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焊接热输入对高温熔池形态的影响 被引量：4
1
作者 童莉葛 黎磊 +3 位作者 谷京晨 白芳 尹少武 王立 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期120-124,共5页
焊接熔池形态对焊接过程和焊接质量有着重要影响,熔池的形状不仅决定了焊缝的形状,而且对焊缝的组织、力学性能和焊接质量均有重要影响。本文使用ANSYS有限元软件,采用"生死单元"技术,对X80管线钢复合型坡口多层焊的焊接过程... 焊接熔池形态对焊接过程和焊接质量有着重要影响,熔池的形状不仅决定了焊缝的形状,而且对焊缝的组织、力学性能和焊接质量均有重要影响。本文使用ANSYS有限元软件,采用"生死单元"技术,对X80管线钢复合型坡口多层焊的焊接过程进行二维模拟,研究各填充焊层受后一焊层热影响后,其高温停留时间和熔深随焊接热输入的影响规律。结果表明,焊层的峰值温度随着热输入的增加而增大,填充焊层焊接热输入从13.25 kJ/cm增加到14.57 kJ/cm,高温停留时间的百分比增量是热输入从12.04 kJ/cm增加到13.25 kJ/cm的一半;而各焊层熔深的增加值不变,均为0.45 mm。 展开更多
关键词 多层焊 焊接熔池 固液相变 熔深
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考虑非傅立叶效应的固液相变分子动力学模拟 被引量：3
2
作者 关阳 李凌 牛泽伟 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第2期312-318,共7页
采用耦合双温度模型的分子动力学方法对飞秒激光照射金箔的固液相变过程进行了模拟研究,利用序参数法对固液原子进行判定从而确定了金箔发生相变时的固液界面位置和温度,对基于傅立叶定律的抛物线模型和考虑非傅立叶效应的双曲线模型模... 采用耦合双温度模型的分子动力学方法对飞秒激光照射金箔的固液相变过程进行了模拟研究,利用序参数法对固液原子进行判定从而确定了金箔发生相变时的固液界面位置和温度,对基于傅立叶定律的抛物线模型和考虑非傅立叶效应的双曲线模型模拟得到的结果进行对比分析,在此基础上采用耦合双曲线模型的分子动力学方法研究了激光能量密度和脉冲宽度对金箔相变过程的影响.结果表明,当激光作用于金箔时,金箔上表面首先熔化,固液界面随时间不断向金箔底部移动,并且在相同条件下,双曲线模型下的金箔熔化深度和固液界面温度均大于抛物线模型的结果.当考虑非傅里叶效应时,激光能量密度越大,固液界面温度越高,金箔熔化时间越短;激光脉冲宽度越小,固液界面温度越大,金箔熔化速度越快. 展开更多
关键词 飞秒激光 非傅立叶效应 分子动力学 固液相变
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相变储能材料的研究进展与应用 被引量：104
3
作者 陈爱英 汪学英 曹学增 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第5期42-44,72,共4页
相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义,在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点。综述了相变材料的研究进展,讨论了固-液相变、固-固相变储能材料的特性及其应用。固-液相变材料一般可分为无机和有机两种类型,其... 相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义,在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点。综述了相变材料的研究进展,讨论了固-液相变、固-固相变储能材料的特性及其应用。固-液相变材料一般可分为无机和有机两种类型,其中无机类储能材料主要为无机盐水合物,它具有较大的溶解热和导热系数,但易出现“过冷”和“相分离”现象;有机类储能材料虽然避免了上述缺陷,但其导热性较差、溶解热较低。固-固相变材料种类较少,其中以多元醇应用最为广泛。探讨了这方面研究的发展方向,展望了储能技术市场化应用的前景。 展开更多
关键词 相变储能材料 研究进展 应用 固—液相变 固—固相变 能量 储存 释放
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金属相变储能与技术的研究与发展 被引量：33
4
作者 孙建强 张仁元 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期99-101,105,共4页
相变储能是有效的储热方式。其中,金属相变储热因吸放热过程中,储能密度大,过冷度小,导热率高,反复相变后长期性能稳定,过程易控制,因而在高温储热方面具有广泛的用途。从金属相变储热材料、传热分析、金属相变材料与容器材料的相容性... 相变储能是有效的储热方式。其中,金属相变储热因吸放热过程中,储能密度大,过冷度小,导热率高,反复相变后长期性能稳定,过程易控制,因而在高温储热方面具有广泛的用途。从金属相变储热材料、传热分析、金属相变材料与容器材料的相容性和应用4个方面,回顾了金属固液相变储热的发展。 展开更多
关键词 金属相变材料 潜热储能 固液相变 传热分析 相容性 相变储能 研究与发展 金属 相变储热材料 技术
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固液相变蓄热技术的研究进展 被引量：10
5
作者 胥义 刘道平 《节能》 2002年第12期3-7,共5页
综述了相变蓄热材料、相变传热问题求解方法、典型相变传热过程以及相变潜热蓄热系统(LHTES)
关键词 固液相变 蓄热技术 相变传热
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中温相变蓄热材料研究进展 被引量：15
6
作者 左远志 丁静 杨晓西 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期15-19,共5页
对中温相变蓄热材料(PCM)的定义范畴、应用领域、国内外发展现状进行了评述.中温PCM主要针对90～550℃的热动力环境,在太阳能热发电、有机朗肯循环、移动蓄热技术、分布式能源系统等方面有广阔的应用前景.指出进一步的研究方向是拓展中... 对中温相变蓄热材料(PCM)的定义范畴、应用领域、国内外发展现状进行了评述.中温PCM主要针对90～550℃的热动力环境,在太阳能热发电、有机朗肯循环、移动蓄热技术、分布式能源系统等方面有广阔的应用前景.指出进一步的研究方向是拓展中温PCM的应用场合,规范长期稳定性的表征与测试手段,重视与换热器开发以及应用领域的整合,并提出硝酸盐熔融盐混和物将是今后一段时期内中温PCM研发和培育的重点产品对象. 展开更多
关键词 蓄热 相变材料 固-液相变
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相变储能材料及其应用 被引量：5
7
作者 陈爱英 汪学英 《洛阳工业高等专科学校学报》 2002年第4期7-9,共3页
综述了相变材料的研究进展状况，介绍了相变材料的种类和特点,讨论了固－液相变、固－固相变储能材料的性能和应用。
关键词 相变储能材料 应用 固-液相变材料 固-固相变材料 固-固相变储能材料 性能
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相变材料回填地埋管换热器蓄能传热特性 被引量：13
8
作者 杨卫波 孙露露 吴晅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期193-199,共7页
为了探讨相变回填材料固液相变对地埋管换热器蓄能传热性能的影响,建立了带有相变的垂直U型埋管换热器传热数学模型,并利用显热容法对相变材料的相变问题进行了处理。基于模型的数值求解,分析了夏冬季运行工况下相变材料固液相变对U型... 为了探讨相变回填材料固液相变对地埋管换热器蓄能传热性能的影响,建立了带有相变的垂直U型埋管换热器传热数学模型,并利用显热容法对相变材料的相变问题进行了处理。基于模型的数值求解,分析了夏冬季运行工况下相变材料固液相变对U型埋管换热器蓄能性能及其周围土壤温度热响应特性的影响规律,结果表明:同样条件下,相变材料固液相变会减缓埋管周围土壤温度变化趋势,缩小埋管热影响区域;夏季工况采用较低相变温度、冬季采用较高相变温度的相变材料均可以明显改善其换热效果,同时相变潜热大的相变材料可以明显增加地埋管的蓄能效果。研究结论对于缓解土壤热影响区域、改善地埋管换热器的蓄能传热性能具有重要意义。 展开更多
关键词 热传递 相变材料 热泵 U型地热换热器 固液相变 传热性能 蓄能特性
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新型蓄能技术-相变蓄能 被引量：7
9
作者 谢晓峰 陈爱英 《株洲师范高等专科学校学报》 2003年第5期11-15,共5页
综述了相变材料的研究进展，介绍了相变材料的种类和特点，讨论了固-液相变、固-固-相变蓄能材料的性能和优缺点．并指出该领域中有待解决的问题及目前所采用方法，展望了蓄能技术的发展前景．
关键词 相变材料 蓄能 固-液相变 固-固相变
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金属泡沫-翅片复合结构强化相变蓄热的实验研究 被引量：9
10
作者 田伟 梁晓光 +2 位作者 党硕 刘罡 杨肖虎 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期17-24,共8页
为了对竖直方腔内嵌金属泡沫复合石蜡相变蓄热材料的蓄热特性进行探究,自主设计搭建了相界面可视化的相变蓄热实验台,对纯石蜡、添加金属泡沫及添加翅片-金属泡沫3种结构进行了实验探究。在熔化过程中使用固定高清相机拍摄相界面变化,... 为了对竖直方腔内嵌金属泡沫复合石蜡相变蓄热材料的蓄热特性进行探究,自主设计搭建了相界面可视化的相变蓄热实验台,对纯石蜡、添加金属泡沫及添加翅片-金属泡沫3种结构进行了实验探究。在熔化过程中使用固定高清相机拍摄相界面变化,在蓄热装置内布置热电偶测点记录熔化过程中距底板相同距离的温度变化规律。实验结果表明:在70℃的热源温度下,金属泡沫的加入对完全熔化时间的影响起主导作用,添加铜泡沫组的完全熔化时间缩短为纯石蜡组的56.53%;添加翅片对完全熔化时间影响较小,主要影响蓄热装置内部的温度均匀性。翅片-铜泡沫组的相界面以翅片为中心移动,且整个蓄热装置内部受翅片影响,在固相升温阶段和相变阶段结束初期温度升高速率均会有较明显提升。 展开更多
关键词 相变蓄热 多孔介质 可视化实验 固液相变
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固-液相变贮能材料的研究进展 被引量：3
11
作者 李忠 于少明 杭国培 《能源工程》 2004年第3期52-55,共4页
固-液相变贮能材料具有贮能密度大、相变温度恒定、体积变化小等优点,已成为能源开发利用和材料科学研究的新热点。综述了固-液相变贮能材料的研究现状,介绍了其分类及各类材料贮能性能,并总结了其应用上的缺陷及解决方法。
关键词 固-液相变 能量贮存 相变材料 能源开发
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铝/石蜡复合相变材料蓄热性能的数值模拟 被引量：8
12
作者 陈宝明 张艳勇 李佳阳 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期528-536,共9页
相变储能材料由于其具有周期性储存和释放能量的特点,在电池热管理、太阳能发电等领域应用广泛,然而由于导热系数低的原因限制了其进一步的应用。高导热率泡沫材料的添加为解决这一不足提供了一种有效的方法。采用三周期性极小曲面(trip... 相变储能材料由于其具有周期性储存和释放能量的特点,在电池热管理、太阳能发电等领域应用广泛,然而由于导热系数低的原因限制了其进一步的应用。高导热率泡沫材料的添加为解决这一不足提供了一种有效的方法。采用三周期性极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)生成泡沫铝骨架,基于孔隙尺度数值模拟了铝/石蜡复合相变材料相变蓄热的变化规律。结果表明:铝骨架的添加强化了蓄热,缩短了融化时间,在复合相变材料孔隙率为0.90、0.85、0.80时,相比于纯石蜡,完全融化时复合相变材料的融化时长分别缩短了68%、75%和80%,而且蓄热过程中温度场更加均匀;验证了铝骨架与石蜡之间由于热导率存在较大差异,导致的热非平衡效应,且铝/石蜡复合相变材料孔隙率越低,此效应越明显。 展开更多
关键词 三周期性极小曲面 铝骨架 固液相变
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填充泡沫镍对固液相变过程的影响 被引量：7
13
作者 徐伟强 袁修干 邢玉明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1197-1200,共4页
为了改善固液相变蓄能装置的空穴分布及传热性能,在理论研究基础上设计制造了填充泡沫镍的固液相变蓄热容器,与未填充泡沫镍的蓄热容器一同进行了相变蓄热实验,利用铂电阻(Pt100)和数据采集模块(ADAM-4000)测得了各蓄热容器的温度变化数... 为了改善固液相变蓄能装置的空穴分布及传热性能,在理论研究基础上设计制造了填充泡沫镍的固液相变蓄热容器,与未填充泡沫镍的蓄热容器一同进行了相变蓄热实验,利用铂电阻(Pt100)和数据采集模块(ADAM-4000)测得了各蓄热容器的温度变化数据,实验后对各容器进行了CT(Computed Tomography)扫描,得到了容器内部的空穴分布图像.通过对比研究两种容器的温度变化和空穴分布,证明了填充泡沫镍能够有效改善固液相变过程中的空穴分布和传热性能,研究结论对于固液相变蓄热技术的应用具有一定指导意义. 展开更多
关键词 泡沫镍 空穴分布 固液相变 蓄热
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相变储能材料的研究进展 被引量：6
14
作者 李晓辉 《河北省科学院学报》 CAS 2012年第2期58-62,共5页
综述了近年来相变材料的研究进展,介绍了相变材料的种类,讨论了各种相变材料的相变特性及优缺点,展望了相变材料的发展方向。
关键词 相变材料 储能 固-固相变 固-液相变
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梯度骨架对固液相变蓄热特性影响研究 被引量：7
15
作者 贾兴龙 陈宝明 +1 位作者 张艳勇 李萌 《山东建筑大学学报》 2020年第5期56-63,共8页
在相变材料中添加高导热率的金属骨架可以缩短固液相变过程的融化时间,提高相变蓄热系统的平均蓄热速率。文章建立了二维含梯度骨架固液相变模型,利用有限元分析法对相变过程进行数值模拟,探讨方腔内填充不同梯度金属骨架结构对固液相... 在相变材料中添加高导热率的金属骨架可以缩短固液相变过程的融化时间,提高相变蓄热系统的平均蓄热速率。文章建立了二维含梯度骨架固液相变模型,利用有限元分析法对相变过程进行数值模拟,探讨方腔内填充不同梯度金属骨架结构对固液相变蓄热特性的影响。结果表明:与不填充金属骨架的纯石蜡固液相变过程相比,填充金属骨架后,传热方式以金属骨架的导热为主;在不同的骨架数量条件下,均为正梯度骨架结构的完全融化时间最短、平均蓄热速率最快,且骨架数量越多、孔隙率越小,正梯度骨架结构的平均蓄热速率越大;由于正梯度骨架结构强化了远离加热源测相变材料的换热过程,因此对相变换热过程的强化效果最好。 展开更多
关键词 梯度骨架 固液相变 平均蓄热速率 蓄热性能
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相变贮能材料的研究进展 被引量：3
16
作者 宫惠峰 《邢台职业技术学院学报》 2006年第1期33-35,共3页
本文综述了固-固相变贮能材料的研究现状,详细讨论了其分类、性能及优缺点,展望了该领域的研究发展前景。
关键词 相变贮能 固-固相变 固-液相变
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基于多松弛LBM的固液熔融过程模拟研究
17
作者 陈维奇 宋志超 +1 位作者 全栋梁 何玉荣 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2671-2677,共7页
固液熔融过程具有温度/体积变化小、潜热释放/吸收量大的特点,在工程技术中具有重要的应用。为了更好的利用固液熔融过程进行储能,本文采用具有多松弛时间碰撞模型的双分布函数格子Boltzmann方法对方腔内固液熔融过程进行数值模拟,探究R... 固液熔融过程具有温度/体积变化小、潜热释放/吸收量大的特点,在工程技术中具有重要的应用。为了更好的利用固液熔融过程进行储能,本文采用具有多松弛时间碰撞模型的双分布函数格子Boltzmann方法对方腔内固液熔融过程进行数值模拟,探究Rayleigh数(Ra)和Stefan数(Ste)对相变熔融过程的影响,并对相应无量纲结果进行展示和分析。结果表明,Ra数的增加不仅有利于对流起始时间的提前,还有利于速度涡的形成。而Ste数会使对流起始时间略有增加,但对速度涡的形成没有明显影响。此外,Ra数或Ste数的增加均有利于缩短完全熔融时间。 展开更多
关键词 固液相变 格子BOLTZMANN方法 熔融过程 熔融主导机制
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蓄热容器内固液相变蓄热过程的仿真计算 被引量：6
18
作者 徐伟强 袁修干 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1346-1349,共4页
在考虑容器侧壁导热和添加更加真实的空穴模型的基础上,建立了微重力下热管吸热器内的相变蓄热容器的仿真模型,并采用FLUENT软件对相变蓄热过程进行了仿真计算,得到了热管壁温和蓄热容器外壁温度的变化曲线,以及不同时刻下蓄热容器内的... 在考虑容器侧壁导热和添加更加真实的空穴模型的基础上,建立了微重力下热管吸热器内的相变蓄热容器的仿真模型,并采用FLUENT软件对相变蓄热过程进行了仿真计算,得到了热管壁温和蓄热容器外壁温度的变化曲线,以及不同时刻下蓄热容器内的温度场和熔化率分布;仿真结果对于微重力下固液相变过程的研究和蓄热容器的设计改进具有积极的意义。 展开更多
关键词 蓄热容器 固液相变 吸热器 空穴 仿真
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自驱动柔性翅片实现储热单元相变强化的数值研究
19
作者 马骁婧 陈翰博 徐进良 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1797-1808,共12页
相变材料储热技术是实现火电厂热电解耦和深度调峰最具潜力的实现途径之一,对于推动能源转型至关重要.相变材料(PCM)的低导热系数严重制约储热系统灵活调控与快速响应能力.采用翅片是提升相变材料储热系统热响应速度的有效方法.本文提... 相变材料储热技术是实现火电厂热电解耦和深度调峰最具潜力的实现途径之一,对于推动能源转型至关重要.相变材料(PCM)的低导热系数严重制约储热系统灵活调控与快速响应能力.采用翅片是提升相变材料储热系统热响应速度的有效方法.本文提出利用柔性翅片实现储热单元的固液相变强化,基于焓-孔隙率法和流固双向耦合模型,对于柔性翅片PCM储热单元的熔化过程及强化机理开展了数值研究和理论分析.结果表明,PCM储热单元熔化过程根据熔化速率分为初期、中期及末期三个阶段,柔性翅片储热单元相较刚性翅片储热单元可实现初期及中期的相变强化并有效缩短了蓄热时间,熔化速率最高提升20%.柔性翅片发生偏转储存弹性应变能,往复运动实现弹性应变能与流体动能的相互转化.翅片摆动提高液相流速并阻碍螺旋涡合并,通过增强PCM的对流换热强化固液相变.本文为相变材料储热单元的传热优化提供了新思路,提高了翅片储热单元的热响应能力,为热电联产灵活性改造技术的开发提供了理论基础. 展开更多
关键词 柔性翅片 固液相变 相变强化 流固耦合
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固–液相变含水率区间松散土石体中细粒组分抗剪特性试验
20
作者 江洎洧 王汉武 +1 位作者 黄玲 张静波 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期160-168,共9页
松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性... 松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明:松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质,其中,细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%,液塑限分别为27.2和18.1,据此选定含水率23.6%~29.0%范围中的5个取值制定试验方案,可完整覆盖细粒组分的软塑~流塑相变;含水率为25.0%、26.0%和27.0%时,试样处软塑状态,在低法向压力下均可顺利开展环剪试验;其中,含水率25.0%试样恰进入软塑态,较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%,峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时,试样已处于流塑状态,仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验,且抗剪强度极低,其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性;根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失,而内摩擦角φ表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低,进而触及液限骤然丧失的特性分析,c和φ劣化过程异步;经单元体受力模式和概化分析认为,相变前软塑状态试样静止侧压力系数K0的激增缓解了φ值的大幅骤降。 展开更多
关键词 松散土石体 细粒组分 固–液相变 环剪试验 抗剪特性
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