低温跨临界有机朗肯循环工质筛选

反问题求解是研究有机朗肯循环发电技术用于回收低品位能源的基础,而跨临界循环能够有效优化循环中换热器内冷热流体温度的匹配,减小系统不可逆损失。综合考虑有机工质的热物性、环保性及安全性,对于423.15K 低温热源驱动的跨临界有机朗肯循环,选取 R134a、R227ea、R1234ze、R3110、RC318、R236fa 6种工质进行了计算比较。计算采用与热源耦合的反问题思路,求解出工质的运行参数,揭示出参数变化规律并对工质循环性能进行了比较。结果表明, R134a 为适合本循环系统的最优工质。     

电场作用下双液滴聚合特性

乳状液破乳分离是目前高含水期油田开采过程中难以解决的技术问题，电场破乳方法具有高效清洁等优点，是解决该问题的有效手段。采用数值模拟与试验验证相结合的方法研究电脱水过程中阶跃、斜坡电场诱导下双液滴的聚合与分离特性。结果表明，在斜坡电场作用下，界面张力引起的泵吸作用大于电场力引起的颈缩作用，有利于液滴聚并，且液滴发生二次乳化现象的概率降低。而施加阶跃电场时，一定范围内能够达到液滴破乳的目的，但液滴在聚并过程中易发生二次乳化现象。从电场对连续相影响的角度分析发现，阶跃电场不仅对液滴具有驱动作用，对连续相的影响也较为明显，阶跃电场会增大连续相内湍流作用，不利于电脱水过程。因此，采用斜坡信号诱导液滴聚合能够降低二次乳化现象发生的概率。     

重力对垂直相分离冷凝管内流型调控的影响

随着重力的降低,冷凝换热性能急剧恶化,特别在微重力条件下,流型与传热极不协同,所需的冷凝长度要比地面常规重力情况大一个数量级。基于非能动相分离概念的适用于不同重力条件的新型相分离冷凝管,促进了流型与传热的协同,极大强化了冷凝换热。在地面常规重力、小重力和微重力情况下,数值研究了新型冷凝管内垂直上升的空气-水两相流型的调控过程。通过研究得出:在三种不同重力条件下,均呈现“气在壁面,液在中心”的全新分布模式,特别是在微重力情况下,环隙区域内完全被气体占据,液体完全在核心区域内流动;重力越小,调控后液膜厚度减小幅度越大,特别在微重力条件下,减薄到1/32;重力越小,调控后薄液膜主导的冷凝换热量提高幅度越大,特别在微重力条件下,调控后提高到57.4倍,极大地强化了冷凝换热。总体来说,重力越小,流型调控过程越有利于强化冷凝换热。