毛细多孔物料降速干燥阶段的水分蒸发机理

基于毛细管内水分蒸发特性和毛细孔隙分布规律，分析含湿毛细多孔物料干燥过程中水分蒸发机理，得出以下结论：在典型毛细多孔物料的降速干燥阶段，蒸发过程只在物料内部的某一蒸发间进行，并建立了描述蒸发区间位置的微分方程，得到了蒸发区间内蒸发强度的计算式，并讨论了毛细多孔体隙大小分布对蒸发区间和蒸发强度的影响。     

多孔陶瓷管式露点间接蒸发冷却器的设计计算

为了解决管式间接蒸发冷却器壁面的亲水性问题,提出采用多孔陶瓷材料.将多孔陶瓷与蒸发冷却技术有机结合,从风量、空气状态参数、结构、传热以及阻力等方面对多孔陶瓷管式露点间接蒸发冷却器进行了设计计算,并依据设计制作出多孔陶瓷管式露点间接蒸发冷却器.     

多孔介质蒸发制冷及传热传质性能的研究

本文论述了多孔窗自由蒸发制冷的基本原理与工作过程,建立了描述多孔填料床中物理量场关系的一维稳态数学模型.文中根据数值计算结果,预测了多孔窗的制冷与工作性能,得到了合理的设计尺寸,讨论了多孔窗空调在中国的应用前景.     

屋面蒸发隔热及应用措施

根据屋面构造做法和材料的不同,本文对自由水表面被动蒸发屋面、多孔材料蓄水屋面以及吸湿被动蒸发屋面等3类屋面被动蒸发隔热技术进行了分析探讨,论证了各类被动蒸发隔热屋面的隔热机理、隔热效果以及适用气候条件或地区,研究结果表明：由于水的比热大且水分蒸发时能吸收大量的汽化潜热,各类被动蒸发屋顶都具有较好的保温隔热性能,工程实践中可根据当地的气候条件、资源环境状况以及经济发展水平进行合理选用。     

被动蒸发与架空遮阳不同组合对屋面防热降温的影响

为了探究被动蒸发与架空遮阳综合作用对屋面防热降温的影响,基于蓄水多孔质蒸发冷却,提出架空蒸发遮阳与实铺遮阳蒸发两种屋面防热方式;然后,通过搭建混凝土屋面实验小室,在厦门典型夏季气候条件下,测试两种防热方式对屋面上下表面温度及水分蒸发量的影响.结果表明:相对于裸露的混凝土屋面,两种防热方式都有较好的降温效果,但是相互之间差别不明显;实铺遮阳蒸发方式比架空蒸发遮阳方式在白天耗水量明显减少,在夜间略有增加,但总体表现为耗水量明显减少,具有更好的持续降温效果;架空蒸发遮阳多孔质水分蒸发速度主要与太阳辐射有关,而实铺遮阳蒸发多孔质水分蒸发速度则与多种因素有关,如空气温湿度、风速、遮阳板热辐射等.     

在多孔钙磷陶瓷表面浸涂溶胶制备HA涂层

采用有机泡沫浸渍工艺制备了具有高孔隙率的多孔钙磷陶瓷,并以此为基体,采用浸涂溶胶的方法在多孔陶瓷网架结构表面成功制备了HA涂层.扫描电镜(SEM)观察样品的孔隙和表面形貌显示,涂层均匀涂敷在多孔陶瓷孔壁表面,形成的涂层中存在着大量由于水分蒸发形成的缩孔.涂层处理对样品的大孔结构没有明显影响,样品仍保持了较高的孔隙率(82.3%±2.8%).X射线衍射(XRD)分析表明,涂层由较纯的HA组成.经不同温度处理后,HA涂层呈现了不同的结晶状态.500℃处理后得到了结晶程度较低的HA涂层,这种涂层有利于提高多孔陶瓷的表面生物活性.对涂层与基体的界面分析后可得,两者之间为紧密的机械锚合.     

建筑外表面被动蒸发冷却热过程研究

利用含湿多孔材料被动蒸发冷却建筑外表面的新方法，建立了含湿多孔材料利用太阳能被动蒸发的热湿耦合传递过程数学模型；通过理论分析、数值模拟和实验测试完整地揭示了热过程规律。结果表明，利用太阳能被动蒸发多孔材料所含水分达到冷却建筑外表面的方法是可行的。     

新型水分蒸发抑制剂的研究

采用长链脂肪醇和短链醇复配，制成W／O乳液体系，制备了一种新型水分蒸发抑制剂．探讨了影响乳液抑制水分蒸发性能的各项因素，如温度、浓度、时间、杂质等，并对乳液体系的抑制水分蒸发效果进行了理论分析．研究结果表明，与均相体系相对比，非均相-乳液体系可提升抑制水分蒸发的效果，并且该体系具有较好的稳定性。及抗杂质和抗温度干扰能力．     

花岗岩残积土双孔结构的蒸发脱湿机理

为研究花岗岩残积土蒸发脱湿过程中的水分运移规律,对深圳花岗岩残积土进行了一系列核磁共振测试和微观试验,分析了花岗岩残积土双孔结构的成因,对比了不同饱和度下残积土的水分分布规律,提出了残积土双孔结构的水分运移机理. 结果表明：氧化铁等胶结物与高岭土片层形成了花岗岩残积土的微孔结构;微孔结构与不易受扰动的大孔结构组成残积土的双孔结构;微孔结构和大孔结构在高饱和度下相互连通,在低饱和度下水力连接中断;双孔结构间水分同步蒸发,大孔结构向微孔结构的补给随着蒸发进行而减少. 本研究可为研究复杂土体结构水分蒸发过程提供一定的理论基础.     

泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响

为了探究泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响,首先,对比不同颜色和孔隙结构的泡沫玻璃、红色饰面磁砖和灰色加气混凝土在不同波长下的太阳辐射吸收率;然后,测试不同材料块的饱和含水量,并将其贴于绝热块上,模拟其在夏季气候条件下的水平屋面被动蒸发降温效果、水分蒸发量、贴面和外表温度.结果表明:白色、深灰色、黑色泡沫玻璃的太阳辐射吸收率依次为0.32,0.71,0.94;通孔泡沫玻璃的体积保水量是闭孔泡沫玻璃的2.5~3.0倍,采用通孔泡沫玻璃可以极大提高材料的保水量;白色通孔泡沫玻璃不仅可以减少太阳辐射量的吸收,并且饱和含水量较大,可延长蒸发降温持续时间,是适合用于屋面被动蒸发的多孔材料.     

Phase change driving mechanism and modeling for heat pipe with porous wick

According to heat pipe theory, capillary force is the only driving force for the circle of working fluid in heat pipe with porous wick. By developing a simulating circuit of liquid and vapor flow in heat pipe with porous wick, this paper presents a new driving mechanism which is from phase change of fluid. Furthermore, by analyzing transport process of working fluid between evaporation and condensation interfaces, a mathematical model is developed to describe this driving mechanism. Besides, calculating examples are given for heat pipe with water as working fluid to predict its driving force and flow resistance. By applying the model presented in the paper, thermal design and calculation for heat pipe with porous wick, especially for miniature heat pipe, can be made correctly, and phase change driving mechanism of working fluid can be explained, which thereby leads to a better understanding of heat transfer limitation of heat pipe with porous wick.     

碱金属热电转换的多孔芯内热质传输特性

对基于AMTEC(Alkali Metal Thermal to Electric Converter,碱金属热电转换器)的毛细多孔吸液芯建立轴对称恒温相变模型,通过求解多孔芯区及液体通道区热质传输控制方程得到毛细多孔芯中的流动与传热特性,分析了工质流量、入口温度、多孔芯厚度、孔隙率和有效孔径等参数对压力、速度和温度分布的影响;同时通过分析最大毛细力与回路压降之间的关系,给出了多孔芯有效孔径的适用范围和提高多孔芯性能的改进措施。研究结果表明：与三维两相流蒸发模型比较,文中的模型具有较好的预测准确性;以碱金属为工质的毛细多孔吸液芯和液体通道内的流动与传热特性与传统工质存在不同。     

超临界压力流体在多孔介质内对流换热研究进展

超临界压力流体在多孔介质内的流动换热问题在动力工程、化学工程、航天航空等领域的应用非常广泛,它是超临界CO_2气冷堆、太阳能热发电系统、超临界压力流体对高温壁面的发汗冷却等工程设计优化的理论基础。分别从实验研究和数值模拟两个方面,详细阐述了多孔介质内超临界压力流体流动换热的研究进展,指出了准临界温度附近强烈物性变化、多孔结构迂曲流动通道、浮升力等因素对换热通道局部对流换热性能的影响规律是深入研究的关键问题。另外由于高温高压实验难度大、数据处理方法较复杂,多孔介质内超临界压力流体与固体骨架之间的内部对流换热系数实验研究非常少,致使局部非热平衡模型在多孔介质内超临界压力流体流动换热数值模拟的应用受到限制,因此同时加强超临界压力流体在多孔介质内流动传热的局部对流换热性能和内部对流换热性能研究,对于多孔介质结构传热性能评价和工业应用关键设备的设计优化具有指导意义。     

基于附壁效应的斯特林机多孔介质加热器传热特性研究

针对传统斯特林机加热器加热管管外出现“热点”现象,提出斯特林机的多孔介质型加热器,以提高加热管外传热平均温度。通过改进纽曼与包克附壁射流模型,提出斯特林机加热器多孔介质模型。通过本多孔介质模型下流动传热特性与Fu x.方程下的对流换热特性对比、同时分析不同流速与孔径下的加热管换热系数,验证出：在附壁效应下,多孔介质模型对碳化硅等大孔径、内部结构均匀且形状变化平滑的泡沫型多孔介质有较好的拟合特性。     

带开槽结构的多孔表面沸腾换热的双孔隙模型

为研究开槽对多孔表面沸腾传热过程的影响 ,把不均匀多孔结构内的两相流动和传热视为在大尺度上的均匀介质内的流动和传递过程 ,用一种当量的双孔隙方法导出了双孔隙多孔介质汽液两相流动的一维模型 ,分析了双孔隙结构介质两相流动特性 ,讨论了结构参数对毛隙压力作用下的沸腾传热的影响。确立了最佳开槽密度与多孔层高度、渗透率和流体物性的关系 ,所得结果更接近实验值     

板翅式换热器芯体气流分布研究

为了研究板翅式换热器芯体内的气流分布情况,对板翅式换热器封头和芯体整体进行建模,并分别采用多孔跳跃模型、多孔区域模型和多通道多孔区域模型等三种模型对换热器芯体进行简化处理,对比分析了各种模型的优劣。结果表明,多通道多孔区域模型最符合实际运行情况,并基于此模型计算分析了芯体高度对换热器气流分布的影响。     

多孔壁入流及其对槽道内主流流动与换热的影响

对带有多孔壁入流的水平槽道内主流气体的流动与换热问题进行了数值模拟。数值计算中将主流区和多孔壁面区进行耦合求解,对多孔壁面内流动和换热、多孔区域的非均匀温度分布、注入率对表面温度的影响等进行了研究。计算结果表明:在多孔壁面内部,冷却气体与多孔壁面内固体颗粒之间存在一定温差,说明在对多孔壁面内部的流动与换热进行体积平均式的宏观数学描述时采用局部非热平衡模型的必要性;在靠近主流气体的多孔壁面孔隙内产生与主流相反方向的速度分量。此外,不同注入率下多孔壁面上表面固体温度的计算值与实验结果基本吻合。     

考虑毛细滞后的未饱和多孔介质传热传质模型

本文从热湿迁移机理出发，通过在液相渗流中引入毛细滞后的影响，采用液相运动的最小梯度假设，建立了未饱和含湿多孔介质在考虑毛细滞后效应时传热传质的较普遍的模型理论．并对方程中的热湿迁移特性系数进行了分析，为进一步发展确定热湿迁移特性的有效实验方法提供了依据。     

多孔介质内自然对流传热传质研究

该文研究了含内热源圆柱形多孔介质内不均匀温度分布产生的浮力效应引起的自然对流。给出了以流函数表示的无量纲基本方程,用控制容积法对方程离散并进行了数值计算,得到了多孔介质内的流场、温度场和浓度场,讨论了瑞利数Ｒａ和刘易斯数Ｌｅ对多孔介质传热传质的影响。     

土壤中水、热、盐耦合运移的数值模拟

分析了盐分在土壤中的动态迁移特征及其影响因素,综合运用多孔介质热、质传递理论,考虑温度效应对土壤湿分迁移的影响以及不动水体与盐分吸附或解吸作用,建立了全面描述土壤中水、热、盐耦合运移的数学模型并进行相应的数值研究,获得土壤中水、热、盐的动态迁移特性,探讨了土壤质地对盐分运移的影响,以期为土壤次生盐渍的防治提供有效的理论指导.模拟结果表明:盐分运移受土壤质地与结构的影响较大,并与土壤水分运移密切相关.