检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2025年第2期46卷 603-609页

作者：王志明赵培羽张自明王铁营郭浩刘圣春徐超胡开永天津市制冷技术重点实验室天津商业大学天津300134 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

本文基于相场法通过COMSOL软件建立了质子交换膜电解水阳极扩散层两相流动的二维瞬态模型,详细分析了氧气在扩散层两相流动中的运动状态,同时研究了液态水流速、接触角、表面张力等参数的影响。结果表明,液态水流速的改变不影响多孔传... 详细信息

本文基于相场法通过COMSOL软件建立了质子交换膜电解水阳极扩散层两相流动的二维瞬态模型,详细分析了氧气在扩散层两相流动中的运动状态,同时研究了液态水流速、接触角、表面张力等参数的影响。结果表明,液态水流速的改变不影响多孔传输层中氧气输运路径,但影响气泡脱离多孔传输层及气泡到达出口的时间;接触角对流域内氧气的输运具有双重作用;减小表面张力有利于氧气突破限制孔喉,能够使催化层产生的氧气尽快离开扩散层,有效地提高电池性能。

关键词：质子交换膜电解水阳极扩散层相场法氧气两相流动

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基于机械过冷的双温蒸发CO_(2)数据中心冷却供热系统性能

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制冷学报 2025年第1期46卷 86-93页

作者：代宝民孔子昻刘圣春钱家宝李伟锋章立标天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津市制冷技术重点实验室天津商业大学机械工程学院天津300134 浙江国祥股份有限公司上虞312300

为实现数据中心绿色高效制冷,并提高能源综合利用率,提出了集成机械过冷和双温蒸发技术的CO_(2)数据中心冷却供热系统(DMS-DE)。建立了系统热力学和碳排放特性分析模型,并与基本CO_(2)系统(Base)和单温蒸发机械过冷CO_(2)系统(DMS-SE)... 详细信息

为实现数据中心绿色高效制冷,并提高能源综合利用率,提出了集成机械过冷和双温蒸发技术的CO_(2)数据中心冷却供热系统(DMS-DE)。建立了系统热力学和碳排放特性分析模型,并与基本CO_(2)系统(Base)和单温蒸发机械过冷CO_(2)系统(DMS-SE)进行对比分析。结果表明:DMS-DE存在最大COP(性能系数)、最优过冷度和排气压力。采用机械过冷技术和双温蒸发技术可显著提升系统COP和㶲效率。与Base和DMS-SE相比,COP分别提高14.1%和9.0%,㶲效率分别提高13.24%和4.31%。DMS-DE的生命周期碳排放相对Base和DMS-SE分别降低16.1%和9.3%。

关键词：机械过冷双温蒸发数据中心 CO_(2)系统冷热联供

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真空冷冻干燥预冻速率对玉米种子品质的影响

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海南师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期38卷 29-35页

作者：张哲法静秀吴巧燕田津津李昌宁计宏伟许世龙天津商业大学机械工程学院/天津市制冷技术重点实验室天津300314

玉米作为国家重要的粮食作物及饲料、工业原料,其生产和制备极为重要。因此玉米种子品质直接影响粮食安全和农业生产,本文采用真空冷冻干燥机对玉米种子进行冷冻干燥处理,研究在不同预冻速率(20、30、40℃/min)条件下其物性指标(含水率... 详细信息

玉米作为国家重要的粮食作物及饲料、工业原料,其生产和制备极为重要。因此玉米种子品质直接影响粮食安全和农业生产,本文采用真空冷冻干燥机对玉米种子进行冷冻干燥处理,研究在不同预冻速率(20、30、40℃/min)条件下其物性指标(含水率、裂纹率、容重、出碴率、颗粒度指数、最大力、最大力点变形)和活性指标(呼吸强度、发芽率、电导率)的变化规律。研究结果表明:预冻速率从20℃/min升高至40℃/min时,含水率、出碴率、最大力值、发芽率、呼吸强度等均在40℃/min达到最大值,在20℃/min达到最小值,且都会随预冻速率的升高而增长,呈现正比关系。颗粒度指数、裂纹率、电导率等均在40℃/min达到最小值,在20℃/min达到最大值,都会随预冻速率升高而降低,且皆呈反比关系。颗粒度指数与出碴率呈互补关系,预冻速率越低,颗粒度指数越低,出碴率越高,种子完整程度越高。裂纹率的降低表明较慢的预冻速率能够改善种子内应力不均匀的现象,有助于增加种子的完整性。种子完整性越高,越容易发芽。而容重随预冻速率升高呈不规则关系,在40℃/min时种子胚乳部分的水分结晶得更加绵密,淀粉密度也随预冻速率增加,导致种子容重增加到最大值1.323 g/cm^(3)。通过不同的预冻速率对玉米种子进行真空冷冻干燥实验,得出的最佳预冻速率为40℃/min。该预冻速率能够在保持种子活性的同时,降低裂纹率和保持良好的发芽率,为玉米的贮存和后续使用提供了参考。

关键词：真空冷冻干燥玉米种子预冻速率含水率容重

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利用自然冷源的压缩空气干燥系统性能对比分析

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日用电器 2025年第2期 38-43,51页

作者：宁静红王暖厚祝森天津商业大学机械工程学院天津市制冷技术重点实验室天津300134

为提高能源利用效率、降低碳排放量,设计了一种将自然冷源利用于压缩空气冷却干燥系统的新型压缩空气处理系统,挑选5个代表城市进行自然冷源利用可行性和新系统在各城市的热力性能分析,并将其与传统压缩空气冷却干燥系统性能进行对比。... 详细信息

为提高能源利用效率、降低碳排放量,设计了一种将自然冷源利用于压缩空气冷却干燥系统的新型压缩空气处理系统,挑选5个代表城市进行自然冷源利用可行性和新系统在各城市的热力性能分析,并将其与传统压缩空气冷却干燥系统性能进行对比。结果表明:哈尔滨、天津等寒冷地区自然冷源可利用率均超过40%,利用自然冷源的可行性更具优势;以哈尔滨为例,通过自然冷源与制冷系统合理配合,平均每台系统全年能耗可减少260 kW·h,碳排放量减少70.72 kg,二氧化碳排放量减少259.22 kg,结果显示利用自然冷源的压缩空气干燥系统具有显著的能源效益。

关键词：自然冷源压缩空气冷却干燥热力性能节能减排

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干冰喷雾速冻蓝莓的多孔阵列喷嘴

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农业工程学报 2023年第15期39卷 284-292页

作者：宁静红宋志朋任子亮祝森孙璐瑶张子扬天津商业大学机械工程学院天津市制冷技术重点实验室天津300134

为提高速冻蓝莓的品质,该研究设计多出口阵列喷嘴干冰微粒喷雾速冻蓝莓系统,试验测试获得了蓝莓冻结过程中热物性参数随温度的变化规律,建立速冻腔体内干冰喷雾的速冻模型,利用Fluent软件对蓝莓速冻过程进行数值模拟仿真,获取优化入口... 详细信息

为提高速冻蓝莓的品质,该研究设计多出口阵列喷嘴干冰微粒喷雾速冻蓝莓系统,试验测试获得了蓝莓冻结过程中热物性参数随温度的变化规律,建立速冻腔体内干冰喷雾的速冻模型,利用Fluent软件对蓝莓速冻过程进行数值模拟仿真,获取优化入口流速和喷嘴出口孔径。结果表明:采用圆孔形收缩型喷嘴,设置喷射高度为120 mm,喷嘴入口孔径为30 mm,入口速度为0.25 m/s,出口为圆周孔径5.2 mm×6(6个孔径为5.2 mm的出口)和中心孔径2 mm×4的组合时,整盘蓝莓中心温度从1℃降至−18℃用时129 s,实现了蓝莓更均匀快速冻结。对模拟仿真优化结果进行试验测试,得到降温速率最慢的蓝莓完成速冻的时间为127 s,通过最大冰晶生成带的时间为36 s。试验与模拟降温曲线吻合良好。理化性质测试获得干冰微粒喷雾蓝莓速冻前后相关品质变化均优于速冻蓝莓标准。且与−80℃液氮喷淋速冻蓝莓的品质做对比,二者理化性质测试结果几乎无差异。研究结果可为进一步优化干冰喷射速冻蓝莓装置提供参考。

关键词：多孔喷嘴干冰喷雾速冻蓝莓模拟试验

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突出气相压头环路热管的启动及温度波动研究

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工程热物理学报 2020年第6期41卷 1504-1509页

作者：李雪强徐冰清张国栋王冕同王雅博诸凯天津商业大学机械工程学院天津市制冷技术重点实验室天津300134

针对突出气相压头的环路热管展开了启动形式和温度波动的实验研究。该热管将吸液芯与蒸发器隔开并在蒸发器底部形成一个蒸发腔,使工质液滴在蒸发腔内蒸发,进而可获得相对较大的气相压头。实验发现该环路热管因功率负载或灌充率不同而存... 详细信息

针对突出气相压头的环路热管展开了启动形式和温度波动的实验研究。该热管将吸液芯与蒸发器隔开并在蒸发器底部形成一个蒸发腔,使工质液滴在蒸发腔内蒸发,进而可获得相对较大的气相压头。实验发现该环路热管因功率负载或灌充率不同而存在三种启动形式:平稳启动、过冲启动和滴落蒸发启动。当加热功率较小时,为平稳启动,此时温度波动比较明显(主要发生在冷凝器出口和蒸发器进口处);当加热功率较大时(220 W),转变为过冲启动,该工况所需的启动时间变长、运行温度变高,但并无明显的温度波动现象;相同的加热功率如果减小系统的灌充率,系统会出现滴落蒸发的启动形式。加热功率从50 W增大至220 W时,温度波动的振幅和周期呈现变小的趋势。

关键词：环路热管气相压头启动形式温度波动

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跨季节土壤蓄冷过冷商超CO_(2)制冷系统性能分析

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工程热物理学报 2023年第11期44卷 3039-3045页

作者：代宝民孟晨阳周璇曹钰赵瑞瑞杨佩芳王琦刘圣春天津市制冷技术重点实验室天津商业大学机械工程学院天津300134

本文针对商超冷冻冷藏系统节能降碳的需求,提出了跨季节土壤蓄冷过冷商超CO_(2)制冷系统,通过将冬季的冷能存储于土壤,夏季提取出来用于对气体冷却器出口的流体进行过冷,以改善高环境温度下CO_(2)制冷系统的性能。基于土壤蓄/释冷系统... 详细信息

本文针对商超冷冻冷藏系统节能降碳的需求,提出了跨季节土壤蓄冷过冷商超CO_(2)制冷系统,通过将冬季的冷能存储于土壤,夏季提取出来用于对气体冷却器出口的流体进行过冷,以改善高环境温度下CO_(2)制冷系统的性能。基于土壤蓄/释冷系统的热阻-热容模型,建立跨季节土壤蓄冷过冷商超CO_(2)制冷系统的动态仿真模型,选取北京与哈尔滨作为典型城市,对土壤蓄/释冷系统的温度场进行分析,并进一步对系统热力学性能和能效进行分析。结果表明城市气候对系统蓄/释冷模式影响显著,在环境温度较高的地区采用跨季节土壤蓄冷过冷技术时系统具有更高的过冷度和排气压力,并且系统能效提升更加显著,北京和哈尔滨在典型周内平均COP提升率分别为8.97%和8.33%。

关键词：跨季节土壤蓄冷自然工质CO_(2) 商超冷冻冷藏自然冷源过冷

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枸杞真空冷冻干燥动力学的数值模拟及分析

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农业工程学报 2023年第6期39卷 259-268页

作者：曾涛刘斌石胜强毕丽森胡恒祥李睿天津商业大学机械工程学院天津市制冷技术重点实验室天津300134

为探究枸杞真空冷冻干燥过程中的热质迁移,克服应力应变现象不能直观获取的问题,该研究通过对鲜枸杞切片试验图像二值化处理,建立了鲜枸杞真空冷冻干燥的热-质-结构耦合的物理模型,对真空冷冻干燥过程中枸杞温度变化、水分变化以及其内... 详细信息

为探究枸杞真空冷冻干燥过程中的热质迁移,克服应力应变现象不能直观获取的问题,该研究通过对鲜枸杞切片试验图像二值化处理,建立了鲜枸杞真空冷冻干燥的热-质-结构耦合的物理模型,对真空冷冻干燥过程中枸杞温度变化、水分变化以及其内部的应力应变进行了热-质-力耦合分析,并对分析结果进行试验验证。模拟分析结果表明,预冻结过程中,细胞始终在膨胀,当细胞完全冻结时细胞所受应力达到最大,而干燥阶段热质传递对应力影响较小。提高真空冷冻干燥过程中的升温速率,在一定程度上能够缩短冻干所需时间,并且真空冷冻干燥过程中的枸杞样本的含水率下降速率随干燥时间的增大而减小,该变化趋势与Wang and Singh模型更加贴合(R2为0.983)。试验验证结果表明,该研究建立的模型能够较好反映并预测真空冷冻干燥过程枸杞样本的温度及应力应变的变化趋势(R2为0.857)。研究结果可为真空冷冻干燥系统优化和工艺参数的科学制定提供参考。

关键词：动力学数值模拟真空冷冻干燥传热传质应力应变

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血液对流换热的数值计算

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计算物理 2009年第6期26卷 903-910页

作者：解海卫张艳诸凯天津商业大学机械工程学院天津市制冷技术重点实验室天津300134

在血管壁施加第三类边界条件是计算血液与组织间对流换热的一种近似计算方法.为分析其可行性,用有限元数值模拟方法计算血管分支结构中血液与组织的对流换热,得到不同流速和半径下分支血管内血液的截面平均Nu数沿管长的变化曲线.结果表... 详细信息

在血管壁施加第三类边界条件是计算血液与组织间对流换热的一种近似计算方法.为分析其可行性,用有限元数值模拟方法计算血管分支结构中血液与组织的对流换热,得到不同流速和半径下分支血管内血液的截面平均Nu数沿管长的变化曲线.结果表明,血管树中分支血管的Nu数变化幅度不大,且趋于稳定值的速度很快.以相同边界条件下包含简单血管系统的舌体为例,分别用近似方法和完全耦合计算方法,进行血液流场和舌体温度场模拟.通过比较计算结果,得出两种方法得到的温度场分布趋势基本相同;用完全耦合计算方法得到的舌体温度略高于用近似方法得到的舌体温度,两者差值小于0.2℃.

关键词：血管对流换热有限元分支结构努赛尔数

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天空辐射过冷CO_(2)制冷系统性能分析

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工程热物理学报 2024年第11期45卷 3227-3232页

作者：代宝民张佳宁曹羽陈亚菲刘圣春赵霖王越肖鹏天津市制冷技术重点实验室天津商业大学机械工程学院天津300134 天津市丹华宏业制冷技术有限公司天津300131

为解决CO_(2)制冷系统性能偏低的问题,基于天空辐射冷却技术,提出了天空辐射过冷CO_(2)制冷系统。建立其数学模型,并对其应用于北京某商超冷冻冷藏系统的典型日、典型周以及全年性能进行分析。结果表明与基础CO_(2)制冷系统相比,采用天... 详细信息

为解决CO_(2)制冷系统性能偏低的问题,基于天空辐射冷却技术,提出了天空辐射过冷CO_(2)制冷系统。建立其数学模型,并对其应用于北京某商超冷冻冷藏系统的典型日、典型周以及全年性能进行分析。结果表明与基础CO_(2)制冷系统相比,采用天空辐射过冷技术可提升系统性能系数(COP),降低CO_(2)制冷系统排气压力。COP提升率受环境温度和太阳辐射强度的综合影响,夏季COP提升率最高,平均为39.33%,秋季COP提升率最低,平均为8.48%。天空辐射过冷技术对系统全年运行性能均有所提升,全年COP提升率为11.68%~49.55%,平均提升率为25.55%。本文为CO_(2)制冷系统的性能提升提供了理论参考。

关键词：天空辐射过冷被动冷却 CO_(2)制冷系统商超冷冻冷藏性能分析

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