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1.
为了提高相变蓄热系统在实际应用中的蓄热速率,本文建立了管壳式相变蓄热单元可视化实验平台,提出了一种外部加热法的强化传热方式,讨论了相变蓄热单元在外部加热法时的熔化特性和传热机理。通过Fluent软件模拟对比了外部加热法和内部加热法在熔化过程中的液相分数、熔化速率和均匀性等方面的差异。研究结果表明:外部加热法的使用能大幅提升蓄热单元的蓄热效率。与内部加热法相比,外部加热法在熔化过程中的传热和相变更加均匀。相比于内部加热法,由于外部加热法传热面积较大,熔化时间缩短了69.1%;在消除传热面积的影响后,外加热方法依靠广泛而强烈的自然对流使熔化时间减少了23.2%。 相似文献
2.
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(54):22981-22992
In this study, a three-dimensional model was established using the lattice Boltzmann method (LBM) to study the internal ice melting process of the gas diffusion layer (GDL) of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The single-point second-order curved boundary condition was adopted. The effects of GDL carbon fiber number, growth slope of the number of carbon fibers and carbon fiber diameter on ice melting were studied. The results were revealed that the temperature in the middle and lower part of the gradient distribution GDL is significantly higher than that of the no-gradient GDL. With the increase of the growth slope of the number of carbon fiber, the temperature and melting rate gradually increase, and the position of the solid-liquid interface gradually decreases. The decrease in the number of carbon fibers has a similar effect as the increase in the growth slope of the number of carbon fibers. In addition, as the diameter of the carbon fiber increases, the position of the solid-liquid interface gradually decreases first and then increases. 相似文献
3.
摘要:旋转电极电渣重熔通过改变结晶器内熔体的流动和传热规律,增强了渣池与电极间的对流换热,在提高电极熔化速率和生产效率方面具有巨大潜力。提出了电渣重熔过程电极熔化速率的求解方法,并考虑了电极旋转时的强制对流,基于多物理场耦合模型预测了电极直径、转速对电极熔化速率的影响规律。结果表明,随着转速提高,金属液滴由从电极中心滴落向电极边缘滴落转变,高温区由渣池外侧向渣池中心移动。当转速从0增大至90r/min,55mm直径电极的熔化速率从7.90g/s增大至9.68g/s,对比固定电极,转速为90r/min时,生产效率最多提高了22.5%;进一步增大转速,电极熔化速率反而减小。存在一个最佳转速可使熔化速率达到最大,且该最佳转速随着电极直径的增大而减小。 相似文献
4.
摘要:为揭示废钢熔化过程中的传热传质机制,采用线性耗散热力学理论,研究了钢液与废钢之间的传热,碳的扩散传质以及两者之间的耦合作用关系。结合移动边界层理论模型,得到了钢液温度为1773K、钢液碳质量分数为1.0%、废钢半径为0.03m、废钢的初始温度为300K时界面处碳的质量守恒方程,即基于线性耗散热力学理论的废钢熔化模型,并通过前人的实验结果验证了模型的准确性。研究建立的基于线性耗散热力学的废钢熔化模型可以预测废钢熔化过程中界面处碳含量、碳的活度和界面温度随时间的变化规律,为实际工业生产提供理论指导。 相似文献
5.
摘要:试验以锰品位27.7%,铁品位18.1%的低锰高铁矿为研究对象还原制备富锰渣,生产得到的富锰渣可用于冶炼硅锰合金,以达到高效利用低品位锰矿的目的。根据该矿的成分分析、XRD分析和粒度检测分析结果,采用还原 熔分法对低锰矿进行还原制备富锰渣试验,试验结果表明:单因素试验下各参数对低锰高铁矿的还原-熔分后渣中Mn、Fe元素的含量和Mn元素的回收率均有较大影响,同时结合Box-Behnke原理设计方案,选取温度、碱度以及配碳量3个试验因素,通过响应曲面法研究各因素交互作用下对Mn元素回收率的影响规律,对试验因素进行优化分析,建立相应的多项式模型。模拟优化得到最优的工艺条件为:还原温度1402℃,碱度0.10,配碳量10.04%,Mn元素回收率为97%。在最佳条件下做验证试验得出Mn元素回收率为95.80%,误差1.24%,证明响应曲面法预测模型具有可靠性,同时对低锰高铁矿的应用有重要指导意义。 相似文献
6.
为获得核反应堆燃料元件熔化以及熔融物扩展和消熔过程中的关键实验数据,本研究将典型压水堆中的燃料棒元件作为研究对象,在堆芯材料严重事故现象可视化研究实验装置FROMA上开展了低温条件下的燃料棒熔化实验。实验采用锌-铝的替代材料燃料棒,开展了单棒的熔化凝固可视化研究,获得了严重事故过程中燃料棒包壳的瞬态轴向温度分布特性以及熔融物扩展、迁移和再定位的动态过程。本研究基于实验数据对熔融物的流动、扩展和凝固、迁移等相关的物理现象和过程进行深入分析,为反应堆严重事故现象分析模型的开发提供了数据支持。 相似文献
7.
介绍了一种用于电子束熔炼炉加料系统的高真空插板阀。该型插板阀采用独特的充气气囊密封结构,通过一个气动控制回路巧妙实现了对气囊充气放气的操作,是一种工作可靠、满足低泄漏率密封要求的高真空环境插板阀。同时对该型插板阀常见故障进行了分析并给出了处理措施。 相似文献
8.
The present study investigated the effect of as-built and post heat-treated microstructures of IN738LC alloy fabricated via selective laser melting process on high temperature oxidation behavior.The as-built microstructure showed fine cell and columnar structure due to high cooling rate.Ti element segrega-tion was observed in inter-cell/inter-columnar area.After post heat-treatment,the initially-observed cell structure disappeared,instead bimodal Ni3(Al,Ti)particles formed.High temperature(1273 K and 1373 K)oxidation test results showed parabolic oxidation curves regardless of temperature and initial microstructure.The as-built IN738LC fabricated via the selective laser melting process displayed oxida-tion resistance similar to or slightly better than that of IN738LC fabricated via wrought or cast process.Heat-treated SLM IN738LC,although had similar oxidation weight-gain values to those of the SLM as-built material at 1273 K,showed relatively better oxidation resistance at 1373 K.Bimodal Ni3(Al,Ti)precipitate formed in the post heat treatment changed the local chemical composition,thereby led to changes in alumina former/chromia former location and fraction on the alloy surface.It was concluded that in heat-treated IN738LC increased alumina former fraction was found,and this resulted in excellent oxidation resistance and relatively low weight-gain. 相似文献
9.
10.