食品对流烹饪过程热质传递分析

本文基于傅立叶和菲克定律,建立了食品对流烹饪传热传质过程的二维数学模型。食品的物理性能用局部温度和湿度表示,模型充分考虑了传热与传质之间的相互耦合。得到了食品对流烹饪过程的干燥曲线,整个烹饪过程的数值模拟结果与实验数据相吻合。模型可以用来模拟和预测食品烹饪过程的温度和湿度分布。     

金属氢化物反应器吸氢过程的热质传递特性分析

为了研究金属氢化物反应器内吸氢过程的热质传递特性,建立了圆柱形反应器的二维多物理场模型.新建立的模型考虑了换热流体流速与温度变化对反应器吸氢过程的影响,采用COM-SOL Multiphysics V3.5a软件来求解,并探讨了一些重要参数变化对反应器性能的影响.结果表明:接近换热管壁处的氢化物床的温度较低,吸氢反应更快,换热流体入口附近床层的吸氢反应比出口附近的快;减小氢化物床层与换热管壁面之间的接触热阻和增加氢化物床层有效导热系数都可以增强换热效果,从而加快吸氢反应,当接触热阻从0.002 m2·K/W减小到0.0005m2 ·K/W时,吸氢反应时间大约缩短了15.5％;采用强化换热措施可以减少吸氢反应时间,提高反应器平均功率.     

多孔材料中热质传递特征的分析

对多孔纤维材料中流体渗流的特性进行了分析.根据特定初始条件和边界条件,推导出了温度和压强的解析模型,分析了棉和涤纶两种纤维材质中液体渗流压强随着时间的变化趋势.通过对比多孔材料中流体温度的计算结果与实验结果,验证了模型的有效性和实用性.     

Texaco气化炉激冷室热质传递过程模拟

对Ｔｅｘａｃｏ气化炉激冷室 热质传递过程进行了分析模拟，模拟结果与工业数据吻全良好。通过模拟揭示了现行激冷环损坏的主要原因，探讨了激冷环长周期运行的基本途径，提出了激冷环改进方案。     

相变微胶囊半径及含量对织物热湿性能影响数值研究

为了指导织物内相变材料的设计,基于织物热湿耦合模型,发展了一个考虑附加相变微胶囊影响的织物内热湿传递模型．采用控制体积法和有限差分法对模型方程进行了求解．预测结果和实验数据吻合良好．基于所建模型,研究了相变微胶囊半径及含量对织物热湿性能影响．数值结果表明,在当织物温度达到相变材料（PCM）的相变温度区间时,相变材料具有延迟织物内温度变化作用．PCM半径越小延迟温度变化幅度越大,但延迟时间短．PCM含量越多延迟织物温度变化的效果越好．     

十八烷酸相变微胶囊的制备及性能研究

以十八烷酸为相变主体材料,通过乳液化学合成法制备十八烷酸微球,以正硅酸乙酯为硅源,水解缩聚实现对十八烷酸的包覆,制备出二氧化硅包覆十八烷酸相变微囊。采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜以及差示扫描量热仪研究了复合相变材料的结构、形貌和热性能。结果表明:正硅酸乙酯能够较好的在十八烷酸表面进行水解缩聚,达到二氧化硅的定形包覆目的,制备的复合相变微胶囊粒径在0.8²μm之间;相变微胶囊与分析纯的十八烷酸相比,熔化温度升高了17℃。     

附加相变微胶囊多孔织物热湿传递模型研究

为了考察附加相变微胶囊对织物内热湿传递的影响,发展了一个新的含有相变材料的织物热湿耦合模型.模型考虑了相交区间对相变及传热过程的影响及加热/冷却率对相变材料特征温度和相变热的影响,同时也考虑到纤维对蒸气的吸附/解吸现象引起的热湿耦合作用.使用等效热容法对相变微胶囊的相变过程进行了模拟,并用控制体积法对方程进行了离散求解.计算结果与实验观测一致,表明该模型可以用来预测含有相变微胶囊织物内的热湿传递过程.     

多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型

基于Whitaker的体积平均方程,在不附加任何新的假设的基础上,寻出一组关于液体饱和度、温度和气相压力的新支配方程,应用该方程组对微孔硅酸钙保温制品干燥过程进行了数值分析.在蒸发速率、平均含湿饱和度及温度变化方面,数值解与实验结果十分吻合.文中还提出了表面质流和表面局部蒸发的概念,根据这两者与外部传质的平衡与转换可以解释临界点出现的机理.     

陶瓷泡沫填料逆流直接蒸发冷却热质传递特性的实验研究

采用30 PPI的氧化铝(Al2O3)陶瓷泡沫块作为蒸发冷却器填料,在人工环境舱中进行了逆流直接蒸发冷却实验.着重研究了填料厚度、进口空气的干球温度、湿球温度以及空气流量对填料热质传递性能的影响.选用冷却效率和加湿量分别作为热传递和质传递性能的评价指标.实验结果表明,以氧化铝陶瓷泡沫为填料的直接蒸发冷却器,冷却效率最高可以达到0.88,出口空气的含湿量最大可以增加3.15 g/kg.当进口干球温度、进口湿球温度升高以及空气流量增大时,陶瓷泡沫的冷却效率都呈下降趋势.加湿量随着进口干球温度的升高而增加,但是随着进口湿球温度升高和空气流量增大而减少.在相同实验条件下,2层陶瓷泡沫的冷却效率、加湿量都高于1层的冷却效率和加湿量.     

在水汽逆向流动填料塔内热质同时传递过程的研究

在内径94mm,高2.1m的填料塔内进行了热、质同时传递过程的热模实验研究。结果表明,存在一个合适的(液/汽)质量比为7.7～13.3。当系统内液汽比在该范围附近时,床层内气相温度分布比较稳定。同时,对填料塔内热质同时传递过程建立了数学模型,模型计算值与实验值吻合良好。计算出在本实验系统的操作条件下,全塔平均传质和传热系数分别为:kg=0.060kg/(m2·s·MPa)和αg=2.01W/(m2·K)。本文所建立的数学模型能应用到工业实践中。     

载流体导热性能对相变微胶囊悬浮液层流传热特性的影响

以低熔点液态金属为载流体的相变微胶囊悬浮液（MEPCM-LM）作为散热工质,是解决高热流密度芯片散热的一种新的技术手段。针对以低熔点液态镓作为载流体的相变微胶囊悬浮液,考虑轴向导热的影响,采用等效比热法对相变微胶囊悬浮液在等热流密度圆管内的层流传热特性进行数值模拟,并与以水为载流体的相变微胶囊悬浮液（MEPCM-W）的传热能力进行比较。结果表明：对于MEPCM-LM悬浮液,轴向导热主要在热入口段产生较大影响,且随x/r0减小而增大;Peb0数越小,轴向导热的影响越大;轴向导热促进了悬浮液中相变颗粒的相变吸热,对换热的强化效果更显著。相较于MEPCM-W悬浮液,MEPCM-LM悬浮液相变更快,对流换热系数更高,可采用更短的流道而获得较大的传热能力。     

湿工况下翅片管换热器空气侧热质传递的数值模型

析湿在翅片管换热器用作蒸发器时经常发生,对换热器的性能有重要影响.文中提出了能从机理上对湿工况下翅片管式换热器空气侧的热质传递过程进行模拟的数值模型,它不仅包括用于反映水蒸气和液态水之间由于浓度差所形成的传质模型,而且包括基于经典成核理论的反映水蒸气直接冷凝过程的传质模型.该模型的计算精度较好,传热无量纲参数jh和实验数据的平均相对误差为6.93%,传质无量纲参数jm和实验数据的平均相对误差为12.1%.数值仿真表明,空气相对湿度仅在部分析湿工况下对传质特性有较大影响.     

基于三聚氰胺-甲醛树脂包裹十二醇微胶囊相变材料的工艺控制过程研究

目的研究微胶囊制备造壁工艺控制过程。方法以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,正十二醇为芯材,采用原位聚合法对芯材十二醇进行包囊,制备微胶囊相变材料。考察了微胶囊制备造壁工艺中pH、温度、时间、预聚物滴加速度、乙酸滴加速度及升温速度对微胶囊包封率的影响。结果工艺条件为pH 4.5～5.5、温度60～80℃、时间120～140min,乙酸(体积分数,10%)滴加速度为1.0 mL/min、升温速度为3℃/min和预聚物滴加速度为1.0 mL/min时,包封率达58.0%。结论形成的微胶囊呈球形,规则性好,结构致密,且包封率高。     

溴化锂降膜吸收里过程热质传递问题的研究进展

在分析国内外有关文献的基础上，介绍了溴化锂降膜吸收理论及实验研究的成果和现状，指出了存在的问题及进一步研究的方向。     

热老化对聚苯乙烯缓冲材料振动传递特性的影响

 通过正弦扫频振动实验及测试,研究了热老化后聚苯乙烯（EPS）缓冲材料振动传递特性的影响因素及变化规律。结果显示,随着热老化时间延长,EPS材料的阻尼比减小,振动传递率的峰值增加,表明热老化使EPS材料的吸振性能降低;在相同热老化时间条件下,随着载荷的增加,EPS材料的振动传递率增大,且载荷越大其振动传递率增大越快,同时振动系统固有频率呈减小趋势,表明载荷越大EPS缓冲材料传递的响应加速度越大;随着密度的增加,EPS材料的固有频率增大,振动传递率的最大值呈增大趋势,表明EPS材料密度较小时,其柔韧性较好,振动传递率较低,具有较强的隔振性能。     

外应力对热弹性马氏体相变的影响

应用朗道理论 ,通过引进两个序参量 ,即马氏体转变百分数Φ和平均应变ε,将自由能密度函数按Φ和ε展开 ,讨论了外应力对初始相变温度TC、马氏体转变百分数和马氏体转变性质的影响。研究了Φ和温度T之间的关系 ,所得结论易与实验结果直接比较     

形变条件对热变形过冷奥氏体相变的影响

热变形造成的奥氏体组织结构的变化将影响到热变形奥氏体在随后冷却过程中的相变．依据热模拟试验结果，研究了变形温度、变形速率、变形量和变形后高温停留影响相变过程的微观物理本质，认为变形促进热变形奥氏体的相变，提出变形温度、变形速率和变形后高温停留时间对热变形奥氏体转变过程没有直接联系，但可以通过对再结晶过程的控制影响相变过程．再结晶虽然可能细化了晶粒，但大量消耗了热变形奥氏体中的晶体缺陷，其结果是迟滞了相变过程．     

膜内横向对流对溴化锂降膜吸收过程影响的数值计算

建立了包含膜内垂直于膜方向的横向对流的溴化锂降膜吸收过程的数学模型,并对其进行数值求解,通过对计算结果的分析,说明膜内横向对流对吸收过程有一定的影响。     

粗糙多孔保温层的热质耦合传递分形研究

粗糙多孔保温层内部的热质耦合传递过程广泛存在于能源利用、机械隔热等工程中,为了更加真实地体现该热质耦合传递过程,将粗糙的孔隙通道描述为短周期正弦变化的毛细管道,根据达西定律、能量守恒定律和牛顿冷却定律,同时考虑粗糙度和粗糙密集度两个影响因素,提出了粗糙毛细管道的渗流系数和对流换热系数模型,分析了粗糙表面对渗流系数和对流换热系数的影响。结果表明,渗流系数模型的理论预测值与实验数据相吻合;渗流系数与面积分形维数、粗糙密集度呈正相关,与迂曲分形维数、粗糙度呈负相关;对流换热系数与渗流系数、粗糙度和粗糙密集度呈正相关,与面积分形维数、迂曲分形维数呈负相关。     

可控热氛围中喷雾的雾化特性和粒径分布

基于可控热氛围燃烧器提供的均匀温度场,使用高速摄像机和激光衍射粒度仪对300~673K协流温度范围内的柴油喷雾进行测量.结果表明,随协流温度升高,相同时间内的喷雾贯穿距减小,喷雾锥角先增大后减小.在300K协流下,索特平均直径处于10~20μm之间,随轴向高度升高而略有增加,大尺寸液滴的直径在离开喷孔20~40mm过程中下降了17%.各粒径参数随径向距离的增大而减小.粒径一致性随着轴向和径向距离的增加而提高.在协流温度从300K上升至673K的过程中,索特平均直径从15μm上升到24μm,粒径一致性提高,蒸发使得小尺寸液滴大量消失.