CPL毛细芯冷凝器的数值模拟研究

本文分析了蒸汽在具有毛细芯结构的冷凝器中的相变冷凝传热与流动特征,采用流体体积函数(VOF:Volume of Fluid)方法建立了数学模型,继而用数值模拟方法,研究了不同的壁面温度以及不同的蒸汽入口速度对冷凝相变界面的影响,文中还对产生影响的原因进行了分析.     

新型平板式CPL的性能实验

本文介绍了由本实验室自主研发设计的平板式CPL(Capillary Pumped Loop)系统的组成与结构,以及在该系统上进行的大量的工作性能实验研究,实验结果表明本系统在热负荷低于450 W时具有良好的工作性能;系统储液器的设点温度会直接影响系统的工作温度,系统具有一定的控温能力;当系统的工作温度出现较大程度的波动时,系统的工作能力趋向极限.     

质子交换膜冻结温度的理论与实验研究

本文理论推导出全氟磺酸膜中水的冻结温度与摩尔含水量λ之间的关系式,并采用示差扫描量热法通过实验测试不同水含量下Nafion211膜的冻结温度。结果表明:Nafion211膜的冻结温度随水含量的增大而升高.当膜中水总含量λ7时,膜中水的冻结温度下降到-15℃以下;而当λ20时,膜中水的冻结温度低于-20℃。理论计算与实验测试数据十分吻合。     

圆管内插入螺旋片状多孔介质的换热性能及场协同分析

采用数值计算的方法,以水为流动介质,研究了圆管内插入螺旋片状多孔介质在充分发展的层流区的换热及流动综合性能,并与环状和圆柱状多孔介质插入物进行了对比,此外,利用场物理量协同原理对计算结果进行了分析。结果表明,在圆管内插入螺旋片状多孔介质可以有效提高换热与流动的综合性能,其PEC达到3.60～3.95.     

偶氮染料分子的电子结构与生物降解活性（Ⅱ） －取代基非定域活性对偶氮键还原裂解的影响

通过MNDO计算及相关实验结果,用取代基非定域活性概念分析了羟基、氨基及硝基在－NN－上的电子效应,阐述了取代基影响偶氮键生物降解活性的电子结构机理,并提出将MNDO统计集居分析中的活性电荷Q     

偶氮染料分子的电子结构与生物降解活性(Ⅰ)——电荷分布对偶氮键还原裂解的影响

用量子化学MNDO方法计算了不同结构类型的偶氮染料分子的电子结构.与厌氧活性污泥对偶氮双键生物降解实验结果对照分析后发现,分子电子结构中,电荷分布的对称性对偶氮键生物降解活性有重要影响.并通过LUMO_lp(具有反应部位氮原子孤电子对特征的最低空轨道)及分子偶极矩阐述了电子结构与生物降解活性的关系.     

传热效率——强化传热的新评价指标

本文从热耗散的角度出发,提出了一种新的衡量热量传输过程效率的物理撼.随后,本文利用最小热耗散优化原理对圆管管内空气对流换热问题进行了优化计算,同时从层流和湍流两种情况进行了优化前后的传热效率的比较.结果表明,对于管内对流换热问题,与不优化的光管相比,优化后的圆管的传热效率远高于前者,并且传热效率与努塞尔数的趋势一致.因此,本文提出的传热效率能够很好地应用于管内强化传热的评价.     

格子Boltzmann方法模拟气泡生长脱离

格子Boltzmann方法具有微介观的特性,能够自动捕捉和追踪界面,在多相流领域有广阔的应用前景。对于伴有气液相变的传热问题,格子Boltzmann方法已有模型较少,其中有一部分是通过质量变化间接反映相变过程,不能真实反映温度场的演化和影响。本文采用了模拟多相流动和分离的自由能模型,结合基于Stefan边界的相变传热模型,考虑壁面自由能对流体与壁面间润湿性的影响,模拟了静态接触角、过热壁面的气泡生长和脱离,并进行了更接近真实沸腾过程的随机生成气泡的模拟,以及流动沸腾的气泡生长和脱离的模拟。     

CPL蒸发器毛细芯中流动与传热的场协同分析

本文从场协同的角度分析工质在蒸发器毛细芯中的流动与传热情况,针对不同的蒸发器肋片结构参数、毛细多孔芯厚度以及不同的热流密度进行了数值分析。结果表明,利用场协同原理,可以解释不同的蒸发器结构参数和热负荷对蒸发器传热效果的影响,从而为优化蒸发器结构,提高CPL效能提供理论依据。     

平板式mLHP的仿真与实验研究

环路热管是一种靠蒸发器的毛细芯产生毛细力来驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置.本文研制了一套不锈钢外壳,以氨为工质的小型平板式环路热管(mLHP),并着重研究其在不同热负荷条件下启动特性及变工况条件下的稳定运行特征,通过对平板 mLHP 运行机制理论分析,建立了合理的数学物理模型,实现了对整个系统动态仿真.实验结果表明,小型平板式 mLHP 可以在不同热流密度下快速启动,并具有良好的适应变热负荷能力.实现了平板式 mLHP 系统中各个主要节点的压力、温度和流量的动态仿真,与实验数据对比,仿真结果和实验数据吻合较好,加深了对 LHP 系统运行机理的理解.通过实验和动态仿真结果对系统结构进行优化,为应用在电子器件散热的高效率平板式 mLHP 系统的设计与优化提供依据.