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低温推进剂热分层研究

宇航学报 2015年第6期36卷 613-623页

作者：刘展厉彦忠王磊西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 航天低温推进剂技术国家重点实验室北京100028

通过详细分析热分层产生的机理,阐述了低温流体热分层所引起的流体温度分布、气液界面现象以及箱体压力增加过程。对有关流体热分层的试验研究以及数值模拟的文献进行了整理;对不同低温流体工质、箱体初始设置参数及尺寸参数、箱体形状... 详细信息

通过详细分析热分层产生的机理,阐述了低温流体热分层所引起的流体温度分布、气液界面现象以及箱体压力增加过程。对有关流体热分层的试验研究以及数值模拟的文献进行了整理;对不同低温流体工质、箱体初始设置参数及尺寸参数、箱体形状、壁面曲率大小、壁面是否加肋片以及箱体晃动旋转等对热分层的影响进行了分类总结;对不同热分层数学物理模型进行了系统对比。介绍了不同重力水平下,流体流动状态与热分层的关系。归纳了有关热分层现象的一些重要结论,阐明了我国在该领域开展研究的必要性。最后指出低温流体热分层对推进剂箱体优化设计及安全运行的重要意义。

关键词：低温推进剂热分层界面现象箱体增压

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低温液氧箱体自由界面晃动动态响应

工程热物理学报 2020年第5期41卷 1087-1094页

作者：刘展冯雨杨厉彦忠中国矿业大学矿井降温与煤-热共采实验室徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院徐州221116 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

采用计算流体力学(CFD)技术数值研究低温液氧贮箱在外部晃动激励下箱内气液界面动态响应。计算中详细考虑了外部漏热以及气液相间相变对箱体热力耦合过程的影响,通过用户自定义程序将外部正弦激励加载到低温贮箱壁面作为动量边界,采用... 详细信息

采用计算流体力学(CFD)技术数值研究低温液氧贮箱在外部晃动激励下箱内气液界面动态响应。计算中详细考虑了外部漏热以及气液相间相变对箱体热力耦合过程的影响,通过用户自定义程序将外部正弦激励加载到低温贮箱壁面作为动量边界,采用流体体积(VOF)方法精确捕捉晃动过程气液界面波动变化。通过与相关晃动实验结果对比,验证了本文所构建数值模型的有效性。基于所构建数值模型,对流体晃动进行数值模拟,获得了外部正弦激励下,箱体内部气液相分布以及界面形状变化;通过设置动态监测点,分析了气液界面晃动动态响应。结果表明,流体晃动对低温贮箱内部气液界面动态响应具有较大影响。为抑制流体大幅波动,需采取合适的防晃措施。

关键词：低温贮箱动态响应气液界面晃动激励

定向红外条件下光纤布置形式及光源参数对低温靶温度场的影响

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物理学报 2021年第16期70卷 35-46页

作者：郭富城李翠厉彦忠西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

惯性约束核聚变成功的关键之一在于靶丸内要形成均匀的燃料冰层,靶丸外表面温度特性对惯性约束聚变低温靶内形成均匀的燃料冰层有着决定性的影响.为使得靶丸外表面温度场尽可能均匀,需采用定向红外的方式对靶丸外表面温度进行局部调控.... 详细信息

惯性约束核聚变成功的关键之一在于靶丸内要形成均匀的燃料冰层,靶丸外表面温度特性对惯性约束聚变低温靶内形成均匀的燃料冰层有着决定性的影响.为使得靶丸外表面温度场尽可能均匀,需采用定向红外的方式对靶丸外表面温度进行局部调控.采用全三维低温靶物理模型,建立定向红外光路追踪与温度场计算耦合计算的光热耦合数值模型,研究了定向红外条件下光纤布置形式及光源参数对低温靶温度场的影响规律.结果表明:在光纤总功率不变的前提下,光纤数量越多,靶丸外表面温度场均匀性越好.光纤数量小于等于2时,靶丸外表面温度场无法得到明显改善;光纤数量大于2时,靶丸外表面最大温差和加权温差降低幅值极限为61.94%和76.33%.光纤投射的光斑向南北两极适量偏移可以改善靶丸外表面温度场均匀性,其他的偏移方式会恶化温度场均匀性.

关键词：惯性约束核聚变低温靶定向红外光热耦合数值模拟

板翅式换热器翅片通道中流体流动与传热的计算流体力学模拟

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化工学报 2006年第5期57卷 1102-1106页

作者：祝银海厉彦忠西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

针对平直形和锯齿形两种不同翅片类型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对板翅式换热器的微小通道进行了模拟,得出了通道中流体的流动与传热特性.计算结果表明,在相同情况下,平直形和锯齿形翅片中冷热流体的局部传热系数的最大值都出... 详细信息

针对平直形和锯齿形两种不同翅片类型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对板翅式换热器的微小通道进行了模拟,得出了通道中流体的流动与传热特性.计算结果表明,在相同情况下,平直形和锯齿形翅片中冷热流体的局部传热系数的最大值都出现在入口处;在锯齿形翅片的相邻2个锯齿的交错面上,流体的局部传热系数和压力存在突变,流体的边界层厚度要薄于在平直形翅片中的厚度,流体的局部换热系数要和压损大于其在平直形翅片中的值.

关键词：计算流体力学模拟板翅式换热器锯齿形翅片平直形翅片

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泵间管气液两相流压力波传播速度数值研究

航空动力学报 2010年第4期25卷 754-760页

作者：陈二锋厉彦忠应媛媛西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室西安710049

采用ANSYS CFX热相变模型数值模拟了泵间管气氧和液氧的混合冷凝过程.并应用整体平均两流体模型建立了气液两相流压力波的色散方程,系统研究了泵间管两相压力波的传播速度特性.计算表明:泵间管气液两相波速随空泡份额的增加先减小而后... 详细信息

采用ANSYS CFX热相变模型数值模拟了泵间管气氧和液氧的混合冷凝过程.并应用整体平均两流体模型建立了气液两相流压力波的色散方程,系统研究了泵间管两相压力波的传播速度特性.计算表明:泵间管气液两相波速随空泡份额的增加先减小而后在弹状流区域略微增大,且两相波速随扰动角频率增加而增大.增加液氧流量或降低进口气氧温度,气液的冷凝效果增强,沿管流的空泡份额减小,气液两相波速增大.

关键词：泵间管冷凝两相压力波色散方程传播速度

液化天然气冷能用于Stirling热机初探

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化工学报 2007年第6期58卷 1366-1370页

作者：谭宏博厉彦忠西安交通大学制冷与低温工程研究所陕西西安710049

从冷量和冷量火用的角度对液化天然气(LNG)冷能进行阐述,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与动力回收。在利用LNG与环境大温差方面,提出采用斯特林热机利用LNG冷量火用,并介绍了其基本工作原理。计算了新方案的热力性能,并与目前LNG冷能... 详细信息

从冷量和冷量火用的角度对液化天然气(LNG)冷能进行阐述,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与动力回收。在利用LNG与环境大温差方面,提出采用斯特林热机利用LNG冷量火用,并介绍了其基本工作原理。计算了新方案的热力性能,并与目前LNG冷能动力回收常用方案比较。结果表明:斯特林热机系统回收LNG冷能具有明显优势,开展LNG冷能回收与斯特林热机综合技术研究具有重要价值。

关键词：液化天然气冷能 Stirling热机冷量火用利用

封头结构对板翅式换热器物流分配不均匀性的影响

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化工学报 2003年第7期54卷 907-912页

作者：焦安军厉彦忠张瑞陈纯正西安交通大学能动学院西安陕西710049

纵向传热、温度场与物流分配不均匀对换热器效能的影响具有耦合关系 ,其中物流分配的不均匀会加剧其内部温度场分布的不均匀 ,增大换热器的纵向传热 ,导致其效能的下降 ,所以物流分配的不均匀在三者中对换热器效能的影响最为重要 .因此 ... 详细信息

纵向传热、温度场与物流分配不均匀对换热器效能的影响具有耦合关系 ,其中物流分配的不均匀会加剧其内部温度场分布的不均匀 ,增大换热器的纵向传热 ,导致其效能的下降 ,所以物流分配的不均匀在三者中对换热器效能的影响最为重要 .因此 ,对引起物流分配不均匀的因素进行研究是板翅式换热器优化设计的重要内容 .针对板翅式换热器内部流动特性对封头结构的影响进行了深入研究 .研究发现 :封头结构的影响主要体现在垂直于总管流动方向上 .发现了封头结构的改进方法 ,通过改变封头结构的设计可以有效地改善换热器内部的物流分配 .

关键词：板翅式换热器物流分配优化设计封头

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板翅式换热器不同结构导流片导流性能的研究

西安交通大学学报 2001年第11期35卷 1113-1117页

作者：焦安军厉彦忠张瑞陈纯正西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

分析了不同结构导流片对板翅式换热器内部物流分配不均匀性的影响 ,通过改变导流片的内部结构 ,对其导流性能进行了研究 .研究结果表明 ,板翅式换热器内部存在着物流分配的不均匀性 ,影响导流片导流性能的主要因素包括导流片的导流角度... 详细信息

分析了不同结构导流片对板翅式换热器内部物流分配不均匀性的影响 ,通过改变导流片的内部结构 ,对其导流性能进行了研究 .研究结果表明 ,板翅式换热器内部存在着物流分配的不均匀性 ,影响导流片导流性能的主要因素包括导流片的导流角度、雷诺数等 ,在导流角度为 4 5°、导流片结构参数在 0 1～ 0 2之间时 ,存在着最佳导流片结构参数值 .通过改变导流片的结构参数可有效地改善换热器内部的物流分配 ,尤其是可很好地改善换热器的横向物流分配 .研究结论对板翅式换热器的优化设计具有重要意义 .

关键词：板翅式换热器物流分配导流片优化设计结构参数导流性能

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液化天然气冷能构成及其利用方式探讨

化学工程 2006年第12期34卷 58-61页

作者：谭宏博厉彦忠西安交通大学制冷与低温工程研究所陕西西安710049

液化天然气(LNG)在汽化过程中会释放大量冷能,如果这部分冷能被成功回收利用,其节能效果和对系统效率的提高都十分显著。文中对LNG冷能从冷量和冷量的角度进行分析,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与冷量回收,揭示了目前各种LNG冷能回收... 详细信息

液化天然气(LNG)在汽化过程中会释放大量冷能,如果这部分冷能被成功回收利用,其节能效果和对系统效率的提高都十分显著。文中对LNG冷能从冷量和冷量的角度进行分析,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与冷量回收,揭示了目前各种LNG冷能回收利用形式的能量利用实质:发电、空分中主要是利用LNG的冷量;冷藏、空调和制干冰利用了LNG的冷量。最后对不同的冷能回收系统提出指导性建议:动力回收系统中,应充分利用其在低温下的高品质能量;冷量回收系统中应减少跑冷。

关键词：液化天然气冷能冷量炯利用冷量回收