相变乳状液的流变和传热性能研究

针对新型Ｏ／Ｗ相变乳状液的非牛顿流变特性和在园管中发生相变前后的传热性能进行了测试和分析,所得结果表明它作为一种全新的蓄冷介质在对流传热方面具有性能优势．对经测试得出的乳状液主要流变参数随乳液浓度和温度的变化规律以及它在管内的对流传热特性作了分析和讨论,为新型实用蓄冷装置的设计提供了基本的依据．     

相变乳状液在蛇形管中的流动和传热特性

用正十四烷、复合表面活化剂和水制成O/W型相变乳状液作为相变蓄冷及传热介质,对其作为非牛顿流体和固液两相流的流动和传热特点进行了分析,通过测试得出不同浓度乳状液在蛇形管道中的对流换热Nυ数和摩擦系数,并给出了换热和阻力的无量纲关联式。指出了对这类特殊相变蓄冷材料作进一步研究的方向。     

基础实验试题A:相变材料比热容及相变潜热的测量

第9届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A为相变材料比热容及相变潜热的测量,本文介绍了实验任务、试题设计及竞赛结果分析.试题包括系统漏热测量、石蜡比热和相变潜热的测量及误差分析3部分.本题重点考查了学生对比热和相变潜热的基本概念、热传递基本方式、能量守恒定律、牛顿冷却定律、外推法修正漏热等知识和方法的灵活运用能力,物理建模的能力,实验方案设计、热电偶测温仪的使用和实验操作等理论联系实际的能力,以及数据处理和误差分析能力.结合调查问卷反馈的分析表明：选手实验操作相对较好,物理建模相对薄弱.     

复合相变材料应用于电子散热的热分析

基于显热容法,建立复合相变材料应用于电子散热的传热模型及相应的数值计算方法,利用Icepak软件进行数值计算,分析了温度场及流场分布。模拟结果与实验测量值相接近,其最大相对误差为8.8%,说明所采用的数值模型及相关简化处理正确。借助热分析方法可以真实地模拟系统的热状况,从而为电子设备的热设计和热管理提供依据。     

二氧化钛纳米流体的固液相变特性

采用“两步法”制备出不同浓度的TiO2-H2O纳米流体,选用紫外分光光度法对纳米流体的分散稳定性进行了评价,使用差示扫描量热仪对纳米流体以及基液一去离子水的固液相变过程进行了测试。实验结果表明：纳米流体的分散稳定性随着TiO2粒子质量浓度的增大先增强后减弱;添加纳米颗粒可以促进去离子水的异质成核,减小其固液相变过冷度;...     

潜热型热功能流体强化换热分析

本文建立了分析带有相变微胶囊的潜热型热功能流体的流动和换热过程数理模型,应用有限差分法和移动热源法进行联合求解。计算结果表明,相变微胶囊的加入:较好地提高了流体的换热性能。获得了相变颗粒大小和体积分数对强化换热影响等结果。计算结果对该类流体的设计和应用提供了理论依据。     

玻璃熔窑内配合料熔化的相变模型

配合料熔化模型是玻璃熔窑整体数学模型的重要组成部分，配合料熔化模型合理性影响到玻璃液流数值模拟结果的真实性。本文引入焓方法建立了新的配合料熔化“相变模型”。新模型不但考虑了配合料在水平方向上的温度变化，更考虑了在料层厚度方向上的温度变化及固相到液相的转变。应用新模型计算配合料的非等温相变，可以获得配合料熔化过程更多的信息，模拟结果更接近实际情况。     

填充床显热及相变储热特性分析

储热技术是目前制约太阳能热发电等可再生能源大规模应用的主要瓶颈之一。本文开展了气体流过填充床储热/换热器的储热过程数值模拟,并通过实验数据验证了仿真结果。对比分析了以岩石、钢球和相变硝酸盐作为储热材料时的储热量、热分层、相间温差等特征以及储热—释热周期对热效率及(火用)效率的影响。结果表明,填充床储热方式存在最优储热时间以得到最高的储热效率,循环工作时储热填充床能够得到超过96%的热效率和88%的(火用)效率,因而填充床成为解决可再生能源储热问题的储热方式。     

蒸发式新风加干盘管空调系统的制冷量研究

通过对蒸发式新风机组加干式风机盘管空调系统进行性能研究,改变室外相对湿度及新风量,测试新风机组性能;改变风机盘管供水温度、回风量、水流量,测试风机盘管性能。结果表明,随室外相对湿度的升高,新风机组制冷量、新风机组潜热制冷量均增加,新风机组显热制冷量降低;随新风量的增加,新风机组总制冷量、显热制冷量、潜热制冷量都增加。随风机盘管供水温度的升高,风机盘管总制冷量、显热制冷量、潜热制冷量均降低,其中,最佳供水温度为16℃,既可以保证风机盘管完全处于干工况运行,又可以保证风机盘管最大制冷量;随风机盘管回风量的增加,风机盘管总制冷量、显热制冷量增加,潜热制冷量降低;随风机盘管水流量的增加,风机盘管总制冷量、显热制冷量、潜热制冷量均增加。     

环路型脉动热管的稳态运行机制

建立了环路型脉动热管稳态自激循环流动运行机制的物理模型和数学模型。潜热传递决定了运行的驱动力和循环流动的速度;显热传递和循环流动速度决定了净换热量的大小。通过关联加热段和冷却段的传热、进出口汽液容积流率、密度、运行驱动力和阻力,对传热和流动进行了耦合求解。结果表明,潜热传热量占总传热量的比例在30％以内;工质循环流动的速度决定了壁面温度波动,温度波动取决于显热传热和循环流动速度。     

微胶囊化相变悬浮液层流传热强化的参数分析

通过对微胶囊相变悬浮液管内层流恒热流对流换热的数学建模和模拟计算,获得在恒热流加热边界条件下,不同参数匹配时相变糊状区的确切范围以及固液相变两条相界面的数值结果。利用该模型对影响悬浮型固液两相流传热特性的诸多参数进行了比较细致的定量分析,这些参数包括固相体积浓度、斯蒂芬(Ste)数、粒径比、无量纲相变温度区间宽度以及无量纲过冷度等。分析和模拟计算的结果显示微胶囊浓度和斯蒂芬数对管内层流传热具有最重要的影响。     

振荡流热管振荡相变传热特性

本文建立了环路型振荡流热管物理数学模型。数值计算结果表明,汽泡的交替膨胀和压缩使管内工质维持振荡运动,热管冷却端的散热情况是影响振荡流热管内部振荡运动的重要因素。热管内部振荡运动受倾角、充液率和加热功率影响,其变化趋势与前期实验结果基本一致。热管内脉动运动愈剧烈,热管的传热性能愈好。     

复合低温相变蓄冷材料的实验研究

提出自行研制的一种复合低温相变蓄冷材料,通过实验分析了该蓄冷材料的融点、相变潜热和凝固融化过程曲线.该材料由有机物和无机物混合而成,用示差扫描量热仪(DSC)来测定该蓄冷材料的融点、相变潜热;用低温冰箱测试凝固融化过程材料的均匀稳定性.实验结果表明,该材料具有良好的性能,适用于医药、食品、冰箱及冷库等蓄冷装置中.     

低温纳米复合相变蓄冷材料热物性研究

低温相变蓄冷的关键是蓄冷材料的开发.本文针对啤酒工艺对冷源温度的要求,选择BaCl2共晶盐水溶液为相变蓄冷材料基液,在基液中添加粒径为20nm的TiO2纳米粒子,形成具有蓄冷功能的纳米复合材料.对其热物性如导热系数、相变潜热、相变温度、过冷度及粘度进行了实验测量和分析.结果表明,在TiO2纳米粒子的质量分数为1%的情况下,纳米复合蓄冷材料的导热系数比基液提高了11.28%,过冷度从3.97℃降为1.21℃,同时粘度增加了21.7%,相变潜热略有降低.     

相变材料蓄能式低温热水采暖地板热性能模拟

提出了一种采用定形相变材料蓄能的低温热水采暖地板形式。为了研究定形相变材料蓄能式低温热水采暖地板的传热性能,建立了该地板的传热分析模型。分析了相变材料的相变温度对地板表面平均热流密度和蓄能比的影响;比较了相变材料潜热蓄能地板与混凝土显热蓄能地板的热性能差异。结果表明:定形相变材料地板停止加热后仍可以在较长时间内保持稳定的热流密度。同时定形相变材料地板具有较大的蓄能比,使其夜间蓄存的热量可被更多地用于日间供热。     

圆管内潜热型功能流体对流换热的实验研究

本文实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合组成的潜热型功能流体流过等热流圆管时的对流换热特性。相变微胶囊的加入可以显著增强流体与壁面间的对流换热,显著降低壁面温度和流体温度;在融化段对流换热系数呈增加分布,流体和壁面温度各自基本稳定在相应的温度值。强化对流换热的效果主要在融化段,并随流体中相变微胶囊浓度的增大而增强,也随R-eynolds数的增大而增强。     

车用潜热贮热器的流动与换热实验研究

本文通过对车用潜热贮热器流动与换热实验研究，获得了该相变过程的流动、传热特性，为修正该装置的设计提供了可靠的数据．     

锁相环的相位模型与实验电路

讨论了锁相环的相位数学模型,给出了一种适合于数学的锁相环实验电路．     

凝析气相变微观孔隙模型实验研究

凝析油气体系相平衡是在储层多孔介质中进行,多孔介质中凝析油气相变是凝析气藏开发研究者关注的主题。应用二维刻蚀玻璃微观孔隙模型,通过可视化技术,对凝析气微观气液两相相变特征进行了研究,并对多孔介质吸附和毛细凝聚对凝析气相变的影响进行了分析。