激光介质的多次吸收不均匀内热源模型

针对激光介质的内热源,以多次吸收作用为基础提出了适用于侧面双向泵浦板状激光介质的不均匀内热源模型,即多次吸收不均匀内热源模型,并与均匀内热源和一次吸收内热源模型进行了对比分析。研究表明,介质厚度及光吸收系数组成的无量纲参数不同时,三种内热源模型得到的内热源分布也有所不同。最后给出了内热源不均匀度及多次吸收模型与一次吸收模型之间的差异在不同目标值下的内热源模型适用准则。     

膜动态吸附传递过程的理论分析与研究

本文针对气体透过薄膜的传质过程,基于动态吸附、扩散传递的概念,根据Langmuir界面动态吸附理论,研究了存在定向传递时表面吸附量与平衡吸附量的差异,从而将膜相传质分为吸附、内部扩散和脱附三个动态过程.讨论了界面吸附、脱附与扩散对传质阻力的不同影响,建立了薄膜传质的串联阻力模型.     

微观结构对膜换湿能力影响研究

对多孔膜换湿过程进行了理论分析,得到了透湿量和湿阻的计算式.同时对三种膜包括PVDF,PES和纤维素膜进行了湿阻的测量实验,通过对实验数据的回归处理,得到了多孔膜的结构参数.结果表明,膜厚、孔径分布、孔隙率及曲折因子对膜的换湿特性都有较大影响,在平均孔径相同的情况下,其它因素仍然导致了不同膜换湿能力的较大差距。在所获得的结构参数基础上,通过数值模拟的方法研究了平均孔径对膜换湿能力的影响。结果表明湿阻随平均孔径的增大而减小,减小趋势逐渐平缓最后趋向一定值。     

单面加热矩形通道热入口段层流对流换热特性的场协同分析

对单面加热矩形通道热入口段的层流对流换热问题进行了数值模拟研究,给出了不同截面比的局部努赛尔数。推导出单面加热时的场协同方程,以此分析了不同截面比下加热边界条件对努赛尔数的影响规律。     

高热负荷激光介质热应力场的分析与优化研究

研究了高热负荷板状激光介质在抽运面采用常规冷却技术时,换热面积较小的上下侧面的换热强度对激光介质最高温度及最大应力的影响情况,并对热应力场进行了优化研究。结果表明,任意抽运功率下,介质的最高温度及最大应力均随侧面换热系数的变化而变化,并存在最优换热系数。与侧面采用常规冷却手段时相比,采用最优换热系数时介质的最大应力降幅高达36%。另外,对介质上下侧面进行温度控制,也可达到与控制换热系数相同的效果。     

颗粒聚集对纳米流体强化换热影响浅析

本文采用数值模拟的方法初步研究了颗粒聚集对纳米流体强化换热性能的影响。在流体中随机生成纳米颗粒团聚状态,并对其热性能进行数值模拟,结果表明,纳米颗粒的聚集将会导致流体换热性能的下降,降低程度与纳米颗粒体积分数以及聚集程度有关。     

板状激光振荡介质温度场和应力场的数值模拟

以非均匀内热源模型为基础,并考虑材料的导热系数和热膨胀系数的温度相关性,利用有限元方法,对板状激光振荡介质在不同功率和冷却强度下的温度和热应力分布进行了数值模拟及分析。根据计算结果提出了最大有效换热系数的概念,指出换热系数超过最大有效换热系数后,继续强化传热对减小高功率激光器的热效应已无明显效果。以此得出采用常规冷却技术所允许的最大泵浦加热功率。     

直通道内两相流动的格子玻尔兹曼方法模拟

本文改进了多弛豫时间多组分伪势格子玻尔兹曼方法,使其可以适用于极大黏度比的情况.研究了二维直通道内的两相流动,分析了饱和度、黏度比、润湿性和毛细管数对相对渗透率和相渗曲线的影响.结果表明,大黏度相的相对渗透率随着黏度比的增大而增大,维持高流动能力的饱和度范围也随之扩大,小黏度相与之相反;黏性耦合效应对两相相对渗透率的影响存在极限,即不会导致小黏度相的相对渗透率低于最小值,也不会使大黏度相的相对渗透率高于最大值;非润湿条件会使大黏度相的流动能力增强,相对渗透率增加,并强化相渗曲线的非单调性;润湿条件会减弱大黏度相的流动能力,相对渗透率降低;毛细管数的增加会导致更明显的接触角滞后效应,使两相相对渗透率降低.     

柴油发动机润滑系统流动与传热仿真研究

柴油发动机相比于汽油机有多方面的优势,但其较高的热负荷同样对润滑系统的设计和运行提出了更高的要求。本研究以某型柴油机为参照,基于MATLAB建立了润滑系统的数学模型,模拟了系统的流动和传热状况。和商业软件GT-suite的对比表明,仿真程序的计算结果精确可靠。基于仿真程序,本文研究了不同系统参数对流动和传热的影响,并据此提出了润滑系统的优化建议。     

薄膜的传湿性能研究

膜式全热交换器是新风节能型空调系统的重要部件.本文针对膜式全热交换器中的薄膜传湿性能进行了实验研究,在此基础上建立了二维对流扩散传质物理数学模型,并进行了数值模拟与分析,获得了温度、进口湿度、进口体积流量及工作室内下腔空气层高度对出口湿度和湿交换率的影响规律.研究表明,薄膜可以拥有很高的传湿能力,它在全热交换器中的传湿性能优于纸质材料,有望在新风节能空调以及其他相关领域上获得广泛应用.