不同润湿表面液体沸腾的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究纳米尺度下液氩在过热基板上的沸腾过程。通过调节固液间相互作用的方式改变壁面润湿性，模拟并分析了壁面润湿性对沸腾过程中能量传递和液体运动情况的影响。结果表明：不同润湿性表面均会发生固液分离的现象，但是固体表面附近吸附的氩原子数密度随润湿性增强而增大；润湿性较强时，液体的能量上升快，热通量高，液体内部温度梯度大，发生固液分离时间早，系统中氩的温度和能量低，上升过程中液氩密度、厚度变化小；润湿性较弱时，液体的能量上升慢，热通量小，液体内部温度梯度小，发生固液分离时间延后，系统中氩的温度、能量更高，上升过程中液氩密度、厚度变化较大。下部气体压力整体上大于上部气体压力，发生固液分离时润湿性越强的表面上液体上下压差越大，首次上升过程能达到的高度越高，所需时间越短。     

三角小翼V形阵列换热特性实验研究

在Re=4800~10200范围内,实验研究了矩形通道内圆管侧后方两排三角小翼V形阵列布置的强化换热特性,比较了三角小翼V形阵列布置和单排大三角小翼布置的换热差异,研究了攻角、翼高和排列间距对换热的影响。结果表明:三角小翼V形阵列的Nu数比单排大三角小翼平均增加4.9%,且随着阵列中翼片前后排间距的增加,换热呈增强趋势。对于三角小翼V形阵列和单排大三角小翼,随着小翼攻角的增加,通道换热先增加后减小,最佳攻角均为α=60°,随着小翼翼高的增加,通道换热单调增加。实验数据拟合得到了V形三角小翼阵列和单排大三角小翼的Nu数无量纲关联式,为管翅式换热器中三角小翼的布置提供了依据和参考。     

界面层内压力分布的热力学分析

用能量方法分析了界面特性与热力学的关系,导出了界面层内压力分布的一般表达式,并与Gibbs方法进行比较．当简化到不考虑界面层厚度时,在界面处压力发生突变,所得结果与界面热力学中的Young Laplace方程一致．     

蒸汽相变促进烟气中细颗粒生长的数值模拟

利用气相与颗粒相耦合模拟计算烟气中细颗粒的生长情况,其中气相采用的是湍流模型中的k-ε模型,颗粒相采用的是颗粒群平衡模型(Population Balance Model, PBM),在流动过程中通过固液两相间的相互作用将两相耦合。分析了相同初始过饱和度下不同温度的含尘烟气对异质成核过程中管内过饱和度及粒径分布的影响;并研究不同初始饱和度、颗粒在生长管内的停留时间以及生长管壁温对管内细颗粒异质成核的影响。结果表明:温度升高会导致管内过饱和度降低,异质成核的速率下降;初始饱和度越大,管内过饱和环境充分,有利于细颗粒生长;细颗粒在生长管内停留的时间越长,异质成核作用越充分,有利于细颗粒的生长;生长管内的壁温低于烟气温度时,管内过饱和度越大,促进细颗粒的生长。     

冰盘管凝固过程传热特性的理论研究

分析了冰盘管在结冰过程中的传热规律,建立了相应的数学物理模型,并用摄动方法对其进行了近似分析求解,得到蓄冷过程中冰层内的温度分布和冰层厚度随时间变化的计算公式,并对蓄冷期间影响蓄冷性能的参数Bi、Ste进行了分析,得到一些有益的结论,可为冰盘管蓄冰系统的设计提供理论依据.     

流化床谷物干燥模型的研究

在实验研究的基础上,应用数理统计的方法,建立了流化床干燥玉米的回归教学模型,并对所确定的流化床干燥模型进行了实验验证,证明该模型能较准确的描述流化床干燥玉米时的干燥规律．此模型可为流化床干燥玉米的研究提供理论依据．     

多孔介质干燥的非平衡热力学模型

从非平衡态热动力学和相平衡的角度,建立了多孔介质干燥的非线性数学模型．该模型充分考虑了多孔介质内部传热传质之间的相互耦合现象,从化学势的定义出发,进一步从理论上分析了温度、含湿量对各唯象系数的影响,并通过与实验数据的对比分析,验证了模型的正确性,为干燥过程的实施提供了理论依据。     

平面湍流射流细颗粒物团聚的PBM-LES耦合模拟

本文选取平面湍流射流为研究对象,通过大涡模拟与颗粒群体平衡模型耦合模拟了亚微米级细颗粒物在平面湍流射流流场中的团聚情况,分析了细颗粒物在流场中的运动情况以及粒径的演变过程,研究了不同时间、不同入口体积分数以及不同St数对细颗粒物团聚的影响。结果表明,在射流发展过程中细颗粒物粒径经历了逐渐增大且数密度逐渐减小并趋于稳定的过程;入口体积分数增大加强了流体与颗粒相之间相互作用的程度,细颗粒物的团聚效果更加显著;St数增大影响了细颗粒物在流场中的运动情况,削弱了细颗粒物的团聚效果。     

土壤源热泵的节能与技术经济性分析

介绍了土壤源热泵的工作原理及其核心技术,对土壤物性参数进行了探讨,结合工程实例从节能、技术性及经济性三方面对土壤源热泵系统和传统空调加锅炉系统进行了比较和分析。土壤源热泵系统是一种性能良好、可行的、经济的且无污染的热泵技术,在冬夏季的应用是可行的。