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弱电场下THF水合物生成特性

工程热物理学报 2019年第12期40卷 2763-2768页

作者：刘卫国陈兵兵杨明军王大勇宋永臣大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

四氢呋喃(THF)水合物可以在常压、4.4℃时生成,广泛被用于水合物基础研究.本研究中,在反应釜两端的电极板之间施加了不同大小的电压,分析了不同电场强度对THF水合物一次生成、二次生成及三次生成的影响。研究结果显示:电场的存在对THF... 详细信息

四氢呋喃(THF)水合物可以在常压、4.4℃时生成,广泛被用于水合物基础研究.本研究中,在反应釜两端的电极板之间施加了不同大小的电压,分析了不同电场强度对THF水合物一次生成、二次生成及三次生成的影响。研究结果显示:电场的存在对THF水合物生长期具有促进作用,加快了水合物的生成。在THF水合物的第二次生成过程中,由于弱电场以及水合物分解水记忆效应的存在,导致了THF水合物在生长期的生成速度增加,并出现了更高的温度峰值。在没有THF氧化反应的情况下,发现水合物快速生长期持续时间缩短。在电场存在条件下,水合物的生成表面以整齐的锯齿形由四周向轴线方向生成。

关键词：弱电场 THF水合物生成温度生成量

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基于TDTR技术水合物热导率测量方法

化工学报 2019年第A02期70卷 54-61页

作者：张中印袁诚阳樊轩辉祝捷赵佳飞唐大伟大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

四氢呋喃水合物(THF)是典形的笼形水合物,目前有关其热导率的报道较少,且都存在测量样品不是单一相、测量过程水合物发生分解等问题。采用基于飞秒脉冲激光的时域热反射法(TDTR)测量THF热导率。根据样品常温下是流体的特点,设计了可同... 详细信息

四氢呋喃水合物(THF)是典形的笼形水合物,目前有关其热导率的报道较少,且都存在测量样品不是单一相、测量过程水合物发生分解等问题。采用基于飞秒脉冲激光的时域热反射法(TDTR)测量THF热导率。根据样品常温下是流体的特点,设计了可同时适用样品制备及TDTR测量的温控台,实现THF热导率非接触原位测量。获得THF热导率为0.6W/(m·K),Al/THF界面热导为90.3MW/(m^2·K)。该实验结果有助于理解并完善固体水合物微观导热机理,明晰水分子笼子和客体分子的耦合关系。

关键词：水合物 TDTR 热传导界面原位测量

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电预热多孔介质燃烧器内柴油燃烧的实验研究

上海交通大学学报 2019年第10期53卷 1203-1209页

作者：刘宏升王松祥刘林姜霖松解茂昭大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

通过建立电预热式多孔介质燃烧实验系统,在不需二次点火情况下,实现了液体燃料的预蒸发自维持燃烧.在确定电预热温度场稳定性基础上,分析了柴油在多孔介质内预蒸发燃烧的火焰特征与温度场变化规律,讨论了当量比和空气流量对燃烧特性的影... 详细信息

通过建立电预热式多孔介质燃烧实验系统,在不需二次点火情况下,实现了液体燃料的预蒸发自维持燃烧.在确定电预热温度场稳定性基础上,分析了柴油在多孔介质内预蒸发燃烧的火焰特征与温度场变化规律,讨论了当量比和空气流量对燃烧特性的影响.结果表明:电预热系统具有很强的稳定性,维持稳定燃烧所需的最低预热温度约为750℃;实验观察到液体预蒸发燃烧过程中出现了稳定火焰和过滤燃烧火焰两种火焰形态;稳定火焰与气体预混合燃烧火焰类似,火焰区最高温度可达1 140.2℃,过滤燃烧火焰传播速度约为1 m/s;随着空气流量的增加,火焰面向下游移动且燃烧更加完全;当量比对温度分布影响较大,但其对火焰传播的影响相对较小.

关键词：电预热多孔介质燃烧器自维持燃烧过滤燃烧火焰

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水流动强化天然气水合物降压分解研究

工程热物理学报 2020年第2期41卷 307-312页

作者：杨明军孙慧茹陈兵兵宋永臣大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

降压法被认为是最经济可行的天然气水合物开采方法,但开采后期驱动力不足、甚至产生水合物的二次生成,因此其应用受到限制。本文将降压法与水流动结合提升水合物分解驱动力,研究不同降压模式和水流动对天然气水合物分解特性的影响。发... 详细信息

降压法被认为是最经济可行的天然气水合物开采方法,但开采后期驱动力不足、甚至产生水合物的二次生成,因此其应用受到限制。本文将降压法与水流动结合提升水合物分解驱动力,研究不同降压模式和水流动对天然气水合物分解特性的影响。发现当降压结合水流动时,压降为水合物分解提供初始驱动力,且压降越大水合物分解驱动力越大。同时水流动能够加快传热传质过程,为水合物分解提供额外的驱动力。在快速降压结合水流动模式中,较高背压下水流动为水合物分解提供主要的驱动力;在梯度降压结合水流动模式中,降压和水流动共同为水合物提供分解驱动力,对水合物分解的促进作用更加显著。

关键词：天然气水合物水流动降压分解特性

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主动射流控制水翼空化的数值模拟与分析

力学学报 2019年第6期51卷 1752-1760页

作者：王巍唐滔卢盛鹏张庆典王晓放大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

为了改善高速流动工况下水翼吸力面上流场的空化特性,提出了水翼表面主动射流对绕水翼周围流动加以控制的方法.基于密度分域滤波的FBDCM混合湍流模型联合Zwart-Gerber-Belamri空化模型,分析了来流空化数为0.83,来流攻角为8°,射流位置... 详细信息

为了改善高速流动工况下水翼吸力面上流场的空化特性,提出了水翼表面主动射流对绕水翼周围流动加以控制的方法.基于密度分域滤波的FBDCM混合湍流模型联合Zwart-Gerber-Belamri空化模型,分析了来流空化数为0.83,来流攻角为8°,射流位置距水翼前缘为x=0.19c时,主动射流对于水翼吸力面上流动的空化特性和水动力特性影响.对回射流的强度进行了量化分析,以探究回射流与流场空化特性的关系.数值分析结果表明,在射流水翼吸力面上的时均空泡体积为原始水翼的1/15,使得流场内空化流动由云空化状态转变为较为稳定的片空化状态,显著地削弱了云空化的发展.此外,射流极大地改善了水翼的水动力性能,使得水翼的升阻比较原始水翼提高了22.9%,空泡的脱落频率减少了26.2%,空泡脱落所引起的振幅减小了9.1%.射流大幅降低了水翼吸力面上低压区面积,水翼吸力面上流体的逆向压力减小,回射流强度降低;同时,射流使水翼吸力面上的边界层减薄,增强了流动的抗逆压梯度能力,一定程度上阻挡了回射流向水翼前缘的流动,这也从机理上分析了主动射流抑制空化的原因.

关键词：空化抑制主动射流回射流水动力性能流动控制

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基于双向加热膜的软包电池低温热管理研究

工程热物理学报 2023年第12期44卷 3332-3340页

作者：黄恒李洋黄正刘鑫宇李羽白宋永臣大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

本文提出一种在两片软包电池中间加入双向加热膜的加热方案。测试了软包电池在两种倍率下不同温度时的电压响应,低温下电池的放电容量大幅下降。比较了LCP加热和加热膜加热的加热性能,加热膜的综合因子为0.61,加热性能较好。实验表明,... 详细信息

本文提出一种在两片软包电池中间加入双向加热膜的加热方案。测试了软包电池在两种倍率下不同温度时的电压响应,低温下电池的放电容量大幅下降。比较了LCP加热和加热膜加热的加热性能,加热膜的综合因子为0.61,加热性能较好。实验表明,加热膜的功率变大时,电池表面最高温度和温差均会升高,因此对此加热方案进行了优化。设计了四种加热膜排布方式,结果表明,采用方案四的分布方式电池表面最高温度为32.8℃,温差为0.62℃。最后,采用方案四将电池从-20℃开始加热,比较了不同起始温度的电压和容量大小。

关键词：软包电池低温加热策略热管理双向加热膜

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太阳池的热盐双扩散模型及性能分析

太阳能学报 2010年第2期31卷 144-149页

作者：卜一凡孙文策任显龙史玉凤大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

建立了太阳池热盐双扩散数值模型,模拟结果与实验值对比,吻合较好。讨论了提热过程对太阳池热盐特性的影响规律,在提热速率不破坏NCZ稳定性的前提下,随着提热量的增大,热损失和盐损失都减小。热损降低,太阳池热效率提高;而盐损失降低,... 详细信息

建立了太阳池热盐双扩散数值模型,模拟结果与实验值对比,吻合较好。讨论了提热过程对太阳池热盐特性的影响规律,在提热速率不破坏NCZ稳定性的前提下,随着提热量的增大,热损失和盐损失都减小。热损降低,太阳池热效率提高;而盐损失降低,则利于NCZ内盐梯度的保持。模拟了太阳池受池底热损影响的热盐扩散规律。Soret通量所占总通量的比值在提热量和池底热损较小的情况下最大超过10%,因此Soret效应引起的盐扩散对总盐扩散起着不可忽视的作用。

关键词：太阳池 Soret效应有限差分法质量通量提热

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单液滴在多孔介质内碰壁过程的数值模拟

燃烧科学与技术 2011年第4期17卷 287-294页

作者：刘红解茂昭刘宏升刘戈王淑春大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

应用数值模拟方法研究不同尺寸单一液滴碰撞常温多孔介质内壁面时的运动与变形行为.界面跟踪采用基于VOF的体跟踪模型,简化的多孔介质结构应用孔隙网络模型.主要考查了初始液滴碰撞动能、表面能及液滴与多孔介质内壁面相对尺寸大小对液... 详细信息

应用数值模拟方法研究不同尺寸单一液滴碰撞常温多孔介质内壁面时的运动与变形行为.界面跟踪采用基于VOF的体跟踪模型,简化的多孔介质结构应用孔隙网络模型.主要考查了初始液滴碰撞动能、表面能及液滴与多孔介质内壁面相对尺寸大小对液滴碰壁现象的影响,分析了液滴在多孔内壁面上形成液膜、液膜延展碰撞喉道壁面及飞溅破碎等过程的动力学特性.计算结果表明,液滴在多孔介质内的碰壁与在碰撞空间内大平壁的碰壁有很大差别.由于多孔介质结构特性,液滴碰壁后,除了通常的附着成膜和飞溅等情况外,还可能出现液膜沿壁铺展并跃出边界,从而在喉道内发生空间二次雾化现象;甚至还会发生子液滴与其他壁面进行二次碰撞并进一步雾化的现象.液滴初始动能越大,则孔穴内表面的油膜越薄,飞溅形成的子液滴越小,数量越多,分布越广.这些都为促进燃料-空气均质混合气的形成,改善发动机的燃烧与排放特性提供了条件.

关键词：液滴碰壁液滴飞溅液膜多孔介质表面张力

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基于超临界水煤气化工艺的发电系统设计

工程热物理学报 2019年第5期40卷 1004-1009页

作者：王巍刘晓薇毛晨旭王晓放徐宝鹏大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

为建立更高效的热力发电系统,实现煤的清洁利用,本文基于超临界水煤气化工艺,考虑汽轮机运行安全性和能源的高效利用,设计了新型发电系统,针对水煤浆质量浓度ω(Coal)为0.3～0.35工况计算了相应气化产物组分含量。利用化工流程软件建模... 详细信息

为建立更高效的热力发电系统,实现煤的清洁利用,本文基于超临界水煤气化工艺,考虑汽轮机运行安全性和能源的高效利用,设计了新型发电系统,针对水煤浆质量浓度ω(Coal)为0.3～0.35工况计算了相应气化产物组分含量。利用化工流程软件建模,得出不同水煤浆浓度下系统各节点热力参数,并进行性能分析.结果显示,系统效率随水煤浆浓度提高而增大.针对水煤浆浓度ω(Coal)=0.35开展了凝气式和背压式汽轮机的性能计算与分析,为汽轮机的实际应用设计提供参考。

关键词：超临界水煤气化不同水煤浆浓度 50MW发电系统回热系统