单孔射流冲击流动与换热过程的数值模拟

应用三种RNG k-ε湍流模型对单孔气体射流冲击流动与换热过程进行了数值仿真计算,与实验结果的比较分析表明;RNG k-e系列模型能够对射流冲击流动和换热过程进行较为准确的预测.在此基础上,进一步对局部Nu数、平均Nu数分布的分析表明:喷孔直径D对冲击点处Nu的数值大小无明显影响;射流冲击高度HI/D对Nu数的分布规律...     

高温散料气-固换热过程通用数学模型的研究

在详细分析了高温水泥熟料和高温烧结矿冷却过程传热机理的基础上,根据多孔介质气-固换热理论,建立了适用于高温散料在篦冷机和环冷机冷却过程的气-固换热三维通用物理数学模型,通过合理假设简化为更易求解和适于工程应用的一维非稳态换热模型,同时对相关参数的确定进行了研究。最后,结合数值模拟方法和计算机技术提出了模型的求解方案,为后续深入研究提供了理论指导。     

高炉热风炉高效送风策略的研究进展及发展趋势

简述了目前热风炉高效送风的一些工艺方法、控制策略及其研究现状,对高炉热风炉如何提高送风温度、稳定性和操作水平等方面进行了探讨.在总结前人研究的基础上,展望了热风炉的未来发展趋势.提出了基于热风炉内部热过程模型并结合控制模型进行多目标优化协调控制的初步设想.     

无焰燃烧技术的研究现状

无焰燃烧技术有设备简单、温度均匀、燃烧稳定、效率高和排放低等特点,被称为21世纪最有发展前景的燃烧技术之一。本文结合多篇国内外研究文献,总结了他们各自无焰燃烧方式的特点及其判定方法。接着列举了几种实现无焰燃烧的技术手段,包括充入氮气、高速射流和特殊燃烧室结构等。最后分别对气体燃料和固体燃料的无焰燃烧机理进行分析,从基元反应的角度说明了无焰燃烧排放低的原因,并列举了无焰燃烧技术在工业中的应用实例。     

富氧(纯氧)燃烧器的研究现状及发展趋势

通过全混流反应器模型,对助燃剂中氧浓度对燃烧平衡状态下产物的成分、温度以及燃料点火特性的影响规律进行了分析,结合国内外学者对燃料富氧燃烧机理的研究提出了燃料富氧燃烧的主要特点。基于分析和计算得到的结论,对目前国内外典型的富氧(纯氧)燃烧器进行归类分析,提出了未来富氧(纯氧)燃烧器的发展和主要研究方向,为富氧(纯氧)燃烧器未来的研究和技术开发提供参考。     

采用积分法和假想面模型求解退火窑内辐射换热角系数

求解浮法玻璃退火窑间接冷却区内玻璃带与冷却管(板)之间辐射换热计算所需要的关键参数是辐射换热角系数。退火窑内各控制单元面之间的角系数可以通过直接积分的方法获得精确解。由于间接冷却区中涉及了面与面、面与管、管与管之间等各类复杂曲面,因此通过引入假想面模型以及cross-string法来简化辐射角系数的求解过程,并为同类炉型内角系数的计算提供了借鉴和参考。     

一种基于磁电层合材料的新结构大电流传感器

设计并实现了一种新结构的大电流传感器,其核心是由PZT压电材料和Terfenol-D磁致伸缩材料构成的圆片形磁电层合材料,配合铁氧体磁环,可较准确地测量几安到几百安范围内的工频电流。该电流传感器的结构设计具有无需直接接入主电路、无需额外提供电源的优点,可以随时装卸,便于安装和维护。试验测试得到该电流传感器的电流测量灵敏度为0.058 5 V/A,并具有一定的可靠性。这种新型的大电流传感器具有继续研究的价值和应用潜力。     

富氧燃烧气氛对低碳钢氧化过程的影响

针对富氧燃烧加热炉内钢坯氧化烧损问题,基于氧化机理分析,建立低碳钢氧化动力学模型,实验验证该模型能较好定量描述各种影响因素与氧化量之间的关系。对钢坯在不同富氧燃烧气氛下的恒温与变温氧化过程进行模拟。结果表明:CO2/H2O的氧化作用随温度提高而增强,在1000℃以下,助燃气氧浓度对钢坯氧化无明显影响,在1000℃以上,随助燃气氧浓度增加,钢坯氧化加剧,且在低烟气过剩氧浓度下增加明显。温度与烟气过剩氧浓度是影响钢坯氧化的主要因素,因此在富氧燃烧炉中采用低氧快速加热可降低钢坯的氧化烧损。     

反应气相对湿度对PEMFC性能的影响

反应气相对湿度影响电池内部水的输运和质子膜的质子传导率,合适的反应气湿度可改善电池性能.利用三维数值模型分析反应气相对湿度对直通流道和交叉流道质子交换膜燃料电池性能的影响.模拟结果表明,当阳极反应气相对湿度为100%时,低操作电压条件下,降低阴极反应气相对湿度有利于电池性能提高,然而在高操作电压条件下,电池性能随阴极相对湿度的增加而提高;当阴极反应气相对湿度为100%时,低操作电压条件下,降低阳极反应气相对湿度,电池性能提升,高操作电压条件下,电池性能不依赖于阳极反应气相对湿度.通过对电池内部局部传递特性的分析,从质子交换膜湿润性及阴极传质限制两方面分析探讨了反应气相对湿度对电池性能影响的原因.     

非水系锂空气电池放电过程模拟

针对非水系锂空气电池多孔电极内物质传输及电极反应过程建立多物理场耦合数学模型,考虑两种不同的放电产物生长模式,分别建立了产物形态模型和电子通道模型。比较了两种产物模型的放电电压-比容量关系曲线,发现基于电子通道模型预测的不同倍率下的电池性能与实验结果吻合更好,并通过模拟研究了电池不同放电阶段的氧气浓度分布、产物厚度分布、多孔正极孔隙率分布、活性比表面积和液相电势分布等演化规律。