邵霞
,
潘剑锋
,
薛宏
,
王谦
,
唐爱坤
工程热物理学报
在不同马赫数和努森数条件下,采用DSMC方法对微通道库埃特流动进行直接模拟.结果表明:近壁处速度滑移随着Kn数的增加而增大,增加壁面平移速度将会导致板间的气体温度和压力随之显著增加.在过渡流区,气流速度的增幅受到Kn(努森)层的抑制,在接近自由分子流区后逐渐分布均匀;通道内温度和压力呈现中间高、近壁区域低的分布,在流动趋向自由分子流时,通道内温度和压力分布趋向均匀.
关键词:
微通道
,
库埃特流动
,
DSMC方法
,
模拟
唐爱坤
,
潘剑锋
,
薛宏
,
杨文明
,
邵霞
工程热物理学报
针对平板式微热光电系统，通过合理的分析和计算，给出了系统的一个极限尺寸以及相应的工作性能。研究过程中，系统完整的能量转换单元包括一个燃烧室．两个过滤层、两片光电池以及一个冷却通道，采用实验和计算分析相结合的方法，确定了各个部件的极限尺寸和相互位置，单元三个方向的总体尺寸分别为10mm×8mm×2．5mm。随后通过建立的能量转换计算模型，对该尺寸下单元的各个性能参数进行计算，当氢氧混合气流量为1500mL／min时，具体性能数据为：单元电能输出为3．51w、总效率为1．74％、功率密度达到了17．55W／cm3，这充分论证了平板式微热光电系统充当微机械装置电源的可能性。
关键词:
微热光电系统
,
尺度极限
,
能量转换
,
工作性能
邓军
,
李德桃
,
潘剑锋
,
唐维新
,
杨文明
,
薛宏
工程热物理学报
提出了一种新型的微动力机电系统观念,即微型热光电TPV(thermo photovoltaic)系统.微型燃烧室是微型TPV系统中最重要的部分之一.为了获得较高的能量转换效率,需要使燃烧器壁面四周处于较高且分布均匀的温度状态.尺寸效应对微型燃烧室中的持续燃烧带来了很大的影响.为了分析微型燃烧器中燃烧的可行性和有关影响因素,在不同工况下进行实验.结果表明,在一定的流量和混合比范围内,可以在微型火焰管内维持稳定的燃烧,高温能够在燃烧室四周均匀分布.
关键词:
微型TPV系统
,
火焰管
,
燃烧
潘剑锋
,
吴庆瑞
,
薛宏
,
万彦辉
,
周俊
工程热物理学报
采用催化材料铂加工的微平板燃烧室，与碳化硅材料加工的微平板燃烧室在相同条件下进行了试验对比，分析了不同流量、不同当量比和不同燃烧室尺寸条件下催化燃烧对微燃烧性能的影响。试验结果表明，同样流量下，采用催化燃烧时的外壁面测点温度均比采用无催化的碳化硅燃烧室的高，且温度分布更均匀；不同于无催化的碳化硅燃烧室，铂加工的燃烧室在当量比为1时内部燃烧已经比较充分；催化燃烧能提高微尺度燃烧的稳定性，扩展燃烧极限。
关键词:
微尺度
,
微燃烧室
,
催化
,
微燃烧
范宝伟
,
潘剑锋
,
刘杨先
,
卢青波
,
肖曼
,
薛宏
工程热物理学报
为了研究端面进气转子发动机工作过程中缸内气流的运动规律,建立了可视化转子发动机实验台,利用PIV对发动机内部的流场进行了测试.实验结果显示缸体中心截面上存在逆时针涡流结构,测试区域内的气流整体上呈现沿逆时针方向的运动趋势.同时为了进一步解释实验所发现的现象,在FLUENT软件的基础上通过编程实现了三维网格运动并选择了合理的湍流模型,在与实验数据进行对比的基础上建立了可靠的三维动态模拟模型.通过实验和数值模拟相结合的方法研究获得了转子发动机的三维流动机理.
关键词:
端面进气
,
转子发动机
,
流场
,
PIV
,
三维动态模拟
