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还原氧化石墨烯纳米流体池沸腾强化换热实验

清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1291-1296页

作者：黄潇立陈泽亮桂南杨星团屠基元姜胜耀清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程教育部重点实验室先进核能技术协同创新中心北京100084 皇家墨尔本理工大学工学院澳大利亚墨尔本VIC3083

以还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)纳米流体为实验工质,进行常压下的饱和池沸腾换热特性实验研究,并使用高速摄像机记录沸腾过程中的气泡形态,分析数据和图像结果。实验结果表明:RGO纳米流体对池沸腾的临界热流密度(critica... 详细信息

以还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)纳米流体为实验工质,进行常压下的饱和池沸腾换热特性实验研究,并使用高速摄像机记录沸腾过程中的气泡形态,分析数据和图像结果。实验结果表明:RGO纳米流体对池沸腾的临界热流密度(critical heat flux,CHF)有明显提升作用,使其达到了1684.22kW/m^(2),相较于蒸馏水工质提高了49.2%,但对沸腾换热系数(heat transfer coefficient,HTC)的影响幅度不大,HTC只达到73.87kW/(m^(2)·K),相较于蒸馏水工质提高了2.3%,在相同热流密度下,RGO纳米流体对壁面过热度的影响并不明显。通过对加热表面接触角的测量及汽泡可视化图像的分析发现:RGO纳米流体沸腾过程中在加热表面形成的沉积层是促使CHF提高的核心因素,其改变了加热表面的润湿性和汽化核心数,降低了加热表面气泡的脱离直径,提高了脱离频率,从而实现CHF的延迟出现。

关键词：还原氧化石墨烯池沸腾纳米流体强化换热

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基于弹塑性接触和渗流模型的静密封泄漏计算

清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1264-1272页

作者：李顺洋万力桂南杨星团屠基元姜胜耀清华大学核能与新能源研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 澳大利亚皇家墨尔本理工大学工学院澳大利亚墨尔本VIC3083

针对核电厂静密封泄漏率的计算,该文使用弹塑性接触理论构建了密封界面的泄漏通道模型,使用渗流理论计算泄漏通道的泄漏率。研究了载荷、密封表面形貌参数对泄漏通道的孔隙、渗流特征的影响。计算结果表明:随着静密封所受载荷不断增加,... 详细信息

针对核电厂静密封泄漏率的计算,该文使用弹塑性接触理论构建了密封界面的泄漏通道模型,使用渗流理论计算泄漏通道的泄漏率。研究了载荷、密封表面形貌参数对泄漏通道的孔隙、渗流特征的影响。计算结果表明:随着静密封所受载荷不断增加,静密封界面间泄漏通道的孔隙率、渗透率不断减小,使泄漏率持续减小。在不同载荷水平下,泄漏率减小的趋势也不同。密封面的表面形貌影响密封面抵抗变形的能力,在材料属性不变的前提下,塑性指数较高的密封面会对密封产生不利影响。泄漏通道呈现自相似特征,因此可以通过泄漏通道的孔隙率推测其渗透率。

关键词：静密封弹塑性接触理论多孔介质泄漏率

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石墨烯强化沸腾传热研究进展及应用综述

清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1681-1690页

作者：黄潇立陈泽亮桂南宫厚军杨星团屠基元姜胜耀清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程教育部重点实验室先进核能技术协同创新中心北京100084 中国核动力研究设计院成都610000 皇家墨尔本理工大学工学院澳大利亚墨尔本VIC3083

石墨烯作为一种21世纪初发现的新材料,因其在多个领域拥有优异的性能,成为目前的研究热点之一。该文结合国内外相关文献,综述了目前石墨烯材料在强化沸腾换热领域的研究进展,重点介绍了石墨烯流体和石墨烯涂层相关的研究。目前的研究主... 详细信息

石墨烯作为一种21世纪初发现的新材料,因其在多个领域拥有优异的性能,成为目前的研究热点之一。该文结合国内外相关文献,综述了目前石墨烯材料在强化沸腾换热领域的研究进展,重点介绍了石墨烯流体和石墨烯涂层相关的研究。目前的研究主要分为2类:石墨烯作为纳米颗粒强化基液的换热以及石墨烯作为附着层强化基材的换热。关于石墨烯是否有强化的能力及其强化程度的大小,研究结果总体上是正向的。该研究为后续石墨烯强化换热的相关研究提供借鉴。

关键词：石墨烯强化换热沸腾纳米颗粒涂层

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组件式螺旋管换热器壳侧流场计算

清华大学学报（自然科学版） 2009年第3期49卷 396-398页

作者：申亚欧段日强姜胜耀清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

为优化换热器组件间流量分配、提高换热器整体换热效率和组件寿命、为组件的排布设计提供理论依据,该文采用计算流体力学的方法,在一定的简化和假设基础上,针对一种典型的换热设备进行了整体流场分析以及单个换热器组件内的壳侧流场分析... 详细信息

为优化换热器组件间流量分配、提高换热器整体换热效率和组件寿命、为组件的排布设计提供理论依据,该文采用计算流体力学的方法,在一定的简化和假设基础上,针对一种典型的换热设备进行了整体流场分析以及单个换热器组件内的壳侧流场分析,给出了组件间流量分配规律和单个组件内的壳侧流场分布结果。计算结果表明:组件间流量分配主要受组件自身流动阻力的影响,并行排列的换热器组件能有效展平流量分配;单个组件内壳侧流场受螺旋管层位置结构的影响,呈现出较为复杂的分布。

关键词：螺旋管换热器流量分配流场数值模拟

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适用于粒子法的精准连续表面力模型

清华大学学报（自然科学版） 2018年第2期58卷 181-187页

作者：孙晨姜胜耀段日强清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室

针对粒子法中表面张力计算的准确性问题,该文对连续表面力（continuum surface force,CSF）模型进行了改进。在采用一种几何法精准识别界面粒子的基础上,曲率由仅需考虑作用域内界面粒子的单位法线面散度计算得到,且表面张力仅作用于界... 详细信息

针对粒子法中表面张力计算的准确性问题,该文对连续表面力（continuum surface force,CSF）模型进行了改进。在采用一种几何法精准识别界面粒子的基础上,曲率由仅需考虑作用域内界面粒子的单位法线面散度计算得到,且表面张力仅作用于界面粒子。圆和椭圆的曲率计算结果表明,改进后的模型在合适的分辨率和光滑长度下可实现较高的曲率计算精度。采用移动粒子半隐式（moving particle semi-implicit,MPS）方法对表面张力作用下的方形液滴振荡和液滴碰撞过程进行了二维单相流动模拟,模拟结果的振荡周期与理论值接近,液滴形状合理且表面光滑,表明改进后的CSF模型可准确地模拟动态算例中的表面张力作用。

关键词：粒子法表面张力连续表面力模型移动粒子半隐式法

折流板液滴分离的OpenFOAM模拟及验证

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核动力工程 2023年第S2期44卷 171-175页

作者：张申桂南杨星团屠基元姜胜耀清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 皇家墨尔本理工大学工学院墨尔本VIC 3083

为预测折流板中的气液两相流行为,使用OpenFOAM基于Euler-Lagrangian方法以液滴为离散相、气流为连续相模拟了折流板中离散相与连续相双向耦合的流动。其中离散相受曳力作用,连续相分别使用了标准k-ε模型与k-ωSST模型进行模拟。本文... 详细信息

为预测折流板中的气液两相流行为,使用OpenFOAM基于Euler-Lagrangian方法以液滴为离散相、气流为连续相模拟了折流板中离散相与连续相双向耦合的流动。其中离散相受曳力作用,连续相分别使用了标准k-ε模型与k-ωSST模型进行模拟。本文介绍了网格的划分,对于OpenFOAM生成的Lagrangian粒子坐标的后处理以及基于OpenFOAM编写的折流板汽水分离效率程序。计算得到不同湍流模型在不同网格下的连续相流场、连续相速度场以及汽水分离效率与实验数据的对比。结果表明,无论是连续相还是离散相,湍流模型相较于网格对于结果的影响更大,k-ωSST模型计算结果更加准确,模型对于大尺寸直径的液滴分离效率预测准确,但是对于小直径液滴的分离效率预测不够准确。

关键词：折流板 OpenFOAM 气液两相流分离效率湍流模型

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运动条件下反应堆自然循环模型

清华大学学报（自然科学版） 2013年第4期53卷 432-436页

作者：宫厚军杨星团姜胜耀清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

为研究船舶摇摆、起伏等运动对反应堆自然循环特性的影响,提出了非惯性系一维两流体模型。应用交错网格、有限体积法、半隐一阶迎风格式对质量、动量、能量方程进行离散,开发了运动条件下反应堆自然循环分析程序。通过实验数据对程序进... 详细信息

为研究船舶摇摆、起伏等运动对反应堆自然循环特性的影响,提出了非惯性系一维两流体模型。应用交错网格、有限体积法、半隐一阶迎风格式对质量、动量、能量方程进行离散,开发了运动条件下反应堆自然循环分析程序。通过实验数据对程序进行验证,并采用本程序对一体化反应堆实验回路开展了摇摆运动条件下的两相自然循环模拟。程序验证及模拟结果表明:该程序具备分析运动条件下的反应堆自然循环的能力,能够准确计算出摇摆运动条件下自然循环质量流量及空泡份额的变化趋势。

关键词：反应堆自然循环非惯性系两流体模型

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竖直环管内低压水过冷沸腾数值模拟研究

核动力工程 2014年第1期35卷 46-51页

作者：李松蔚张虹姜胜耀俞冀阳清华大学工程物理系北京100084 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

通过在计算流体力学软件(CFX)中添加用户程序实现对低压环管内水过冷沸腾的数值模拟。针对Lee等的过冷沸腾实验工况,利用Unal气泡脱离直径模型修正后的Tolubinsky关系式作为汽泡脱离直径关系式,采用Anglart关系式作为汽泡平均直径关系... 详细信息

通过在计算流体力学软件(CFX)中添加用户程序实现对低压环管内水过冷沸腾的数值模拟。针对Lee等的过冷沸腾实验工况,利用Unal气泡脱离直径模型修正后的Tolubinsky关系式作为汽泡脱离直径关系式,采用Anglart关系式作为汽泡平均直径关系式。通过比较非曳力模型中不同升力模型、湍流耗散力模型对径向空泡份额分布的影响,提出模型的使用建议。将计算结果与实验进行比较,验证模型在低压工况范围内的适用性。

关键词：过冷沸腾 CFD 空泡份额

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知情同意书无纸化系统的设计与实现

中国数字医学 2023年第9期18卷 33-38页

作者：俞静姜胜耀上海交通大学医学院附属瑞金医院信息中心上海200025

目的:知情同意权是在医疗过程中患者的一项基本权利。基于知情同意书需要患者和医务人员共同参与的特点,建立一套知情同意书无纸化的解决方案。方法:对临床的知情同意书进行调研,分析业务流程,借助5G网络、手写设备、CA认证等主流的信... 详细信息

目的:知情同意权是在医疗过程中患者的一项基本权利。基于知情同意书需要患者和医务人员共同参与的特点,建立一套知情同意书无纸化的解决方案。方法:对临床的知情同意书进行调研,分析业务流程,借助5G网络、手写设备、CA认证等主流的信息化技术,设计、开发一套无纸化知情同意系统。结果:无纸化知情同意流程的改造,为全面病案无纸化的开展打下了患者端技术基础。为医院和患者知情同意沟通搭起了畅通、友好的信息桥梁。结论:无纸化知情同意书对提高医疗满意度起到重要的作用,对系统的便捷性、真实性、安全性提出了更高的要求,手写板建立便捷、友好的用户体系;电子签名保障病案的真实性和合法性;5G网络对信息传输中的安全性进行保障。

关键词：无纸化知情同意书电子签名法律效力