全气膜冷却叶片表面换热系数和冷却效率研究

为了研究全气膜冷却涡轮导叶叶片的换热特性,采用瞬态液晶技术获得了叶片全表面的高分辨率换热系数和冷却效率.实验在三叶片两通道放大模型中完成,叶栅进口雷诺数是1.0×105. 叶片前缘有8排复合角孔,压力面有21排轴向角孔,吸力面有24排轴向角孔.气膜孔排由2个供气腔供气,前腔二次流与主流的质量流量比为4.56％,后腔为4.67％.结果表明:受叶栅通道涡作用,气膜出流在吸力面呈聚敛状,在压力面则呈发散状.气膜出流受气膜孔角度影响,气膜孔下游的换热系数和冷却效率都较高.叶片前缘受到冲击,换热强,冷却效率低;叶片吸力面冷却效率维持在0.4左右,压力面维持在0.35左右.该全气膜冷却叶片气膜覆盖效果较好,冷却效率和换热系数分布均匀,是一种较好的冷却结构.     

透平叶片双工质冷却流量和流向的优化配置

采用SST转捩模型求解了三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程,对具有多个光滑内冷通道的试验叶片进行了气热耦合的数值计算,同时研究了蒸汽、空气冷却工质的流量大小和流向分配对叶片表面温度分布和冷却效率的影响.结果表明:SST转捩湍流模型能够较好地预测叶栅内的传热特性;增加冷却工质的流量,叶片温度明显降低且表面温度分布更加均匀,当冷却工质流量比从0.018 74提高到0.093 71时最大温差下降了约30 K,叶片表面的平均冷却效率最大可提升17％,叶片达到最大冷却效果的冷却流量比的最佳值为0.074 97;改变叶片的第2、第4通道的冷却工质流向,可以改善叶片中弦区域沿展向的温度梯度,第5通道采用双向进气的配置方案可以很好地降低叶片尾缘区域的温度梯度,从而改善叶片整体温度的分布.     

液浸聚光光伏系统中液体光谱透过率的分析

采用液浸冷却方式的聚光光伏系统中液体层的存在会改变入射到电池表面的光强与光谱分布,因此准确测量液浸液体的光谱透过率非常重要.通过分光光度计对去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油候选液体进行了检测,然后用光度学的方法修正得出了候选液体的真实光谱透过率.与传统封装太阳电池材料的光谱透过率相比,这4种液浸液体的透过率要高.基于浸没硅太阳电池的归一化光电流密度分析得出二甲基硅油导致的功率损失最小,去离子水引起的损失最大,后者要比前者多5%左右.     

Single atoms in the ring lattice for quantum information processing and quantum simulation

We have demonstrated preparing and rotating single neutral rubidium atoms in an optical ring lattice generated by a spatial light modulator, inserting two atoms into a single microscopic optical potential efficiently by dynamically reshaping the optical dipole trap, trapping single atoms in a blue detuned optical bottle beam trap, and confining single atoms into the Lamb-Dicke regime by combining red and blue detuned optical potentials. In combination with the manipulation of internal states of single atoms, the study is opening a way for research in the field of quantum information processing and quantum simulation. In this paper we review the past works and discuss the prospects.     

Optimization criteria for the performance of heat and mass transfer in indirect evaporative cooling systems

The wide application of evaporative cooling techniques in which the optimization criteria form the theoretical basis for improving evaporative cooling performance is essential for energy conservation and emission reduction.Based on exergy analysis and the entransy dissipation-based thermal resistance method,this contribution aims to investigate the effects of flow and area distributions in the optimization of the performance of indirect evaporative cooling systems.We first establish the relationships of exergy efficiency,entransy dissipation-based thermal resistance and cooling capacity of a typical indirect cooling system.Using the prescribed inlet parameters,the heat and mass transfer coefficients and the circulating water mass flow rate,we then numerically validate that when the cooling capacity reaches a maximum,the entransy dissipation-based thermal resistance falls to a minimum while the exergy efficiency is not at an extreme value.The result shows that the entransy dissipation-based thermal resistance,not the exergy efficiency,characterizes the heat transfer performance of an evaporative cooling system,which provides a more suitable method for evaluating and analyzing the indirect cooling system.     

中厚板轧后超快速冷却系统流量自动标定技术

中厚板轧后超快速冷却系统通常采用流量-开口度曲线来加快集管流量调节速度,同时曲线标定精度直接影响集管流量调节精度.以应用于多家中厚板厂的一种新型超快速冷却设备为例,分析其电动调节阀的调节特性,给出流量-开口度曲线自动标定的有效方法.结果表明,利用该自动标定方法对集管进行流量-开口度曲线标定,在增加标定曲线维护便捷性的同时,改善了流量-开口度曲线的控制速度和精度,为提高流量控制速度和精度提供强有力的技术手段.     

中厚板控制冷却系统中的实测温度处理方法

以中厚板轧后冷却过程控制系统的实测温度处理方法为研究对象,建立具有一定容错性的实测温度滤波处理方法,消除跟踪误差、测量误差等对模型计算精度的影响.在此基础上,利用最小二乘法对实测温度进行曲线拟合,控制模型以拟合结果作为衡量钢板纵向冷却均匀性判据,并进行相应的冷却规程设定和自学习计算.建立钢板纵向分样本控制的温度处理方法,利用线性插值计算获得钢板纵向各个样本的温度值,从而满足系统进行终冷温度和冷却速度高精度控制的需要.     

超快冷工艺下780MPa级工程机械用钢的组织与性能

对780MPa级工程机械用钢进行了现场批量生产试制,对其组织与性能进行了研究.通过合理的成分设计,采用控制轧制和超快冷+层流冷却的两阶段冷却路径控制,获得了良好的组织与性能.结果表明:终轧后采用超快冷+层流冷却工艺,超快冷的出口温度在650℃,卷取温度在570℃,试验钢的屈服强度大于685 MPa,抗拉强度大于785 MPa,并具有良好的冲击性能、成形性能及焊接性能.试验钢的组织为铁素体+少量珠光体,同时,在铁素体的基体上,存在大量10nm左右的弥散析出或相间析出(Nb,Ti)(C,N),有效提高了试验钢的强度.     

轧辊冷却用扇形喷嘴的射流性能

扇形喷嘴是轧辊冷却系统中的核心元件,但目前对扇形喷嘴的射流速度和流量分布的研究尚不够深入。在对轧辊冷却用喷嘴理论研究的基础上,建立了喷口的数学模型,并利用成熟的圆形湍流自由射流理论分析确定了射流边界和射流流量分布计算模型。以GYQ 1981B1型扇形喷嘴为例,进行了具体的计算。利用自行设计的扇形喷嘴实验台对该喷嘴各项射流指标进行了试验测试,试验结果与理论分析结果具有良好的一致性。     

基于材料透气性参数的食品真空冷却过程中温度分布的理论研究

分析了真空冷却过程中食品温度分布不均匀的原因。以各向同性的理想食品作为研究对象,通过引入食品材料透气性参数,将食品内部点的汽化转化为食品表面的汽化,推导出真空冷却过程中食品各部分温差的表达式。在此基础上,探讨了各相关参数对温度分布的影响。结果表明:食品的比热容、沸腾系数和密度影响温度下降的速度,但是对达到预定温度时的总温差没有影响;提高食品的透气性参数值和减小食品内部点到表面的最短距离,可以减小温差;可以通过调节真空室的压力变化,提高食品温度分布的均匀性。