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静磁场对电磁悬浮熔融液滴表面张力测量影响的研究

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工程热物理学报 2021年第7期42卷 1791-1797页

作者：冯林石万元重庆大学能源与动力工程学院低品位能源利用技术及系统实验室重庆400044

基于电磁悬浮技术的振荡液滴法是测量高温熔体表面张力的重要手段。地面条件下,熔体在重力和电磁力作用下呈倒锥形,熔体存在多个振荡模式,增加了表面张力测量的不确定性。本文通过叠加静磁场抑制熔体的内部对流和振荡变形,分析熔体振荡... 详细信息

基于电磁悬浮技术的振荡液滴法是测量高温熔体表面张力的重要手段。地面条件下,熔体在重力和电磁力作用下呈倒锥形,熔体存在多个振荡模式,增加了表面张力测量的不确定性。本文通过叠加静磁场抑制熔体的内部对流和振荡变形,分析熔体振荡模式的变化和静磁场对熔体表面张力测量的影响。研究发现:当磁场强度为0.2 T时,熔体R^(+)、R^(-)、D_(max)和Area的振幅分别减小了52%、54.3%、45.9%和54.2%。当磁场强度超过0.3 T时,m=0、±1振荡模式被明显抑制,熔体仅存在m=±2振荡。在未叠加静磁场时,实验测量得到的表面张力平均值为1.276 N·m^(-1),相对误差为1.31%。在1 T静磁场下为1.304N·m^(-1),相对误差下降至0.46%。因此,静磁场能有效抑制熔体内对流和振荡变形,有利于提升高温熔体表面张力的测量精度。

关键词：电磁悬浮高温熔体静磁场振荡变形表面张力测量

材料辐照用分段式气隙耦合电加热试验装置研制

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核动力工程 2024年第5期45卷 165-170页

作者：黄岗斯俊平孙胜金帅彭星杰童明炎彭芳中国核动力研究设计院成都610213 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044

为了解决研究堆高释热率区材料辐照温度精确控制技术难题,研制了材料辐照用分段式气隙耦合电加热试验装置。试验装置采用轴向分段式气隙耦合电加热的辐照温度控制方法,使其具有较大的温度调节能力。装载材料样品的辐照试验段采用轴向分... 详细信息

为了解决研究堆高释热率区材料辐照温度精确控制技术难题,研制了材料辐照用分段式气隙耦合电加热试验装置。试验装置采用轴向分段式气隙耦合电加热的辐照温度控制方法,使其具有较大的温度调节能力。装载材料样品的辐照试验段采用轴向分段式阴阳面独立分区的结构,由两段4个独立腔室组成,每个腔室设置独立的惰性气体调节回路,并且在第一段两个腔室内设置电加热棒辅助气隙进行辐照温度调节。利用该装置进行的堆内辐照试验结果表明:试验装置在反应堆高注量率区能够将材料辐照温度有效控制在335~365℃,电加热棒独立控温能力达30℃。研制的装置大幅提高了辐照温度控制精度,实现了辐照温度在线精确调节与控制,达到了材料辐照精细化控温的目的。

关键词：研究堆材料辐照气隙耦合电加热辐照温度试验装置

冷喷涂制备纯硅负极结合特性对电极性能的影响

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表面技术 2023年第5期52卷 288-297页

作者：宋俊蒋明杰楚晓婉万驰李会洁张琦陈宇慧吴学红刘娟芳郑州轻工业大学能源与动力工程学院郑州450001 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044

目的提高冷喷涂制备锂离子电池硅(Si)基负极的电化学性能,探究冷喷涂制备硅基负极结合特性对电极性能的影响。方法通过涂覆和冷喷涂制备硅基负极,利用剥离强度试验测试活性材料与集流体的结合强度。通过扫描电镜表征充放电前后电极表... 详细信息

目的提高冷喷涂制备锂离子电池硅(Si)基负极的电化学性能,探究冷喷涂制备硅基负极结合特性对电极性能的影响。方法通过涂覆和冷喷涂制备硅基负极,利用剥离强度试验测试活性材料与集流体的结合强度。通过扫描电镜表征充放电前后电极表面及断面形貌,分析2种电极的结构稳定性。通过观察单颗粒子沉积形貌,研究硅颗粒的沉积特性。采用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗法分别研究电极的循环性能和动力学特性。结果在相同剥离条件下,Si-喷涂样品结合强度高,且剥离现象出现较晚,Si-喷涂样品的平均载荷为2.04 N,大于Si-涂覆样品的平均载荷(1.51 N)。Si-涂覆电极材料与集流体的贴合度较差,铜箔与涂层以及涂层材料内部均存在大量的孔隙结构,Si-喷涂电极活性材料均匀沉积于铜箔表面簇状的缝隙中,涂层较薄,未能覆盖簇状凸起。硅颗粒无法连续沉积形成较厚的涂层,仅以嵌入的方式沉积于铜箔表面。Si-涂覆电极循环200次后,容量仅剩51 mAh/g,而Si-喷涂电极循环200次后,容量高达240 mAh/g。Si-喷涂电极的Rct比Si-涂覆小,说明Si-喷涂电极的嵌入式结构利于电荷的转移。Si-涂覆电极的锂离子扩散系数在1~200次嵌锂后,始终比Si-喷涂电极高出1个数量级。结论冷喷涂制备的硅基负极具有更高的结合强度。Si-喷涂电极活性材料均匀沉积于铜箔表面簇状凸起缝隙之中,有利于缓解体积效应,提高了结构的稳定性,显示出更好的循环性能和容量性能。相比于Si-涂覆电极,Si-喷涂电极具有较小的电荷转移阻抗和较大的离子扩散阻抗。

关键词：锂离子电池硅基电极冷喷涂结合特性循环性能

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燃料组件典型栅元湍流激振数值研究

核动力工程 2023年第1期44卷 9-16页

作者：文爽曾谢虎文青龙阮神辉张瑞谦韦天国杨红艳重庆大学能源与动力工程学院核工程与技术系重庆400044 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 中国核动力研究设计院成都610213

为掌握全长范围内的燃料棒振动响应特性,以用于燃料棒微动磨损寿命分析,本研究运用计算流体动力学(CFD)方法,对燃料组件典型栅元的湍流激振进行数值模拟分析,并通过棒表面的瞬态脉动压力分布开展不同夹持力下的单棒瞬态动力学分析。研... 详细信息

为掌握全长范围内的燃料棒振动响应特性,以用于燃料棒微动磨损寿命分析,本研究运用计算流体动力学(CFD)方法,对燃料组件典型栅元的湍流激振进行数值模拟分析,并通过棒表面的瞬态脉动压力分布开展不同夹持力下的单棒瞬态动力学分析。研究表明:格架上游的截面平均湍动能约为0.1 m^(2)/s^(2),格架临近出口位置湍动能达到峰值的0.65 m^(2)/s^(2),格架的存在显著增强了流场的湍流强度,这是造成燃料棒湍流激振的主要原因;通过瞬态动力学分析确定了均方根振幅最大的定位格架位置,并建立了该格架的均方根振幅和振动速度随夹持力变化的关联式。本研究将为后续微动磨损理论计算及实验验证奠定基础。

关键词：燃料组件典型栅元湍流激振流固耦合计算流体动力学(CFD)

蒸汽直接喷射冷凝过程中两相流特性的数值研究

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西安交通大学学报 2021年第10期55卷 157-163页

作者：闫良李振中刘汉周胡练步珊珊陈德奇重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044 重庆科技学院机械与动力工程学院重庆401331

为了获得泄压系统中蒸汽直接喷射冷凝过程两相流特征的变化规律,采用数值模拟方法,结合VOF两相流模型和冷凝相变模型,通过控制变量的方式研究了过冷水温和蒸汽入口压力对蒸汽喷射直接接触冷凝过程的影响,分析了不同工况下的冷凝两相流... 详细信息

为了获得泄压系统中蒸汽直接喷射冷凝过程两相流特征的变化规律,采用数值模拟方法,结合VOF两相流模型和冷凝相变模型,通过控制变量的方式研究了过冷水温和蒸汽入口压力对蒸汽喷射直接接触冷凝过程的影响,分析了不同工况下的冷凝两相流场特征。结果表明:过冷水温和蒸汽入口压力均对喷射水箱中的蒸汽羽流特征具有显著影响,更高的过冷水温和入口压力均会导致更大的蒸汽羽流长度和影响区域;当过冷水温较低时,沿喷射轴线方向上蒸汽温度逐渐减小,而在过冷水温较高时,蒸汽温度先增加然后快速降低,这是因为来不及冷凝的蒸汽滞止在两相混合区之前;随着蒸汽入口压力的降低,纯蒸汽区越短,且两相混合区的蒸汽体积分数下降速度越快。

关键词：蒸汽喷射直接接触冷凝 VOF模型数值模拟

海上风-浪联合发电结构体系研究进展与未来挑战

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新能源科技 2025年第01期 1-13页

作者：柯世堂毛竞竹王伯洋王文才黄国庆朱松晔南京航空航天大学土木与机场工程系重庆大学土木工程系香港理工大学土木及环境工程学系

“海上风电+”融合发展新模式是我国未来风电发展技术的制高点,风能和波浪能联合发电是实现“海上风电+”这一高技术战略性新兴产业的最重要形式之一,而风-浪联合发电结构体系的研发是实现该目标的重要支撑和建设基础。海上风-浪联合发... 详细信息

“海上风电+”融合发展新模式是我国未来风电发展技术的制高点,风能和波浪能联合发电是实现“海上风电+”这一高技术战略性新兴产业的最重要形式之一,而风-浪联合发电结构体系的研发是实现该目标的重要支撑和建设基础。海上风-浪联合发电结构体系是由叶片、机舱、塔筒、浮筒、浮子、浮台和锚链组成的多柔-刚体混合多体动力学复杂体系,时常遭受海上极端的台风、波浪、海流等多灾害耦合作用,如何保障风-浪联合发电结构体系的结构安全强度和体系稳定性能,是其深海化和大型化发展面临的巨大挑战,亦被列为世界十大海洋科学问题和工程技术难题之一,成为国际风工程与结构工程领域的最前沿趋势与学科交叉研究热点。文章首先从浮式风力机结构体系和波浪能发电装置出发,分别概述了各自结构体系发展历程和研发现状;其次梳理了海上风-浪联合发电结构体系的概念设计理论与研发现状,着重介绍了风-浪联合发电混合结构体系的研究成果;最后从结构体系设计通用规范、双重非线性气动/水动荷载预测方法、体系降载减振新技术研究等方面提出未来挑战。

关键词：海上风电+ 风-浪联合发电结构体系浮式风力机波浪能发电装置

基于六水氯化钙的单相变材料热二极管的实验研究

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物理学报 2024年第5期73卷 334-343页

作者：杨旭李静毛宇陶可爱孙宽陈珊珊周永利郑玉杰重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044

基于相反传热方向上相变程度不同引起的传热形式和系数差异设计的相变材料热二极管被认为是有潜力的热管理器件.然而多种材料的使用或仅依靠数值模拟的研究使其结构复杂或理想化,降低了其实际应用的可能性.因此,本文结合材料固液相变和... 详细信息

基于相反传热方向上相变程度不同引起的传热形式和系数差异设计的相变材料热二极管被认为是有潜力的热管理器件.然而多种材料的使用或仅依靠数值模拟的研究使其结构复杂或理想化,降低了其实际应用的可能性.因此,本文结合材料固液相变和自然对流过程的传热形式和传热系数变化,提出了一个仅含有CaCl_(2)·6H_(2)O单相变材料的简单热二极管结构,并制备了相应的器件,搭建了稳态热通量测试系统用于实验研究,其测量结果与文献记载值相近,具有良好的准确度,实验研究了冷热端温差和正反传热方向对热二极管热整流效果的影响规律.结果表明:热二极管的热通量随冷热源温差的减小而降低,正向和反向分别沿逆重力和重力方向时,热整流比最高可达1.58,最佳冷源温度范围为20-25℃,接近室温,所提出的相变材料热二极管结构在建筑节能和热管理等方面具有一定的应用潜力.

关键词：相变材料热二极管传热形式传热系数

纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料制备及热物性研究

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物理学报 2019年第10期68卷 18-26页

作者：蔡迪李静焦乃勋重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044

本文分别制备了纳米石墨烯片质量分数为0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%的纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料,并通过扫描电镜测试、红外光谱分析、差示扫描量热实验及导热分析等实验对其形貌结构及热物性进行表征和研究.实验表明本文制备的纳... 详细信息

本文分别制备了纳米石墨烯片质量分数为0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%的纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料,并通过扫描电镜测试、红外光谱分析、差示扫描量热实验及导热分析等实验对其形貌结构及热物性进行表征和研究.实验表明本文制备的纳米石墨烯-正十八烷复合相变材料具有很好的相变稳定性;当纳米石墨烯片的质量分数达到2%时,复合相变材料的导热系数相对于纯十八烷高出了89.4%.

关键词：纳米石墨烯片复合相变材料热物性

某燃煤电厂新型脱硫废水处理系统的调试与分析

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工业水处理 2025年第1期45卷 179-185页

作者：刘贵栋胡阳阳王璟陈阳王志勇党雨露徐浩西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 西安西热水务环保有限公司高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室陕西西安710054 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710100 华能长江环保科技有限公司北京102209 西安益通热工技术服务有限责任公司陕西西安710054

以山东某燃煤电厂脱硫废水改造项目为背景,采用一体式高效澄清工艺替换原有三联箱工艺,处理SS高达13650 mg/L、CODCr为350 mg/L、重金属离子浓度超标的脱硫废水。处理前,先通过实验室小试确定基础加药量,缩小调试期间加药量范围;然后通... 详细信息

以山东某燃煤电厂脱硫废水改造项目为背景,采用一体式高效澄清工艺替换原有三联箱工艺,处理SS高达13650 mg/L、CODCr为350 mg/L、重金属离子浓度超标的脱硫废水。处理前,先通过实验室小试确定基础加药量,缩小调试期间加药量范围;然后通过现场设备调试,优化运行参数,降低设备损坏率。经168 h的调试运行,新型脱硫废水处理系统运行稳定,污染物去除效果良好,出水SS在1.5 mg/L,CODCr在132.2 mg/L,总铅、总镉、总汞、总铬、总锌分别在0.14、0.01、0.01、1.04、1.24 mg/L,出水水质满足《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997—2020)要求。与电厂原三联箱工艺相比,一体式高效澄清工艺不仅对水质有明显提升,而且年运行费用由100多万元降低至50多万元,经济效益显著。

关键词：燃煤电厂脱硫废水一体式高效澄清装置调试

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