杜敏
,
郝英立
工程热物理学报
将直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法与传热传质理论相结合,建立了考虑颗粒碰撞与热质传递过程的气固两相撞击流理论模型.应用所建理论模型计算分析了撞击流内的热质传递过程,以及颗粒预热温度对传递过程的影响.结果表明:利用所建模型对撞击流干燥过程的计算结果合理、正确,该模型能够有效地用于撞击流内传热传质过程的理论分析;撞击流内传递过程的有效体积位于两喷嘴之间区域,且在撞击区内的传递过程得到强化;提高颗粒的预热温度可以有效提高干燥装置的干燥强度.
关键词:
撞击流
,
DSMC方法
,
气固两相流
,
传热传质
刘向东
,
时凯
,
郭雨含
,
鲁进利
,
王淑娟
,
郝英立
工程热物理学报
本文对不同工况下闭式振荡热管内工质流动状态及其传热性能进行了实验研究,分析了流动状态、加热功率及倾斜角之间的相互影响关系.结果表明,随着加热功率的升高及倾斜角在 0°～90°范围内的增大,管内工质循环流动趋势增强,热管的热阻减小,工质的充液量限制了高功率时热管性能的进一步提高;冷热端温差随加热功率的升高呈上升-下降-再上升的变化规律,90°和 70°倾角下冷热端温差的最低值所对应的加热功率分别为100 W及125W.
关键词:
振荡热管
,
流动状态
,
红外热图像
,
倾斜角
,
传热性能
张涛
,
杜敏
,
周宾
,
沈来宏
,
郝英立
工程热物理学报
撞击流干燥（Impinging Stream Drying，ISD）技术是强化相间传热传质和加快颗粒干燥过程的有效方法。通过在自行设计的同轴水平撞击流试验装置上对物料进行的一系列干燥试验，验证了空气温度、颗粒喂料速率、颗粒预热温度等操作参数和撞击距离、撞击室容积等结构参数对干燥性能的影响，获得了同轴撞击流干燥的一般规律，为撞击流在干燥等工业上实际应用提供了试验依据。
关键词:
气固两相流
,
撞击流
,
干燥
郭雨含
,
刘向东
,
王燕
,
郝英立
工程热物理学报
本文采用分子动力学方法,选用Lennard-Jones势函数,对氩分子在SiO2气凝胶骨架结构间空隙中的运动进行了平衡分子动力学模拟(EMD)和非平衡分子动力学模拟(NEMD),分析其能量输运特性.结果表明:在骨架空隙尺寸为15nm条件下,气凝胶内部氩分子的扩散系数仅为同等条件下自由空间内氩分子扩散系数的50.35%,气相分子运动受到极大束缚,导致其绝热性好;在本文研究范围内随着气凝胶内部空隙尺寸的减小,隔热性能增强.
关键词:
SiO2气凝胶
,
超级绝热材料
,
分子动力学
,
导热性能
杜敏
,
郝英立
,
张涛
,
周宾
,
郭宏伟
工程热物理学报
建立了考虑颗粒接触面导热的颗粒碰撞传热模型，相应完善了气固两相撞击流理论模型，并对不同条件的撞击流干燥过程进行了模拟。计算结果与实验结果非常吻合，从而验证了所建模型的正确性。本文还分析了颗粒碰撞传热、加料方式以及喷嘴间距对撞击流干燥性能的影响规律。结果表明：在本文所涉及的撞击流干燥过程中，颗粒碰撞传热对干燥性能的影响并不明显；单边加料时颗粒物料的降水幅度及撞击流装置的干燥强度都明显大于双边加料的工况；喷嘴间距较大时，物料的降水幅度及装置的干燥强度均较大。
关键词:
撞击流
,
碰撞传热
,
修正的DSMC方法
,
理论模型
刘升
,
郝英立
工程热物理学报
本文对气流床煤气化炉内高温合成气和壁面渣层的流动与传热传质过程进行了分析,建立了渣层流动、传热传质和相变数理模型,采用VOF方法对渣层和气体之间自由界面进行追踪,采用射线追踪方法(DTRM)计算辐射换热,采用焓法计算渣层相变,熔融态渣滴在渣层表面的沉积通过源项引入.应用所建立的数学模型对实验室规模的Texaco煤气化炉进行了模拟.结果表明:气化炉壁面换热系数从上到下先增加再减少最后再增加;炉膛温度升高,固态渣层厚度减少;壁面温度升高,固态渣层厚度减少.
关键词:
气流床气化炉
,
熔渣
,
换热
,
相变
刘升
,
郝英立
工程热物理学报
本文对气流床煤气化炉内高温合成气和渣层的流动、换热、相变过程进行了分析,在合理简化和假设的基础上建立了描述渣层流动、热质传递和相变的渣层数理模型.通过对气化炉内气固两相流和化学反应的模拟,得到灰渣颗粒在气化炉壁面的沉积率,进而对所建立的模型应用SIMPLE算法进行了求解,获得了气化炉壁面灰渣流动、传热和相变过程的数值模拟结果.结果表明:壁面温度对渣层厚度的影响较炉膛温度要大得多;当壁面温度不变时,炉膛温度增加,固态渣层厚度减少;炉膛温度不变时,壁面温度降低,固态渣层厚度增加.
关键词:
气流床煤气化炉
,
熔渣
,
厚度
,
相变
郝英立
,
工程热物理学报
本文实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合组成的潜热型功能流体流过等热流圆管时的对流换热特性.相变微胶囊的加入可以显著增强流体与壁面间的对流换热,显著降低壁面温度和流体温度;在融化段对流换热系数呈增加分布,流体和壁面温度各自基本稳定在相应的温度值.强化对流换热的效果主要在融化段,并随流体中相变微胶囊浓度的增大而增强,也随Reynolds数的增大而增强.
关键词:
对流换热
,
潜热型功能流体
,
相变
鲁进利
,
王燕
,
许忠林
,
王淑娟
,
郝英立
工程热物理学报
本文实验研究了去离子水在直径为 1.0～2.0 mm 的细小圆管中的流动阻力特性.通过比较相同直径、不同管长的压差,获得了摩擦因子及局部损失系数随 Re 数变化关系.本文实验条件下,对于不同直径的细小圆管,沿程压降及局部压降随流速变化趋势一致;随着管径减小,摩擦因子也减小,且在层流区和湍流区内均要比常规尺度条件下的小;对于不同直径的细小圆管,局部损失系数随 Re 数变化趋势基本一致,当 Re 数相同时,管径越小,对应的局部损失系数越大;对于直径为 1.0～2.0 mm 的细小圆管,临界雷诺数 Rec=2050～2300.
关键词:
流动特性
,
摩擦因子
,
局部损失
周宾
,
郝英立
,
王式民
工程热物理学报
光学分层显微成像技术(COSM)不仅可用于去除非聚焦层杂散光的影响以及噪声的干扰,而且能复原样本的清晰三维像,将成为提取微流体的三维温度和速度场分布信息的有效工具.本文研究了基于已知点扩展函数的6种COSM成像算法,详细讨论了6种COSM成像算法的原理和实现,构造了三维样本图像和点扩展函数模型,并对复原结果进行了分析.实验结果表明逆滤波、正则逆滤波算法复原效果较好.迭代类算法中的Landweber算法具有速度快,抗噪声干扰能力强的优势,图像的复原质量也较高.
关键词:
微流动
,
光学分层显微成像技术
,
图像复原
,
点扩展函数
