材料工程领域全日制硕士专业学位热工工程课程案例库构建

案例教学是结合教师研究领域,选取工程实际案例进行分析,在引导学生思考、交流和讨论过程中,提升学生解决工程实际问题能力的有效途径。阐述了材料工程领域热工工程课程案例库设计思想与建设内容,展示了案例教学法取得了良好教学效果。     

片状二氧化钛纳米颗粒对热管及热管散热器工作性能的影响

利用水热法制备片状二氧化钛纳米颗粒,两步法制备片状二氧化钛/水纳米流体。制作了外径为6mm和长度为200mm的充有片状二氧化钛/水纳米流体热管,组装了一个具有2根热管和20片翅片的热管散热器,探讨了片状二氧化钛纳米颗粒对热管及其散热器工作性能的影响。结果发现二氧化钛纳米流体热管的温差明显地小于水热管的。在加热系统温度为50～80℃范围内,片状二氧化钛纳米流体热管的热阻比水热管热阻降低了14.0%～35.9%。考察热管散热器发现片状二氧化钛/水纳米流体热管散热器的翅片表面温度高于水热管翅片上的表面温度,末端翅片散热量比水热管翅片散热量增强31.3%～46.6%。     

Y型分支管道气固两相流动流量分配特性研究

在水平Y型分支管道中采用压缩空气对平均粒径为2 mm的小米颗粒进行气力输送试验,对在Y型管道中流动的气固两相流体的流动状态及流量分配特性进行了研究.试验结果表明,在发送压力基本保持不变的条件下,当活动支与主管间夹角不变时,分配到活动支侧收料仓B的固相颗粒质量分数随表观气速的增大而逐渐减小;当活动支与主管间夹角发生改变时,分配到收料仓B的固相颗粒质量分数随夹角的增大而逐渐减小,且相较于表观气速,活动支与主管间夹角的变化对分配到收料仓B的固相颗粒质量分数影响较大.     

压力容器泄漏孔大小的压力变化率预估方法

为预估压力容器泄漏孔大小,分析了泄漏孔内气体流动规律和压力容器内气体参数状态特性,提出了该过程的3个假设,建立了反映泄漏孔当量半径的数学模型。以此为基础,提出了预测泄漏孔当量半径的压力变化率预估方法。对容积为0.008 48 m3、有3个半径为0.4 mm泄漏孔的压力容器的压力情况进行了实验研究,并根据所建立的数学模型计算泄露孔的半径。结果表明,压力容器泄漏孔半径计算数值与实际压力容器泄漏孔半径吻合很好。这为进一步研究不同容积压力容器的泄漏孔情况、泄漏规律提供了重要参考。     

气固两相Y型分支管网流量分配特性的试验研究与数值模拟

在水平Y型分支管道中,采用压缩空气作为输送动力,小米作为输送介质进行气力输送试验,对分支管道的固体流量分配特性进行了研究.试验表明,变动支管与主管中轴线夹角与气体表观速度对固相分配特性具有较大影响.同时,采用Euler-Lagrange两相流研究方法,固相采用离散相(DPM)模型,采用Fluent软件对3种不同夹角的Y型分支管内气固两相流动进行了数值模拟.模拟结果较好地预估了颗粒在分支处的流动形态、颗粒在分支管内的运动轨迹,以及重新实现颗粒相流场均匀分布所需的距离.通过对分支管内固体颗粒质量分配的数值模拟结果与试验结果比较,发现两者之间相对误差较小.     

煤粉气-固两相流的超声衰减特性

以颗粒相在整个检测空间内均匀分布为前提,采用McClements理论和Bouguer-Lambert-Beer定律共同描述煤粉气-固两相流中超声衰减特性,建立超声衰减系数与气-固两相流相关参数的理论关系,通过数值模拟,分析超声衰减随着颗粒相体积分数、超声频率、颗粒粒径变化的规律。结果表明,超声频率越高衰减系数越大;声衰减系数随着颗粒相体积分数的增大线性递增;选用某固定频率检测,测得2个体积分数下的声衰减系数即可确定衰减-体积分数曲线斜率,从而实现任意衰减系数对应的颗粒相体积分数测量;在相同的体积分数下,煤粉颗粒粒径为10～200μm,声衰减系数随着颗粒粒径的增大单调递减,当煤粉颗粒粒径大于200μm时,声衰减系数对煤粉颗粒粒径不再敏感。     

气力输送粉煤灰固相浓度的超声检测研究

为了得到不同气力输送条件下管道内的固相浓度,以压缩空气为输送载体,以干燥粉煤灰为输送物料进行气力输送实验,利用低频超声测试系统对气力输送不同浓度的粉煤灰进行超声衰减测试,并选取合理的衰减信号处理模型。结果表明,在气力输送初始阶段,粉煤灰浓度会随着表观气速的增大而增大,随着输送进程的继续,发送仓泵内的物料减少,使得管道内粉煤灰浓度减小。     

低速高能效的浓相气力输送技术

低速浓相输送装置的出现,解决了物料在输送过程中易破碎、堵塞和磨蚀管道等难题,降低了耗气量。本文中综述了低速浓相输送的几种定义和输送过程中的相图、物料流动形态及相应的判定、影响浓相气力输送特性的因素等技术参数,并介绍了输送过程中经常遇到的堵管和磨损现象以及气力输送过程中的检测和自动控制技术,指出了今后的研究方向。     

稀土有机配合物荧光材料的研究进展

概述稀土有机配合物的荧光发光机理,即有机配体通过对稀土离子的敏化作用,并将其跃迁的能量传递给稀土离子供其发光;列举芳香胺类、β-二酮类和多胺多羧酸类等新型的有机配体结构。提出稀土有机配合物材料的研究与应用应致力于研发高性能有机配体,并着手解决极易被水猝灭和量子产率不高等问题。认为合成平面刚性强并对稀土离子进行有效保护的新型有机配体,可以有效增强稀土有机配合物的荧光强度以改善其应用范围。     

平板太阳能集热器强化传热应用研究进展

集热器作为平板太阳能热水器的关键部分,其传热性能决定着热水器集热效率的高低。介绍了平板太阳能集热器的典型结构以及传热方式,综述了平板太阳能集热器目前所采用的强化传热方式及今后强化传热技术的发展趋势。