林鸿
,
蔡杰
,
冯晓娟
,
段远源
,
张金涛
工程热物理学报
热力学温度是客观世界真实的温度,是制定国际温标的基础.本文针对目前热力学温度测量技术相对滞后于物理学发展、测量周期长和难以实用化的现状,结合量子力学的从头算理论和双圆柱微波谐振方法测量了313 K附近的热力学温度,测量得到的热力学温度值和ITS90国际温标的温度之间的差异为2.40 mK,测量的相对标准不确定度为14×10-6.进一步分析了测量不确定的来源,预期在300～400 K测量热力学温度的相对标准不确定度能达到5×10-6.
关键词:
热力学温度
,
微波谐振
,
双圆柱
闵春华
,
林鸿
,
缑志斌
,
李增耀
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
针对阴极通纯氧气或空气两种情况,实验研究了温度及化学计量比的变化对反应面积为9 cm2、具有平行流场的PEMFC性能的影响.结果表明:升高电池温度可提高PEMFC的性能及极限电流密度;在本实验条件下,为提高电池性能,阴极通纯氧时,阳极化学计量比/阴极化学计量比应高于1.5/3.0,通空气时,两者之值应高于3.0/6.0;相对于阴极通空气的情况,阴极通氧气时电池性能显著提高,故在条件允许的前提下应尽量以纯氧作为氧化气体.
关键词:
质子交换膜燃料电池性能
,
平行流场
,
氧化气体
,
化学计量比
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
利用比容平移修正后的Peng-Robinson状态方程和密度梯度理论建立了简单流体和烷烃的表面张力的理论模型,并提出了适合于这一类纯物质的作用因子通用关联式.对3种简单流体和21种烷烃的表面张力的计算结果表明,利用新的作用因子关联式结合梯度理论模型能在广泛温度范围内高精度地再现纯物质的表面张力,总的平均绝对偏差为0.19 mN·m-1,计算精度可以满足工程应用的需要.
关键词:
表面张力
,
梯度理论
,
PR状态方程
,
简单流体
,
烷烃
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
表面张力是有沸腾和凝结换热计算必不可少的物性参数,目前国际上已商业化使用或提出的潜在的环保工质,大多数为氢氟烃(HFC)混合物,尤其是R22和R502的替代物.本文应用对比态原理和重正化群理论,提出了一种新的HFC类物质混合物表面张力的预估方程,并与国际上现有的预估式进行了比较分析.新预估式可以在广阔的温度范围内较高精度地再现实验数据,计算精度可以满足工程应用的需要.
关键词:
氢氟烃(HFC)
,
混合物
,
表面张力
,
预估方程
闵琪
,
林鸿
,
段远源
,
宋艺新
工程热物理学报
表面张力是非常重要的物性参数之一,特别对于沸腾和凝结换热的计算是必不可少的.但目前的研究成果主要集中于纯物质,对有重要工程应用前景的混合工质研究还很少.本文应用密度梯度理论,结合比容平移后的Peng-Robinson方程建立了混合物的表面张力模型,该模型不含有任何需要表面张力实验数据回归确定的经验可调系数.计算结果表明,本文建立的模型具有很好的通用性和计算精度,能在广泛的温度范围内较好地再现一般流体混合物和含超临界组元混合物的表面张力数据.
关键词:
表面张力
,
密度梯度理论
,
二元混合物
,
状态方程
段远源
,
林鸿
,
张庆麟
,
张秋芳
工程热物理学报
目前国际上已商业化使用或提出的潜在的环保工质,大多数为氢氟烃(HFC)混合物,利用状态方程描述混合工质热力性质时,交互作用系数是重要参数之一.本文应用Peng-Robinson状态方程对多种HFC二元混合物的气液相平衡(vapor-liquid equilibrium,VLE)实验数据进行了回归,得到了相应混合物的交互作用系数.提出了交互作用系数新关联式,结果表明所得到的交互作用系数能很好的应用于描述HFC混合物气液相平衡性质,计算精度可以满足工程应用的需要.
关键词:
氢氟烃(HFC)
,
混合物
,
气液相平衡(VLE)
,
二元交互作用系数
,
PR状态方程
冯晓娟
,
许心皓
,
方锦
,
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
高精度的流体热物性实验研究是新工质工程应用的必要基础,也是获取部分基础物理常量的重要途径(如声速法测量玻尔兹曼常数k、通用气体常数R).本文建立了高精度的流体热物性实验系统,包括温度测量和恒温系统、压力测量及真空配气系统,实现了实验系统的自动控制与数据采集.可用温度范围-40～180℃,不确定度为±5 mK;压力范围0～10 MPa,不确定度为±50 Pa(0～130 kPa),±100 Pa(130～3000 kPa),±0.01%(3～10 MPa).进行了HFC-227ea的饱和蒸气压验证性实验,结果表明本系统运行稳定,具有较高测量精度.
关键词:
热物性
,
恒温槽
,
温度/压力测量
,
HFC-227ea
,
饱和蒸气压
冯晓娟
,
刘强
,
周孟夏
,
林鸿
,
段远源
工程热物理学报
研究了圆柱腔体共振频率的测量方法，测试了新建立的声速实验系统，结果显示圆柱共鸣腔具有较高的信噪比，共振频率的测量不确定度小于5×10^-6.采用Ar气（99．999％）标定了声速共鸣腔的有效长度，不确定度为1．8×10^-5。开展了303～333K下CO2的气相声速实验研究，实验结果表明，当实验工质具有较高的纯度（〉99．995％）时，气相声速的测量精度优于0．01％。
关键词:
圆柱定程干涉
,
气相声速
,
频率测量
,
CO2
陈黎
,
林鸿
,
曹涛锋
,
陶文铨
工程热物理学报
研究了质子交换膜燃料电池（Proton exchange membranefuel cell，PEMFC）中气体扩散层表面微观结构对液态水在气体通道中运动过程的影响；考虑了三种微观结构：碳纤维交叉分布，碳纤维平行于流动方向分布以及碳纤维垂直于流动方向分布。模拟结果表明碳纤维平行于流动方向分布有利于液滴的排出。研究了空气进口速度以及气体扩散层润湿特性对液滴脱落时间的影响。进口速度越大，气体扩散层接触角越大，液滴脱落时间越短，脱落直径小。
关键词:
气体通道
,
气体扩散层
,
表面微观结构
,
液态水
,
脱落时间
,
脱落直径
段远源
,
张重华
,
林鸿
,
朱明善
工程热物理学报
表面张力是有沸腾和凝结的换热计算必不可少的物性参数,作为制冷剂替代物,HFC和HCFC物质的表面张力数据对于制冷空调设备的设计十分重要.本文应用对比态原理和重正化群理论,提出了一种新的HFC和HCFC物质表面张力的预估方程,可以在广阔的温度范围内高精度地再现实验数据,计算精度可满足工程实际需要,并与国际上现有的关联式进行了比较分析.
关键词:
HFCs
,
HCFCs
,
表面张力
,
制冷剂替代物
,
预估方程
