温娟
,
唐大伟
,
张璟
,
王志成
,
李宴君
工程热物理学报
本文基于计算流体力学软件FLUENT采用大涡模拟方法（LES）及Smagorinsky-lilly亚格子模型，对空冷岛扁平管外翅片空间的流动与换热特性进行了三维瞬态湍流数值模拟。计算结果表明大涡模拟方法能较好地模拟空冷岛扁平管外翅片空间的瞬态流动特性，能够捕获更多的流场细节信息。可得出流场中温度、压力、涡量等各参数的瞬态变化特性以及翅片空间尾流区瞬态三维涡的发展演化过程，更好地预测多尺度湍流。为进一步揭示扁平管温度场和流场的协同关系以及大型空冷系统多尺度输运规律和非线性尺度效应机理打下基础。
关键词:
大涡模拟
,
翅片
,
扁平管
,
瞬态特性
,
直接空冷凝汽器
邱琳
,
郑兴华
,
唐大伟
,
周文斌
,
解思深
工程热物理学报
宏观碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)薄膜的成功制备是发展有机热电材料的一个重要方向.由于CNT薄膜厚度仅为200 nm且多孔、粗糙度大,对其热学特性表征极为困难.本文提出应用3ω技术测量由单壁(Single-walled,SW)CNT薄膜卷曲成的宏观纤维的热导率和热扩散率,讨论了卷曲层数对结果的影响及估算薄膜面向热导率和热扩散率的思路.所研究的两个SWCNT薄膜的面向热导率为3.4 W/(m.K)和2.0 W/(m.K),热扩散率为24 mm2/s和21mm2/s.结果表明SWCNT薄膜将为发展低成本有机热电材料领域做出贡献.
关键词:
碳纳米管纤维
,
碳纳米管薄膜
,
热导率
,
热扩散率
,
谐波法
王照亮
,
梁金国
,
唐大伟
工程热物理学报
建立了测量微细丝表面空气自然对流换热系数3ω法模型。利用3ω法测量了直径为10.6μm水平和垂直方向铂丝表面室温下的空气换热系数。水平和垂直铂丝产生的三次谐波比较接近,结果说明,微尺度下空气的自然对流换热以导热为主,自然对流作用可以忽略。基于3ω线法原理,引入形状因子并提出了微尺度下铂丝表面换热系数的理论计算模型。空气自然对流换热系数远大于大尺度下的值,主要原因是铂丝的面积体积比值大。
关键词:
3ω法
,
自然对流换热
,
导热
,
微细丝
韩鹏
,
唐大伟
,
程光华
,
祝捷
,
赵卫
工程热物理学报
本文应用飞秒激光泵浦-探测技术对金属纳米薄膜微尺度能量输运过程进行了研究.在此系统中,我们采用低能量密度泵浦光进行加热,测量了纳米金膜在一个脉宽为140fs的激光脉冲作用后,其非平衡电子温度在几个皮秒内随时间的变化.分别用一步抛物模型、两步抛物模型以及双相滞模型和实验结果进行了对比.结果表明,实验结果和两步抛物模型数值模拟结果吻合良好.
关键词:
泵浦-探测系统
,
金属纳米薄膜
,
微尺度热输运
胡学功
,
唐大伟
工程热物理学报
利用宽视场体视显微镜、高速摄影仪以及CCD摄像系统对纯蒸发和沸腾换热情形下竖直矩形毛细微槽内液体的特殊干涸行为进行了观察,对液体沿微槽槽道方向的润湿高度进行了观察测量,并对液体沿微槽槽道方向的相变换热特性进行了实验研究.实验结果表明:竖直矩形毛细微槽群是一种高性能的相变换热强化表面,微槽中液体的蒸发与沸腾对干涸点高度的变化有着复杂的影响,热流密度和相变换热系数沿槽道方向的分布不均匀.
关键词:
体视显微镜
,
毛细微槽群
,
干涸
,
相变换热系数
聂雪磊
,
王涛
,
胡学功
,
唐大伟
,
谢宁宁
工程热物理学报
本文运用微槽群复合相变和热电制冷(TEC)技术来实现激光器系统低温下的高热流密度散热.通过对不同工质在不同充液率下的实验研究发现,工质和充液率对系统的运行状况有重要的影响.在选用甲醇作为循环工质,并且在系统充液率为1.5的情况下,系统能够达到所需的散热冷却效果;本文实验分析了冷凝器的工作状况对蒸发器表面温度的影响,提出通过提高TEC制冷片的制冷量和强化铜散热片的散热能力来降低冷凝器的温度,进而降低蒸发器的温度.
关键词:
激光器冷却
,
微槽群
,
热电制冷
邱琳
,
郑兴华
,
苏国萍
,
唐大伟
工程热物理学报
设计并制作了一种适用于3ω技术的独立探头.提出了利用基于这种独立探头的3ω技术进行固体热导率测量的原理和方法.与传统3ω技术相比,基于独立探头的3ω技术具有探测器使用寿命长、不再对样品表面有光滑要求的优势,并且实现了对样品热导率的无损测量.对几种标准样品的热导率进行测试的结果表明,基于独立探头的3ω技术在表征块状固体及几百微米厚晶片的热导率方面有很高的准确性,且在传统3ω技术不适用的材料(如具有多孔结构的样品)的热导率表征方面具有潜在的应用价值.
关键词:
独立探头
,
3ω技术
,
热导率
,
固体
谢宁宁
,
王涛
,
胡学功
,
唐大伟
工程热物理学报
本文是在喷雾条件下，通过红外热成像可视化技术，对矩形毛细微槽群表面以及光滑表面热沉的换热过程进行可视化研究。与传统的接触式测温手段相比，红外热成像技术能直观地反映整个局部范围内的温度分布，对进一步研究各种参数对喷雾冷却换热的影响提供了更好的实验基础。结果表明，随热流密度的增加，发现最先开始出现干涸现象是在热沉表面中心，即喷嘴正下方；在毛细微槽群热沉表面上当出现相变过度时，随着矩形微槽内气泡数量的增加，加热表面的液体温度有所下降；表面中心出现干涸初期，干涸区域的温度剧降，但干涸区域加大时其表面温度上升，换热特性进入临界点。
关键词:
喷雾
,
矩形毛细微槽群表面热沉
,
红外热成像
,
可视化
李玉华
,
占丽媛
,
姜玉雁
,
王刚
,
唐大伟
工程热物理学报
基于求解可压缩流体的N-S方程,分别计算水及R134a两种液相工质在二维空间内的热声波产生及传递过程,分析初始压力及左侧壁温阶跃值对两种工质热声压力波产生的幅值及波传递到右边界后与壁面的热流交换影响情况.结果表明,初始压力对两种工质热声波产生的幅值及与向右边界换热的热流影响不大;压力幅值及右边界传热热流强度随左侧壁温度阶跃值增大而增大;在相同边界条件下,R134a可以产生更大幅值的压力波,并且与右边界换热的热流较大.
关键词:
液相工质
,
热声
,
数值模拟
张春平
,
唐大伟
,
韩鹏
,
祝捷
工程热物理学报
本文以粗糙度为小参数,采用正则摄动法求解了微细圆管内的层流流动.计算结果表明,壁面相对粗糙度和粗糙元的无量纲间距是影响微细通道内部流场的主要因素.壁面相对粗糙度仅影响扰动流函数的峰值但不影响流场受扰区域的大小;而粗糙曲线空间波数对扰动流函数的峰值和扰动区域的大小都有影响.当粗糙度相同增大空间波数时,流函数的扰动峰值和受扰区域都将减小,这为合理设计粗糙元同时抑制摩擦阻力增大提供了理论依据.
关键词:
粗糙度
,
正则摄动
,
微细通道
