矩形微槽道平板热管流动与传热特性可视化

以去离子水为实验工质,通过可视化研究方法,探索矩形微槽道平板热管内的流动传热机理.通过对多种工况下平板热管性能的对比,重点探讨了槽道结构和充液率对平板热管内相变现象与传热特性的影响.研究结果表明,不同槽道尺寸下,平板热管的热阻变化规律存在明显差异.低充液率下,随加热量增大, G-400热管热阻呈现先减小后增大的趋势.而在不同的充液率下, G-800热管热阻随加热量增大逐渐减小.在不同槽道尺寸和充液率下,蒸发端相变行为主要包括液膜蒸发和连续气泡生成两种方式.此外,冷凝传热不仅发生在气液界面处,还发生在槽道肋片顶面处,并形成稳定的周期现象.     

丝网型超薄热管结构参数影响的实验探究

随着电子器件朝着高性能化、集成化与微型化方向的快速发展,狭小空间内高热流密度的散热问题亟待解决.超薄热管作为相变传热元件,具有超高导热率和器件结构紧凑等优点,因此被广泛应用于微型电子器件的散热中.不同的电子元器件具有各不相同的器件结构与散热需求,因此超薄热管在实际应用中也存在各种各样的器件结构.在本课题组对丝网型超薄热管中丝网吸液芯结构参数(目数、丝径)对其传热性能影响的研究基础上,为迎合实际应用中散热部件结构多样化的要求,本研究选取了对超薄热管传热强化效果最优的丝网结构作为吸液芯,通过实验手段,进一步探究了超薄热管的器件结构(包括长度、宽度和厚度等)对其传热性能的影响规律.结果表明,器件长度对超薄热管性能的影响存在一个相互矛盾的因素,故存在一个最佳的长度值使得热管具有最优的传热性能.此外,器件宽度和厚度的增加,都可以不同程度地提升热管的工作性能.最后,基于实验数据,建立了可有效预测超薄热管工作性能的经验关联式.对比超薄热管蒸发端温度的预测值与实验值,发现其相对误差可控制在±10%以内.     

热管冷板启动性能和均温性能的试验研究

一、引言 随着电子器件的高频高速化以及集成电路的小型化和集成度的不断提高,单位体积电子器件的耗散发热量迅速增大,使得为保证其安全性和工作可靠性的热控制技术不光要具有优良的传热能力而且还必须能适应越来越苛刻的工作环境.近年来,对新型冷却剂特性、接触热阻的理论研究和新型冷却方式的基础性研究[1,2],促进了一批新颖、有效的热控制技术在电子设备散热冷却中的应用,主要包括浸渍冷却、冷板冷却、相变冷却、温差致冷和热管冷却等[3-5].     

基于热管技术的动力电池热管理系统研究现状及展望

电池热管理是发展高性能动力电池系统的关键技术之一,也是工程热物理领域研究前沿和热点.本文介绍锂离子动力电池热特性,阐述热管理对动力电池的重要性.介绍动力电池热管理主要技术手段,重点介绍热管技术应用于电池热管理的研究现状,从电池运行工况对系统传热的影响研究、热管传热特性分析与设计、热管理系统散热结构设计与传热分析及采用热管的电池加热研究4个方面阐述当前基于热管技术的电池热管理研究现状.最后,总结当前研究存在的不足及需要突破的关键问题,以期促进先进动力电池热管理系统开发.     

基于电池热管理系统的微通道热管阵列的传热性能

温度是影响动力电池性能的关键因素.高效热管理技术可有效控制动力电池温度和温差.本研究采用微通道热管阵列作为电池热管理系统的热传导元件,分析了其在高热功率密度下的传热性能,理论计算了其等效导热系数,优化分析了其槽道尺寸对流动传热的影响,对比了其与主流散热技术的性能差异.研究发现,热功率密度为0.3658 W cm^-2时,强制风冷散热条件下,采用微通道热管阵列技术可维持热源处表面温度45℃以下,温差1.3℃以下,低于无微通道热管阵列导热情况下的温升15℃,温差3.8℃.随着热功率密度增大至0.9176 W cm^-2,微通道热管阵列的等效导热系数增大为6027 W m^-1K^-1,其热源处表面最大瞬态温差约2.75℃.增大槽道尺寸参数可进一步改善微通道热管阵列的导热系数,改善其传热性能,但对液体回流驱动力有一定影响.该阵列具有较好的动态工况热稳定性和低温快速加热能力.与烧结热管组的温度性能相比,微通道热管阵列组最大温度可降低15.1℃,表面温差降低14℃,具有显著降温和均温优势,表明微通道热管阵列在动力电池...     

数值分析螺杆槽道内气液两相流液相分布及压降特性

主要利用数值模拟对螺杆槽道内气液两相流的液相分布和压降特性进行研究,数值模拟结果和已经取得的试验结果进行了对比,结果表明:本文采用的数值模型具有很好的预测结果.数值模拟主要通过改变螺杆槽道的节圆直径、入口截面含液率以及流体运动速度,获得相应条件下的压降及液相分布特性.减小螺杆槽道节圆直径或者增加入口截面含液率可以增加外壁面的液相含量,同时引起压降的增加.根据数值模拟结果,并考虑螺杆节圆直径和流体入口含液率的影响,拟合得到螺杆槽道内气液两相流的摩擦压降计算关系式.     

离子声波非线性朗道阻尼的实验研究

电子或者离子波的非线性朗道阻尼是最重要的非线性等离子体实验现象之一。1965年O'Neil,Al'tshul和Karpaman等人理论预言,大振幅的电子或离子波的振幅衰减并不是像线性理论表明的按指数衰减规律。1972年Franklin等人测量非线性电子朗缪尔波的振幅在传播过程中的衰减也证实其并非为单调性的指数衰减。证明振幅的振荡是由于捕获电子的非线性效应而产生,从而实验证实了电子朗缪尔波非线性朗道阻尼现象的存在。     

机场道面混凝土抗冻性试验研究与道面掉皮防治

在我国北方地区的新建机场,混凝土道面掉皮现象十分严重,文章分析了引起掉皮的主要原因.指出了机场道面混凝土进行抗冻研究的必要性、研究方法和内容及研究时间和进度.     

机场道面混凝土抗冻性试验研究与道面掉皮防治

在我国北方地区的新建机场,混凝土道面掉皮现象十分严重,文章分析了引起掉皮的主要原因,指出了机场道面混凝土进行抗冻研究的必要性、研究方法和内容及研究时间和进度。     

含气量对道面混凝土性能的影响

针对我国北方寒冷地区机场道面混凝土存在耐久性不良的现象,通过掺加引气减水剂配制高性能道面混凝土,研究了含气量对道面混凝土和易性、抗折强度、抗冻性能及耐磨性能的影响,提出了寒冷地区道面混凝土最大水灰比为0.45、最小水泥用量为280 kg/m3、含气量范围为3%～5%.     

机场道面新型混凝土试验研究

针对传统机场道面混凝土易开裂、耐久性不良的现象,采用在普通道面混凝土中掺加纤维、粉煤灰的技术路线,研究配制适合严寒干旱地区的新型高性能道面混凝土,并进行了抗裂、抗冻、抗渗、耐磨综合性能试验.试验结果表明:单掺粉煤灰或纤维,均能大大提高普通道面混凝土的抗裂性和耐久性,尤其是纤维、粉煤灰复合时,道面混凝土抗裂性和耐久性能进一步得到提高,是一种适合寒冷干旱地区的新型高性能道面混凝土.     

引气减水剂在机场道面工程中的应用研究

针对普通道面混凝土施工和易性不易控制、强度储备偏低、耐久性不良等现象,通过掺加引气减水剂,配制高性能道面混凝土。室内试验和现场应用效果均表明：与普通道面混凝土相比,掺引气减水剂的高性能道面混凝土施工方便,匀质性好,强度、抗冻和耐磨等性能均有显著提高。建议在机场道面工程中大力推广应用掺加引气减水剂的高性能混凝土。     

引气减水剂在机场道面工程中的应用研究

针对普通道面混凝土施工和易性不易控制、强度储备偏低、耐久性不良等现象,通过掺加引气减水剂,配制高性能道面混凝土.室内试验和现场应用效果均表明:与普通道面混凝土相比,掺引气减水剂的高性能道面混凝土施工方便,匀质性好,强度、抗冻和耐磨等性能均有显著提高.建议在机场道面工程中大力推广应用掺加引气减水剂的高性能混凝土.     

新型PIPD纤维的制备与性能研究

合成了大分子链上含有吡啶环结构的聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑)(PIPD), 并通过液晶纺丝技术制备出了新型PIPD纤维. 利用ATR-FTIR、元素分析、接触角等分析手段对其化学结构和纤维表面性能进行了表征, 通过单纤维轴向压缩弯曲实验和SEM考察了PIPD纤维的抗压缩性能, 并采TGA实验评价了PIPD纤维的热稳定性. 结果表明, 实验所制备的PIPD纤维与PBO纤维相比具有相对更好的表面润湿性能和抗压缩性能, 以及优异的热稳定性.     

军用机场道面类型模糊综合评判方法研究

根据军用机场建设项目的特点,建立了基于模糊综合评判的道面适用度评估模型,确定道面影响因素大小;并用层次分析法确定了各项指标权重、应用聚类分析原理对群体专家的评价权重进行筛选和修正,在此基础上结合军用机场建设实际确定了淘汰专家意见的标准,为军用机场道面类型选择提供了一个可行的方法.     

军用机场道面类型模糊综合评判方法研究

根据军用机场建设项目的特点,建立了基于模糊综合评判的道面适用度评估模型,确定道面影响因素大小;并用层次分析法确定了各项指标权重、应用聚类分析原理对群体专家的评价权重进行筛选和修正,在此基础上结合军用机场建设实际确定了淘汰专家意见的标准,为军用机场道面类型选择提供了一个可行的方法。     

利用环流槽研究再悬浮条件下凉水河底泥沉积物中重金属的迁移与分布

利用环流槽模拟动态水流环境,研究凉水河底泥沉积物在不同水流条件下的再悬浮过程,考察了水流速率对4种重金属(Ni,Cr,Cu,Pb)在沉积物、悬浮颗粒物以及上覆水中的迁移、传输与释放的影响.结果表明,随着流速从0.15m/s增加到0.35m/s,悬浮颗粒物的浓度从165mg/L上升到4220mg/L,增加约25倍.溶解态重金属的浓度随着流速的增加而增加,说明部分重金属从悬浮颗粒物(SPM)中解析并进入上覆水中.酸可溶性重金属的浓度随着流速的升高而增加,表明部分SPM上的重金属在再悬浮过程中从稳态转化到易解析形态.在整个再悬浮过程中,悬浮颗粒物上重金属的体积浓度增加了2~6倍,但是质量浓度却降低了,并接近底泥中重金属的原始浓度,这是由于"颗粒物浓度效应"所致.重金属分配系数(KD)随流速的增加而降低,这可能是由于对重金属具有更强的富集作用的微细颗粒(粉砂/黏粒)的含量随着流速而降低所致.     

大地形强迫下背风涡旋的实验研究

利用转槽的实验装置, 基于相似定律, 研究了大气层结流体越过大地形时所激发的背风涡旋. 研究结果表明, 无量纲数中Froude数是最重要的参数. 在无旋转情况下, 在Froude数和层结适当时, 可以形成背风涡旋; 在旋转的情况下, 背风涡旋更明显和更易形成. 旋转的作用不仅能引发下坡流, 而且其生成的地转涡度能促使背风涡旋的形成. 在背风涡旋的形成机制上, 旋转的情况与无旋转情况是不同的. 对于非旋转的过山气流而言, 扰动涡度的倾斜项是产生背风涡旋的主要原因. 而对于旋转的过山气流而言, b 效应及扰动速度的水平辐合是产生背风涡旋的更重要原因.     

单畴和多畴磁铁矿合成样品的部分非磁滞剩磁研究

应用部分非磁滞剩磁(pARM)谱, 对单畴和多畴亚铁磁性矿物携带的磁信息研究表明, 多畴颗粒明显具有软的矫顽力谱, 高于20 mT的pARM 可以有效地压抑多畴颗粒的信息. 此外, pARM的比值, 如pARM(5, 10 mT)/pARM(0, 5 mT), 与单畴和多畴亚铁磁性矿物的相对含量呈正相关. 因此, 利用这些新参数能够快速地判断岩石或沉积物中单畴亚铁磁性矿物的相对含量, 从而有助于沉积物的古气候和古地磁学研究.     

质子交换膜燃料电池冷启动研究及策略优化现状

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)汽车以其能量转换效率高、续航里程长、零排放等突出优势,在“双碳”目标的背景下引起了广泛的关注.然而,在低温环境下的冷启动问题成为限制其商业化和推广应用的一大障碍.因此,研究人员进行了大量的实验与仿真来研究燃料电池冷启动的衰减机理、水传输相变和传热机理以及启动策略优化.通过对冷启动电池的输出性能和微观结构进行测量与表征,发现由于冰的产生覆盖反应活性位点、堵塞气体通道、增大电接触阻抗导致性能下降,由于水冰相变的体积变化破坏了内部结构导致耐久性下降.通过对启动过程中水和冰的分布、传输与相变过程进行研究,发现反应产物水首先以膜态水使质子交换膜(proton exchange membrane, PEM)和催化层(catalyst layer, CL)的含水量达到饱和,接着以过冷水的形式在低温下保持液态,最后排出电池或突然结冰.通过研究冷启动的传热过程发现,电堆中间部分的电池单元和单电池的中间区域升温最快,为产热的主要区域,阴极氧还原反应(oxygen reduction reaction, ...