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Journal of Thermal Science

热科学学报

2022年, 第31卷, 第6期　刊出日期：2022-10-25
  

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  • Application of PCM-based Thermal Energy Storage System in Buildings: A State of the Art Review on the Mathematical Modeling Approaches and Experimental Investigations
    ZENG Chao, YUAN Yanping, HAGHIGHAT Fariborz, PANCHABIKESAN Karthik, JOYBARI Mahmood Mastani, CAO Xiaoling, KLIMEŠ Lubomír
    热科学学报. 2022, 31(6): 1821-1852. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1650-5
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    这篇综述批判性地分析了关于建筑中相变储能装置及系统蓄放热过程的实验和数学模型的最新进展，包括用于相变储能系统数学建模的商业软件和内置数值计算模型，旨在为用户呈现不同情形下合适的研究方法。具体地，本文详细回顾了软件计算速度、模型简单性、准确性（通过考虑熔化过程中的对流项）和人工神经网络在相变储能系统中的应用进展。同时，本文还整理了基于相变材料的储能装置及系统实验研究现状。分析表明，ANSYS Fluent是分析相变储能装置具体传热现象应用最广泛的软件，而自主开发的简化数学模型更为灵活、更易于用户大规模推广应用。对于复合系统，自主开发的MATLAB，ESP-r、TRNSYS、EnergyPlus中的成熟部件能实现兼容。此外，大多数实验研究都是在实验室规模上进行的，为模型验证提供数据。与此同时，本文提出了未来的研究展望，本篇综述有望助力建立基于建筑用相变储能装置及系统的统一、简化、可视化和准确的仿真平台。
  • Construction and Optimization of Liquefied Natural Gas Regasification Cold Energy Comprehensive Utilization System on Floating Storage Regasification Unit
    YAO Shouguang, WANG Mengdi, YAN Likun, ZHANG Qiang, YE Yong
    热科学学报. 2022, 31(6): 1853-1867. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1597-6
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    本文以近海浮式液化天然气存储及再气化装置(LNG-FSRU)为研究对象，针对其再气化系统中液化天然气（LNG）汽化冷能的高效利用，在已提出的一种纵向三级朗肯循环发电系统的基础上，构建了结合不同的蒸发气（BOG）处理工艺和低品位冷能海水淡化利用的LNG冷能梯级综合利用的新系统方案。通过对比分析纯工质和八种混合工质对新系统性能的影响，筛选出了使系统㶲效率最高的混合工质组合方案，并在此基础上采用遗传算法对该新系统进行了参数优化，得到使LNG冷㶲最大化释放的参数组合。得到的LNG冷能综合利用系统最终性能为净输出功5186kW，㶲效率30.6%。进一步通过对优化后的新系统方案进行技术经济分析，综合考虑系统发电和制淡水的营运收益及投资运维成本，其系统年经济效益为1871万元。
  • Analysis of the Light Concentration Loss of a Fresnel CPV/T System after Dust Accumulation
    ZHAO Ning, YAN Suying, MA Xiaodong, WU Ze, MING Tingzhen, ZHAO Xiaoyan, ZHANG Na
    热科学学报. 2022, 31(6): 1868-1880. https://doi.org/10.1007/s11630-021-1466-8
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    对于室外长期运行的太阳能光伏光热设备，暴露在户外环境特别是如沙尘等极端天气中的聚光镜由于镜面积尘造成了不可忽视的聚光损失，进而造成系统输出性能显著下降。针对该问题，本文基于菲涅尔CPV/T三级聚光系统，依据等效粒径方法及地区灰尘颗粒分布特点，考虑积尘密度、颗粒粒径和颗粒形状等因素，建立了聚光系统光学仿真模型，利用蒙特卡洛射线追踪（MCRT）方法对光线路径及聚光性能进行分析和预测，结果表明：当积尘密度相同时，粒径较小的积尘颗粒对光线偏折和能量密度影响最大；相比其它形状的灰尘颗粒，三角形灰尘颗粒对光学性能影响最严重，当镜面积尘密度达到15 g/m2时，圆形、方形、三角形形状灰尘颗粒对系统造成的聚光损失分别为67.1%，64.4%和69.5%；同时，针对呼和浩特地区地表土壤和自然积尘样本，进行X射线衍射仪（XRD）成分对比分析，并通过人工布尘试验，测试不同积尘密度下聚光镜样片透射率，与仿真结果进行验证，当粒径分别小于50μm和60μm时，平均积尘密度每增加1 g/m2，聚光效率分别降低3.31%和3.26%。该研究为寻找菲涅尔CPV/T系统积尘规律以及高效除尘提供理论依据和试验指导。
  • Performance Analysis of Cooling Wall of Supercritical CO2 Coal-Fired Plants
    WANG Yanjuan, YU Binhui, GAO Shuo, LIU Qibin, XU Jinliang
    热科学学报. 2022, 31(6): 1881-1890. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1526-8
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    超临界二氧化碳（S-CO2）循环可以有效提高燃煤发电系统的效率，针对S-CO2燃煤火力发电系统冷却壁，本文同时开展了实验及模拟研究。综合考虑热应力场的影响，通过质量、动力、能量方程与热应力方程的耦合机理研究，建立了流动-传热-应力多物理场耦合的S-CO2燃煤火力发电系统冷却壁物理模型。借助搭建的S-CO2高温高压实验台的实验数据，进行了模拟与实验的对比分析，模拟结果与实验测量结果均吻合较好，验证了多物理场耦合模型的可行性。探讨了冷却壁直径、质量流量、热流密度、倾斜角度等关键运行参数对冷却壁性能的影响；分析了冷却壁温度场、热应力场及总应变场的分布规律；并与以水蒸汽作为传热工质的水冷壁性能进行了对比研究。由于物性参数差异，以S-CO2作为传热工质的冷却壁温度、温升、周向热应力大小远远高于以水蒸汽作为传热工质时的温度、温升、周向热应力大小；倾角对S-CO2燃煤火力发电系统冷却壁的温度分布影响较小，但压降随着倾角的增加显著增加；增加管径可以同时有效降低冷却壁温度、温升和压降。冷却壁温度随着质量流量的增加而降低，但是压降随质量流量的增加成指数增加。本研究为S-CO2燃煤火力发电系统的设计提供依据。
  • Experimental Testing of Greenhouse-Integrated Vanadium-Titanium Black Ceramic Solar Absorbers
    DING Ding, LIU Chunlu, WANG Qichun, ZHAO Zhibin, XU Jianhua, CAO Shuliang
    热科学学报. 2022, 31(6): 1891-1902. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1571-3
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    作为一种太阳能供热解决方案，低成本、长寿命的钒钛黑瓷太阳能集热板已应用于乡村建设。然而，与其高吸收率（0.93-0.97）的优点相对的，是陶瓷材料较高的发射率（约90%）及低导热能力（1.3 W/mK）。如果没有透明盖板，陶瓷集热板的性能将不能满足行业标准。本文提出了一种假设：在农业大棚中使用时，普通陶瓷集热器的透明盖板可直接由大棚的保温薄膜替代。为了验证此假设，笔者进行了实际项目的测试实验。首先，在中国严寒的新疆塔城地区选取了一座传统大棚进行一定的被动式热工性能提升改造。然后，在大棚内部安装了90 m2的陶瓷集热板、地板盘管及水箱，使大棚建筑整体成为了一套完整的太阳能集热放热系统。该系统可以在缓缓提升室内空气温度（0.9-22.4 ℃）的同时迅速提升土壤温度（15.5-31.2 ℃）。在日太阳辐照量为17 MJ/m2的情况下，系统平均日有用得热量为13.8 MJ，平均集热效率为0.81。此外，该项目较短的回报时间（7年）主要得益于陶瓷材料的低成本以及由于构造层次共享所带来的经济节约（集热器的透明盖板、金属框架、额外保温等）。总之，本研究的主要贡献在于证实了在与农业大棚一体化的钒钛黑瓷集热项目中，集热器的透明盖板可以完全由大棚的保温薄膜替代。
  • Visualization of Boiling Heat Transfer on Copper Surface with Different Wettability
    LIU Dong, LI Yunheng, HU Anjie
    热科学学报. 2022, 31(6): 1903-1913. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1599-4
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    为研究润湿性对核沸腾传热的影响，建立了池沸腾可视化实验平台，采用化学蚀刻法制备铜表面，得到了亲水、疏水、光滑三种类型的铜表面，通过高速摄像仪记录了单个和多个气泡的动力学行为，研究了沸腾换热的机理。实验得到的传热曲线和传热系数(HTC)曲线表明：当沸腾换热接近临界热流密度(CHF)时，HTC仍然持续增大，难以反映高过热度下的换热恶化。为综合评价沸腾换热效率，提出了单位过热度热流增长速率的概念。进一步结合传热曲线和气泡动力学行为，对不同润湿表面沸腾换热特点进行了研究，结果表明: 低热流密度时，表面气泡覆盖传热为主，疏水表面的沸腾换热效率高于亲水表面；随着热流密度的增加，连接大气泡和壁面的蒸汽通道对强化传热起着重要作用；疏水表面的气泡聚合易形成气泡膜，破坏了蒸汽通道，导致HTC明显小于亲水表面，CHF明显低于亲水表面；亲水表面的HTC可达54.85 kW·m-2·K-1，是疏水表面的2.3倍。
  • A Parametric Study on the Effect of Mixing Chamber for Expansion Work Recovery CO2 Ejector
    FENG Xu, ZHANG Zhenying, WU Yuting, TIAN Dingzhu
    热科学学报. 2022, 31(6): 1914-1927. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1606-9
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  • Dynamic Research on Cold Storage Performance of a Standard Radiant Floor Cooling System for Office Buildings in Northern China
    WANG Xiaolong, MAN Yi, ZHANG Lili, ZHANG Wenke, ZHANG Linhua
    热科学学报. 2022, 31(6): 1928-1938. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1538-4
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    由于地板辐射供暖技术在中国北方地区的广泛应用，地板辐射供冷技术近年来发展迅速。本文采用TRNSYS数值模拟的方法研究了冷冻水供水温度和流量对标准地板结构动态蓄冷规律的影响，并用实验实测的方法对模拟结果校验。结果表明：饱和蓄冷时间与冷冻水流量呈二次多项式关系；冷冻水供水温度与饱和蓄冷量呈线性关系；标准地板结构累计蓄冷量按照指数分布随蓄冷时间的增加而增加；地板结构具有快速蓄冷的特点，在前15%的时间内里会积蓄全天蓄冷周期70%以上的储冷量。冷冻水供水温度决定地板蓄冷的“多少”，而冷冻水流量决定蓄冷的“快慢”。本文结论对地板辐射供冷系统的设计及应用具有指导意义。
  • Distribution Characteristics of Transmitted Diffuse Solar Radiation on the Indoor Surface
    YAO Wanxiang, TIAN Wanfeng, SHANG Jiacheng, HE Haiyan, DONG Jiajun, CAO Weixue
    热科学学报. 2022, 31(6): 1939-1947. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1633-6
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    透明围护结构节能潜力巨大，是降低建筑能耗和改善建筑热环境的关键，经透明围护结构透射后的太阳辐射（简称透射太阳辐射）被室内表面多次反射、散射和吸收，对建筑得热影响显著。本文首先通过实验测试采集室内各表面不同进深所接收到的散射辐射，研究透射太阳散射辐射随进深的变化规律，建立了透射太阳散射辐射随进深变化在室内表面的分布函数；其次，对不同季节室内外表面接收到的太阳散射辐射进行连续监测，分析了透射太阳散射辐射随时间的变化规律，构建了透射太阳散射辐射随时间变化在室内表面的分布函数；最后，基于不同天气状况下散射辐射的时空分布特征，研究透射太阳散射辐射随天气的变化规律，并建立了透射太阳散射辐射随天气变化在室内表面的分布函数。本研究得到的不同进深、不同时间和不同天气状况下的透射太阳散射辐射在室内表面的时空分布函数，可补充和完善建筑得热及负荷计算理论，助力建筑能耗的精准化模拟。
  • Thermal Efficiency Optimization of a Ground Source Heat Pump System by Assistant Preheating/Precooling: A Case Study on a Heating-Load Dominated Building
    LUO Jin, ZHANG Qi, PRIESS Anna, ROHN Joachim
    热科学学报. 2022, 31(6): 1948-1958. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1619-4
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    地源热泵系统（GSHPS）连续或间歇方式的运行策略已被广泛研究。在本文中，提出一种新的运行策略，有利于最大限度地提高地源热泵系统的运行效率。在该方法中，建筑物先通过预热/预冷模式进行制冷和供暖，其余的热负荷由热泵 (HP) 模式承担。经过以上两种操作模式的组合运行模式可以充分优化系统性能。本文研究德国纽伦堡一个GSHPS实际案例的热性能，对该系统的HP模式和预热/预冷操作模式的热性能进行了监测计算。该系统通过采用辅助预热/预冷方法进行了优化，根据一年多的监测数据可知，系统冬季和夏季的季节性性能系数（COP）分别为4.12和5.01。结果表明，以上运行模式下的系统COP值高于常规系统的COP值。因此，该策略可以有效地提高地源热泵热性能。
  • Study on Thermal Characteristics of a Novel Glass Curtain Wall System
    FENG Chaoqing, CHEN Xin’ge, WANG Rui, XU Zhao, ZHANG Lizhuang, YAN Suying
    热科学学报. 2022, 31(6): 1959-1969. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1653-2
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    为了解决建筑集成光伏/热系统(BIPV/T)中室内照明与光伏电池发电二者争光的矛盾，提出了一种基于微小透射聚光器的玻璃幕墙系统。这种玻璃幕墙的空气进水温度、室内外温度、辐射强度等运行参数对玻璃幕墙的换热特性有显著影响。采用SoildWorks软件建立三维模型，通过计算流体动力学(CFD)方法对新型玻璃幕墙系统的热特性进行数值计算，并且在冬季工作条件下开展了实际天气下的热特性实验验证。结果表明，该新型玻璃幕墙系统的热效率模拟结果与实验结果吻合较好。采用正交法设计模拟条件，对室内墙体表面获得热量的影响因素进行了显著性分析。随着底部热流密度和空气流速的增加，内壁表面吸热增大。当风速为0.1 m/s时，底面热流由500 W/m2上升到2500 W/m2，内墙热流强度由10.31 W/m2上升到-29.12 W/m2。在典型工况下，新型玻璃幕墙系统比普通玻璃幕墙可降低室内热负荷47.5%。
  • Heat Transfer Model Founded and Regional Suitability Analysis of Photovoltaic Walls with Different Structures
    ZHANG Wenjie, ZHAO Yingbo, LIU Wei, GONG Tongdan, LIU Kangyong
    热科学学报. 2022, 31(6): 1970-1989. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1649-y
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    对不同结构的光伏墙在不同地域的传热性能和适宜性进行了研究，首先针对一维非稳态传热模型应用于多种不同结构光伏幕墙计算时存在的问题，通过对相应墙体在垂直方向上划分出多个一维非稳态传热方程的求解单元，对其中的网格节点分别求解，实现对空气层开口、空气层封闭和无空气层这三种光伏墙及普通墙体等四种结构形式中各部位温度及热流等参数的模拟计算，并结合实验数据对采用此种方法改进后的计算模型的准确性进行了验证；对比分析了不同结构形式的光伏墙体在不同气候条件的地区的适宜性条件，研究结果表明，偏重于通风散热目的的南方地区宜采用空气层开口的光伏墙，偏重于保温隔热目的的北方地区宜采用空气层封闭的光伏墙，而对于过渡地区则应根据环境条件和当地建筑情况综合考虑采取何种形式的光伏墙体。
  • Selective Absorber Coatings and Technological Advancements in Performance Enhancement for Parabolic Trough Solar Collector
    ASAAD YASSEEN Al-Rabeeah, ISTVAN Seres, ISTVAN Farkas
    热科学学报. 2022, 31(6): 1990-2008. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1634-5
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  • Comparison Study of a Novel Tank PV/T Hot Water System and a Heat Pipe PV/T System
    XIE Yujie, SIMBAMBA Mzee Mohamed, CAO Xiaoling, SUN Liangliang, ZHOU Jinzhi, YUAN Yanping
    热科学学报. 2022, 31(6): 2009-2021. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1697-3
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    本文提出了一直新型水箱式光伏光热（PVT）热水系统，并将其与热管式PVT系统进行对比研究。新型水箱式PVT热水系统将光伏电池、吸热板与储热水箱紧密压合在一起，扩大了换热面积，缩短了传热路径。同时，在甘孜地区搭建了新型水箱式PVT热水系统与热管式PVT系统的实验平台，进行为期10天的对比研究。实验结果表明，新型水箱式PVT热水系统的电效率、热效率和总效率分别为：14.3%-15.6%、38.6%-43.8%和53.1%-58.1%，而热管式PVT系统的电效率、热效率和总效率分别为：10.9%-12.2%、39.3%-41.2%和50.5%-53.4%。根据实验结果，拟合出了新型水箱式PVT热水系统和热管式PVT系统的热效率和电校率的截距效率曲线，并进行对比。比较结果表明，新型水箱式PVT热水系统具有更好的热效率和电校率。新型水箱式PVT热水系统的提出，为PVT热水系统的开发提供了一种新的设计思路，有利于PVT热水系统的应用和普及。
  • Homogenization Function of Microchannel on Heat Absorber with Compound Parabolic Concentrator
    WANG Xueqing, WU Haifeng, MA Yusen, WANG Suilin, XU Rongji
    热科学学报. 2022, 31(6): 2022-2031. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1609-6
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    复合抛物聚光面（Compound Parabolic Concentrator, CPC）在太阳能中低温集热领域具有独特的优势，但是由于其聚光特性会在吸热器表面形成非均匀的热流密度，使吸热器表面产生局部高温，甚至使吸热器产生热应力形变。这不仅会降低集热器效率，也会减少吸热器的使用寿命，增加安全隐患。微通道由于尺度效应，具有良好的传热性能。本文将微通扁管作为CPC太阳能集热器的吸热器，基于有限元法的多物理场耦合模型探究了微通道对CPC非均匀聚光的均化作用。首先，利用TracePro建立了CPC光线追踪模型，统计出光子在吸热器表面的落点坐标以及携带的能量，得到吸热器表面热流密度分布。然后使用UDF（user defined functions）将CPC在微通道吸热器表面产生的非均匀热流密度导入Fluent中，分析了微通道吸热器内吸热工质的沿程温度分布，并对出口截面温度不均匀度进行计算。研究发现，微通道可以弱化CPC非均匀热流密度对吸热器的影响。当吸热器表面热流密度不均匀达到2.3时，吸热器出口截面流体温度分布不均匀小于10-3。随着入射角（小于CPC接收半角）的增加，吸热器上表面的热流密度峰值位置会随着入射角增加而向边缘移动，由直射的双峰逐渐变为单峰，导致了更加不均匀的热流密度分布。当聚光比小于5时，吸热器上表面热流密度不均匀度随着聚光比的增加而减小，而吸热器出口截面温度分布不均匀度却变化不大，说明吸热器出口温度分布对于聚光比变化并不敏感。CPC不同截短比对微通道吸热器表面热流密度分布不均匀度、出口截面温度分布不均匀度和吸热器进出口温升均影响较小。微通道吸热器壁厚管径比较大，具有较高的体积换热系数，可以将表面能量通过管壁传导给工质，起到了很好的均化温度分布作用。使用微通道作为CPC的吸热器可以满足集热器稳定运行时的均温要求，为CPC微通道太阳能集热器设计提供了参考。
    • 能源利用
  • Energetic Analysis and Working Fluids Selection for a New Power and Refrigeration Combined Ecological System
    Noureddine TOUJANI, Nahla BOUAZIZ, Lakder KAIROUANI
    热科学学报. 2022, 31(6): 2032-2050. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1645-2
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  • Performance Analysis of an Integrated Supercritical CO2 Recompression/ Absorption Refrigeration/Kalina Cycle Driven by Medium-Temperature Waste Heat
    SU Ruizhi, YU Zeting, WANG Daohan, SUN Bo, SUN Jia’nan
    热科学学报. 2022, 31(6): 2051-2067. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1677-7
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    为了回收中温余热，提出并研究了一种将超临界CO2再压缩循环(SCRC)、氨-水吸收式制冷循环(AARC)和Kalina循环(KC)相结合的新型动力与冷却联产系统。该系统基于能量梯级利用，通过三个子循环同时运行，可以实现余热的充分转化利用。为进一步研究该系统的性能，建立了稳态数学模型。当排气温度为505℃时，设计工况下的热效率和㶲效率分别达到30.74%和61.55%。㶲分析结果表明，㶲破坏主要集中在热回收蒸汽发生器(HRVG)。参数研究表明，压气机入口压力、SCRC压力比、主压气机和涡轮I入口温度以及AARC发电机压力对组合系统的热力学性能和经济性能有显著影响。本研究结果可为系统设计提供指导，以实现中温余热(如燃气轮机、高温燃料电池和内燃机的尾气余热)的高效利用。
  • Evaluation on Cycle Performance of R161 as a Drop-in Replacement for R407C in Small-Scale Air Conditioning Systems
    FANG Yibo, WU Mei, GUO Zhikai, NI Hang, HAN Xiaohong, CHEN Guangming
    热科学学报. 2022, 31(6): 2068-2076. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1678-6
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    本研究认为R161具有优异的环境特性和热力学性能，可以作为R407C在小型空调系统中的直接替代品。为了研究R161在小型空调中的应用潜力，本文比较了R161和R407C在不同工况下的理论和实验循环性能，实验结果与理论结果具有良好的一致性，与采用R407C相比，采用R161时制冷系统的COP高约15%，压缩机功耗低约18%，排气温度低约（0～4）℃。为进一步分析采用R161的制冷系统在节能方面的潜力，基于气象数据和循环性能分析结果，对北京、上海、香港地区如采用R161的小型分体式空调系统年耗电量进行了能耗分析，分析表明，采用R161的系统年耗电量比采用R407C的系统年耗电量可降低约19.5%。总体而言，本文研究结果表明，R161 具有更好的循环性能，且与采用 R407C的现有小型空调系统具有良好的系统兼容性。
  • Theoretical Analyses and Design of a 4 K Gas-Coupled Multi-Bypass Stirling-Type Pulse Tube Cryocooler
    LIU Xuming, YANG Biao, CHEN Liubiao, WANG Junjie, ZHOU Yuan
    热科学学报. 2022, 31(6): 2077-2087. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1684-8
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    气耦合型斯特林脉冲管制冷机具有紧凑结构和简易流程，却很难获取更低的制冷温度。为了突破液氦温度，本文对一台4K气耦合型斯特林脉冲管制冷机开展了研究。主要基于制冷机专业软件SAGE，模拟分析了在系统中使用多路旁通流程对制冷机宏观制冷性能和内在工作特性的影响。计算结果表明，多路旁通具有类似多级气耦合结构的作用，可以通过增大高温段脉冲管内的声功和焓流，产生制冷效应来对低温段的回热器和脉冲管进行预冷。两个多路旁通结构的联合使用可以进一步改善系统的制冷性能，但由于低温段工质气体质量流量的减小和相位分布的急剧恶化，很难真正达到多级气耦合脉冲管制冷机一样的制冷性能。基于分析结果，我们研制的实验样机获得了4.4K的无负荷温度，表明使用气耦合型斯特林脉冲管制冷机获取4K以下制冷温度的可能。
  • Energy and Parameter Analysis of SOFC System for Hydrogen Production from Methane Steam Reforming
    DENG Meilong, LIU Jinyi, ZHANG Xiaosong, LI Jinsong, FU Lirong
    热科学学报. 2022, 31(6): 2088-2110. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1676-8
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    在本文中，提出了一种固体氧化物燃料电池（SOFC）和甲烷蒸汽重整制氢的集成系统。利用COMSOL和Aspen软件对耦合集成系统的数学模型进行了研究，并对集成系统进行了能量分析。该系统通过后燃烧室和换热器对SOFC的余热进行回收再利用，可实现能源的梯级高效利用。通过研究重整器的工作温度、水碳比和SOFC的运行温度对集成系统性能的影响。研究结果表明，随着水碳比和重整器运行温度的提高，集成系统的净输出功率和效率都会提高。当燃料电池运行温度为800℃时，集成系统的输出功率和效率分别达到最大值899.93W和52.52%。提高SOFC的运行温度有助于提高燃料电池的效率，但是对SOFC与甲烷蒸汽重整制氢集成系统的效率是先上升后下降有一个最大值。该集成系统可在优化条件下实现SOFC与甲烷蒸汽重整制氢系统的直接耦合，对耦合系统的实际运行工况具有一定的参考和借鉴意义。
  • Thermochemical Recuperation for Stirling Engines by Diesel Steam Reforming: Thermodynamic Analysis
    LAN Jian, GUO Qianzhen, REN Zhe, LYU Tian, GU Genxiang, HAN Dong
    热科学学报. 2022, 31(6): 2111-2123. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1567-z
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    热化学余热回收是改善斯特林发动机热力性能的一种前瞻性方式。我们基于Aspen HYSYS软件，针对带有热化学余热回收（TCR）重整器的斯特林发动机燃烧器建立仿真模型，开展TCR系统的性能计算，并改变重整温度、燃料分配率、水碳比（S/C）和重整压力以评估它们对重整过程和系统效率的影响。随着重整温度的提高，重整器中的燃料平衡转化率和热回收量逐渐增加。在温度为600℃，燃料分配比为40%时，燃烧器的效率达到最高。随着S/C从1增加到2.5，热回收率和燃烧效率明显增加。结果表明，燃料分配比和S/C的增加会导致重整温度下降，需要外部热量来满足蒸汽重整的热平衡。在给定的重整温度和S/C条件下，提高重整压力会导致燃料平衡转化率和重整反应热的减少。在5MPa重整压力和550℃重整温度条件下，斯特林发动机燃烧器的效率为92.7%，证明热化学余热回收系统可以应用于斯特林发动机的高压运行工况。
  • Numerical Study on Thermoelectric Power Generator in Combustor
    LI Na, WU Peiqin, LU Xing, XU Jinhai, WANG Qiuwang, CHEN Yitung, MA Ting
    热科学学报. 2022, 31(6): 2124-2136. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1662-1
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    微型燃气轮机是一种典型的分布式能源发电系统，其燃烧室内燃烧气体温度可达1000K以上，与冷却空气形成的巨大温差可用于发电。本文对一种微型燃气轮机燃烧室热电发电机进行了研究，首先采用流-热-电多物理场数值模型对燃烧室热电发电机进行了数值模拟，然后分析了安装在火焰管外壁上的翼型涡发生器对综合性能的影响。根据高温大温降运行环境特点，提出了梯级布置强化传热元件的调控手段以提高热电转换效率且保证壁面安全性。数值模拟结果表明，热电发电机达到最大输出功率时的最佳匹配负载约为内阻的1.4倍，采用非均匀排列的翼型涡发生器可使热电转换效率提高80%以上，且平均壁温可以降低35K。
  • Indoor Environment Control Effect Based on Multi-Impeller Air Conditioner
    WANG Jiahao, LIU Xiaomin, TIAN Chenye, WU Liming, XI Guang
    热科学学报. 2022, 31(6): 2137-2154. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1537-5
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    空调是改善室内空气冷热循环和热环境的关键送风装置。本文根据相似理论，以贯流风机为内核送风形式的空调（CFAC）为基础，首次提出了六种不同轴流叶轮数的多叶轮空调（MIAC）。采用数值模拟方法研究了不同多叶轮送风方式对室内气流场和温度场的影响，并通过比较实验结果和数值计算结果，验证了本研究计算模型和方法的有效性。在六种多风轮空调送风方案中，六叶轮空调（SIAC）的送风距离相对较远，室内环境改善效果也较为明显。这是因为SIAC的多个叶轮和出风口相互独立，使出风口气流之间的相互干扰更小，有效地减少了气流之间的摩擦和沿途的损失程度，使整个室内空间的冷热交换更加充分。基于不同叶轮形式空调的室内温度场和风场，采用PMV-PPD方法和样机实验对室内热环境进行了分析。在无风感工况下，SIAC的室内人体的热舒适性优于CFAC。尤其是在地面以上0.6m的水平面，室内热环境改善效果最为明显。在沿室内高度方向上SIAC的温差仅为1.7℃，比CFAC低70%。SIAC左右两侧吹气角为106°，比CFAC高31%。因此，六叶轮模式空调的整体热舒适性较好，对室内环境的控制效果改善明显。
    • 燃烧和反应
  • Micro Morphology of Soot Particles Sampled from High Pressure Jet Flames of Diesel from Direct Coal Liquefaction
    WANG Tengfei, QIAO Xinqi, LI Tie, WU Gang, WANG Xinran
    热科学学报. 2022, 31(6): 2155-2170. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1666-x
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    煤直接液化柴油（DDCL）是一种新型的发动机替代能源。但其烃类组成和理化性质与石化柴油有较大差异。在本研究中，建立了带有碳烟颗粒采样装置的预混合定容燃烧室（CCVC）系统。利用热泳探针和透射电子显微镜（TEM）对喷雾火焰中的碳烟颗粒进行了取样和拍照。基于MATLAB软件开发了一个自动处理程序，用于处理TEM图像并提取碳烟颗粒的微观形貌参数。本文系统地研究了采样位置、喷射压力、环境密度和氧气浓度对碳烟颗粒微观形貌的影响。环境密度是指CVCC中的初始气体密度。结果表明，在喷雾火焰的上游，多种形态和尺寸的碳烟颗粒共存。在火焰中碳烟颗粒从上游到下游的演化过程中，碳烟团聚体的尺寸逐渐减小，而碳烟团聚体的成熟度逐渐增加。随着喷射压力、环境密度和氧气浓度的增加，碳烟团聚体和基元碳烟颗粒的平均尺寸逐渐减小，而碳烟团聚体的分形维数逐渐增大。在相同的燃烧条件和取样位置条件下，煤直接液化柴油生成的碳烟团聚体的平均投影面积、回转半径和基元颗粒直径显著低于石化柴油。煤直接液化柴油生成的碳烟颗粒比石化柴油生成的碳烟颗粒结构致密度更高。
  • Testing Procedure for Laboratory Scale Semi Cryogenic Combustion Chamber of LPRE with Problems Faced and Lessons Learned
    KHAN Taj Wali, QAMAR Ihtzaz
    热科学学报. 2022, 31(6): 2171-2177. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1617-6
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  • Heavy Metal Migration Characteristics of Co-Combustion between Sewage Sludge and High Alkaline Coal on Circulating Fluidized Bed
    LI Yaode, YANG Dong, ZHOU Xihong, DONG Le, SUO Lihui, SUN Wenbo
    热科学学报. 2022, 31(6): 2178-2188. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1695-5
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    通过实验和模拟研究了循环流化床内污泥与高碱煤共燃过程中重金属的迁移特性。温度对重金属的热力学平衡分布和迁移特性起着至关重要的作用。在700℃-1200℃的温度范围内，Hg完全为气态，且Pb、Ni、Cd在气相中的比例也较高。As在系统中以单质为主，Cr在固相中所占比例较大。锌化合物是多种固体物质的混合物。Cu的挥发性不强，当温度超过1700℃时就会变成气态。重金属在气相中的比例随着过量空气系数的增加而降低。在富氧的氛围中，大部分锌和镍转化为氧化物;铅和镉转化为结晶硅酸盐;铜转化为部分铝酸盐;Cr化合物分解生成Cr2O3;这都有利于重金属的凝固和控制。单质Hg被转化为HgCl2，元素As被转化为AsCl3。温度对重金属的挥发率也有很大的影响。温度越高，达到最大挥发性的时间越短。
  • Morphology Structure Evolution and Combustion Reactivity of Bituminous Char at Around Ash Melting Temperature
    ZHANG Yandi, YANG Huan, WANG Bo, H.M. Shahzaib KHAN, DUAN Xiaoli, LIU Yinhe
    热科学学报. 2022, 31(6): 2189-2202. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1686-6
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    在液态排渣炉中，煤焦颗粒被液态渣层捕获前后经历了一系列复杂的结构演变，演化结果对碳转化率具有重要影响。演化结构受到温度波动的影响较大，尤其是在灰熔融温度区间（900-1300℃）内。本文采用固定床研究了灰熔融温度区间内的烟煤焦炭的结构演变规律，并测量了不同温度下煤焦形态、比表面积和矿物成分。实验结果表明，随着温度升高，煤焦表面渗出的灰渣的数量和颗粒尺寸明显增加。气化产生的灰渣比表面积略大于燃烧产生的灰渣比表面积。热解过程中，焦炭中的氯化物残留量降为1%，同时在整个灰熔融温度区间内，Fe、K、Mg和Na的含量明显下降。演化过程中碳与矿物发生反应使得褐硫钙石的衍射强度增加，石英的衍射强度急剧下降。随着热解温度的升高，煤焦的点火温度和燃尽温度升高，燃烧稳定性降低。
  • Application of Response Surface Methodology for Analysis of Reheat Steam Temperatures in a Double Reheat Coal-Fired Boiler 
    ZHANG Jian, XU Wei, ZHANG Zhongxiao, FAN Haojie, WU Xiaojiang, DONG Jiancong
    热科学学报. 2022, 31(6): 2203-2215. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1464-5
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    为了提高二次再热燃煤机组在宽负荷运行时再热蒸汽品质和机组性能，本文结合多种调温方式来调节不同受热面之间的能量分配。基于基本的传热理论对受热面传热进行了热力学计算，分析了不同调温策略对蒸汽温度的影响。考虑到重叠受热面的特殊布置方式，本文使用分室模型来解决重叠受热面难以计算的问题。采用响应面法来分析各温度调节变量对蒸汽温度和锅炉效率的影响，拟合多项式模型，同时预测一次和二次再热蒸汽的温度。结果表明:烟气再循环率对再热汽温的影响比较显著，75%THA工况下工质温度的拟合值与计算值的最大温度偏差为3.85K，二次式模型能够较好地预测宽负荷范围内不同工况下的汽温。与烟气再循环和燃烧器摆角相比，烟气挡板的变化对锅炉效率有显著影响，烟气挡板对再热汽温影响最显著，烟气再循环次之，燃烧器摆角最弱。
  • Carbon Deposition on the Venturi of a Gas Turbine Combustor Using Ethanol-Kerosene Blends
    WANG Xiaofeng, LIN Yuzhen, ZHANG Chi
    热科学学报. 2022, 31(6): 2216-2224. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1628-3
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    本文在燃气轮机燃烧室中研究了乙醇/煤油作为混合燃料工作时，文氏管表面的碳沉积性能。RP-3煤油与乙醇的混合燃料中乙醇的比例按重量计分别为0%、10%、30%和50%。碳沉积试验在3个大气压的单头部燃烧室内进行，每种燃料燃烧一个小时。文氏管作为旋流杯空气雾化喷嘴的部件，其特殊的结构使得测量碳沉积非常困难。本研究通过平面重建的图像处理方法，半定量的评估了文氏管表面的碳沉积量。并使用扫描电镜观察了不同试验燃料下的碳沉积形态和结构。试验结果表明，随着乙醇添加量的增加，文氏管表面碳沉积量减少，碳形态发生显著变化。在纯煤油的情况下，文氏管表面紧密地交织着瘤状体和鳞片石墨。对于其他混合燃料，没有观察到瘤状体，鳞片石墨整齐地堆叠并排列在文氏管表面。这些结果表明，乙醇的加入显著改变了积碳的形态和结构，由于燃料分子结构的变化，积碳机理已经发生变化。
  • Impact of Dual-Volume Helmholtz Dampers on Longitudinal and Azimuthal Thermo-Acoustic Instabilities in an Annular Combustor
    YU Zhijian, YANG Yang
    热科学学报. 2022, 31(6): 2225-2243. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1692-8
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    提出了具有两个谐振频率的双腔体亥姆霍兹共振器，以同步抑制环形燃烧室横纵向热声不稳定性。结合实测的火焰传递函数和建立的共振器阻抗模型，采用亥姆霍兹法数值研究研究了双腔体共振器对环形燃烧室热声不稳定性的影响。此外，还探讨了共振器安装数量和周向布置对燃烧室脉动衰减和模态结构的影响。阻抗管试验表明建立的双腔体共振器阻抗模型与实验吻合良好。数值结果表明，安装4个亥姆霍兹共振器后，纵向和横向模态的速度波动水平有所下降，而加装4个双腔体共振器后，横向模态的速度波动水平进一步下降了约16%。安装共振器后，1阶纵向和横向特征频率分别减小和增大。安装双腔体共振器后，集气腔和燃烧室内的压力波动差异减小，沿周向的横向模态压力波形发生了转变。安装越多的双腔体共振器，横向压力模态分布越均匀。双腔体共振器中引入的特定吸收频带，可有效抑制横向模态，从而减小脉动大小和导致模态演变。共振器沿燃烧室周向以均匀角度布置时，可以达到对脉动的最佳吸收效果。当共振器周向非均匀布置时，两个退化的横向模态之间的对称性被破坏，出现驻立模态。
  • Experiment Study on the High-Temperature Thermal Treatment and Ultra-Low NOx Control of Solid Waste Coal Slime in Circulating Fluidized Bed
    SONG Guoliang, XIAO Yuan, YANG Zhao, YANG Xueting, LYU Qinggang
    热科学学报. 2022, 31(6): 2244-2251. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1644-3
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    煤泥是一种迫切需要被利用的固体废弃物和劣质燃料。本文尝试在循环流化床中对煤泥进行高温热处理，以实现资源化利用。本试验依托0.5 MWth中试试验台，探究了干煤泥在高温热处理过程中的燃烧特性。结果表明，干煤泥能够实现稳定的流态化燃烧，同时当过量空气系数接近1.0时，炉膛温度会更加均匀。煤泥给料位置的变化会导致干煤泥的着火方式发生相应变化，但是自返料器位置给入煤泥则有利于减少NOx排放。此外，本文还尝试通过高温后燃技术进一步控制NOx排放。结果表明高温后燃技术能够在保证燃烧效率的前提下，将NOx排放浓度降至50 mg·Nm-3以下。同时，存在一个大约为0.9的最佳炉内过量空气系数能够使煤泥的NOx排放浓度达到最小值。本文的结论对煤泥高温热处理的工业示范具有良好的参考意义。
  • Simulation on Evaporation and Motion of Atomized Droplets in Spray Dry Flue Gas Desulfurization Tower
    ZHANG Tengfei, TANG Qiang, PU Chao, YAN Yunfei
    热科学学报. 2022, 31(6): 2252-2263. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1612-y
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    喷雾的蒸发和运动对脱硫塔的长期安全高效运行有着至关重要的影响。本文通过运用N-S方程求解两相流模型，利用欧拉-拉格朗日追踪雾滴的方法，研究了入口烟气旋流数、雾滴初始粒径和入口烟气温度三个因素对雾滴蒸发和运动的影响。结果表明，烟气旋流数和雾滴初始直径决定了雾滴在烟气中的穿透长度和雾滴与烟气的混合。随着雾滴直径的增加，雾滴穿透烟气的距离增大。当液滴直径为200 µm且入口涡流数为0.35时，液滴完全穿透了烟气核心区域，所以，该入口旋流数下的最大直径为200 µm。基于0.35的烟气入口旋流数，初始直径为150 µm的液滴完全蒸发时间比50µm液滴长85.5%。入口烟气温度从483 k上升到523 k强化了气液间的换热，喷雾完全蒸发时间减少33.8%，本文结果可用于指导脱硫塔实际操作条件下液滴喷雾蒸发的优化。
    • 传热传质
  • Fluid-Thermal-Mechanical Coupled Analysis and Optimized Design of Printed Circuit Heat Exchanger with Airfoil Fins of S-CO2 Brayton Cycle
    JIANG Tao, LI Mingjia, WANG Wenqi, LI Dong, LIU Zhanbin
    热科学学报. 2022, 31(6): 2264-2280. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1700-z
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    高效、紧凑的印刷电路板式换热器（PCHE）在下一代高温光热、先进核能S-CO2循环发电系统中极具应用前景。然而，高温高压的工作条件要求PCHE在保持良好换热性能的同时，还要保持可靠的机械性能，因此开展PCHE流-热-力耦合特性研究对确保S-CO2循环发电系统的安全、高效运行至关重要。本文构建了翼型PCHE的三维流-固耦合数值模型，分析了不同翼型翅片布置方式下PCHE的热动-换热-应力耦合特性，并对单个翼型翅片的应力分布情况进行了研究，获得了综合考虑流动换热特性和应力分布的较优翼型布置方式。针对翼型翅片两端应力集中导致的高应力问题，提出了直通道和翼型翅片通道相结合（直通道占通道总长度分别为2.56%和5.26%）的优化构型。结果表明，优化后PCHE的流动换热性能与基准结构相差在1.5%以内，但两种优化结构的最大应力分别降至241.33 MPa和237.07 MPa，显著降低了PCHE的应力强度。该结果为设计具有均匀应力分布和较优热工水力性能的翼型PCHE提供了新的见解。
  • Prediction of Equivalent Thermal Conduction Resistance of Printed Circuit Heat Exchangers
    SHI Haoning, CHANG Hongliang, MA Ting, WANG Qiuwang
    热科学学报. 2022, 31(6): 2281-2292. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1675-9
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  • Numerical Investigation on Pool Boiling Mechanism of Hybrid Structures with Metal Foam and Square Column by LBM
    LIU Zhongyi, QIN Jie, WU Ziheng, YUE Sijia, XU Zhiguo
    热科学学报. 2022, 31(6): 2293-2308. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1711-9
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    本文采用格子Boltzmann方法研究了泡沫金属与方柱混合结构的池沸腾传热性能和气泡行为。利用Gong-Cheng 的汽液相变模型和 Peng-Robinson状态方程，详细研究了泡沫金属厚度、孔隙率、柱高、柱宽与柱间距之比等结构参数对泡沫金属性能的影响。结果表明，混合结构在池沸腾传热中的表现优于纯柱状结构。混合结构通过流体扰动加速气泡生长，而金属骨架阻止气泡逃逸。柱宽与间距的最佳比值随热流密度的增加而减小，当柱宽与间距之比从5/3变为1/3时，换热系数可增加25%。增加柱高扩大了比表面积并为气泡运动提供空间从而增强传热。泡沫金属厚度和孔隙率对池沸腾传热性能影响不大，但对气泡运动有重要影响。
  • Thermo-Mechanical Calculation of Printed Circuit Heat Exchanger Using Homogenization
    GARNIER Christophe, VINCENT Sébastien, LAMAGNERE Pierre, LEJEAIL Yves, CACHON Lionel
    热科学学报. 2022, 31(6): 2309-2328. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1646-1
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    • 燃烧和反应
  • Effect of Complex Parameters of Porous Media on Desalination Performance in Air-Gap Diffusion Distillation Based on Multiple Regression Analysis
    CHEN Lele, WANG Ping, ZHANG Xuan, QIU Qinggang
    热科学学报. 2022, 31(6): 2329-2345. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1713-7
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    气隙扩散蒸馏（AGDD）是一项旨在解决偏远地区居民安全饮水问题的新技术，它采用超亲水性多孔介质作为热流道和蒸发表面。在实验中发现，多孔介质的参数对AGDD的脱盐（蒸发）效率有显著的影响。尽管多孔介质被广泛用作蒸发组件，但影响其蒸发效率的因素尚不完全清楚。超亲水性多孔介质中的蒸发过程很少被讨论。本文基于AGDD进行了大量的实验。统计方法的引入解决了实验无法区分多孔介质复杂参数对蒸发效率具体影响的问题。采用逐步回归分析对自变量进行降维，构建回归方程（决定系数R2达到81.3-96.8%）。基于多孔介质参数建立蒸发通量关联式和无量纲传质关联式。我们发现超亲水多孔介质的表面蒸发可分为三个阶段：扩散蒸发、毛细管蒸发和热蒸发。这三个阶段的蒸发效率由蒸汽扩散阻力、毛细力和热量供应控制。在低饱和度下，蒸发效率受限于蒸汽扩散过程的阻力，多孔介质的蒸发效率主要受孔径、比表面积、孔隙率和特征长度的影响。在高饱和度下，蒸发效率主要受渗透率的影响。小厚度和高亲水性也可以提高蒸发效率。
    • 传热传质
  • Experimental Research on Thermal Performance of Ultra-Thin Flattened Heat Pipes
    TANG Yongle, CAO Jianguang, WANG Shuangfeng
    热科学学报. 2022, 31(6): 2346-2362. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1710-x
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    压扁型超薄热管是解决狭小空间高热流密度散热问题的有效手段。决定压扁型超薄热管传热性能的因素包括：其整体形状和尺寸、吸液芯结构、工质种类以及充液率等。其中，充液率的变化不仅会改变热管内部工质的含量，还会影响内部工质气、液两相的空间分配占比。因此，探究充液率对压扁型超薄热管传热性能的影响规律对指导其生产应用具有至关重要的作用。本文对四组具有不同吸液芯结构的压扁型超薄热管分别进行了一系列充液率下的实验研究。结果表明，液体工质的填充体积应占据热管内部空腔总体积的22%~37%之间，以避免热管在运行过程中出现传热恶化。此外，本文建立了该压扁型超薄热管不同工况下蒸发器温度的预测模型，为其生产应用提供指引。
  • A Lightweight Compact Lithium-Ion Battery Thermal Management System Integratable Directly with EV Air Conditioning Systems
    LIN Bichao, CEN Jiwen, JIANG Fangming
    热科学学报. 2022, 31(6): 2363-2373. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1690-x
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  • Computational Fluid Dynamics Study of a Compound Flow Field for Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Performance Enhancement
    Venkateswarlu VELISALA, Gandhi PULLAGURA, Naveen Kumar CHINNAM, Raju GANTA
    热科学学报. 2022, 31(6): 2374-2384. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1636-3
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  • Relationships and Mechanisms of Sand Grain Promotion on Nozzle Cavitation Flow Evolution: A Numerical Simulation Investigation
    HAN Xiangdong, XIAO Jingping, YU Fangyan, ZHAO Weiguo
    热科学学报. 2022, 31(6): 2385-2410. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1568-y
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    • 气动
  • Diagnosis and Design Improvement of the Internal Flow Field in an Automotive Cooling Fan Based on Boundary Vorticity Dynamics, Part I: Blade Profile Scaling and Rotation
    PENG Zhigang, OUYANG Hua, WU Yadong, TIAN Jie
    热科学学报. 2022, 31(6): 2411-2423. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1663-0
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    为了优化汽车冷却风扇的气动性能，对原风扇的内部流场进行了数值模拟。根据边界涡量动力学理论，分析了叶片表面边界涡量流（BVF）和风扇下游截面周向涡量的分布规律；对风机叶片表面的涡脱落、分离流、复杂二次流等各种不利因素及其动力学跟源进行了诊断。结合速度三角形理论，根据BVF诊断与叶片翼型（以下简称翼型）几何特征之间的数学关系，指导叶片的设计改进。分析发现，在相同的转速下，翼型的缩放和旋转可以在相同的流量和压升下匹配较小的输入扭矩，从而提高风扇的效率。测试结果证实了上述结论。改进后的风扇峰值效率提高了2.3%，在低流量下的气动性能得到了改善。研究结论表明BVD理论在ACF内流诊断和设计改进中的适用性。
  • Film Cooling Effectiveness Superposition Calculation of Double-Row Injection Holes on Turbine Vane
    XU Zhipeng, ZHU Huiren, LIU Cunliang, YE Lin, ZHOU Daoen
    热科学学报. 2022, 31(6): 2424-2437. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1693-7
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    本文采用红外测温技术进行了涡轮叶片上双排射流孔的气膜冷效叠加实验，将簸箕形孔和圆柱形孔的叠加实验结果与Sellers叠加公式和改进的Sellers叠加公式进行了对比验证，并通过数值模拟分析了气膜冷效的叠加机理。研究发现，采用Sellers法在吸力面侧比压力面侧更能准确预测气膜冷效，所研究的两种气膜孔的射流表现出不同的叠加模式，圆柱形孔为“块状”叠加模式，而簸箕形孔是“片状”叠加模式。这其中，反转对涡和气膜分离是影响Sellers法精度的主要因素。改进的Sellers法可以显著提高各种工况下的气膜冷效叠加预测精度。改进方法可将吸力面侧圆柱形孔的叠加误差从28%减少到3%，将吸力面侧的簸箕形孔的叠加误差从42%减少到13%。同时，它可将压力面侧圆柱形孔的叠加误差从30%减少到8%，将压力面侧的簸箕形孔叠加误差从23%减少到15%。
  • Brief Information for Authors
    热科学学报. 2022, 31(6): 2438-2438. https://doi.org/10.1007/s11630-022-1722-6
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