电热水器能耗数值计算及保温性能优化分析

电热水器中的能量传递过程主要包括电加热丝对内胆中水的加热过程,内胆中水的自然对流过程以及通过保温层的散热过程.本文采用多尺度数值模拟方法:用LBM确定保温材料导热系数作为基于连续介质的Fluent的输入数据,对发生在电热水器中的流动和耦合传热过程进行了数值模拟,并采用UDF来控制电加热丝的动态间歇加热工作过程,建立了模拟电热水器24 h固有能耗系数测试过程的数值模拟方法.采用该方法模拟得到的能耗系数与实验值符合良好,证明了该模型的准确性。同时模拟获得了电热水器中水在加热和散热阶段的流动特性、温度分布,以及各个区域的散热占比和热流密度。提出了优化电热水器保温隔热性能的判据,为电热水器保温结构的优化提供了依据.     

PEMFC阳极间歇排氢电化学反应过程的MRTBoltzmann研究

本文基于单相等温模型,以间歇排气PEMFC阳极部分为研究对象,采用多松弛Boltzmann方法从孔隙尺度对间歇排气PEMFC内阳极中的流动、传质、电化学反应等电池局部特性进行模拟,并研究了操作温度、压力等对阳极局部特性分布的影响。结果表明,多松弛Boltzmann方法可以很好地预测PEMFC阳极流体流动情况,间歇排氢有助于提升电池的性能,电池操作温度及压力对间歇排氢的电池性能有一定的影响。     

Decaying solitary waves propagating in one-dimensional damped granular chain

We numerically investigate the nonlinear waves propagating in a one-dimensional particle chain when the damping effect is taken into account. It is found that decaying solitary waves exist, in which the amplitude of the wave decreases exponentially as time increases. Meanwhile, the velocity of the solitary wave also slows down as time goes. This result implies that the damping coefficient is an important parameter in such a nonlinear system. Theoretical analysis has also been done by the reductive perturbation method. The result indicates that the nonlinear waves propagating in such a system can be described by the damped KdV equation.     

SiO_2气凝胶复合材料隔热性能实验研究

SiO_2气凝胶复合材料是一种隔热性能优异的纳米多孔材料,本文对非稳态和大温差条件下该材料的隔热性能进行了实验研究,分析了SiC颗粒和SiO_2中空玻璃球对材料隔热性能的影响。研究发现:微米级SiC颗粒具有良好的遮光能力;添加一定含量的微米级SiO_2中空玻璃有利于改善材料的隔热性能,但添加量过大会导致气相导热的贡献增加,从而使得材料隔热性能下降。     

对流项占优问题的MLPG/SUPG方法数值模拟

在计算对流项占优问题时易产生假扩散,本文把流线型迎风格式应用于MLPG方法中可以减少对流项的影响,通过两个典型例子（旋转流场问题和Brezzi问题）验证该格式的精度与有效性,并与文献中的迎风格式的计算结果进行比较,计算结果表明,该方法能有效地克服假扩散现象,有较好的稳定性和较高的计算精度。     

烧结金属纤维板大空间自然对流实验研究

实验研究了烧结金属纤维板在大空间下的自然对流换热,分析了倾角、孔隙率、纤维丝经、Ra数和金属纤维导热系数对换热性能的影响.实验结果表明:存在最优的角度(60°左右)使烧结金属纤维板的自然对流换热性能最好,但倾斜角度对烧结金属纤维板的换热影响没有光板显著;加热面的平均Nu数随着纤维直径和孔隙率的增加均先增加后减小;在实验...     

三维不规则区域热传导问题无网格方法的数值模拟

配点型无网格法是纯无网格法,它不需要任何背景网格,效率高。本文用加权最小二乘配点方法(Weighted Least-Squares Collocation Method-WLSCM)计算不规则区域热传导问题,形函数采用径向基函数近似。通过二维具有分析解的实例表明WLSCM方法精度高,稳定性好且具有较高的计算效率。此外,将WLSCM方法应用于工程中常见的三维不规则区域热传导问题,结果表明:WLSCM方法的计算结果与FLUENT的计算结果符合很好。     

波纹状银纳米线的制备及其SERS性能研究

首先通过传统的多元醇方法合成了表面光滑的银纳米线,然后利用Fe(NO3)3作为刻蚀剂在室温条件下对合成的银纳米线进行刻蚀得到了具有波纹状表面的银纳米线.通过扫描电镜(SEM)分析表明:银纳米线的表面粗糙程度随着刻蚀剂量的增加而增加,但过量的刻蚀剂又会导致纳米线的断裂甚至形成球状颗粒;当刻蚀剂的量为100μL时,获得了波纹状表面的银纳米线.对结晶紫(CV)的表面增强拉曼光谱(SERS)结果表明,这种波纹状银纳米线的拉曼信号强度比表面光滑的银纳米线提高了约5倍,其检测限可低至10-10 mol/L.此外,这种优势还可以延伸到敏感性检测10-9mol/L的对巯基吡啶(4-Mpy)分子,可以作为一种普适、有效的SERS活性基底.     

气相色谱-质谱联用法测定橡胶制品中多环芳烃（蒽）含量不确定度评定

目的对气相色谱-质谱联用仪法测定橡胶制品中多环芳烃（蒽）含量不确定度进行评定,确定影响不确定度的关键因素。方法依据《ZEK01.4-2008 GS认证过程中PAHs的测试和验证》,使用气相色谱-质谱联用仪法测定橡胶制品中多环芳烃（蒽）含量,并对结果的不确定度进行评定,分析影响测量不确定度的各个因素,对各个分量进行计算和合成。结果扩展不确定度U=5.7 mg/kg,置信概率95%。结论该实验的不确定度主要影响因素是曲线校准。