张伟
,
徐进良
工程热物理学报
在低质量流速和高热流密度下,对复杂结构微流体芯片中的流动沸腾进行了瞬态流型研究,发现了毫秒级微时间尺度的周期性流型和微通道中的分层流.在单个微通道区域,液膜沿流动方向逐渐增厚且蒸干总是首先发生在其上游区域,而在不同微通道区域间,下游微通道首先蒸干.分析表明,液相弗劳德数(Froude number)较低是微通道中分层流存在的原因.高沸腾数(Boiling number)引起汽液界面较大的剪切应力从而使液体不断向微通道出口处聚集,引起液膜厚度沿流动方向逐渐增厚.
关键词:
MEMS
,
硅基微通道
,
流动沸腾
,
不稳定性
,
分层流
饶文姬
,
赵良举
,
刘朝
,
徐进良
,
张墨耕
工程热物理学报
本文提出用有机朗肯循环同时回收LNG冷能和工业余热,选择乙烷作为工质,对循环进行了详细的热力分析.分析结果表明,随着蒸发压力的升高,循环热效率及做功量都增大;当蒸发器出口温度低于240℃,蒸发压力取值较高时,冷凝器会出现不允许出现的负夹点温差,冷凝器换热不足,换热后不能使LNG达到汽化的最终温度;利用温度低于260℃的工业余热与LNG冷能时,为解决原循环高压力下冷凝器的换热不足问题,需在原循环的基础上增加一个换热器.
关键词:
LNG冷能利用
,
余热利用
,
有机朗肯循环
,
热力分析
,
夹点温差
刘国华
,
徐进良
,
李倩
,
王斌
工程热物理学报
两相流动不稳定性是在各种水力学直径通道内所遇到的复杂现象,这些不稳定性对热能系统可能造成有害影响.本文以丙酮为工质,在微通道入口处设置微汽泡发生器,采用脉冲电压激励产生可控微汽泡,以微汽泡为种子尝试对通道内沸腾不稳定性的控制.实验研究表明,低频种子汽泡热控能够减轻各参数的脉动幅度;高频种子汽泡热控能彻底抑制沸腾不稳定性.本研究结果为解决微通道内沸腾不稳定性提供了一种崭新有效的手段.
关键词:
种子汽泡
,
微通道
,
强化换热
,
沸腾不稳定性
张伟
,
徐进良
工程热物理学报
本文在空气自然冷却条件下,对MEMS硅基并联微通道中蒸汽凝结换热的流型和多通道效应进行了可视化研究,发现在低入口饱和蒸汽压下,通道入口为准静止状态的汽弹、汽弹前端周期性脱离汽泡、通道下游为泡状流;在高入口饱和蒸汽压下,通道内为环状流.汽泡脱离存在单汽丝断裂、双汽丝同步断裂以及双汽丝非同步断裂三种不同模式.汽液界面上表面张力不均匀引起Marangoni对流,使得两侧通道中的汽泡一旦形成,便被推向通道的高温侧.
关键词:
MEMS
,
凝结
,
流型
,
多通道效应
,
Marangoni对流
纪献兵
,
徐进良
工程热物理学报
本文以SDS(十二烷基硫酸钠)为表面活性剂,研究了在不同过冷度下SDS浓度对池沸腾换热的影响.结果表明在低SDS浓度下,沸腾换热在一定热流密度范围内得到显著强化.在不同过冷度下.均存在相应的最佳SDS浓度值,最大换热系数可达纯水的2～4倍.在饱和沸腾状态下,临界热流密度(CHF)随SDS浓度的增加而减小,沸腾曲线呈现三类分歧,且存在"S"型沸腾曲线及较明显的沸腾滞后现象.
关键词:
表面活性剂
,
池沸腾
,
过冷度
,
分歧
赵紫薇
,
薛强
,
纪献兵
,
徐进良
工程热物理学报
本文采用可视化研究方法,在常压下,对浸没在丙酮工质中的多尺度烧结表面与纯铜光表面的沸腾传热特性进行了比较研究.结果表明,与光表面相比多尺度烧结表面核化点密集,产生的汽泡具有数量大、体积小的特点,可以显著降低沸腾起始点所需的过热度,在相同热流密度条件下,具有较好的换热效果.
关键词:
多尺度表面
,
池沸腾
,
烧结
李玉秀
,
苏秋成
,
徐进良
工程热物理学报
针对以低浓度过氧化氢作为液体燃料的硅基微推进器,采用高速可视化手段考察过氧化氢分解形成的气液两相流在微喷嘴扩张段的流动特征.发现流型总体特点是泡状流型阶段和环状流型喷气阶段交替出现.在环状流喷气阶段,微喷嘴扩张段内的气液界面呈现特殊的瓶颈形结构,形成瓶颈形流型结构的微液滴在微喷嘴出口处往复运动,形成单向止回阀效应,使得环状流喷气过程呈现周期性间断的特点.
关键词:
微推进器
,
拉阀尔喷嘴
,
两相流
刘广林
,
徐进良
,
苗政
工程热物理学报
针对低温饱和有机朗肯循环发电系统,以R134a、 R245fa和R423a为有机工质,采用EES软件模拟分析有机朗肯循环发电系统膨胀机入口温度对系统输出功及其他参数的影响,确定低温有机朗肯循环发电系统的最佳工质选择.结果表明:随着膨胀机入口温度的增加,有机朗肯循环发电系统或膨胀机输出功存在最大值,且采用非共沸混合物R423a时系统或膨胀机输出的功最大,比采用R245fa为工质时系统输出功增加14.9％;发电系统有机工质质量流量随膨胀机入口温度的增加呈相反趋势变化,回灌温度则与膨胀机入口温度变化趋势基本一致.
关键词:
有机朗肯循环
,
非共沸混合物
,
地热发电
,
工质
陈听宽
,
徐进良
,
罗毓珊
工程热物理学报
针对核电站小破口失水事故,对锐边直管长径比L/D从1.01到25.61的5种破口型式进行了试验研究,其滞止压力从4.0 MPa到22.0 MPa,入口流体为饱和及过冷水,过冷度从0°C到60°C.采用均相热力学非平衡模型给出了临界流计算方法,根据试验数据给出了临界流压力比及热不平衡数与长径比L/D的关联式.所得临界流的预报值与试验结果符合良好,用于反应堆安全分析计算,可获得更精确的结果.
关键词:
临界流
,
核电站
,
失水事故
,
小破口
刘国华
,
徐进良
,
张伟
工程热物理学报
在低质量流速和高热流密度下,对深度为30μm的微通道内的流动沸腾进行了实验研究,发现了毫秒级周期性喷射流型、液膜的波动及液丝的断裂现象.分析表明,喷射周期的长短与沸腾数(Bo)有关,界面非平衡蒸发导致液丝失稳及液膜波动;微通道宽度方向上的Marangoni效应引起液膜和液丝的收缩、波动及断裂.
关键词:
微通道
,
流动沸腾
,
非平衡蒸发
,
Marangoni效应
