一、一类潜热型功能液固两相流体的定压比热研究(论文文献综述)
姜天鸣[1](2019)在《高效紧凑式相变储热换热器仿真分析与实验研究》文中认为随着电子元器件逐渐向着集成化、微型化等方向发展,其结构越发紧凑,产生的热载荷也逐渐增大。电子元器件的控温和降温逐渐成为航空航天、互联网大数据等领域中广泛关注的问题。针对高热密度电子元器件系统中温度不稳定的问题,相变储热材料可通过熔化达到对瞬时高热量的吸收从而降低温度变化对整个系统标准运行工况的影响,有效降低系统运行的风险,且储热密度高、性能稳定性强,特别适用于不同领域中热负载流体的迅速降温及保持系统温度稳定的场合。本文依据某特殊散热需求研制了一款紧凑式相变储热换热器。选用相变温度约5.5℃的正十四烷作为相变储热工质,内部储热单元采用类相变微胶囊结构的铝合金管封装相变储热工质,各相变储热单元之间采用顺排结构排列,热负载流体通过外管壁之间缝隙流通,并通过各设计参数的计算对相变储热换热器尺寸进行了设计。获得最佳设计方案,该方案的出口平均温度为11.1℃、进出口最大压差为0.14bar。该相变储热换热器具有成本低、可靠性高、不受重力影响、安装方便、重量轻、无污染等优点。采用仿真的方法研究了换热单元的出口温度、进出口压差、内部正十四烷熔化率以及相变储热换热器主体的出口温度等性能参数,还设计了换热器的散热结构并研究了其散热效果。搭建实验平台,通过相似性实验研究了不同工况下相变储热换热器的出口温度及进出口压差的变化情况。换热器出口平均温度与进口温度的温差均降低10.0℃以上且流量30L/min,进口温度为25℃时,出口平均温度为11.9℃。实验结果表明流量增大与进口温度的增加相比,进口温度的增加对出口平均温度与进口温度的温差影响更加明显。对比仿真与实验结果中相变储热换热器的出口平均温度及进出口压差。。通过对比进口流量变化与进口温度变化对性能参数的影响,发现流量变化对进出口压差影响较大,进口温度变化对出口平均温度影响较大。对比结果证明了模型简化的正确性并对模型进行了校对,为后续相变储热换热器的进一步优化提供了参考依据。
吕勇军[2](2018)在《微通道换热器内相变微胶囊悬浮液对流传热特性》文中研究指明随着电子芯片工作热流密度的提升,传统风冷散热方式已不能满足其发展的需要,迫切需要一种新型的高效散热装置。微通道换热器具有体积小,换热效率高等优点,相变微胶囊悬浮液则具有表观比热容大,储能密度高等优势。基于此,论文就相变微胶囊悬浮液在微通道换热器内流动与传热特性展开研究,为微通道换热器及相变微胶囊悬浮液的实际应用提供数据支撑,具有一定的工程价值。论文首先基于文献调研的基础上,建立了三种换热器模型,分析了流体进出口位置和微通道排列方式对流量分配的影响,获得一种较理想的换热器结构;并以此换热器为研究对象,展开深入研究,分析入口流量、热流密度和颗粒浓度的影响;设计并搭建实验测试系统,就相变微胶囊悬浮液在换热器内流动与传热特性进行实验测试,与纯水进行了对比分析。研究结果表明:(1)1#换热器中间通道流量大,两侧通道流量小,2#和3#换热器呈两侧通道流量高中间通道流量低的S型分布;3#换热器中悬浮液流量分布更均匀,不均匀度最小,S=0.066;3#换热器进出口压差最小,为1846Pa,比2#换热器低9.2%;3#换热器底面局部高温区域相对较小,最有利于电子器件的可靠运行。(2)随换热器入口流量的增大,流体的出入口温差降低,在相同入口流量下,相变微胶囊悬浮液出入口温差要比纯水的低。在入口流量为188.4mL/min时,出入口温差与去纯水相比降低了19.6%。相变微胶囊悬浮液与纯水的出入口压差随入口流量的增大而变大,在相同入口流量下,相变微胶囊悬浮液出入口压差要比纯水的高。换热器底面平均温度随入口流量增大而逐渐降低,在流量为188.4mL/min至942mL/min区间内,具有趋于稳定的趋势。悬浮液浓度越高,换热器发热面温度越低。(3)换热器表面传热系数K随入口流量的增加而增大,当流量进一步增大,传热系数趋于平缓。在相同入口流量下,相变微胶囊悬浮液浓度越高,换热器表面换热系数越大。此外,结果还表明,因换热器内流量分配不均,使得换热器内每个通道沿流动方向x*存在一定差异。(4)实验测试结果表明,相变微胶囊悬浮液的压差随流量变化规律与纯水基本一致,当流量增大时,压差较纯水时有所增大,当流量为800m L/min时,其进出口压差是纯水的1.5倍。当换热工质为悬浮液时,换热器的进出口压差随底面加热功率的增大而减小,加热功率为300W时,最高比120W时降低16.3%。(5)相变微胶囊悬浮液与纯水的出口温度皆随入口流量的增加而降低,相同流量下,悬浮液温度低于纯水温度,与纯水出口温度相比最高可降低6.2%。换热器发热面平均温度皆随流量的增大而减小,相变微胶囊悬浮液颗粒浓度为2.5%时,发热面的平均温度比纯水低12.9%。(6)两种运行工质下,换热器传热系数皆随流量的增加而增大,入口流量大于600mL/min时,其上升趋势渐渐变缓。在相同流量下,运行工质为悬浮液时的传热系数比纯水高。
徐爱祥[3](2014)在《冰晶动力学行为与粒径分布演化规律研究》文中进行了进一步梳理发展展冰浆动态蓄能技术是解决电网负荷的供需平衡与太阳能的高效连续开发利用的有效途径。冰浆的生成、存储及应用过程与冰晶粒径及分布密切相关。由于冰晶的微观性及其生成与存储所经历的复杂物理过程,无论是其形成过程与机理,还是在形成与演变过程中的微尺度动力学行为特点与演化规律,都缺乏相关的理论描述和定量描述。因此,本文重点研究冰浆制备与存储过程中冰晶颗粒动力学行为与粒径分布演化规律,为更深层次地揭示冰晶的形成、存储与控制的机理与规律提供理论依据与科学参考。本文首先从微观角度分析了冰晶成核的机理,并对影响成核的影响因素进行讨论;再通过建立冰层生长控制模型,从宏观角度对间接式冰浆制备过程冰层生成进行了研究,并探讨影响冰层生成的主要因素。结果表明:1)接触角与界面粗糙度的增加会降低溶液临界成核能;添加剂能够增加溶液内部临界成核能差,抑制异质成核;临界成核能差随着过冷度的增加而减小;过冷度的增加会减少临界成核能,从而增强异质成核,且过冷度对成核的影响比接触角更为明显。2)冰层生长控制模型计算结果与文献实验结果基本一致,表明模型可用于定量描述间接式冰浆制备冰层生长过程。3)乙二醇(EG)溶液比氯化钠(SC)溶液具有更强的抑制冰层生长的作用,增加添加剂浓度会降低冰层生长厚度,溶液流速过低或过高会破坏冰层形成时生长作用与剥离作用之间的平衡。搭建包含冰浆制备与冰晶图像采集的实验平台,对冰晶粒径分布规律进行实验研究。针对实验过程中发现的冰堵问题,提出间接式冰浆制备系统冰堵判定条件,并进行了实验验证。实验获取了冰晶颗粒图像,采用基于颗粒图像处理技术的数字图像测量方法,研究选取合适的数字图像处理算法,提取冰晶颗粒图像的特征参数。对冰晶颗粒图像的特征参数进行统计,并进行拟合优度检验,结果表明冰晶粒径分布的最优分布函数为Log-Normal分布函数。实验获得了冰晶粒径分布规律,为本文模拟研究中冰晶粒径分布拟合提供了可靠依据。通过冰晶动力学行为非平衡热力学分析,建立了描述冰晶动力学行为与粒径分布演化的数群平衡模型,运用改进有限容积法(IFMV)对模型进行求解,并利用文献中的实验结果对模型进行了验证。结果表明:1)通过算法比较分析发现,IFMV算法能较好的消除方程中对流项的影响,减小了生长动力学行为条件下数值解的失真,而在团聚动力学行为中,两种算法计算结果与分析解基本一致。2)冰晶粒径数量密度分布和平均粒径的模拟结果与实验结果的一致性,验证了模型的可靠性,表明该模型可用于冰晶动力学行为与粒径分布演化问题的分析研究。3)分析指出动力学行为核模型参数、冰晶粒径的初始分布、模型的边界条件、模型中冰晶粒子形状以及载流溶液与外部环境等因素是导致模型误差的主要原因。基于冰晶颗粒数群平衡模型,研究了破碎与团聚两个动力学行为对冰晶存储的影响,阐述了破碎与团聚对冰晶存储的作用机理与规律;再综合考虑冰晶的成核、生长、团聚与破碎等动力学行为,系统研究了添加剂种类与浓度、含冰率与耗损率等外因对破碎率与团聚率、冰晶粒径分布密度及平均粒径的影响。结果表明:1)团聚和破碎动力学行为是影响冰浆存储过程冰晶粒径演化的两个重要因素,两者“作用方向”相反,且破碎与团聚经历从最初的破碎与团聚“均衡作用”发展成团聚“主导”的过程。2)同浓度下,添加剂乙醇与乙二醇对冰晶粒径增长速度抑制效果比氯化钠好;减少溶液的浓度会降低冰晶粒径增长的速度;含冰率越低,冰浆溶液中冰晶粒径增长越慢;耗损率越高,冰浆溶液中冰晶粒径增长越慢。
杜军恒[4](2013)在《冰浆输运过程流动特性研究》文中研究指明冰浆作为一种性能优越的潜热蓄能和输送介质,具有蓄能密度高、传热性能好、流动性和可泵送等优点,在蓄能空调、工业冷却和食品冷藏等领域有极大的应用潜力。但目前仍未规模应用的主要障碍在于冰浆输运、储存过程中受管道系统影响,冰浆流体呈现复杂的流动特征,如分层、聚集等,容易堵塞管道。因此,研究冰浆输运过程中的流动特性具有重要的理论和工程指导意义。本文首先阐述了冰浆的制取方法,并对各种方法的优缺点做了介绍,同时归纳了国内外描述冰浆流动的模型及研究成果,并对离心泵内液固两相流的研究现状做了简要介绍,为冰浆输运特性研究提供一个参考。建立混合物模型来模拟研究冰浆在水平直管,90°弯管及离心泵内的流动状态。通过不同管径水平直管的数值模拟计算,获得了冰浆在直管内的流场,分析了冰浆在管内的流速分布和冰晶颗粒的体积分布;研究了流速、管径、颗粒浓度及冰晶颗粒大小等参数与压降之间的关系。对冰浆在90°弯管内的流动特性进行了数值模拟研究,获得了弯管内冰浆的流场和冰晶颗粒的运动轨迹,探讨了弯管管径、曲率半径及冰浆的流速、浓度参数对弯管内冰浆压降的影响;发现了弯管内二次流现象对冰晶颗粒的运动轨迹产生的影响;提出了一种弯管的改进结构,认为改进的弯管模型能够有效的避免弯管内的二次流现象,改变冰晶颗粒的运动轨迹,降低了冰堵发生的概率;搭建实验台,运用聚乙烯颗粒代替冰浆颗粒,观察其在管内的流动状态,实验结果和模拟结果做了对比分析。重点分析了冰浆流体在离心泵内的速度分布规律,压强分布及速度矢量分布情况,并探讨了流量、冰晶体积分数、颗粒粒径等参数对离心泵内冰晶颗粒浓度分布的影响,同时也给出了不同条件下,冰晶颗粒在离心泵内的运动轨迹,并分析了冰晶颗粒大小和颗粒浓度对离心泵的进出口压差的关系。
李福乐[5](2013)在《基于空气喷射解除过冷的冰浆连续制备系统的研究》文中进行了进一步梳理能源问题是当今世界的三大问题之一,对于人均能源相对贫乏的我国,这一问题尤为突出。中国现在正处于高速发展的时期,对能源的需求与日剧增,而我国建筑能耗在总的能源消费中所占比例最大。建筑主要的耗能点是采暖和空调,而且这两者的耗能具有昼夜差距大的特点。冰蓄冷技术能够实现能源的合理配置,提高电能利用的稳定性,并能适应昼夜电价不同的政策,实现巨大的经济利益。冰浆蓄冷是动态冰蓄冷技术中最新最高效的蓄冷方法,近几年众多学者对这种方法做了大量研究。本文分析研究了冰浆连续制备系统研究现状,重点介绍了过冷法冰浆连续制备系统的工作原理,总结了过冷水法冰浆连续制备系统存在的问题及前人对这些问题的研究成果。根据冰浆制备的基本理论,借鉴前人的研究成果,设计搭建了实验用冰浆连续制备系统,并对该系统在特定工况(水流量52L/min,一次载冷剂流速1.3m/s、温度-8.0℃)下的最大过冷度和稳定过冷度进行了确定,初步研究了扰动对过冷水过冷状态的影响,利用压缩空气喷射过冷水实现了过冷水过冷状态的解除。实验结果表明:(1)一个确定的过冷水冰浆制备系统,当水的流动工况和一次载冷剂的流动工况一定时,过冷水所能达到的最大过冷度为一定值,且小于这一过冷度的过冷水都具有一定的稳定性;(2)扰动可以解除过冷水的过冷状态,不同过冷度下,解除过冷时所需的扰动量不同,过冷度越大,解除过冷时所需的扰动量越小,系统中存在的最大扰动量决定了系统中过冷水所能达到的最大过冷度;(3)压缩空气喷射入过冷水时产生的扰动量可以使过冷水过冷状态解除,不同过冷度下,解除过冷时所需的空气喷射动能不同,过冷度越大,解除过冷时所需的空气喷射动能越小,当过冷度大于1.5℃时,随过冷度的增大,解除过冷时所需的空气喷射动能急剧下降;(4)利用压缩空气解除过冷形成的冰浆为气液固三相均匀混合的高速流体,其中的冰晶粒径很小,约几十微米,且分布非常均匀。在高速流动下,这些冰晶不会在管壁面附着造成冰堵,利用压缩空气解除过冷形成的冰浆因为具有这样的流动特性,可以继续进行换热以提高冰浆的含冰率。基于实验研究的结果,提出了一种基于空气喷射解除过冷的过冷水冰浆连续制备系统。
李叶,刘圣春,饶志明,杨旭凯[6](2012)在《冰浆储存与融化及流动换热特性研究现状及展望》文中提出冰浆具有良好的流动性、传输性以及传热性能,在电力削峰填谷上有着很大的应用前景。文中主要对冰浆制取方式的优劣性进行对比,着重介绍了国内外冰浆储存与融化的研究进展,对冰浆流动换热的动态特性进行分析,并根据研究现状对下一步研究工作进行了展望。
黄勇[7](2012)在《磁性潜热型功能流体的制备与能量传递特性研究》文中提出潜热型功能流体是由相变微胶囊颗粒与传统单相流体构成的一种多相流体,由于相变微胶囊颗粒中的相变材料在发生固-液或液-固相变过程中吸收或释放潜热,它具有-定的储热能力。磁流体是一种具有磁体磁性和液体流动性的功能流体,它的一些热物性参数(如密度、粘度、导热系数等)会随着外磁场的变化而发生改变,因此磁流体是一种“可控”的传热流体,可以用外磁场实现对其流动和热量传递过程的控制。为实现潜热型功能流体的储热与磁流体的可控的有机结合,本文提出了一种全新的功能流体——磁性潜热型功能流体,它由磁性相变微胶囊颗粒与传统的单相流体构成。磁性相变微胶囊颗粒具有与磁性细微颗粒类似的磁性和相变微胶囊的储热能力,因而磁性潜热型功能流体是一种集可控、储热、强化换热功能于一身的新颖的功能流体。本学位论文将从以下几个方面研究磁性潜热型功能流体。(1)磁性相变微胶囊制备以石蜡为芯材,脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂为壳材,纳米铁粒子为磁性材料,用原位聚合法制备了磁性相变微胶囊。采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和电感耦合等离子直读光谱仪(ICP)对样品的热性能、表面形态、磁性能以及微胶囊中纳米铁粒子含量进行了表征和测量。研究了纳米铁粒子的加入对微胶囊的表面形态比饱和磁化强度的影响,对比了两种壳磁性相变微胶囊的表面形貌和强度。磁性相变微胶囊比饱和磁化强度随着纳米铁粒子含量的增加和石蜡用量的减少而增大。与脲醛树脂壳磁性相变微胶囊相比,三聚氰胺改性脲醛树脂壳磁性相变微胶囊具有更好的球形度和更好的强度。(2)磁性潜热型功能流体表观比热容与导热系数测量分别采用差示扫描量热仪和瞬态热线装置对磁性潜热型功能流体的表观比热容和导热系数进行了测量。研究了不同配方的磁性相变微胶囊及微胶囊体积分数下流体的表观比热容和导热系数,探索了外磁场对流体导热系数的影响。不同体积分数磁性潜热型功能流体的导热系数比皆随磁场强度的增大而升高,体积分数愈高导热系数比的增幅愈大。(3)磁性潜热型功能流体对流换热实验研究搭建了以磁性潜热型功能流体为工质的对流回路实验系统,利用永磁体提供外磁场,研究了磁场作用下磁性潜热型功能流体的运行状况。通过对回路中流体和铜管壁面的温度测量,实验探索了永磁体位置、磁性相变微胶囊体积分数、流体质量流量、加热热流密度等因素对磁性潜热型功能流体对流换热特性的影响。在外加非均匀磁场作用范围内,磁场强度越大,磁性潜热型功能流体的对流换热系数也越大。(4)磁性潜热型功能流体对流换热数值模拟在流体动力学、传热学和电磁学的一些重要理论基础上,建立了磁场作用下水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热的宏观数学模型,分析了磁场强度、磁性相变微胶囊体积分数、流体质量流量、加热热流密度等因素对流体对流换热的影响,并揭示了外磁场对磁性潜热型功能流体对流换热的影响机制。磁场对磁性潜热型功能流体的对流换热具有显着的强化作用,强化的原因是磁性相变微胶囊受到磁力作用产生扰动。通过对比壁面温度实验值与计算值,对数学模型和实验系统的合理性进行了相互验证,理论模型可正确地对外加非均匀磁场作用下磁性潜热型功能流体的对流换热特性进行模拟,而实验系统也能较准确地对其对流换热特性进行实验测量。
杨丽媛[8](2012)在《冰浆在管网中的流动及传热分析》文中提出随着社会的发展和进步,冰浆技术开始受到越来越多的关注,冰浆作为载冷剂具有相当大的优势。冰浆是固液两相溶液,不仅流动性好,而且相变潜热大,是一般载冷剂的潜在替代物,具有巨大的发展潜力。冰浆的流动和换热研究是现在冰浆领域的一个十分重要的课题。本文总结了国内外学者在冰浆制取方法、冰浆的管内流动、冰浆的换热特性等方面的研究成果。对冰浆的热物理性质做了归纳和阐述,为分析冰浆的流动和换热特性奠定了一定的基础。冰浆要应用到实际工程中,必须了解冰浆在管网中的流动特性。本文首先归纳了前人的理论研究,之后构造了冰浆在管内流动的数学模型,利用Fluent软件模拟了冰浆在三通管内的流动状态。结合实际观察得到的冰浆在三通管内的流动情况,分析了冰浆在三通处流动产生的高速区和低速区的现象,阐述了冰堵发生的位置和原因。其次,模拟了不同流速、管径、含冰率等因素对三通管处的压力降的影响,认为直角三通导致的支管压降最大,而且直角三通更容易产生冰粒积聚。另一方面,分流器作为空调系统常用的装置,其结构也会影响冰浆的流动和换热。本文对空调末端使用的分流器进行了优化设计,针对实际风机盘管的分流器,增加了导流体的结构,根据模拟结果,找到了最优化尺寸,并加工成型。通过和现有风机盘管分流器进行对比,证明了改进后的分流器能够有效地降低流动阻力,减少冰粒聚集。之后,本文归纳了冰浆在管内传热的特性,总结了分析冰浆换热特性的常用方法,并搭建了冰浆在风机盘管中换热的实验装置。该装置由冰浆制取系统、风机盘管系统、数据采集系统等三个系统构建而成。利用焓差法的原理,对比了冰浆和冷水分别与空气换热的情况。结果显示,冰浆传热系数明显大于冷水,具有很大的潜热量,供冷能力强,具有十分优良的换热性能。当冰浆流量改变时,其换热能力也有所变化。
简夕忠[9](2008)在《二元冰浆流动与传热特性研究》文中认为二元冰浆是一种有效的空调蓄冷和输送冷量的介质,有着广阔的应用前景,而二元冰浆的流动特性和传热性能又是将冰浆介质应用于实际工程的最为重要的基础资料。从20世纪90年代中期开始,国外对二元冰浆流体展开了多角度的研究分析,其中包括对二元冰浆的流态、粘性、流动阻力、换热性能的研究,但是大部分的内容都集中在实验研究上。本文在总结有关二元冰浆的热物性(密度、导热系数、粘度、比热等)的理论和实验研究的基础上,通过建立数学模型、用等效比热模型处理二元冰浆的相变潜热,对定热流条件下水平管道内二元冰浆层流和湍流换热性能进行了研究,考察了流速、含冰率、管径等因素对二元冰浆换热性能的影响。本文还研究了水平管道、垂直管道以及90°弯管内二元冰浆流动状态和流动阻力,分析了压降和管内二元冰浆流动形态的影响因素。另外,从微观角度建立了单个冰晶粒子在静止流体中的传热传质模型,对单一的冰晶粒子的相变过程进行了研究,加深了对二元冰浆的流动换热的理解。结果表明,流速和含冰率是影响管内冰浆换热和流阻的主要因素。随着流速和含冰率的增大,管内冰浆对流换热效果是增强的。随着流速和含冰率的增大,管内冰浆流动阻力增大。在流速和含冰率一定的条件下,流动阻力随管径的增大而减小。
胥凯,卢文强[10](2007)在《气液两相系统非平衡相变过程的定压比热研究》文中指出以空气-水蒸气-水组成的两相流混合物为例,应用两相流及热物理理论,推导了有相变的两相流系统非平衡过程的定压比热计算式,并应用相应的数值模型进行计算,同时与平衡相变过程的结果进行了比较.计算结果表明,在蒸发过程中,初始的流场温度越高,颗粒半径越小,质量分数越大,定压比热变化得越快.比较平衡过程的定压比热,在每一时刻,平衡过程的值要高于非平衡过程.
二、一类潜热型功能液固两相流体的定压比热研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一类潜热型功能液固两相流体的定压比热研究(论文提纲范文)
(1)高效紧凑式相变储热换热器仿真分析与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 相变储热材料的国内外研究现状 |
1.2.2 相变微胶囊国内外研究现状 |
1.2.3 相变储热换热器的国内外研究情况 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 高效紧凑式相变储热换热器设计方案 |
2.1 引言 |
2.2 高效紧凑式相变储热换热器组成部分设计 |
2.2.1 高效紧凑式相变储热换热器的设计要求及数值计算 |
2.2.2 紧凑式相变储热单元设计 |
2.2.3 紧凑式相变储热换热器的流道设计 |
2.2.4 紧凑式相变储热换热器散热设计 |
2.2.5 紧凑式相变储热换热器压损计算 |
2.3 本章小结 |
第3章 高效紧凑式相变储热换热器的仿真分析 |
3.1 引言 |
3.2 紧凑式换热单元的仿真分析 |
3.2.1 紧凑式换热单元的几何模型建立及网格划分 |
3.2.2 换热单元仿真的模型选择及参数设置 |
3.2.3 网格无关性验证 |
3.2.4 换热单元的优化分析 |
3.3 紧凑式相变储热换热器主体部分的仿真分析 |
3.3.1 换热器主体部分几何模型建立及网格划分 |
3.3.2 换热器主体的模型选择及参数设置 |
3.3.3 网格无关性验证 |
3.3.4 高效紧凑式相变储热换热器整体换热性能仿真结果 |
3.4 紧凑式相变储热换热器升温后冷却的仿真分析 |
3.4.1 冷却结构的几何模型及网格划分 |
3.4.2 冷却结构的边界条件及参数设置 |
3.4.3 高效紧凑式相变储热换热器对外散热仿真结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 高效紧凑式相变储热换热器的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 高效紧凑式相变储热换热器实验原理及平台搭建 |
4.2.1 实验原理介绍 |
4.2.2 相变储热单元的制备 |
4.2.3 实验台的搭建 |
4.3 高效紧凑式相变储热换热器实验数据分析 |
4.3.1 实验平台的实验测试步骤 |
4.3.2 紧凑式相变储热换热器的实验结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 实验数据与仿真数据对比分析 |
5.1 引言 |
5.2 紧凑式相变储热换热器工况选择 |
5.3 高效紧凑式相变储热换热器出口温度对比分析 |
5.3.1 相同进口流量时出口温度对比分析 |
5.3.2 变进口流量、变进口温度时出口温度对比分析 |
5.4 高效紧凑式相变储热换热器进出口压差对比分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(2)微通道换热器内相变微胶囊悬浮液对流传热特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 本课题国内外研究现状 |
1.2.1 相变微胶囊及其悬浮液 |
1.2.2 相变微胶囊悬浮液在单通道内流动与传热 |
1.2.3 相变微胶囊悬浮液在换热器内流动与传热 |
1.3 本课题研究目的、内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容及目的 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 创新点及特色 |
第二章 相变微胶囊及其悬浮液的热物理性质 |
2.1 相变微胶囊颗粒 |
2.1.1 相变微胶囊颗粒的外观图像 |
2.1.2 相变微胶囊颗粒的粒径 |
2.1.3 相变微胶囊颗粒的DSC热分析 |
2.1.4 相变微胶囊颗粒的TG测试 |
2.2 相变微胶囊悬浮液的制备 |
2.3 相变微胶囊及其悬浮液的热物理参数 |
2.3.1 相变微胶囊及其悬浮液的密度 |
2.3.2 相变微胶囊及其悬浮液的比热 |
2.3.3 相变微胶囊悬浮液的黏度 |
2.3.4 相变微胶囊及其悬浮液的导热系数 |
2.4 本章小结 |
第三章 悬浮液在微通道换热器中对流传热特性数值模拟 |
3.1 物理模型 |
3.2 数学模型 |
3.2.1 流体相控制方程 |
3.2.2 颗粒相控制方程 |
3.2.3 流体与颗粒间作用 |
3.2.4 双向耦合 |
3.3 数值求解 |
3.3.1 网格划分 |
3.3.2 模型有效性检验 |
3.4 数值模拟结果与讨论 |
3.4.1 不同结构换热器性能 |
3.4.2 悬浮液在换热器中对流传热特性 |
3.5 本章小结 |
第四章 实验系统的设计 |
4.1 实验系统的设计 |
4.1.1 实验装置 |
4.1.2 实验段 |
4.2 实验系统其他装置的设计 |
4.2.1 蠕动泵 |
4.2.2 脉动抑制器 |
4.2.3 储液罐的设计 |
4.2.4 测试段设计 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 控制测量系统 |
4.3.2 压力测量 |
4.3.3 流量测量 |
4.3.4 温度测量 |
4.3.5 数据采集与记录 |
4.4 误差分析 |
4.4.1 实验系统误差分析 |
4.4.2 实验段热平衡分析 |
4.5 实验结果分析 |
4.5.1 悬浮液与纯水阻力特性 |
4.5.2 悬浮液与纯水传热特性 |
4.5.3 悬浮液在不同热流密度下阻力特性 |
4.5.4 悬浮液在不同热流密度下传热特性 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间主要成果 |
致谢 |
(3)冰晶动力学行为与粒径分布演化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 研究意义 |
1.1.2 课题提出 |
1.2 冰浆动态蓄能国内外研究现状 |
1.2.1 冰浆制取研究现状 |
1.2.2 冰浆流动与传热特性研究 |
1.2.3 冰浆存储研究现状 |
1.3 数群平衡模型研究现状 |
1.3.1 数群平衡方程的数值方法 |
1.3.2 动力学行为核模型 |
1.3.3 数群平衡模型的应用 |
1.4 研究内容与研究方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
第2章 冰晶成核与生长动力学研究 |
2.1 引言 |
2.2 冰晶成核机理分析 |
2.2.1 成核的判定 |
2.2.2 同质成核 |
2.2.3 异质成核 |
2.3 冰晶成核的影响因素分析 |
2.3.1 接触面对冰晶成核的影响 |
2.3.2 添加剂对冰晶成核的影响 |
2.3.3 过冷度对冰晶成核位置的影响 |
2.4 冰层生长动力学研究 |
2.4.1 冰层生长控制模型 |
2.4.2 模型验证 |
2.5 冰层厚度变化的影响因素分析 |
2.5.1 添加剂的影响 |
2.5.2 流速的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 冰晶粒径分布实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验系统 |
3.2.1 冰浆制备系统 |
3.2.2 图像采集系统 |
3.3 冰堵判定条件及实验验证 |
3.3.1 冰晶分离条件 |
3.3.2 冰层厚度平衡条件 |
3.3.3 冰堵判定条件的实验验证 |
3.4 冰晶图像参数提取算法研究 |
3.4.1 图像预处理 |
3.4.2 图像二值化 |
3.4.3 图像填充及边缘检测 |
3.4.4 冰晶粒子特征参数提取 |
3.5 冰晶粒径分布规律研究 |
3.5.1 经验分布函数 |
3.5.2 拟合优度检验 |
3.6 本章小结 |
第4章 冰晶颗粒数群平衡模型建立与验证 |
4.1 引言 |
4.2 冰浆存储冰晶动力学行为与机理分析 |
4.2.1 冰浆存储非平衡热力学分析 |
4.2.2 冰晶动力学行为与特点 |
4.3 冰晶颗粒数群平衡模型建立 |
4.3.1 控制方程 |
4.3.2 冰晶动力学核模型 |
4.4 初始条件与边界条件研究 |
4.4.1 初始条件 |
4.4.2 边界条件 |
4.5 数值方法研究 |
4.5.1 区域离散 |
4.5.2 数学变换 |
4.5.3 方程的离散 |
4.5.4 IFMV算法程序验证 |
4.6 模型验证及误差分析 |
4.6.1 模型验证 |
4.6.2 误差分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 冰晶存储过程动力学演化影响因素研究 |
5.1 引言 |
5.2 动力学行为对冰晶演化的影响分析 |
5.2.1 模拟条件 |
5.2.2 纯破碎作用 |
5.2.3 纯团聚作用 |
5.2.4 团聚和破碎共同作用 |
5.3 添加剂在冰浆存储中的作用研究 |
5.3.1 冰浆热物性分析 |
5.3.2 添加剂对破碎率与团聚率的影响 |
5.3.3 添加剂对冰晶粒径数量密度分布的影响 |
5.3.4 添加剂对冰晶平均粒径的影响 |
5.4 含冰率与耗损率对冰晶存储的影响分析 |
5.4.1 含冰率的影响 |
5.4.2 耗损率的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
(4)冰浆输运过程流动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 冰浆的流动特性研究 |
1.2.2 冰浆的储存与输运 |
1.2.3 离心泵内液固两相流的研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
第2章 数学模型 |
2.1 流变模型和流态 |
2.2 压降 |
2.3 建立混合物模型 |
2.3.1 控制方程 |
2.3.2 湍流模型 |
2.3.3 离散格式和欠松弛因子 |
2.3.4 压力与速度耦合方程的求解 |
2.4 本章小结 |
第3章 水平直管和 90°弯管冰浆流动特性研究 |
3.1 水平直管冰浆流动特性研究 |
3.1.1 水平直管物理网格模型 |
3.1.2 冰浆在直管内的流速分布 |
3.1.3 冰浆在管内的体积分布 |
3.1.4 流速和管径与压降之间的关系 |
3.1.5 含冰率和压降之间的关系 |
3.1.6 颗粒尺寸和压降之间的关系 |
3.2 90°弯管冰浆流动特性研究 |
3.2.1 90°弯管物理模型与网格划分 |
3.2.2 速度和含冰率分布规律 |
3.2.3 压降 |
3.2.4 二次流 |
3.2.5 颗粒轨迹 |
3.3 改变弯管模型及其流场的分析 |
3.4 冰浆在管内的流动实验 |
1.实验原理与目的 |
2.实验台的搭建 |
3.实验方法及步骤 |
4.实验结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 离心泵内冰浆流动特性研究 |
4.1 泵的基本参数 |
4.2 三维造型及网格划分 |
4.2.1 三维造型 |
4.2.2 网格划分 |
4.3 泵内流场的求解 |
4.4 初始与边界条件 |
4.5 计算结果及分析 |
4.5.1 冰浆流体在离心泵内的速度分布规律 |
4.5.2 冰浆流体在泵内的压强情况 |
4.5.3 速度矢量分布情况 |
4.5.4 离心泵内颗粒浓度分布情况 |
4.5.5 离心泵内冰晶颗粒的运动轨迹 |
4.6 压降分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(5)基于空气喷射解除过冷的冰浆连续制备系统的研究(论文提纲范文)
目录 |
Contents |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 冰浆简介 |
1.3 冰浆的应用 |
1.4 国内外冰浆蓄冷技术的研究进展 |
1.4.1 国内外冰浆制备方法的研究进展 |
1.4.2 冰浆的流动与传热 |
1.4.3 冰浆的传输 |
1.5 本文主要工作 |
第2章 冰晶生成的基本理论 |
2.1 相变的分类 |
2.1.1 按热力学分类 |
2.1.2 按相变方式分类 |
2.1.3 按原子动迁特征分类 |
2.2 相变过程分析 |
2.2.1 扩散形核 |
2.2.2 晶核形状及长大 |
2.2.3 相变驱动力 |
2.3 本章小结 |
第3章 过冷水法冰浆制备系统 |
3.1 过冷水法冰浆制备系统工作原理 |
3.1.1 过冷却器 |
3.1.2 过冷解除的方法 |
3.2 过冷水发生结冰的影响因素 |
3.3 冰粘附理论及冰堵预防措施的研究进展 |
3.4 本章小结 |
第4章 实验系统的搭建及调试 |
4.1 实验原理与目的 |
4.2 实验系统的搭建 |
4.2.1 冷水机组 |
4.2.2 过冷水循环系统 |
4.2.3 温度和压力测量及采集系统 |
4.3 实验方法与步骤 |
第5章 实验结果及分析 |
5.1 最大过冷度和稳定过冷度区间的确定 |
5.1.1 最大过冷度的确定 |
5.1.2 稳定过冷度区间的确定 |
5.2 扰动对过冷状态的影响 |
5.3 空气喷射与过冷解除 |
5.3.1 利用空气喷射解除过冷的提出 |
5.3.2 空气喷射解除过冷的实验及分析 |
5.4 冰浆含冰率与过冷度的关系 |
5.4.1 冰浆含冰率的测定方法 |
5.4.2 利用空气喷射解除过冷时的冰浆含冰率 |
5.5 基于空气喷射解除过冷的冰浆制备系统的开发 |
5.6 本章小结 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
学位论文评闽及答辩情况表 |
(6)冰浆储存与融化及流动换热特性研究现状及展望(论文提纲范文)
1 前言 |
2 冰浆的制取方法 |
3 冰浆的储存与融化研究 |
3.1 冰浆的储存特性 |
(1) 冰晶变化物理机理 |
(2) 冰浆在蓄冰池中储存过程 |
3.2 冰浆的融化特性 |
(1) 冰浆直接融化研究进展 |
(2) 冰浆间接融化的研究进展 |
4 冰浆流动换热的动态特性研究 |
4.1 物性及传热性能研究 |
(1) 物性研究 |
(2) 传热性能研究 |
4.2 流变模型和流态研究 |
4.3 冰浆流体的粘性和流阻研究 |
(1) 冰浆流体粘性研究 |
(2) 冰浆的流阻研究 |
5 结论与展望 |
(7)磁性潜热型功能流体的制备与能量传递特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 本文工作简介 |
2 潜热型功能流体及磁流体介绍 |
2.1 潜热型功能流体简介 |
2.1.1 潜热型功能流体的组成及应用 |
2.1.2 相变材料 |
2.1.3 相变微胶囊 |
2.2 磁流体简介 |
2.2.1 磁流体组成与分类 |
2.2.2 磁流体制备方法 |
2.2.3 磁流体特性及应用 |
2.2.4 磁流体相关磁场理论 |
2.3 本章小结 |
3 磁性相变微胶囊的制备 |
3.1 脲醛树脂壳磁性相变微胶囊制备方法 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验步骤 |
3.1.3 样品表征方法 |
3.1.4 表面形貌分析 |
3.1.5 热性能 |
3.1.6 外加磁场作用下的运动 |
3.1.7 磁性能与纳米铁粒子含量 |
3.1.8 比饱和磁化强度与石蜡用量 |
3.2 三聚氰胺改性脲醛树脂壳磁性相变微胶囊制备方法 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.3 两种壳磁性相变微胶囊比较 |
3.3 纳米铁粒子表面改性 |
3.4 本章小结 |
4 磁性潜热型功能流体热物性 |
4.1 磁性潜热型功能流体制备 |
4.2 流体比热容与导热系数测量方法 |
4.2.1 DSC测比热容 |
4.2.2 瞬态短热线法测流体导热系数 |
4.3 测量结果与讨论 |
4.3.1 微胶囊体积分数与表观比热容 |
4.3.2 石蜡用量与表观比热容 |
4.3.3 纳米铁粒子与用量与导热系数 |
4.3.4 石蜡用量与导热系数 |
4.3.5 微胶囊体积分数与导热系数 |
4.3.6 磁场对流体导热系数的影响 |
4.4 本章小结 |
5 磁性潜热型功能流体对流换热实验研究 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 磁性相变微胶囊 |
5.1.2 磁性潜热型功能流体物性 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验系统 |
5.2.2 测量误差 |
5.2.3 实验结果分析方法与误差分析 |
5.2.4 实验系统有效性验证 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 磁性潜热型功能流体对流换热 |
5.3.2 磁场作用下流体对流换热 |
5.3.3 微胶囊体积分数与流体对流换热 |
5.3.4 质量流量与流体对流换热 |
5.3.5 热流密度与流体对流换热 |
5.4 本章小结 |
6 磁性潜热型功能流体对流换热的数值模拟 |
6.1 磁性潜热型功能流体对流换热数学模型 |
6.1.1 磁性潜热型功能流体动力学方程组 |
6.1.2 磁场求解方法 |
6.1.3 磁性相变微胶囊物性参数的确定 |
6.1.4 磁性相变微胶囊的磁矩 |
6.2 数值计算模型及方法 |
6.2.1 数值计算的模型和边界条件 |
6.2.2 数值计算方法 |
6.3 数值计算结果 |
6.3.1 磁场作用下的磁性潜热型功能流体对流换热 |
6.3.2 微胶囊体积分数对流体对流换热的影响 |
6.3.3 质量流量对流体对流换热的影响 |
6.3.4 热流密度对流体对流换热的影响 |
6.3.5 实验与数值计算 |
6.4 本章小结 |
7 结束语 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 下一步工作展望 |
致谢 |
攻读博士期间发表的相关论文 |
参考文献 |
(8)冰浆在管网中的流动及传热分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
2 冰浆流体的理论基础 |
2.1 过冷法冰晶生成理论 |
2.2 冰浆的热物理性质分析 |
2.3 本章小结 |
3 冰浆流动与压降的研究 |
3.1 冰浆流动特性的综合描述 |
3.2 冰浆管内流动的数学模型 |
3.3 冰浆在三通管内的流动分析 |
3.4 冰浆在分流器内的流动分析 |
3.5 本章小结 |
4 冰浆传热特性的研究 |
4.1 冰浆传热特性的综合描述 |
4.2 冰浆在风机盘管中的换热实验研究 |
4.3 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 进一步工作的建议 |
致谢 |
参考文献 |
(9)二元冰浆流动与传热特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 二元冰浆的制备与储存 |
1.2.2 流变模型和流态研究 |
1.2.3 冰浆流体的粘性和流阻研究 |
1.2.4 热物性及传热特性研究 |
1.3 本文的研究工作 |
第二章 冰浆的热物理性质 |
2.1 凝固点 |
2.2 密度 |
2.3 粘度 |
2.4 导热系数 |
2.5 焓值 |
2.6 比热 |
2.7 屈服应力 |
2.8 本章小结 |
第三章 冰浆传热特性研究 |
3.1 二元冰浆换热的综合描述 |
3.2 水平圆管内冰浆层流换热的数学模型 |
3.2.1 模型的基本假设 |
3.2.2 控制方程及方程无量纲化 |
3.2.3 方程的离散 |
3.2.4 编程求解 |
3.2.5 冰浆流体换热性能结果分析 |
3.3 水平圆管内冰浆湍流换热的数学模型 |
3.3.1 控制方程 |
3.3.2 求解方法 |
3.3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 冰浆流动特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 管内冰浆层流流动特性研究 |
4.2.1 数学模型 |
4.2.1.1 控制方程 |
4.2.1.2 计算方法 |
4.3 冰浆流体的有关参数及分析 |
4.3.1 冰浆流体的流态判别 |
4.3.2 临界沉积速度 |
4.4 管内冰浆湍流流动特性研究 |
4.4.1 冰浆流体湍流流动的数学模型 |
4.4.1.1 颗粒动力学理论 |
4.4.1.2 控制方程 |
4.4.1.3 固-液两相动量交换系数 |
4.4.1.4 固体剪切应力 |
4.4.1.5 湍流模型 |
4.4.2 离散格式与欠松弛因子 |
4.4.3 压力-速度耦合方程的解法 |
4.4.4 管道内冰浆湍流流动的数值模拟 |
4.4.4.1 物理模型及边界条件 |
4.4.4.2 网格划分 |
4.4.4.3 控制方程的离散化及求解过程 |
4.4.4.4 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 冰晶粒子的传热研究 |
5.1 概述 |
5.2 单个冰晶在静止环境中的传热传质研究 |
5.2.1 模型的建立及求解 |
5.2.1.1 控制方程 |
5.2.1.2 边界条件 |
5.2.1.3 方程求解 |
5.2.2 结果与分析 |
5.2.2.1 冰晶的总表面溶解速率G |
5.2.2.2 冰晶颗粒的溶解时间 τ |
5.2.2.3 冰晶融解过热度的计算 |
5.2.2.4 结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)气液两相系统非平衡相变过程的定压比热研究(论文提纲范文)
1 定压比热理论推导 |
2 各物理量对定压比热的影响 |
2.1 计算模型 |
2.2 结果和分析 |
3 结论 |
四、一类潜热型功能液固两相流体的定压比热研究(论文参考文献)
- [1]高效紧凑式相变储热换热器仿真分析与实验研究[D]. 姜天鸣. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [2]微通道换热器内相变微胶囊悬浮液对流传热特性[D]. 吕勇军. 安徽工业大学, 2018(01)
- [3]冰晶动力学行为与粒径分布演化规律研究[D]. 徐爱祥. 中南大学, 2014(12)
- [4]冰浆输运过程流动特性研究[D]. 杜军恒. 河南科技大学, 2013(03)
- [5]基于空气喷射解除过冷的冰浆连续制备系统的研究[D]. 李福乐. 山东大学, 2013(10)
- [6]冰浆储存与融化及流动换热特性研究现状及展望[J]. 李叶,刘圣春,饶志明,杨旭凯. 低温与超导, 2012(11)
- [7]磁性潜热型功能流体的制备与能量传递特性研究[D]. 黄勇. 南京理工大学, 2012(06)
- [8]冰浆在管网中的流动及传热分析[D]. 杨丽媛. 华中科技大学, 2012(07)
- [9]二元冰浆流动与传热特性研究[D]. 简夕忠. 南京航空航天大学, 2008(06)
- [10]气液两相系统非平衡相变过程的定压比热研究[J]. 胥凯,卢文强. 科学通报, 2007(08)