王楠
,
陈俊
,
安青松
,
史琳
工程热物理学报
纳米流体的制备和分散稳定性是纳米流体研究工作的前提。本文利用平衡分子动力学模拟方法,尝试从微观角度研究纳米流体的分散稳定性。以纳米颗粒Cu在液态CO_2中的分散稳定为算例,通过跟踪每个固体分子和液体分子的位置,分别观察了颗粒周围的液体吸附现象和颗粒的团聚现象。通过改变固液分子间的引力和斥力,观察其对颗粒周围液体分子的密度分布和颗粒团聚的影响。模拟结果显示,颗粒周围存在液体吸附层;增加固液间的引力,可以提高颗粒周围吸附液体分子的数目,但不改变液体层厚度;固液间引力的增强还可以有效抑制或延迟团聚的发生。这为纳米颗粒的分散稳定提供了新的思路。
关键词:
分子动力学
,
纳米流体
,
分散稳定
,
团聚
戴晓业
,
安青松
,
骞伟中
,
史琳
工程热物理学报
对于中高温热源,有机朗肯循环是一种高效灵活的能量回收利用方式.但在中高温热源的温度范围内,有机物可能会发生热分解,因此有机工质的热稳定性成为制约工质筛选的首要因素.HFC245fa因为其良好的热力性能和环保性,被认为是有良好应用前景的有机朗肯循环工质.本文主要对HFC245fa的热稳定性和材料相容性进行实验研究.结果表明,HFC245fa的热分解温度在300～320℃之间,且铜和铝对HFC245fa的热分解都有明显的催化作用,同时HFC245fa也会改变部分材料的物理性质,同时在材料表面产生积碳.
关键词:
有机朗肯循环
,
HFC245fa
,
热稳定性
,
材料相容性
马一太
,
安青松
,
李敏霞
,
王红利
工程热物理学报
随着对于CO2膨胀机研究问题的不断深入,相关的一些影响膨胀机效率和稳定性的关键性问题随即被提出,其中膨胀机内部流体的膨胀相变过程是重要的影响因素之一,本文通过对膨胀机的内部改造,添加LED内部光源,嵌入承受高压的石英玻璃视窗,并结合CO2热泵系统以及高速摄影仪图像采集系统,建立了膨胀机内部流动可视化观测试验台,进行了一系列探索试验,捕捉了不同转速下、不同质量流量的多组连续数据图像,基于图像处理技术,获得了一些膨胀相变过程中的相关信息,并结合膨胀机性能曲线研究了相变过程与膨胀角度的变化关系,希望能为以后高效膨胀机开发提供参考依据.
关键词:
CO2
,
PAG润滑油
,
快速降压
,
经典核化理论
,
Kwak模型
,
成核速率
翟慧星
,
安青松
,
史琳
工程热物理学报
地热作为一种在地球上广泛分布的可再生能源,可利用的温度较低.有机朗肯循环ORC是一种有效的利用低温热能发电的途径.对于不同温度的热源,采用合适的工质,可以提高系统的发电效率,因此工质的选择是关键.本文针对170℃,150℃,130℃的热源,构建了适合的五种混合工质,并进行了热力循环、环保性和安全性的计算.结果表明,与纯工质相比,混合工质可以平衡环境、安全以及系统性能等多方面的要求,达到综合最优的效果.
关键词:
地热发电
,
有机朗肯循环
,
混合工质
陈俊
,
史琳
,
安青松
工程热物理学报
本文首先通过采用Green-Kubo自相关函数和平衡法对简单流体Ar的扩散系数、黏度以及导热系数等输运参数进行了分子动力学模拟,发现利用平衡分子动力学模拟方法求解流体输运特性时在一定时长后会出现波动很大的现象,进而对这一现象进行了深入的探讨,发现这是利用分子动力学模拟方法对自相关函数积分求解流体输运热物性时本身就存在的问题.通过研究发现单位时长引入的误差、不同时长统计步数、系统模拟步数、不同系综的采用以及Green-Kubo方程本身都会对最终的结果产生影响;其中影响最大的是单位时长引入的误差.最后还给出了在不同系综和统计步数下黏度和导热系数的模拟值,与实验值吻合较好.
关键词:
Green-Kubo
,
平衡分子动力学
,
导热系数
,
黏度
,
扩散系数
戴晓业
,
安青松
,
史琳
工程热物理学报
有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是一种适合150～350℃中高温热能利用的方式.有机工质的热稳定性是ORC工质选择的重要指标之一.本文主要对三种常用有机工质的热稳定性进行实验探究,获得每种工质在不同温度下的热稳定基础数据.通过实验发现,异丁烷的热分解温度在330～350℃之间,异戊烷的热分解温度在290～310℃之间,HFC245fa的热分解温度在310～330℃之间.
关键词:
有机朗肯循环
,
热稳定性
,
异丁烷
,
异戊烷
,
HFC245fa
安青松
,
马一太
,
田华
工程热物理学报
随着全球气候变暖趋势的问题不断引起重视,人们在不断寻求新的GWP值较小的制冷剂替代物.然而由于气体GWP的相关影响因素太多,前要的数据非常大,因此标准的GWP值计算比较复杂,计算周期也较长.通过对气体宏观特性是某些微观性质的表现这一基本理论的分析,本文基于基团贡献法和几种简单制冷剂分子的标准GWP值,建立了制冷剂分子的GWP估算的基团贡献法计算模型,计算结果能较好地满足制冷剂气体对GWP的估算.同时本文通过对大气平衡态的分析以及对制冷剂气体在大气分解产物的研究,注意到某些气体的分解产物可能还存在较高的GWP值,这些降解产物还可能对环境起着破坏作用,因此提出了新的GWPLCC概念来对这种情况进行分析.
关键词:
GWP
,
基团贡献法
,
CFC
,
HCFC
,
HFC
,
GWPLCC
江海峰
,
安青松
,
史琳
工程热物理学报
HFC32作为HCFC22理想可替代制冷工质之一,由于其和谐兼顾环保安全、节能减排以及市场转轨等诸方面要求,逐渐成为了替代应用研究的热点。本文基于目前国际上的制冷工质材料相容性研究方法,综合考虑HFC32和润滑油热物理性质,建立了一套针对性的材料相容性实验测试方法,实验研究了设定工况下HFC32及润滑油PVE与选定的压缩机密封材料PET和PA的相容性。结果表明：HFC32/PVE与PET和PA,在低水分浓度的润滑油测试条件下,具有较好的相容性。但在高水分浓度的润滑油及高温环境的测试下,PET材料的性能下降幅度要大于PA材料。
关键词:
材料相容性
,
HFC32
,
PVE
,
PET
,
PA
