纳米结构中浸入特性的非平衡分子动力学模拟

为明晰复杂纳米通道内流体流动规律,采用分子动力学方法研究压力驱动作用下不同润湿性纳米通道的液态水浸入特性。建立液态水/不同润湿性纳米通道的非平衡态分子动力学模型,研究驱动压大小、壁面润湿性及纳米粗糙元结构对液态水浸入特性的影响规律。模拟结果表明:相同驱动压条件下,液态水易于浸入亲水性纳米结构通道内,相比于光滑纳米通道,纳米粗糙元结构凸显液态水的表面张力作用,提高液态水持续浸入纳米通道的驱动压;纳米粗糙元结构对液态水浸入速度以及密度分布均有影响,纳米粗糙元距离入口处越近,浸入过程的阻力越大,即液态水浸入纳米通道内的体积通量越小,研究结果为明晰复杂纳米通道内液态水输运的微观机理提供理论基础。     

黄山地区既有建筑节能改造中夜间通风与蓄热技术的应用分析

为了研究既有建筑节能改造中围护结构蓄热特性与夜间通风的效果,以黄山市建设大厦为对象,采用DeST能耗模拟软件,研究不同墙体材料通风蓄热及空调季夜间通风对建筑能耗的影响.结果表明,石蜡相变材料相比于加气混凝土、粉煤灰陶粒混凝土和红砖砌体,其建筑总能耗分别降低了2％、7.8％、9％.基于不同蓄热墙体通风耦合计算结果,选用相变材料与夜间通风进一步模拟计算,全年空调冷负荷节能率提高了4％.同时,通过改变通风换气次数对建筑进行动态模拟,对比不同开窗通风换气次数,得出研究所模拟建筑应选用10次/h最适宜.     

窗墙比与外窗类型对皖南办公建筑负荷影响分析——以安庆市某办公建筑为例

基于DeST-c软件,以皖南地区安庆市某办公建筑为研究对象,模拟研究建筑窗墙比与外窗类型对建筑负荷的影响。结合采光、美观和节能等因素,采用分配权重法得到皖南地区东西向窗墙比的设置应介于0.341～0.351之间为优;北向窗墙比的设置应当介于0.406～0.416之间为优;南向窗墙比的设置应当介于0.439～0.449之间为优。结合窗墙比分析结果,研究建筑模型装配不同类型节能门窗的建筑负荷。结果表明:对于皖南地区制冷能耗,玻璃种类影响显著,装配Low-e中空玻璃的铝合金、断桥铝合金、塑钢、集成木材外窗相比于装配普通中空玻璃,其空调节能率分别提高了44.14%、76.72%、78.22%、50.00%。而窗框系统的保温性则对于采暖能耗具有重要意义。建议皖南地区使用塑钢门窗装配Low-e中空玻璃的外窗系统,当以铝合金单玻外窗系统为基准时,其采暖节能率为26.08%,空调节能率为78.22%,全年累计总负荷节约了11.21%。     

建筑围护结构相变蓄热与自然通风技术耦合模拟分析——以合肥地区为例

随着人们对建筑室内热舒适性要求的提高,建筑能耗,尤其是供暖、通风和空调系统的能耗也在不断增加,因此建筑节能潜力巨大的通风蓄热储能系统受到越来越广泛的关注。以位于夏热冬冷地区的合肥为研究地域,对3种非相变围护结构材料和相变围护结构材料的蓄热与自然通风耦合过程进行非稳态模拟研究,通过分析室内风速场分布和温度场分布,获得合肥地区建筑围护结构的自然通风与不同材料蓄热耦合规律,为改善建筑室内热环境、降低建筑能耗以及被动式建筑设计与开发提供理论依据。     

润湿性对纳米多孔陶瓷膜输运性能的影响

为了实现复杂环境中高效回收水资源,采用先进的膜技术,基于建立的半连续超临界相反应改性实验装置对纳米多孔陶瓷膜分别进行亲水和疏水表面改性,通过接触角测量、微观结构观测等方法对润湿改性前后的纳米多孔陶瓷膜进行表征。基于单管管外水蒸气冷凝传热实验系统,对润湿改性前后的纳米多孔陶瓷膜进行了冷凝液输运特性的实验研究,揭示了混合气体温度、冷却水流速、跨膜压差和水蒸气体积分数等典型运行参数对纳米多孔陶瓷膜的冷凝液输运通量的影响规律与机理。同时,采用分子动力学方法,构建了水在不同润湿性纳米孔内输运模拟体系,研究水分子在不同润湿性纳米孔内的输运规律。     

纳米结构中浸入特性的非平衡分子动力学模拟

为明晰复杂纳米通道内流体流动规律,采用分子动力学方法研究压力驱动作用下不同润湿性纳米通道的液态水浸入特性。建立液态水/不同润湿性纳米通道的非平衡态分子动力学模型,研究驱动压大小、壁面润湿性及纳米粗糙元结构对液态水浸入特性的影响规律。模拟结果表明:相同驱动压条件下,液态水易于浸入亲水性纳米结构通道内,相比于光滑纳米通道,纳米粗糙元结构凸显液态水的表面张力作用,提高液态水持续浸入纳米通道的驱动压;纳米粗糙元结构对液态水浸入速度以及密度分布均有影响,纳米粗糙元距离入口处越近,浸入过程的阻力越大,即液态水浸入纳米通道内的体积通量越小,研究结果为明晰复杂纳米通道内液态水输运的微观机理提供理论基础。     

不同型式导流板对贴附通风性能的影响

为了探讨在相同条件下房间采用贴附送风加导流板通风方式时,导流板参数变化对室内工作区气流组织的影响,构建具有平面热源的房间,进行数值模拟研究。利用Fluent软件在非等温条件下探究导流板的角度、长度、安装高度对贴附射流气流组织的影响,分析不同形式的导流板对人员工作区流场均匀性、稳定性方面的差异及人员热舒适性的影响。结果显示:导流板与墙壁角度为100°时,气流在房间大部分区域形成场间循环,改变导流板角度不能明显改善头脚温差。长度更长的导流板带走房间余热的能力更强,与导流板长度10 cm、5 cm的房间相比,导流板长度为15 cm的房间工作区平均温度分别低0.4℃、1.2℃。导流板安装位置超过一定高度后,对室内气流组织的影响降低。研究结果为贴附送风加导流板通风方式提供参考。     

差异预处理对竹浆纤维分散性能的影响行为研究

纸浆纤维的分散性能直接影响机械法均质制备纳米纤维素的效率。本研究分析了生物酶解预处理、TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理对竹浆纤维分散性能的影响。通过表征预处理纤维的表面形态和表面电荷，探讨了引起竹浆纤维分散性能差异的原因。结果表明，TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理的竹浆纤维分散性好，生物酶解预处理的竹浆纤维分散性差；PFI磨浆预处理的纤维表面分丝帚化好；TEMPO氧化预处理的纤维具有较高的羧基含量和Zeta电位绝对值；0.5%CMC分散剂可以显著提高生物酶解预处理纤维的分散性。