压电泵驱动闭式水冷环路传热实验研究

设计并研制全金属双腔串联有阀压电泵,利用压电泵驱动水工质在闭式环路内循环稳定流动。水冷环路热端设计为微通道结构,微通道结构能显著增强液相工质流动过程中与壁面换热速率。在压电泵驱动下,工质在微通道热端吸热,冷端放热,实现热量从热端到冷端高效传递。搭建实验测试系统,研究压电泵工作性能以及压电泵驱动水冷环路传热性能。结果表明,压电泵在开放系统和闭式系统工作性能一致。压电泵驱动电压越大,回路内液相工质流动速度越快,传热速率越高,系统热阻越低。双腔串联压电泵在120V驱动电压下,泵水流量达到167 mL/min,水冷环路热阻达到0.12℃/W。压电泵驱动闭式水冷环路具有热阻小,结构紧凑,能耗低,智能控制等优点,能更好地应用于大功率电子器件散热领域。     

冻结速率对洋葱细胞的影响

研究不同速冻速率对洋葱细胞结构的影响,将洋葱分别在1、3、6、9、12、15、25、50、80℃/min速冻速率条件下进行速冻实验,研究了不同速率条件下细胞内结冰温度、细胞结构变化、细胞内压变化并计算细胞膜的渗透率。结果表明,洋葱细胞内结冰温度随着速冻速率的增大而降低;细胞体积随着细胞内压的增大而减小,随着温度降低先增大后减小;渗透率的总体趋势是随着温度的降低而增大,随着速冻速率的增大而增大,细胞的结晶温度随着细胞膜渗透率的增大而增大,随着渗透率的减小而减小。     

蓄冷降温式太阳电池组件的实验研究

根据太阳电池温度特性,研究通过工程热物理途径来提高太阳电池光电转换效率的方法,开发出新型蓄冷降温式太阳电池组件,利用夜间大气自然冷量吸收太阳电池热量,降低其工作温度。室外试验于07年10月～08年11月在广州地区进行,测试分析了该组件及对照组平板式太阳电池组件的温度—电能输出及转换效率特性。结果表明:与平板式组件相比,蓄冷降温式太阳电池组件工作温度大大降低,效率相应提高。蓄冷降温式组件最大温降达26.5℃,瞬时电能输出相对提高18%,全天电能输出增长14%以上。     

导叶端壁在高温比下冷却特性的实验研究

利用高温风洞及远红外热像技术,实验研究了导叶端壁10排气膜孔出流在主燃气/冷气温比为2.68(主流温度500℃)下的综合冷却特性,对比不同主流进口雷诺数Re_(in)(10000、14900和19700)和吹风比BR(0.6、1.0、1.5和2.0)下端壁表面的综合冷却效率。研究表明:端壁表面冷却效率分布很不均匀,叶片周围和端壁前缘冷却效率较低,端壁中间偏吸力面的区域冷却效率较高;从前缘到尾缘,冷却效率整体呈现逐渐升高的趋势;Re_(in)从14 900增加到19 700时,端壁表面平均冷却效率在BR=1.5和2.0时增幅分别为6.2%和7.2%,而在BR=0.6和1.0时,增幅却均小于2.6%。     

高原环境下木材表面火蔓延特性的实验研究

在拉萨高原地区和合肥平原地区开展了一系列木材表面火蔓延对比实验研究,通过对火蔓延过程中一些重要特性参数(固相热解温度、气相火焰温度、燃烧区长度和燃烧速率等)的测量,分析了高原地区的火灾危害特性.结果表明,高原地区的固相热解温度与平原差别不大,但是气相火焰温度要略高一些.火蔓延过程中高原地区的燃烧区长度比平原的小,而且两...     

高温环境下控制器散热技术研究

装甲车辆动力舱内温度最高可达120℃以上,一般不适合将控制器(ECU)安装在动力舱内,但在许多客观因素要求下,使其必须安装于此,为满足此要求,设计了一套新型带有强制冷却系统的控制器装置.并使用模拟的循环冷却系统,来验证其可行性,从而确定控制器安装在装甲车动力舱内的可行性.     

环境风影响下直接空冷阵列入口空气流量特性实验研究

依托搭建的直接空冷阵列实验平台,进行了环境风影响下的入口空气流量特性实验,并根据实验数据计算风机体积流量,进而计算凝汽器背压。结果表明:在环境风影响下,空冷阵列迎风侧第1列风机体积流量显著低于其他列,流量低谷区位置随风向的变化而快速转移;迎风侧风机体积流量随风速的增大而减小,对风速的响应无时滞,且迎风侧第1列风机体积流量波动程度最大;所建背压模型的精确度比传统模型提高了2%～5%;实际运行时,在环境风影响下凝汽器背压高于无风时的背压,且环境温度和运行负荷较高时环境风的影响更为显著。     

直接空冷机组间接空气尖峰冷却技术研究

直接空冷(以下简称ACC)机组在夏季高温时段背压升高,不能满负荷运行,需采用尖峰冷却技术降低背压。基于此,提出零水耗、近零传热端差的间接空气尖峰冷却技术,以某电厂660直接空冷机组为对象,对其加装间接空气冷却系统的热力性能进行研究分析。结果表明,加装间接空气冷却系统机组全年背压降低3.01～7.2 kPa,折算全年平均煤耗降低4.7 g/kWh,实现了尖峰冷却目的。     

两相射流泵供液下的平板速冻实验研究

为了验证两相射流泵在商用平板速冻机中应用的可行性,根据射流泵用作节流装置时可以回收制冷剂的膨胀功实现蒸发器倍量供液的基本原理,研究了射流泵供液的平板速冻机在25、30、35和40℃4个冷凝温度下的性能。实验结果表明:射流泵可以适应新型制冷剂R507并且可应用于1.3 t/批商用平板速冻机;平板速冻机的性能随着冷凝温度的升高先上升后下降。当冷凝温度为35℃时性能最佳,此时射流泵的引射系数比25℃时提升42.5%,比40℃时提升36.8%,而平板速冻机比使用热力膨胀阀供液时的冻结速率快7.7%,节约能耗7.4%。     

600MW空冷机组给水泵新型驱动方案的应用研究

通过分析目前国内600MW空冷机组给水泵主要驱动方案的优缺点,提出了采用背压汽轮机驱动给水泵的方案,将其与其他驱动方案进行经济对比分析,证明该驱动方式较其他方案具有投资低、系统简单、经济效益高等特点,在大容量直接空冷机组中拥有广阔的推广前景。     

引水沟渠冻结法施工中的温度场、冻结壁演变和开挖稳定性分析

为准确计算冻结壁厚度、了解开挖引水沟渠对地层稳定性的影响,从而确保工程的安全稳定性,结合工程实例,根据冻土的热物理参数及力学性质,运用解析方程和经验公式分别计算了引水沟渠冻结法施工的冻结壁厚,并对比计算结果与现场实测温度反推出的冻结壁厚度,同时利用多物理场耦合软件模拟冻结壁的形成及开挖后的受力变形,分析了引水沟渠在冻结暗挖过程中冻结壁的安全稳定性。结果表明,理论计算中拉麦公式考虑的因素少,计算结果偏大,维亚洛夫公式设计冻结壁厚度相对合理;数值模拟可得出引水沟渠周围土体的应力场、位移场分布,可验证施工方案的合理性;在实际工程中可结合经验估算、现场实测理论计算与数值模拟计算来最终确定设计方案。     

采用隔热活塞的高强化柴油机在高壁温环境下的燃烧特性模拟

装配隔热活塞的高强化柴油机喷油量大、热负荷高等特点会导致壁温环境高,燃烧状况恶化,不利于柴油机热效率的提升。针对该问题,采用数值模拟的方法研究高壁温对喷雾和燃烧的影响。提高燃油喷射压力至250 MPa,高壁温环境下的燃烧持续期缩短7.1%,可有效改善高壁温对燃烧的不利影响。     

THERMAL AND FREEZING STRAINS ON A FACE OF WET SANDSTONE SAMPLES UNDER A SUBZERO TEMPERATURE CYCLE

Some laboratory tests showed rather strange hysteresis loops in strain–temperature space, where the strains were measured with a strain gauge on the surface of a wet cubic rock sample under a subzero temperature cycle. This report gives introductory remarks and the first result on a new project launched by the present authors. The project is intended to make clear the major mechanisms responsible for the unexpected hysteresis loops in the strain–temperature diagram, in which an abrupt increase in strains appeared at a halfway point of the cooling process at higher cooling rates. The hysteresis loops suggest that various thermal and mechanical (or physical) phenomena take place within the rock sample; some possible candidates of causes behind the phenomena are discussed and a hypothesis associated with them is proposed. Furthermore, to separate an unexpected part of the hysteresis loop from its “regular” part, thermal strains on the surface of a spherical sample under a temperature cycle are calculated within the framework of linear thermoelasticity. The equivalence between strains on the surface of a cubic sample and that of a spherical one is discussed.     

Water permeation through gas diffusion layers of proton exchange membrane fuel cells

Water transport through gas diffusion layer of proton exchange membrane fuels cells is investigated experimentally. A filtration cell is designed and the permeation threshold and the apparent water permeability of several carbon papers are investigated. Similar carbon paper with different thicknesses and different Teflon loadings are tested to study the effects of geometrical and surface properties on the water transport. Permeation threshold increases with both GDL thickness and Teflon loading. In addition, a hysteresis effect exists in GDLs and the permeation threshold reduces as the samples are retested. Moreover, several compressed GDLs are tested and the results show that compression does not affect the breakthrough pressure significantly. The measured values of apparent permeability indicate that the majority of pores in GDLs are not filled with water and the reactant access to the catalyst layer is not hindered.     

某型F级轴向分级燃烧室的全温全压试验研究

在全温全压条件下对自主研发的F级燃气轮机轴向分级燃烧室进行了燃烧试验研究,以探究设计点工况下燃烧室的压力损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度、污染物排放、燃烧效率和热声稳定性等燃烧性能.结果表明:在设计点工况下,燃烧室总压损失系数为5.4％;燃烧室出口温度分布系数为0.06,燃烧室出口径向温度分布系数为0.03;燃烧室火焰筒壁面温度低于850 ℃;NOx摩尔分数维持在1.9×10-5,CO和未燃碳氢(UHC)排放基本为0,燃烧效率维持在99.99％以上;压力脉动各特征频率对应幅值均低于3 kPa,表明燃烧室热声状态稳定.     

特低渗储层应力敏感性实验研究

采用砂岩储层敏感性评价实验方法（SY／T5358--2002）对长庆油田安塞县沿河湾地区长6储层14块岩心（岩心空气渗透率为0．0536×10^-3～2．4×10^-3μm2）进行了应力敏感性实验。实验结果表明,沿河湾长6特低渗储层存在中偏强应力敏感性。应力敏感系数为0．1601～0．8247。对14块岩样的渗透率随围压上升的变化曲线进行了拟合,并推导了应力敏感系数与初始渗透率之间的幂函数关系式。通过该式可以计算该储层渗透率应力敏感性伤害程度。同时,通过分析指出了该储层的应力敏感性和应力滞回效应、岩石组分和孔隙结构有关,岩石的有效孔隙越细小,黏土矿物和胶结物含量越高．岩石的渗透率对应力越敏感;当地层压力下降5MPa时,该储层应力敏感性造成的油井产量的降低范围在5．5％～25．2％,地层压力越低,则产量下降幅度越大。     

温度对高压共轨喷油器喷射性能的影响

温度对柴油的物性参数影响很大,为了研究温度对高压共轨喷油器喷射性能的影响,建立了柴油物性参数随温度和压力的变化公式,并构建和简化了喷油器的数学模型。利用软件AMESim建立了喷油器模型,根据试验数据验证了模型的正确性。在不同温度下仿真计算了喷油特性,得到了不同温度下喷油器的喷油速率曲线和一次喷油量曲线。结果表明,温度对喷油器的喷油速率有一定的影响。对喷油器的设计改进提供了理论指导。     

Polymer blends of SPEEK for DMFC application at intermediate temperatures

Sulfonated poly(ether–ether–ketone) materials (SPEEK) are good proton conductors at high degrees of sulfonation and appropriate for high temperature application due to their glass transition temperatures around 200 °C. Nevertheless, high degrees of sulfonation result in excessive swelling and dissolution of the membranes in hot water, preventing their potential use for direct methanol fuel cells. One possible remedy is their chemical stabilization. For this reason, blends of SPEEK with PVA (polyvinyl alcohol), a hydrophilic polymer, were prepared and tested. Above 25 wt% PVA, the membranes were found to be mechanically stable in boiling water, with acceptable proton conductivities but excessive methanol permeabilities. On the other hand, blends of SPEEK with a hydrophobic polymer, PVB (polyvinyl butyral), resulted in extremely stable membranes in boiling water above a 30 wt% PVB content. Those membranes presented excellent mechanical and methanol barrier properties while proton conductivities were very low. A discussion of possible ways to make optimal use of these materials is presented.