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飞行器环形热电器件冷却性能数值研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1114-1124页

作者：穆林张虎崔佳乐浦航东明尚妍大连理工大学能源与动力学院大连116024 海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的... 详细信息

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的变化规律。通过改变ATEC热端换热系数(h)、输入电流(I)和冷端负载(Qc),研究分析不同工况下的冷端过冷温度、稳定温度和von Mises应力分布变化,得到ATEC工作的瞬态特性。对ATEC热电臂尺寸(La和Φ)结构进行优化分析,结果表明,当ATEC热电臂长度La=2 mm,热电臂角度Φ=7°时,ATEC冷端最低温度为277.92 K,稳定温度为284.09 K,其最大von Mises应力为67.99 MPa。满足屈服强度并能够增强机载器件散热能力,为实际工程应用和热电冷却研究提供了理论指导。

关键词：热电制冷环形热电器件过冷温度瞬态特性 von Mises应力

方形通道内超临界压力二氧化碳传热恶化数值研究

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1888-1897页

作者：王彦红李雨健李洪伟东明东北电力大学能源与动力工程学院吉林132012 大连理工大学能源与动力学院大连116024

基于二氧化碳代替碳氢燃料进行航空发动机热防护的应用,开展方形冷却通道内超临界二氧化碳传热恶化数值研究。探究沿通道轴向和周向的换热特征,通过温度、局部流量、流线的分布情况揭示传热恶化的原因,进一步通过边界层分析阐述传热恶... 详细信息

基于二氧化碳代替碳氢燃料进行航空发动机热防护的应用,开展方形冷却通道内超临界二氧化碳传热恶化数值研究。探究沿通道轴向和周向的换热特征,通过温度、局部流量、流线的分布情况揭示传热恶化的原因,进一步通过边界层分析阐述传热恶化的演变过程。考察运行压力和壁面粗糙度对换热的影响机制。获得不同运行压力和壁面粗糙度下的传热恶化临界热流密度,建立临界热流密度预测准则。结果表明:通道顶部壁面附近高温类气态层、局部流量减小和流线畸变是传热恶化的特征,缓冲层出现湍动能剧减和流速峰值是传热恶化的原因。提高运行压力和增大壁面粗糙度有利于抑制传热恶化问题,所建准则(误差±15%)可实现对传热恶化临界热流密度的良好预测。

关键词：方形通道超临界压力二氧化碳传热恶化边界层

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矩形通道内超临界压力CO流动换热数值研究

推进技术 2024年

作者：李妮浦航周林曲航晨张义宁东明北京动力机械研究所大连理工大学化工学院大连理工大学能源与动力学院

针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题，基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO2的对流传热特性，并且分析了不同热流密度时入口温度、冷... 详细信息

针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题，基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO2的对流传热特性，并且分析了不同热流密度时入口温度、冷却流量和加热长度对冷却性能的影响。研究发现单侧受热矩形通道内SCO2的流动换热存在周向不均匀性，增大冷却剂流量可以有效降低壁面温度。但对周向壁面温差影响较小并且温差随热流密度增大单调上升，由0.5 MW·m-2的最大温差75 K增加至2.0 MW·m-2的最大温差325 K。二次流在通道拐角处形成回流，局部扰流使传热增强。当流体温度高于拟临界温度时，定压比热容随入口温度的升高而减小，但是雷诺数的增大弥补了这一缺陷并使得换热能力增强。不同加热长度的冷却性能受传热特性影响，不发生传热恶化时，相同冷却流量条件下加热长度越大冷却后的壁面最高温度越高。但是当发生传热恶化时，不同加热长度冷却后的壁面最高温度分为相同和随加热长度增大两种情况。

关键词：热防护矩形通道超临界二氧化碳对流传热布雷顿循环

以CeO_(2)为载体的Fe基载氧体与CO反应机理模拟

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洁净煤技术 2024年第2期30卷 114-122页

作者：穆林孙萌张彬尚妍东明陈建标霍兆义大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室辽宁大连116024 南京工业大学能源科学与工程学院江苏南京211816 辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

化学链燃烧技术是一种新型的近“零碳”排放燃烧技术,载氧体在化学链燃烧反应过程中发挥着载氧和传热的双重作用。以活性催化组分为载体,通过调谐微观结构提高Fe基载氧体的反应性能是目前化学链领域的研究热点之一。基于密度泛函理论,以... 详细信息

化学链燃烧技术是一种新型的近“零碳”排放燃烧技术,载氧体在化学链燃烧反应过程中发挥着载氧和传热的双重作用。以活性催化组分为载体,通过调谐微观结构提高Fe基载氧体的反应性能是目前化学链领域的研究热点之一。基于密度泛函理论,以CeO_(2)为活性催化载体,对Fe基载氧体进行催化调谐。通过优化构建组合物模型,系统分析了组合物模型中Fe_(2)O_(3)团簇不同点位吸附CO的态密度、吸附能、差分电荷密度和活化能等电子结构特性参数。研究结果表明,Fe_(2)O_(3)团簇的电子向CeO_(2)(111)表面转移,Fe_(2)O_(3)团簇的吸附能为-3.92 eV,Fe2O3团簇与CeO_(2)(111)表面稳定结合;态密度(DOS)分析发现负载后的Fe_(2)O_(3)团簇p和d轨道在-8~0 eV电子向费米能级方向迁移,表明吸附作用增强。Fe_(2)O_(3)团簇p和d轨道中电子减少,现存电子向高能级跃迁,Fe_(2)O_(3)团簇电子活性增强,CO分子在Fe_(2)O_(3)/CeO2复合载氧体的Fe_(2)O_(3)团簇3个吸附位反应的活化能均降低。此外,CeO_(2)(111)增强了CO在Fe_(2)O_(3)团簇Fe顶位的吸附作用,吸附能由-0.33 eV增至-1.78 eV;同时,削弱了在O顶位的过强吸附作用,吸附能由-2.69 eV降至-2.32 eV,有利于后期CO_(2)分子脱离Fe_(2)O_(3)团簇表面,从而有效调谐Fe2O3团簇整体对CO的吸附效果,为Fe基载氧体的设计制备和优化调谐提供理论指导。

关键词： Fe基载氧体 CeO_(2)载体密度泛函理论一氧化碳催化

水平内螺纹管中超临界RP-3航空煤油换热数值研究

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推进技术 2024年第6期45卷 190-199页

作者：王彦红孙文清贾玉婷东明李洪伟东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012 大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024

针对航空换热器的应用,对水平内螺纹管中RP-3航空煤油的超临界换热进行了数值研究,着重考察煤油压力和螺纹升角对换热的影响。基于管截面温度、密度、局部质量流速、流线分布状况,揭示周向非均匀传热恶化的机理。通过类气膜温度梯度和... 详细信息

针对航空换热器的应用,对水平内螺纹管中RP-3航空煤油的超临界换热进行了数值研究,着重考察煤油压力和螺纹升角对换热的影响。基于管截面温度、密度、局部质量流速、流线分布状况,揭示周向非均匀传热恶化的机理。通过类气膜温度梯度和旋流动能的演变以定量表征类气膜程度和旋流强度。提出了适用于周向四个位置努塞尔数预测的换热关联式。结果表明:流动性差的类气膜在冷流体和热壁面之间形成阻隔,导致传热恶化问题。浮升力作用致使流场和温度场出现畸变,类气膜厚度周向不均,产生局部超厚类气膜,对应的传热恶化加剧。厚类气膜区和二次流涡在浮升力和螺纹旋流耦合机制下沿流动方向不断逆时针改变位置。提高煤油压力有利于削弱和延后类气膜效应,且使旋流强度下降。随着螺纹升角增大,类气膜效应略有削弱和后延,旋流强度显著提高。换热关联式预测偏差普遍位于±10%的误差范围。

关键词：空-油换热器内螺纹管超临界换热浮升力类气膜温度梯度旋流强度

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加力燃烧室性能提升技术研究

航空动力 2024年第2期 29-32页

作者：张宇东明穆林王彦红大连理工大学东北电力大学

加力燃烧室可以使发动机在短时间内实现推力大幅提升,满足快速起飞和追击等战斗需求,目前世界各国的新一代军用发动机基本都采用了带加力燃烧室的结构。为了提升加力燃烧室的性能,需要对加力燃烧室的一体化设计和燃烧稳定性进行深入研究。

关键词：加力燃烧室燃烧稳定性军用发动机一体化设计推力起飞新一代

轻量化主动热防护结构设计技术现状与发展趋势

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航空动力 2024年第3期 70-73页

作者：浦航王金兆尚妍东明高康哲大连理工大学吉林大学

高效热防护和结构轻量化是高马赫数(Ma)推进系统面临的核心技术挑战，点阵结构具有高孔隙率、高比表面积和高屈服强度等性能优势，可通过芯体单元结构优化设计满足多功能集成要求，在主动热防护技术领域具有广阔的应用前景。航空发动机...

高效热防护和结构轻量化是高马赫数(Ma)推进系统面临的核心技术挑战，点阵结构具有高孔隙率、高比表面积和高屈服强度等性能优势，可通过芯体单元结构优化设计满足多功能集成要求，在主动热防护技术领域具有广阔的应用前景。航空发动机的热环境随飞行马赫数增加而愈发严峻，先进热防护系统是确保发动机安全可靠运行的重要基础。热防护技术的发展起源于解决高速飞行器面临的热障问题，多采用热沉或烧蚀结构实现短时间防热功能。

关键词：

列宁关于防范和化解政治风险的重要思想及其当代意义

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科学社会主义 2024年第1期 22-30页

作者：李东明广西高校人文社科重点研究基地广西师范大学马克思主义理论与区域实践研究中心桂林541004

在马克思主义发展史上,列宁首次提出了“必须不发生政治上的危险和政治上的错误”的重要论断,并且对无产阶级政党如何防范和化解政治风险进行了初步的理论思考和实践探索。具体表现在:争取维护国家安全的战略主动,应对帝国主义国家的敌... 详细信息

在马克思主义发展史上,列宁首次提出了“必须不发生政治上的危险和政治上的错误”的重要论断,并且对无产阶级政党如何防范和化解政治风险进行了初步的理论思考和实践探索。具体表现在:争取维护国家安全的战略主动,应对帝国主义国家的敌对威胁;政策制定和宣传要站稳人民立场,克服民众对党的认同危机;共产党人要提升驾驭资本的能力,防范资本主义因素增长的危险;强化党对意识形态工作的领导,化解意识形态安全面临的风险;聚力解决党内存在的突出问题,防止党自身建设不足可能导致的政治风险。列宁的这些思想主张,对于新时代我们党聚力防范和化解政治风险具有重要的现实启示意义。

关键词：列宁防范政治风险化解政治风险政治安全

中国共产党坚定历史自信论析——生成逻辑、价值意蕴与赓续理路

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社会科学研究 2024年第1期 56-64页

作者：汪东明邢海晶西南交通大学马克思主义学院四川成都610031 四川大学马克思主义学院四川成都610065

历史自信是中国共产党在马克思主义理论的指导下,基于百年奋斗成功经验的总结,熔铸了先进政党的政治伦理价值内核而获得的系统性自我认同。中国共产党在建党百年的历史节点提出历史自信之命题,对于精准把握世界变局,不断增强自身先进性... 详细信息

历史自信是中国共产党在马克思主义理论的指导下,基于百年奋斗成功经验的总结,熔铸了先进政党的政治伦理价值内核而获得的系统性自我认同。中国共产党在建党百年的历史节点提出历史自信之命题,对于精准把握世界变局,不断增强自身先进性,践行民族复兴使命初心,具有重要的现实意义。历史自信不仅映照现实,更要远观未来。因此,在党史学习教育中明确历史发展的必然方向,在理论创新与实践探索的结合中提升历史自觉,在自我革命中持续赋能党的历史自信,就成为新时代中国共产党历史自信赓续的题中应有之义。

关键词：中国共产党历史自信百年奋斗党史学习教育