张鸿凌
,
宋耀祖
工程热物理学报
本文提出了一种可用于微细尺度流体温度测量的激光云纹技术.它利用光线穿过两个等节距的光栅产生莫尔条纹的原理,由莫尔条纹的位移量来计算光线穿过热流体时产生的偏转角,从而获得流体的温度场分布.激光云纹技术具有灵敏度高,稳定性好,空间分辨率高等一系列优点,为微尺度传热的实验研究提供了测试方法.本文详细阐述了激光云纹技术的光学原理、实验装置及其所获得的实验结果.
关键词:
云纹偏折法
,
微尺度
,
流场显示
,
温度测量
彭耀
,
陈凤
,
宋耀祖
,
陈民
工程热物理学报
对电场作用下单气泡行为特点的研究有助于分析电场强化沸腾换热的机理.在本文中,利用VOF方法研究了气泡在直流电场下从壁面上升的过程,分析了液相相对介电常数及气液表面张力系数两种物性对单气泡行为的影响.研究发现,随着液相相对介电常数的增大,气泡脱离时间缩短,变形增加,内部对流增强.气液表面张力系数的增加能够延长气泡的脱离时间,但对气泡形态及内部流场的影响较弱.
关键词:
多相流
,
数值模拟
,
电场
,
气泡
杨昆仑
,
宋耀祖
工程热物理学报
计算流动显示(CFI)技术通过利用仿真光测实验中光束的运动规律与光学干涉测量方法的数学模型,并根据计算流体动力学(CFD)的结果,获得仿真的光学干涉图像.本文通过计算机模拟数字散斑干涉中激光光束的运动规律得到了封闭方腔中空气自然对流的CFI光学图像,并将此仿真光学图像与实验得到的图像进行对比,指导实验的进行和自然对流中测试参数的计算.
关键词:
流场显示
,
计算流动显示(CFI)
,
自然对流
,
数字散斑
刘永
,
宋耀祖
工程热物理学报
本文采用M-Z干涉测量的方法,研究了半三角形翼片纵向涡发生器强化换热方案对矩形通道内气体流动换热的影响,获得了安装纵向涡发生器前后对流换热温度场的M-Z干涉图像.通过对实验获得的干涉图像进行分析处理,表明安装纵向涡发生器后,通道内入口段流动的热边界层明显变薄,反映了纵向涡对流动换热的强化作用,验证了将M-Z干涉测量方法应用于纵向涡强化换热研究的可行性.
关键词:
纵向涡
,
强化换热
,
M-Z干涉
,
热边界层
徐进明
,
宋耀祖
,
张冠忠
,
梅毅
工程热物理学报
在对热法磷酸燃烧塔进行余热利用的技术改造过程中,迫切需要了解燃烧塔内的传热特性,并准确地计算出塔内的换热量.本文分析了热法磷酸燃烧塔内的传热特性及其影响因素,提出了热法磷酸燃烧塔内传热特性的工程计算方法,由此可以获得余热回收换热量的计算公式.本文对某燃烧塔进行了实际计算,所获得的磷酸余热回收换热量与实验值的比较,误差在10%以内,满足工程计算的精度要求.这不仅为热法磷酸的余热利用提供了理论指导,而且在实际的磷燃烧塔余热利用的技术改造过程中也具有很强的工程应用价值.
关键词:
热法磷酸
,
余热利用
,
传热计算
陈凤
,
彭耀
,
宋耀祖
,
陈民
工程热物理学报
本文主要研究了直流电场对冷态注入氮气气泡和R113沸腾气泡行为的影响.利用高速摄像机拍摄了冷态注入气泡和热态沸腾气泡在不同场强作用下的实验图像,并对气泡的脱离进行了定量分析.实验结果表明:注入氮气气泡和沸腾气泡沿电场方向显著伸长,其脱离长径比随着场强升高而增大,并且电场对沸腾气泡伸长行为的影响更显著.此外,注入气泡和沸腾气泡的脱离体积随着场强增大都具有减小的趋势,而且注入气泡体积随场强减小的行为更明显.
关键词:
电场强化
,
气泡
,
电场
柳爱国
,
王军荣
,
闵敬春
,
宋耀祖
工程热物理学报
为降低高能量光泵浦下板状激光放大介质内的热效应,提出了复合介质的方案.利用有限元方法,计算并比较了侧面存在强迫对流换热条件下,单一介质与复合介质内的温度分布和热应力分布.分析了复合介质尺寸对介质内最高温度及最大热应力的影响,给出了复合介质的最佳尺寸.
关键词:
高能量光泵浦
,
复合介质
,
热特性
,
有限元计算
冯冬晖
,
张立志
,
宋耀祖
,
闵敬春
工程热物理学报
膜式全热交换器是新风节能型空调系统的重要部件.本文针对膜式全热交换器中的薄膜传湿性能进行了实验研究,在此基础上建立了二维对流扩散传质物理数学模型,并进行了数值模拟与分析,获得了温度、进口湿度、进口体积流量及工作室内下腔空气层高度对出口湿度和湿交换率的影响规律.研究表明,薄膜可以拥有很高的传湿能力,它在全热交换器中的传湿性能优于纸质材料,有望在新风节能空调以及其他相关领域上获得广泛应用.
关键词:
薄膜
,
传湿
,
传湿阻力
,
实验测量
,
数值计算
杨帆
,
任建勋
,
杨昆仑
,
宋耀祖
工程热物理学报
为研究通道内空气热磁对流的流动规律,用数值模拟方法,研究了磁场作用下二维模型水平通道内的流动换热过程,获得了通道内的磁通密度分布和空气温度轴向分布,在此基础上,建立了一维通道内空气热磁对流的数学模型,就温度场和磁场的相对关系对水通道内热磁对流过程的影响进行了数值计算,获得了通道内不同温度场、磁场以及其不同相对位置下的通道空气流量,并讨论了磁极形状对空气流量及其变化的影响.
关键词:
热磁对流
,
通道
,
热磁协同
杨立军
,
任建勋
,
宋耀祖
,
过增元
工程热物理学报
为研究自然对流流动和换热的实质,对重力场中自然对流的驱动力进行了进一步分析,提出了自然对流产生的充分必要条件.以二维封闭方腔内空气自然对流为对象,分别对三种不同的自然对流形式进行了数值模拟.结果表明:只要流体所受体积力为非保守力,即可产生自然对流.这为自然对流的控制提供了一定的理论依据.
关键词:
自然对流
,
非保守力
,
体积力
,
浮升力
