任效明
,
梁新刚
工程热物理学报
提出一种新的针肋结构,采用直径为0.25 mm的圆柱型针肋,在一定的错排和顺排相结合的优化布置方式下,能获得较高的换热效率.在三维空间上的对流换热模拟表明,铜制的针肋结构的换热系数要高出百叶窗翅片24%～34%,而流阻仅高出10%～16%.总换热量取决于翅片材料的导热性能,导热系数越高,针肋的强化作用约明显.本文提出的针肋翅片结构可以用来制造紧凑性更高的换热器.
关键词:
百叶窗翅片
,
针肋
,
数值模拟
周志强
,
徐向华
,
梁新刚
工程热物理学报
针对微通道冷却和冲击射流冷却方式的不足，设计了一种新的带冲击射流的柱肋结构的通道热沉，通过数值模拟的方式研究其流动特性和换热性能，模拟工况为加热热流密度为400W／cm^2，进口总压从3．5-12．5kPa，出口静压为500Pa，工质为水，热沉的材料为铜，进口温度为300K。模拟计算结果表明，该结构具有较高的换热效果和良好的表面温度均匀性，在进口总压为3．5kPa时，表面的最高温度不超过380K，加热面最高温度和最低温度的差值约为12K；而当进口总压为12．5kPa时，最高温度和温差值分别为368K和约5K。在进口总压为3．5—12．5kPa，所研究结构的热沉的流量为3．03—6．32g/s。
关键词:
冲击射流
,
小通道热沉
,
柱肋结构
,
换热性能
韩茂华
,
梁新刚
工程热物理学报
气体夹层作为散热或绝热机构在微传感器、微驱动器等微器件中是经常出现的.通常认为,气体夹层的导热是微结构表面间热量传递的主要方式,而表面间的热辐射可以忽略不计.本文比较了不同尺度和温度下电介质材料表面间导热和辐射换热的相对强弱,发现当辐射表面间距离只有十几个纳米的时候,辐射换热会大大强于导热.根据不同尺度和温度下导热和辐射相对强弱的不同,对微结构中电介质材料表面间热传递的主要方式进行了划分.
关键词:
微结构
,
气体夹层
,
热辐射
王帅创
,
梁新刚
工程热物理学报
通过求解声子辐射输运方程(EPRT)计算得到了薄膜的面向晶格热导率.在薄膜界面采用与声子波长相关的镜反射率模型,考虑了薄膜的厚度、温度和表面粗糙度等对其热导率的影响.结果表明,界面粗糙度对薄膜热导率的影响很大.减小界面粗糙度,会使得薄膜热导率大大增加.另外,薄膜厚度减小使得热导率峰值对应的温度增加.
关键词:
热导率
,
薄膜
,
表面粗糙度
韩茂华
,
梁新刚
工程热物理学报
近场辐射引起的能量交换可以比远场辐射高若干个数量级.本文计算了SiC和Cu两种球形颗粒的近场辐射换热,发现当颗粒间距非常小时,辐射换热会大大强化.颗粒直径、颗粒间距以及颗粒的介电常数是决定近场辐射换热大小的重要因素,而颗粒温度对近场辐射换热的影响较小.
关键词:
近场辐射
,
球形粒子
,
纳米流体
胡锦昌
,
孙晨
,
徐向华
,
梁新刚
工程热物理学报
本文对直管和螺旋管在不同倾角下的换热特性进行了实验研究和比较,获得了二者随着热流密度和质量流量变化时不同倾角下的平均换热系数.实验结果表明,倾角对直管和螺旋管的平均换热系数的影响都不大,不同倾角下平均换热系数最大差别对于直管约为10%,对于螺旋管则为20%.
关键词:
倾斜角度
,
流动沸腾
,
重力无关
,
蒸汽压缩热泵系统
任建勋
,
姬朝
,
梁新刚
,
过增元
工程热物理学报
运用热量传递和质量传递的相似比拟原理,对载人航天器地面模拟舱内空气的对流换热和对流传质进行了理论分析,对萘升华质-热比拟实验技术用于微重力舱内对流换热地面模拟的可行性进行了讨论.提出了一种工作压力和模型尺寸保持的抑制自然对流的地面模拟技术,并用数值方法对其进行了验证.结果表明,这一技术可用于载人航天器工作舱内对流换热的地面模拟实验.
关键词:
质-热比拟
,
萘升华
,
微重力
,
对流换热
程雪涛
,
梁新刚
工程热物理学报
[火积]理论是针对传热优化发展起来的，并获得了越来越多的应用。本文基于辐射[火积]原理，对空间辐射器散热过程中的散热量分布、发射率分布和散热面积分布问题进行了分析。对于以上三类优化分布问题，理论分析和数值计算均表明，辐射器最小的辐射[火积]耗散和辐射热阻均对应于散热表面均匀的温度场。因此，辐射[火积]原理可用于空间辐射器的温度场均匀化设计。
关键词:
辐射[火积]原理
,
温度场均匀化
,
空间辐射器
史波
,
梁新刚
工程热物理学报
本文用非平衡分子动力学方法计算了超晶格材料内部热流的组成和分布,发现在固体中,热能主要是通过分子间作用力做功的方式传递,此方式在固体中的热流传递中占的比率比液体或气体情况下要大,因此可以忽略动能和势能传递项的贡献.超晶格材料的分子动力学模拟显示,它的界面对切向热流有阻碍作用,热流分布比普通的复合材料不均匀.由此导致超晶格材料平面热导率的降低.本文对于探讨和解释超晶格材料的热特性具有指导意义.
关键词:
超晶格
,
分子动力学
,
热流
崔翰星
,
徐向华
,
梁新刚
,
马寅魏
,
张蒙
工程热物理学报
冷却液的流动与传热性能对发动机工作产生重要影响.本研究以四缸柴油机冷却水套为研究对象,建立了简化几何模型.在对物理模型、边界条件分析的基础上,利用商用软件FLUENT进行流动与传热数值仿真研究,得到冷却水套传热特性参数和流场分布,并据此提出了针对此型发动机冷却水套结构设计的改进建议.
关键词:
柴油机
,
冷却水套
,
数值计算
