其附近柱形空化泡溃灭动力学行为仍不明晰。文章基于高速摄影技术对椭圆柱附近柱形泡动力学行为进行了研究，分析了位于对称位置处空泡的溃灭特征形态和移动特性。研究发现:（1）空泡在溃灭时，远离椭圆柱侧的泡壁朝向空泡内部凹陷并产生射流，随着空泡-椭圆柱间无量纲距离或椭圆离心率的增大，空泡的非球形演化程度和射流强度均有所减弱。（2）随着无量纲距离或椭圆离心率的增大，空泡靠近椭圆柱侧的泡壁收缩速度呈先减小后增大的趋势，而远离椭圆柱侧的泡壁收缩速度呈先增大后减小的趋势。（3）随着无量纲距离的增加，空泡形心移动距离呈先增大后减小的趋势。此外，随着椭圆离心率的增大，空泡形心移动距离呈一直减小的趋势。

关键词：空泡动力学椭圆柱射流柱形泡高速摄影

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