【摘 要】
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基于COMSOL软件建立了水平spiral型地埋管传热三维数值模型,研究了线圈直径、运行模式、土壤类型、地下水渗流以及长期运行工况对其传热特性的影响.结果表明:线圈直径的增大可以提高地埋管总换热量,但会导致单位管长换热量的降低及土壤热影响范围的增大;在以24 h为周期的间歇运行模式下,开启时间越长,地埋管日平均换热量下降幅度越大,水平方向热影响范围越大;从换热性能的角度,岩土最大,黏土最小;但从土壤热影响范围的角度,黏土最小,沙土最大;地下水渗流速度的增加有利于强化地埋管的换热性能,且相对水平方向,竖直方
【机 构】
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扬州大学电气与能源动力工程学院,扬州225127;恒通建设集团有限公司,扬州225009
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基于COMSOL软件建立了水平spiral型地埋管传热三维数值模型,研究了线圈直径、运行模式、土壤类型、地下水渗流以及长期运行工况对其传热特性的影响.结果表明:线圈直径的增大可以提高地埋管总换热量,但会导致单位管长换热量的降低及土壤热影响范围的增大;在以24 h为周期的间歇运行模式下,开启时间越长,地埋管日平均换热量下降幅度越大,水平方向热影响范围越大;从换热性能的角度,岩土最大,黏土最小;但从土壤热影响范围的角度,黏土最小,沙土最大;地下水渗流速度的增加有利于强化地埋管的换热性能,且相对水平方向,竖直方向上的地下水渗流强化换热性能效果更为明显;全年运行工况下,间歇运行比连续运行更有利于土壤温度的恢复,从而可提高水平spiral型地埋管的换热性能,且两种模式在全年运行结束后均不会存在冷热堆积现象.实验验证表明:换热量与土壤过余温度的实验与模拟值吻合较好,其实时误差分别在12.3％、10.4％以内,平均相对误差分别为5.4％、8.1％.
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超临界水气化(SCWG)技术由于其清洁及高效性而具有广阔的应用前景,反应过程中颗粒表面的Stefan流动不可忽略.本文主要开展在雷诺数10～200范围内的不同Stefan流方向以及强度对超临界水绕流固定球形颗粒的曳力以及传热过程影响的研究,同时对颗粒周围的流场以及速度和温度边界层进行了分析,结果表明,随着内向Stefan流强度的增大,曳力系数与努塞尔数均呈现增大的趋势,速度与温度边界层的厚度均呈现减薄的趋势;随着外向Stefan流强度增大,以上结论呈现相反趋势.
基于显微粒子成像测速(Micro-PIV)技术,对微通道内单柱绕流特性展开实验研究,分析了10＜ Re＜ 350范围内不同高度流层的速度场、涡量场及旋涡特性.结果 表明:微尺度绕流现象相比宏观尺度存在滞后,首次出现旋涡的第一临界Re约为10.随着Re的增大,尾流区长度不断增加,旋涡尺度逐渐增大,旋涡中心位置向下游延伸.涡量强度随Re的增加而提高,涡量向下游扩散能力增强,高涡量区变窄.不同高度流层的速度场与涡量场存在差别,体现出三维效应.
直流螺旋管式蒸汽发生器具有结构紧凑和换热系数高等优点,能够进一步提高液态金属反应堆的紧凑性和经济性.此时蒸发器壳侧为液态金属横掠管束流动,而在可查阅文献中专门针对液态金属横掠顺排管束的换热关系式却很有限.本文采用SST k-ω模型和湍流普朗特数模型数值研究了液态铅铋合金横掠顺排管束的流动和换热特征.首先采用前人的实验结果对数值模型进行了验证,模拟结果与努塞尔数实验值偏差小于8％.研究了普朗特数、雷诺数以及管束结构对液态金属横掠顺排管束换热特征的影响.讨论了不同工况下分子热扩散系数和湍流热扩散系数对于换热的
本文在定容燃烧弹上研究了正庚烷与异辛烷在不同掺混比下的压力振荡特性,并分析了燃烧过程中的声压信号和火焰图片的亮度与压力振荡特性的联系.研究表明,随着正庚烷掺混比的增加,压力振荡的强度逐渐增强;同一掺混比下,压力振荡强度随当量比的增加,先增大后减小.实验中声压和火焰亮度的变化趋势与压力相同.最后,利用Ar/He/CO2三种惰性气体替代N2进行实验,证明容弹内的压力振荡是火焰自加速引起的.
为提高铝纳米流体燃料的长期存储稳定性能,制备了大分子长链改性剂改性的纳米铝颗粒,基于沉降法和紫外-可见光光谱分析报道了最优改性剂Span-65,该改性剂可用于改善纳米铝颗粒在高密度碳氢燃料JP-10中的稳定性.通过X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)和同步热分析(TGA/DSC3+)对Span-65包覆的纳米铝颗粒进行结构和性能表征,研究了Span-65包覆层吸附特性,探究了Span-65改性机理.
采用大涡模拟(LES)结合Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)方程研究了波浪前缘对后掠叶片前缘宽频噪声的降噪效果.通过放置于叶片上游的圆柱产生各向异性的湍流,湍流与后掠叶片相互干涉产生宽频噪声.气流流速设置为40m/s,基于叶片弦长和基于圆柱直径的雷诺数约为400000和26000.在该研究中,研究对象为直前缘后掠叶片和波浪前缘后掠叶片.结果表明:当来流为各向异性的湍流时,波浪前缘可以降低叶片干涉噪声,并且在各个远场方位角下均能降低噪声总声压级而不改变其指向性,添加波浪前缘叶片降噪
提高燃煤发电机组的运行灵活性是电力行业的迫切需求,但提高灵活性的措施一般会降低燃煤发电机组的效率.为此,本文针对提高燃煤发电系统灵活性的主要措施之一凝结水节流过程展开研究,建立了凝结水节流系统的动态模型,获得了其动态特性,采用?分析方法研究了不同节流比例下系统蓄?转换特性.结果表明:凝结水节流过程中,效率与灵活性成负相关,节流比例越大,输出功率变化越快,但输出功率总量减小,附加?损失增大.节流比例从20％变为90％时,附加输出能量增量减小117 MJ,附加?损失增加255 MJ.
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本文使用拉格朗日方法,研究了静电喷雾中荷电液滴流场和沉积特性,探讨了不同发射结构、加载电压对粒子速度、喷雾锥角、沉积形貌等参数的影响规律.通过分析不同结构下电场场强分布和粒子受力情况,分析了影响静电喷雾流场形状变化的主要作用机制.结果表明,采用双电极结构可以获得更小的喷雾锥角和更大的粒子平均速度:随着电极电势提高,粒子平均速度加快,喷雾锥角变小,相邻喷雾沉积图案会发生分离.