孙少鹏
,
王宏
,
朱恂
,
汪舒平
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余勇胜
,
廖强
,
石泳
工程热物理学报
喷雾相变冷却具有高热流密度的换热能力,本文通过建立喷雾相变冷却实验系统,以液氨为工质,使用单喷嘴,对冷却面为2.5 cm×1.2 cm的热沉进行了实验研究.结果表明:以氨为工质的喷雾相变冷却具有较高的换热能力;在热流密度达到400 W/cm2时,热沉表面的温度在15℃以下;在实验工况不变时,随喷嘴喷淋高度的降低,临界热流密度值(CHF)增大,最大换热系数可达95000 W/(m2·K).
关键词:
喷雾冷却
,
液氨
,
喷雾高度
,
表面温度
,
高热流密度
谢建
,
朱恂
,
王宏
,
廖强
,
丁玉栋
,
李俊
,
王永忠
工程热物理学报
通过实验研究了液体流动条件下小尺寸矩形槽道底部由微孔注入的气泡生长及运动特性。结合RCD算法与形心提取算法，有效地跟踪了气泡生长及运动轨迹。实验结果表明：气泡的形成过程可分为生长和涌入两个阶段；随着气体流量的增大，后续小气泡的涌入加强，涌入持续时间更长，气泡形成时间增加，等待时间缩短；槽道中小气泡的堆积现象随气体流量的增大而愈加明显。
关键词:
气泡生长
,
小槽道
,
微孔
,
可视化实验
张亮
,
李俊
,
朱恂
,
廖强
,
付乾
,
王永忠
,
叶丁丁
工程热物理学报
本文采用多碘离子(I-3)作为阴极电子受体,实验比较了传统"H"型微生物燃料电池(MFC)和带交指型阴极流场的MFC(IMFC)的性能.结果表明,与"H"型MFC相比,IMFC在启动后具有较高的工作电压和最大功率密度.这主要是由于IMFC具有较小的电池内阻和较佳的传质特性所致.IMFC最大产电功率密度低浓度范围内随阴极电子受体的浓度的增加而增加,几乎不受阴极水力停留时间的影响.
关键词:
多碘离子
,
交指流场
,
微生物燃料电池
,
阴极
何先琰
,
王宏
,
朱恂
,
廖强
,
曹磊
,
林斌
,
林林
工程热物理学报
熔融颗粒相变冷却过程广泛存在于合金材料制造、高温熔渣余热回收和相变材料的储放热等领域.本文研究了铅锡合金熔融颗粒在沉降过程中的风冷相变换热特性和物相演变之间的关联.结果表明:风速越大、下落高度越高、颗粒直径越小,换热系数越大;风速越大、颗粒直径越小,合金过冷度越大;换热系数和合金过冷度越大时,形成的非稳态组织富锡相含量越高,且组织越细小致密.
关键词:
铅锡合金
,
熔融颗粒
,
相变冷却
,
微观结构
王宏
,
余勇胜
,
廖强
,
杨宝海
,
杨强
,
丁玉栋
,
朱恂
工程热物理学报
本文采用气体辅助雾化喷嘴，以液氨为冷却工质，氮气为辅助气体，研究了高热流密度条件下的氨喷雾相变冷却换热特性，分析了气液配比对换热特性的影响，并与液压式喷嘴喷雾相变冷却换热进行了对比。结果表明：气雾喷嘴在气助力作用下其雾化特性得到较大改善，气、液相配比率对喷雾相变冷却换热特性影响较大；气相流量一定时，随着液相流量增加，热表面温度降低，临界热流密度值增大。当实验工况维持不变时，热流密度为280W／cm2时，氮气雾化喷嘴换热系数可达113717W／（m2·K），比液压式提高了69％。
关键词:
喷雾冷却
,
液氨
,
雾化喷嘴
,
换热特性
叶丁丁
,
张彪
,
杨扬
,
周劲
,
李俊
,
朱恂
,
廖强
工程热物理学报
微流体燃料电池去除了质子交换膜,避免了膜退化、水管理等问题,是微型燃料电池领域新的研究热点。本文构建了具有可渗透阳极和空气自呼吸阴极的微流体燃料电池,采用甲酸溶液作为燃料对其性能特性进行了实验研究。结果表明：具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池性能随燃料浓度或流量的增加先升高后下降,随电解液浓度的增加而升高;阳极侧反应产生的CO_2气泡对自呼吸微流体燃料电池的性能和燃料利用率的影响较大,适当提高燃料流量有利于气泡的排除。
关键词:
微流体燃料电池
,
自呼吸
,
可渗透阳极
,
传质
李俊
,
叶丁丁
,
朱恂
,
廖强
,
付乾
,
黄桂兰
工程热物理学报
本文报道了一种能驱动风扇工作的自呼吸式DMFC小型电堆,电堆主要南燃料储罐、膜电极(MEA)、集流体等组成.文中针对影响该电池性能的主要参数,如电堆的活化过程、甲醇浓度等因素进行了研究.同时,本文还对电堆的恒电流放电时的电流曲线特点以及阴极水的生成规律进行了初步考察和探讨.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
传质
,
水迁移
,
电池性能
张芳芳
,
丁玉栋
,
朱恂
,
王宏
,
廖强
,
宋淦
工程热物理学报
设计了CO2降膜吸收反应器,对比了四种工质20％MEA、20％IL、5％IL+15％MEA、10％IL+10％MEA吸收CO2性能.结果表明:工质5％[N1111][Gly]+15％MEA每摩尔胺吸收的CO2量最大,且其CO2吸收能力被完全利用程度高达89.0％.选取5％[N1111][Gly]+ 15％MEA为吸收剂,考察了液体流量,液体温度,气体流量,气体进口CO2浓度对5％[N1111][Gly]+15％MEA吸收剂降膜吸收性能的影响.结果表明:吸收速率随液体流量先增加之后下降,随液体温度、气体流量及气体进口CO2浓度的增加而增加.
关键词:
离子液体
,
乙醇胺
,
降膜吸收
吴睿
,
朱恂
,
廖强
,
王宏
,
丁玉栋
,
李俊
工程热物理学报
本文采用三维孔隙网络模型从孔隙尺度上对质子交换膜燃料电池气体扩散层中水分蒸发的干燥过程进行了模拟,并考虑了阴极流道的影响.计算结果表明毛细力在气体扩散层的干燥过程中起主要作用,气相从阴极流道底部开始,以沿气体扩散层厚度方向侵入为先,直到到达气体扩散层底部,随后气相才向流道肩部水平延伸侵入.蒸发速率随气体扩散层中水饱和度的变化可分为陡降、缓降、持平、再缓降四个阶段.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
气体扩散层
,
干操
,
孔隙网络模型
,
毛细力
邓博文
,
叶丁丁
,
朱恂
,
李俊
,
廖强
,
张彪
工程热物理学报
本文对三维阳极自呼吸微流体燃料电池进行了结构改进,缩短了微通道长度,减小了阴阳极间距,去除了隔离棒,利用阴极附近电解液的快速流动来减轻燃料渗透;研究了该电池的性能特性,考察了电解液浓度、甲酸浓度和反应物流量对电池性能的影响.实验结果表明,该电池性能随电解液及甲酸浓度的升高均先上升后下降,随反应物流量的升高先增加后趋于稳定.当电解液浓度为1.0 mol·L-1、甲酸浓度为0.5 mol·L-1、反应物流量为300μL·min-1时,电池的最高功率密度可达44.6 mW·cm-3,比相同体积、相同阳极有效面积的同类电池提高了107％,电池性能得到有效强化.
关键词:
微流体燃料电池
,
空气阴极
,
三维阳极
,
无隔离棒
