刘鹤
,
李增耀
,
胡子君
,
陶文铨
工程热物理学报
本文基于二氧化硅气凝胶的微观结构特点,运用小球构成的立方阵列单元体纳米孔隙模型,结合固相导热和气相传热的尺度效应,计算得到了一定尺寸范围内材料的等效热导率,分析了材料密度、颗粒接触面积、材料比表面积等因素对材料等效热导率的影响。结果表明：存在使气凝胶等效热导率取最小值的最佳密度;在一定的密度范围内,孔隙率一定时,材料的等效热导率随比表面积的增大而减小;颗粒间接触界面直径与固相颗粒直径的比值越大,等效热导率越低,在该比值一定时,气孔的尺寸和分布成为影响模型等效热导率的关键因素。
关键词:
氧化硅气凝胶
,
等效热导率
,
微尺度效应
谷伟
,
张虎
,
李增耀
,
陶文铨
工程热物理学报
为定量研究多组分系统在多孔介质内传质过程中组分之间的交互作用现象,本文基于Maxwell-Stefan模型对CH_4/Ar/H_2混合气体在单个直孔道内的纯扩散过程和C_2H_6/C_3H_8/N_2混合气体在活性炭上的吸附扩散过程进行了模拟,定量地描述和分析了多组分系统中组分之间在传质过程中的交互作用。研究表明：对于扩散过程,组分之间的交互作用表现为大分子对小分子的拖带;对于吸附过程,这种作用表现为强吸附质能够替代已被吸附在吸附剂表面的弱吸附质;主体扩散为主要的传质形式。
关键词:
多组分系统
,
传质过程
,
Maxwell-Stefan模型
,
多孔介质
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
李光熙
,
陶文铨
,
宇波
,
李增耀
工程热物理学报
采用有限差分法对平板通道内充分发展湍流进行了直接模拟(DNS),ReT=150,网格数64×64×64.得到了湍流脉动速度沿y+分布的等值线图,分析了近壁面脉动特性研究的重要性,为理解湍流物理机制提供数据.获得了雷诺应力的变化、雷诺应力输运方程中各项的平衡关系以及湍动能方程中各项的变化曲线,为进一步评价和改进湍流模式提供依据.
关键词:
DNS
,
湍流
,
脉动特性
,
雷诺应力
魏超
,
刘召军
,
李增耀
,
屈治国
,
陶文铨
工程热物理学报
通过改进太阳罩结构、改变PCB安装形式、设置隔热等方式,对大功率PCB在大空间极限热环境下的散热方式进行了优化和数值模拟.研究结果表明,根据不同发热电子元件的功率及其在PCB上的安装位置及与PCB的连接形式,采用上述措施,可以显著改善散热效果.
关键词:
大功率PCB
,
极限热环境
,
散热
张东升
,
李增耀
,
陶文铨
,
王秋旺
工程热物理学报
本文简单介绍了利用规正变量定义的各种对流项差分格式,给出了利用有限容积法离散粘性对流-扩散问题时的离散方程,其中的对流项采用高阶格式进行离散.以方腔顶盖驱动及圆管突扩区内层流流动考察了各种格式的计算精度与时效.通过对比分析得出:对于常规区域中的流动,QUICK、中心差分(CD)及SMART三种格式的精度与计算时效是比较合理的.
关键词:
规正变量
,
同位网格
,
精度
,
计算时效
姜国宝
,
凌空
,
陈黎
,
张剑飞
,
李增耀
,
陶文铨
工程热物理学报
安注箱是一种在核电站发生事故时向事故设备注射冷却水的先进设备.它对缓解核反应堆冷却水损失事故非常有利.本文在国外已有的新型安注箱设计基础上提出了一个原理性模型进行理论分析和数值模拟,以确认其注水特性.研究表明,对于所研究的原理性模型采用多尺度网格进行数值计算,可以得到能够满足核反应堆实际运行需求的水流量曲线.
关键词:
核电站
,
失水事故
,
安注箱
,
多尺度模拟
,
数值计算
郭剑飞
,
李增耀
,
屈治国
,
冀文涛
,
陶文铨
工程热物理学报
对六根金属泡沫强化管在R134a工质饱和温度分别为35℃和40℃时的凝结传热进行了实验研究,分析了金属泡沫孔密度、厚度等结构参数对凝结传热性能的影响.研究表明:孔密度为130 ppi的强化管凝结传热效果最好,强化倍率最大为光管的3.06倍;金属泡沫材料厚度的增加会导致凝结传热过程恶化.通过对相同孔密度、不同饱和温度和金属泡沫厚度管型管外传热系数与壁面过冷度曲线的分析发现,130 ppi和80 ppi系列管强化传热机理相似,毛细作用比较明显;40 ppi管主要以类似低肋管的结构为强化手段.
关键词:
金属泡沫
,
凝结传热
,
水平管外
李临平
,
吴志根
,
李增耀
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
本文采用有限容积法对50种具有不同孔数及排列方式的240×115×90粘土空心砖进行了当量导热系数的三维数值模拟研究.模拟中考虑了粘土空心砖的孔内表面辐射、孔数及排列方式以及室内外温差对其当量导热系数的影响.模拟结果表明:孔内表面辐射对当量导热系数有不可忽略的作用,孔数及排列方式直接影响当量导热系数的值,存在具有最低当量导热系数的粘土空心砖结构.在该结构下空心砖的当量导热系数几乎不随室内外温差的变化而变.模拟结果对粘土空心砖的结构选型、工程设计及建筑节能具有重要的意义.
关键词:
粘土空心砖
,
数值模拟
,
复合传热
