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人字形角对导孔型板壳式换热器壳程流体流动与传热特性的影响 被引量：7
1
作者 王珂 孙光毅 +2 位作者 安博 代雪颖 刘遵超 《压力容器》 北大核心 2023年第3期7-15,共9页
以导孔型板壳式换热器为研究对象,通过数值模拟探究了双人字形板波纹角度的变化对壳程流体流动、传热性能的影响,采用粒子图像测速(PIV)对壳程流场分布和流速进行了试验验证。结果表明:PIV试验与数值模拟得到壳侧速度矢量分布一致,轴向... 以导孔型板壳式换热器为研究对象,通过数值模拟探究了双人字形板波纹角度的变化对壳程流体流动、传热性能的影响,采用粒子图像测速(PIV)对壳程流场分布和流速进行了试验验证。结果表明:PIV试验与数值模拟得到壳侧速度矢量分布一致,轴向速度的平均误差为2.93%,最大相对误差为13.24%。与矩形板式换热器不同的是,导孔型板壳式换热器的换热能力和压降损失随着角度的增大而提升,在β=60°达到临界点,随后随着β的增大换热能力有所削弱。壁面平均涡强Se与换热效率Nu存在对应关系,Nu随着Se的增大而增大,拟合的关联式误差在±9%以内。此外,在研究范围内,不同β下的综合性能随着质量流量m的增加而减小,β=30°时综合性能最好,该研究结果可为工业设计选择提供参考。 展开更多
关键词 板壳式换热器 人字形角度 流动特性 板片结构 粒子图像测速
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错列式流道固体氧化物燃料电池及其性能研究 被引量：1
2
作者 王珂 李星辰 +1 位作者 王永庆 代雪颖 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第12期1438-1442,共5页
良好的流道形式可以促进反应气体在通道和多孔电极中的传递和扩散,进而提升固体氧化物燃料电池(SOFC)的性能。基于传统流道结构的研究成果,提出了一种具有错列式流道结构的SOFC,应用COMSOL Multiphysics软件,建立了耦合多物理场的SOFC... 良好的流道形式可以促进反应气体在通道和多孔电极中的传递和扩散,进而提升固体氧化物燃料电池(SOFC)的性能。基于传统流道结构的研究成果,提出了一种具有错列式流道结构的SOFC,应用COMSOL Multiphysics软件,建立了耦合多物理场的SOFC三维数值模型,应用实验结果验证了数值模型的准确性与可靠性。研究结果表明,错列式流道结构SOFC中通道内反应气体速度整体提升,阴极氧气平均摩尔浓度对比增加10%。最低电流密度从996 A/m2提升为2030 A/m2,电流密度分布更加均匀。经典直流道结构SOFC最大输出功率密度为2337 W/m2,错列式流道结构SOFC的最大输出功率密度为2529 W/m2,功率相比增加了8.2%。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 流道结构 性能优化
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瓦楞式与平板式固体氧化物燃料电池的性能研究
3
作者 王珂 代雪颖 +1 位作者 王永庆 孙光毅 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1459-1464,共6页
良好的流道形式可以促进反应气体在通道和多孔电极中的传递和扩散,进而提升固体氧化物燃料电池(SOFC)的性能。构建了两种SOFC模型:瓦楞式和平板式。研究结果表明:瓦楞式与平板式SOFC的功率密度在电池工作电压0.6 V时都达到最大,此时瓦楞... 良好的流道形式可以促进反应气体在通道和多孔电极中的传递和扩散,进而提升固体氧化物燃料电池(SOFC)的性能。构建了两种SOFC模型:瓦楞式和平板式。研究结果表明:瓦楞式与平板式SOFC的功率密度在电池工作电压0.6 V时都达到最大,此时瓦楞式SOFC的功率密度为7419 W/m^(2),比平板式6982 W/m^(2)提升了437 W/m^(2),功率密度增加了6.26%。瓦楞式流道结构SOFC中通道内反应气体速度整体提升,阴极氧气平均摩尔浓度对比增加0.69 mol/m^(3)。四种流道改进下,结合温度与功率密度,可知53°时,瓦楞式SOFC性能达到最优。 展开更多
关键词 瓦楞式 平板式 固体氧化物燃料电池 性能
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