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典型烟气余热换热器气侧积灰特性 被引量：13
1
作者 王飞龙 何雅玲 +1 位作者 汤松臻 童自翔 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1292-1301,共10页
针对工业烟气中含尘量大,容易造成烟气换热器表面积灰的问题,对比研究了两种典型烟气余热换热器气侧的积灰特性.首先对比了两种翅片管换热器的流动特性,并结合离散相模型(DPM)模拟了飞灰颗粒的运动、碰撞和沉积过程;其次,针对模拟时间... 针对工业烟气中含尘量大,容易造成烟气换热器表面积灰的问题,对比研究了两种典型烟气余热换热器气侧的积灰特性.首先对比了两种翅片管换热器的流动特性,并结合离散相模型(DPM)模拟了飞灰颗粒的运动、碰撞和沉积过程;其次,针对模拟时间步长相对于实际时间较短的问题,提出了通过时间放大因子将数值模拟结果与时间换算到实际时间尺度的方法;然后,具体研究了实际时间尺度下两种H型翅片管表面的积灰特性,分析了入口速度和颗粒粒径的影响.结果显示,飞灰颗粒主要沉积于H型翅片管前侧的流动滞止区和管后的尾涡区;双H翅片管的积灰特性稍优于单H型翅片管;渐进污垢热阻随着入口速度和颗粒粒径的增大而迅速减小. 展开更多
关键词 工业余热 H型翅片管 流动特性 积灰特性 污垢热阻
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超临界二氧化碳印刷电路板式换热器设计及应用研究 被引量：5
2
作者 丁源 童自翔 +1 位作者 王文奇 曹锋 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1351-1356,共6页
作为超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环中的关键换热设备,印刷电路板式换热器(PCHE)对S-CO_(2)循环效率有着重要影响。为了提升S-CO_(2)循环效率,本文首先建立了PCHE的设计计算模型,并与文献数据进行对比验证了其可靠性;基于此,分析了... 作为超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环中的关键换热设备,印刷电路板式换热器(PCHE)对S-CO_(2)循环效率有着重要影响。为了提升S-CO_(2)循环效率,本文首先建立了PCHE的设计计算模型,并与文献数据进行对比验证了其可靠性;基于此,分析了水力直径与通道数量等关键几何参数对平直翅片和翼型翅片2种典型PCHE流动与换热性能的影响规律;进一步,详细考察了翼型翅片PCHE内部流场分布特性;最后,对装机功率为兆瓦级的S-CO_(2)熔盐光热电站中的4种主要换热器分别进行了设计计算。结果表明,本文建立的PCHE设计计算模型具有较高的可靠性,可用于S-CO_(2)等工质的PCHE的设计与优化。 展开更多
关键词 印刷电路板式换热器 设计计算 超临界二氧化碳 太阳能光热电站
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烟气余热回收换热器积灰抑制技术研究及参数优化 被引量：6
3
作者 汤松臻 王飞龙 +1 位作者 童自翔 何雅玲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期19-25,共7页
为了探讨能够减轻积灰的烟气余热回收换热器结构布置,提出了在换热管后加附属圆柱的方式,对6排管顺排布置换热器的流动传热及积灰特性进行了数值研究;其次,采用正交试验法分析了附属圆柱的各因素组合方式对换热器积灰及流动换热性能的影... 为了探讨能够减轻积灰的烟气余热回收换热器结构布置,提出了在换热管后加附属圆柱的方式,对6排管顺排布置换热器的流动传热及积灰特性进行了数值研究;其次,采用正交试验法分析了附属圆柱的各因素组合方式对换热器积灰及流动换热性能的影响,获得了影响积灰及换热性能的主次要因素;最终得出能够有效降低颗粒沉积率的较优组合结构参数。结果表明:对于沉积率指标,附属圆柱直径是最敏感的因素,附属圆柱与换热管间距次之,附属圆柱安装角影响最小,而影响换热性能的最敏感因素为附属圆柱安装角;综合考虑颗粒沉积率与换热性能,选择的最优方案是附属圆柱直径为6mm、圆柱与换热管间距为4mm、附属圆柱安装角为40°;将颗粒沉积率作为优化目标,按照正交设计的最优组合管束与光管管束相比,其颗粒沉积率降低约55.1%,能够实现工业烟气余热的高效回收利用。 展开更多
关键词 工业余热 烟气换热器 抑制积灰 正交设计
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应用格子Boltzmann方法研究颗粒横掠管束的沉积过程 被引量：6
4
作者 童自翔 何雅玲 +1 位作者 李冬 王煜 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1802-1806,共5页
烟气中灰尘颗粒在换热器管束表面的沉积对换热器性能有较大影响,研究颗粒在管束上的沉积规律有较大的应用价值。本文应用格子Boltzmann与格子气自动机的耦合模型模拟了颗粒随流场的运动,并采用该模型模拟了颗粒在单排管束表面的沉积现象... 烟气中灰尘颗粒在换热器管束表面的沉积对换热器性能有较大影响,研究颗粒在管束上的沉积规律有较大的应用价值。本文应用格子Boltzmann与格子气自动机的耦合模型模拟了颗粒随流场的运动,并采用该模型模拟了颗粒在单排管束表面的沉积现象,得到了直径为5μm和10μm的颗粒在管子上的沉积形貌。接着模拟了直径为10μm的颗粒在顺排和叉排管束表面的沉积形貌,结果显示前排管束只在背风面发生沉积,而后排管束在迎风面和背风面同时发生沉积,且顺排管束上的颗粒沉积较多。因此,叉排布置有利于减小积灰。本文的研究可以展示颗粒沉积的规律,并为含尘烟气换热器的设计提供指导。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 气固两相流 颗粒沉积
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利用LBM-FVM-CA耦合方法模拟管表面上的颗粒沉积与脱离过程 被引量：5
5
作者 童自翔 何雅玲 +1 位作者 李印实 谭厚章 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期1912-1921,共10页
发展了一个包含积灰形状演化、颗粒沉积和脱离机理的数值模型和计算方法,模拟了单排管表面的积灰过程.首先建立了流动的格子Boltzmann方法-有限容积方法(LBM-FVM)耦合的计算模型,给出了通过宏观参数构建多松弛LBM分布函数的重构算子;并... 发展了一个包含积灰形状演化、颗粒沉积和脱离机理的数值模型和计算方法,模拟了单排管表面的积灰过程.首先建立了流动的格子Boltzmann方法-有限容积方法(LBM-FVM)耦合的计算模型,给出了通过宏观参数构建多松弛LBM分布函数的重构算子;并结合元胞自动机模型、能量平衡模型以及力和力矩分析,模拟了颗粒的运动、沉积和碰撞过程;其次,针对模拟的时间步长相对于实际积灰时间较短的困难,提出了用于将模拟时间换算到实际时间的比例;然后,具体模拟和分析了不同直径颗粒在不同入口速度下的积灰过程.结果显示,积灰面积随时间呈指数增长并趋近于一个平衡值;在颗粒质量分数一定时,存在一个积灰速率较高的速度范围;颗粒脱离在迎风面和管子正后方较为严重,但在背风面侧面相对缓和;积灰层在整个背风面生长,在迎风面形成锥形,改变了流动并阻止了颗粒的进一步沉积. 展开更多
关键词 工业余热 积灰 颗粒沉积 颗粒脱离 格子BOLTZMANN方法 有限容积方法
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对提升能源学科教学综合性的几点浅见 被引量：1
6
作者 李明佳 童自翔 《高等工程教育研究》 CSSCI 北大核心 2019年第S01期147-149,共3页
作者以能源学科教学为例,围绕将学科知识体系的历史发展引入教学、加强不同课程知识点之间的关联以及以具体科研课题为基础开设综合课程等方面,结合作者在国内外的学习和交流经历,探讨了如何拓宽学生知识广度和系统性的几点体会,以作为... 作者以能源学科教学为例,围绕将学科知识体系的历史发展引入教学、加强不同课程知识点之间的关联以及以具体科研课题为基础开设综合课程等方面,结合作者在国内外的学习和交流经历,探讨了如何拓宽学生知识广度和系统性的几点体会,以作为未来能源学科课程发展的参考。 展开更多
关键词 学科发展历程 学科融合 工程热力学 科研导向
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新型非贵金属碳材料的开发及其氧还原性能研究 被引量：1
7
作者 杨毅文 李明佳 +1 位作者 宋秉烨 童自翔 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期543-552,共10页
高效碳基非贵金属氧还原催化剂的开发是燃料电池突破高成本壁垒,实现商业化应用的关键。本文以金属有机框架为前驱体,采用简易的硫化-烧结处理工艺设计获得了一种新型钴/氮掺杂的多孔碳材料。通过对制备工艺进行优化,提高了材料的氧还... 高效碳基非贵金属氧还原催化剂的开发是燃料电池突破高成本壁垒,实现商业化应用的关键。本文以金属有机框架为前驱体,采用简易的硫化-烧结处理工艺设计获得了一种新型钴/氮掺杂的多孔碳材料。通过对制备工艺进行优化,提高了材料的氧还原催化活性,分析获得了材料的微观结构与氧还原性能之间的相互影响规律,为非贵金属催化剂的开发提供了参考依据。实验结果表明:前躯体包含Zn时,经过900℃高温热解,衍生的催化剂展示了与商用铂碳催化剂媲美的氧还原反应活性、优异的稳定性和良好的抗甲醇能力,其起始电位为1.009 V,半波电位为0.864V,极限电流密度为5.310 mA.cm^(-2)。 展开更多
关键词 氧还原催化剂 金属有机框架 钴/氮掺杂多孔碳
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导热-辐射耦合传热的多尺度分析和数值模型 被引量：1
8
作者 童自翔 李明佳 李冬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期197-206,共10页
复合材料高温传热特性的准确预测对飞行器热防护结构的设计有重要意义,相关模型也是国家数值风洞工程中多相多介质计算模型的重要组成部分。针对周期性结构复合材料的高温传热问题,利用多尺度渐进分析方法,对包含导热方程和辐射传输方... 复合材料高温传热特性的准确预测对飞行器热防护结构的设计有重要意义,相关模型也是国家数值风洞工程中多相多介质计算模型的重要组成部分。针对周期性结构复合材料的高温传热问题,利用多尺度渐进分析方法,对包含导热方程和辐射传输方程的导热-辐射耦合传热模型开展了研究。建立了表征单元尺度模型及宏观平均导热-辐射耦合传热模型,获得了材料宏观等效导热系数与表征单元模型间的关系,发现宏观等效辐射吸收和散射等系数可通过表征单元内的体积平均求取。结合有限容积方法与格子Boltzmann方法,建立了复合材料导热-辐射耦合传热多尺度数值模型。采用二维常物性材料传热过程的模拟验证了多尺度模型的有效性,结果表明所建立的多尺度模型能够对温度场给出准确高效的计算结果。该方法有助于为复合材料传热特性的预测提供数值手段。 展开更多
关键词 国家数值风洞工程 热传导 辐射传热 多尺度分析 复合材料 格子BOLTZMANN方法
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碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究
9
作者 宋秉烨 李明佳 +1 位作者 童自翔 刘占斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期27-34,共8页
针对微藻固碳过程中藻液产生的高浓度溶氧会抑制藻细胞生长、降低CO2固定效率的问题,搭建了管式光生物反应器实验台用于藻类的高效培养和固碳,提出了利用电化学方法抑制藻液中溶氧效应的研究思路。首先开展管式光生物反应器培养小球藻... 针对微藻固碳过程中藻液产生的高浓度溶氧会抑制藻细胞生长、降低CO2固定效率的问题,搭建了管式光生物反应器实验台用于藻类的高效培养和固碳,提出了利用电化学方法抑制藻液中溶氧效应的研究思路。首先开展管式光生物反应器培养小球藻的实验研究,对比了光生物反应器与锥形瓶2种培养装置对小球藻生长特性的影响,其次实验研究了利用碱性阴离子交换膜燃料电池的阴极氧还原反应去除藻液中的溶解氧。结果表明:管式光生物反应器运行10个周期之后,微藻的质量浓度达到769 mg/L,生物量增长了10倍,培养效果明显优于锥形瓶培养;经过系统持续运行4 h之后,藻液中的溶氧量由18.35 mg/L降低到6.19 mg/L,溶氧消耗效率为66.3%,电池的最大功率密度达到81 W/m^2。研究证明,采用燃料电池的阴极电化学反应可以实现藻液中溶解氧快速有效地消耗,这一方面提升了微藻的固碳效率,另一方面输出了电能,降低了系统能耗。 展开更多
关键词 光生物反应器 微藻固碳 溶氧消耗 碱性燃料电池
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为了财苑更加芬芳
10
作者 杨振康 童自翔 刘华斌 《中国财政》 1994年第4期64-64,共1页
伫立窗前,看窗外花开花落;放眼苍亨,望天际云卷云舒。铺开纸卷,提一支神往的笔,心潮禁不住荡起层层涟漪……也曾有过指点江山、到中流击水的豪言壮语,也曾有过建功立业、叱咤风云的远大抱负,成百次的梦中幢憬,上千次的美好设计,如今的... 伫立窗前,看窗外花开花落;放眼苍亨,望天际云卷云舒。铺开纸卷,提一支神往的笔,心潮禁不住荡起层层涟漪……也曾有过指点江山、到中流击水的豪言壮语,也曾有过建功立业、叱咤风云的远大抱负,成百次的梦中幢憬,上千次的美好设计,如今的形象可用几个普通的字眼——"财政监察"描述出来。终于,一手托起了心灵的诚挚,一手擎起了法规的震慑。我们没有老一辈的丰功伟绩和崇高德望。 展开更多
关键词 层层涟漪 花开花落 云卷云舒 财政监察 财苑 纸卷 远大抱负 李起 财政收入 日丽
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