涡发生器结构对螺旋通道传热和熵产的影响

为考察恒热流密度时不同形状涡发生器对螺旋通道内流体湍流状态下传热特性的影响,采用RNGκ-ε湍流模型,对内壁光滑以及内置体积相同的半球形、圆柱形和圆锥形涡发生器的螺旋通道进行数值模拟。在工质为常温水,热流密度为50 000 W/m2,入口温度为298 K,入口速度范围为0.5~1.0 m/s的条件下,研究了湍流状态下4种螺旋通道的努赛尔数、泊肃叶数和综合性能评价因子(η),并根据热力学第二定律进行熵产计算。结果表明:在湍流状态下,3种涡发生器对努塞尔数的影响不大,泊肃叶数有所增加,η均小于且接近1,总熵产提高,并随雷诺数的增加而减小。综上可知,涡发生器结构的改变对螺旋通道的传热效果影响较小,对熵产提升显著。     

带有双倾斜肋片的细通道内液体流动与传热特性

为提高细通道热沉的传热性能,设计了一种内置双倾斜肋片的细通道热沉。通过数值模拟的方法对双倾斜肋片细通道的传热特性、流动特性以及综合性能进行研究。分析了在一定雷诺数范围内细通道的摩擦阻力因数、努塞尔数、综合性能评估值以及总热阻的变化情况。结果表明:在雷诺数较低时肋片长度为1.5 mm的通道综合传热性能最佳,在雷诺数较高时肋片长度为1.0 mm的通道综合传热性能最佳。综上可知加入双倾斜肋片的细通道可以增加传热,并降低总热阻从而有效地提高传热性能。     

带次流道的周向平行弯曲细通道夹套熵产研究

为探究次流道对周向平行弯曲细通道夹套性能的影响,对有无次流道的周向平行弯曲细通道夹套内流体的层流流动和传热特性进行了三维数值模拟分析。通过对比分析得到如下结果:次流道增加了夹套的平均Nu数;在低Re数时,有次流道夹套的流阻系数f小于无次流道夹套,而当Re数大于1 050时,有次流道夹套的f高于无次流道夹套;有次流道夹套的传热不可逆的熵产率小于无次流道夹套,而2种夹套的流动不可逆的熵产率在低进口Re数时相差不大。次流道强化了夹套的传热性能,且在低Re数时降低了夹套的流动阻力。     

LNG绕管式换热器管内压降和传热的数值模拟

针对目前LNG绕管式换热器在设计时存在管内低温传热的不确定性,采用FLUENT软件分析了大螺距螺旋管在湍流状态下管内的压降和冷却传热特征。研究中分别采用4.8 MPa的气态甲烷和液态甲烷为介质,探讨了螺旋管结构、雷诺数Re、普朗特数Pr对压降和努塞尔数Nu的影响。结果表明:管径、缠绕直径、Re及Pr对压降和Nu的影响较大;螺距对传热和压降影响较小,可忽略不计。并将模拟值与Jayakumar等半经验值做对比,结果趋势一致。最后拟合出适用于LNG低温冷却状态下的Nu公式,为LNG绕管式换热器的工艺计算提供一定的依据。     

非均布热管换热器的流动及其传热性能

为降低热管换热器的流动阻力并增强其换热效率,提出一种水滴形非均布热管换热器结构。使用计算流体力学软件ANSYS Fluent对传统错排热管阵列、水滴形热管阵列及非均布水滴形热管阵列的换热性能展开数值模拟,得到了其在不同雷诺数下的努塞尔数、阻力系数以及综合换热性能指标的变化曲线。对比分析结果表明:相对于传统错排热管阵列,水滴形热管阵列有效传热面积较大,内部流体流动无涡出现,流动摩擦较小,具有更大的努塞尔数以及更小的阻力系数,综合换热性能指标更佳;通过非均布设计,水滴形热管阵列内的流动紊流度增加,努塞尔数变大,换热性能增加。     

静态螺旋切割器内气液两相流动与压降特性数值研究

采用ANSYS Fluent对具有特殊螺旋结构的静态螺旋切割器内部氧气-水两相流动进行数值模拟,分析不同雷诺数下静态螺旋切割器内部流场的流动与压降规律。结果表明,随着雷诺数的增加,气液两相通过螺旋切割器的压降呈明显上升趋势;两相流在螺旋切割器中的压力降比水平圆管高,当雷诺数Re从800增大至26 000时,对应的静态螺旋切割器中压降与水平圆直管内压降的比值Z从130增大到260。     

换热管内置直齿扭带的阻力与传热特性研究

为了研究直齿扭带的阻力与传热特性,将12根不同结构参数的扭带分别置入换热管内进行了冷态与热态实验。实验结果表明,直齿扭带的宽度、扭距、齿间距是影响换热系数和阻力系数的主要因素,并由此建立了实验状况下包含各影响因子的阻力系数关联式和换热系数关联式。直齿扭带比光滑扭带的阻力系数增加了约8.3%~35.4%,而努塞尔系数提高13.1%~74.1%。     

板式换热器及其在玉米深加工中的应用

板式换热器是以波纹板为传热面的新型、高效换热器，它有如下特点：1．板式换热器的传热系数高，由于波纹板片相互倒置，在流体通道中形成网络触点、流道交叉变化，流体方向多变，据有关资料介绍，在临界雷若数Re约200时就能达到湍流，使膜传导系数大大提高，增强了传热。同时，由于板式换热器板片组合时形成许多支撑点，可以减少板片受压时的变形，因此，可以使用较薄的板片，一般板片在0．5～0．8mm，减少了热阻。     

三种三角翼纵向涡翅片管换热器流动传热特性对比研究

对三角翼圆形翅片管换热器、三角翼等径长椭圆形翅片管换热器和三角翼等周长椭圆形翅片管换热器的流动传热性能分别进行了数值研究.结果表明:三角翼等周长椭圆形翅片管换热器温度场和速度场分布最为均匀,换热效果最好;三角翼等周长椭圆形翅片管换热器奴塞尔数(Nu)最大,比三角翼圆形翅片管换热器增大2.2%~6.1%,比三角翼等径长椭圆形翅片管换热器增大6.5%~8.3%,比平翅片管换热器增大29.1%~33.5%;从综合传热性能分析,三角翼纵向涡椭圆形翅片管换热器适合于中等及较大雷诺数(Re)工况.     

合成射流冲击凹面换热特性的数值模拟

文章采用数值模拟分析了槽缝合成射流冲击凹圆柱面的流动与传热现象,从槽缝内大尺度涡结构的形成与发展的角度阐明了合成射流外围流场紊乱的原因,进而考察了靶面换热随时间的变化规律,结合流场变化特征解释了靶面有效换热区域平均努塞尔数在周期性变化过程中与入口速度之间存在的相位延迟。     

喷嘴结构对冲击式速冻设备性能优化研究进展

利用高速气流对物体进行射流冲击,使其快速冻结的设备被称为冲击式速冻设备。其中,设备的喷嘴结构是决定冻结区内流场的重要因素之一,影响着物体与周围环境的传热。文章从冲击式速冻设备喷嘴结构出发,阐述了喷嘴的倾斜角度、排列布置以及形状对冲击式速冻设备内部气流流动和换热特性的影响。板间距与喷嘴直径比(H/d)以及流体雷诺数(Red)对喷嘴倾斜角度和平均努塞尔数之间的关系起到了决定性作用;此外,喷嘴的不同形状以及不同排列方式对系统内部气流组织也有着很大的影响。     

消防员防护服面料的热湿舒适性

为研究消防员防护服面料的舒适性并考察其是否满足欧美国家相关标准,选取了我国消防员防护服常用的几种面料,进行单层织物热阻和湿阻以及多层织物热阻、湿阻和总热损失的测试与分析,考察空气层对多层织物热阻的影响,并将测试结果与欧美标准的相关要求进行对比。结果表明:在厚度大致相同时,外层面料的密度对热阻和湿阻影响较大;因为隔热层材料是非织造布结构,热阻和湿阻较大;空气层的位置对多层织物的热阻值影响不大,但其厚度对多层织物的热阻影响较大;选取的几种面料组合,湿阻低于30 Pa·m~2/W,总热损失高于205 W/m~2,均满足欧美国家相关标准要求。     

捻度对涤纶针织物服用舒适性能影响的研究

采用0、350、500和650这4种不同捻系数的涤纶长丝分别编织3种不同组织结构的针织物,通过测试这12种针织物的热阻、湿阻、芯吸高度、水分蒸发率、透气率、抗弯刚度、起毛起球评定等级、勾丝评定等级、单位面积黏附力等指标,对应表征织物的各项性能,再运用模糊数学综合评价方法对针织物的服用舒适性能进行综合评价。研究结果表明:采用适当的高捻长丝编织,针织物的服用舒适性能可得到有效改善。     

仿人体出汗比例的 Walter 暖体假人皮肤制备

为了使Walter 暖体假人各个部位具有与真人类似的相对出汗强度,采用了硅胶涂层的方法制备了非均匀出汗皮肤。通过对不同组分和不同厚度的硅胶涂层透湿率的分析,确定了最佳涂层工艺,以此工艺制备了3 种具有自相似结构的硅胶涂层,通过对3种涂层的分形维数的计算和热阻,湿阻的测量,选择出最佳涂层结构。使用此涂层结构制备了整套非均匀出汗皮肤。实验测量了使用非均匀出汗皮肤和均匀出汗皮肤的暖体假人的裸态与着装状态的热阻和湿阻。结果显示：分形维数最接近黄金分割数的涂层方法可使非均匀出汗皮肤具有最佳热湿性能;所制备的非均匀出汗皮肤与原始均匀出汗皮肤对比,假人裸态和着装状态下的热阻、湿阻测量结果均有增加。     

燃气薄壁不锈钢管在高层表出户中的应用探讨

多层表出户由于部分建筑的结构问题及部分开发商对建筑外形的美观要求,再加上镀锌管需要经常维护,并未得到大量推广。燃气环压式薄壁不锈钢管在室内燃气管道均使用得已大量应具有:重量轻、力学性能好、寿命长、摩阻系数小、安装简便、安全可靠等优点。     

仿生非光滑表面纺杯减阻性能的数值模拟

基于仿生微小非光滑表面具有减黏降阻特性的基本思想,将高速纺杯表面布置不同形状和尺寸的非光滑沟槽。采用RNG k ～ ε模型对其三维流场进行模拟,分别计算光滑纺杯与非光滑纺杯壁面阻力系数。对比二者壁面剪应力大小与周围速度流场可知,将微小非光滑仿生沟槽表面布置于高速纺杯表面,可降低纺杯在纺纱器内高速气流对壁面的空气阻力,从而降低转杯纺纱机的动力消耗,并且沟槽形状和深度均对纺杯壁面阻力产生不同影响。与光滑纺杯相比,三角形、半圆形、矩形3种沟槽纺杯最大减阻率分别为1.271%、1.261%和1.385%。     

微波消解/ICP—MS法测定黑茶中5种重金属元素及15种稀土元素

以Rh、In、Re为内标元素,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)同时测定Cr、Pb、Cd、As、Sb 5种重金属元素及Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu15种稀土元素含量的方法。各种元素的标准曲线的线性相关系数均在0.999以上,检出限为0.001 2~0.10ng/mL。用国家标准物质GBW10052绿茶对方法进行了验证,测定值均未超出该参考物的标准值范围。利用建立的方法测定了湖南产5种黑茶的5种重金属元素及15种稀土元素含量,并对样品进行了加标回收率试验,回收率在92%~105%。为茶叶中重金属元素及稀土元素含量的测定提供了可靠的分析方法。     

干贝多糖的蛋白质脱除方式对抗氧化活性的影响

为比较蛋白质脱除方式对干贝多糖的组成、结构和抗氧化活性的影响,对热水辅助超声法提取的干贝柱多糖采用碱酶法、稀碱法、三氯乙酸(TCA)法、D-葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)法4种方式脱蛋白质,并比较脱蛋白质后4组多糖的多糖质量分数、单糖组成、氨基酸组成、三螺旋结构、微观结构及体外抗氧化活性。结果表明:TCA组多糖的质量分数最高,可达(74.83±0.57)%,4组多糖的单糖组成均以葡萄糖为主;GDL组总氨基酸质量分数、极性氨基酸质量分数与非极性氨基酸质量分数较高;碱酶组和GDL组多糖具有三螺旋结构;稀碱组多糖致密光滑,其余3组多糖疏松多孔。综合来看,碱酶组多糖的质量分数较高且抗氧化活性较好。不同的蛋白质脱除方式会影响干贝多糖的组成和抗氧化活性。     

1 株水开菲尔粒中植物乳杆菌的鉴定及产细菌素基因分析

目的：对从水开菲尔粒中分离得到1 株能产生抑菌物质的菌株QF01进行菌种鉴定,并对其产细菌素进行实验、鉴定和基因序列分析。方法：通过牛津杯法测定抑菌能力,采用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）扩增16S rDNA和细菌素相关基因并测序,利用ProParam tool、TMHMM 2.0、InterProScan、SOPM和SWISS-MODEL在线软件对基因编码产物进行分析。结果：该菌株产的细菌素对大肠杆菌（Escherichia coli JM109）有明显的抑制作用,通过16S rDNA序列分析初步确定该菌株属于植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。该菌株含有plnD、plnEF、plnV、plnR四种基因,其中plnV基因编码产物有跨膜螺旋结构,其结构存在信号肽特征。此外,从三级结构的模型预测得到4?种基因的编码产物均存在α-螺旋、β-转角、伸展链和无规则卷曲。结论：从水开菲尔粒分离得到的L. plantarum QF01菌株,含有plnD、plnEF、plnV、plnR细菌素基因,对大肠杆菌有很好的抑制作用。     

不同部位鱼腥草多糖的结构表征与生物活性

鱼腥草是我国传统的药食同源植物,其富含的多糖已被证明具有多种生物活性。目前,关于鱼腥草多糖的研究多集中在全株或地上部分,不同部位鱼腥草多糖结构与活性的差异鲜有报道。本研究对鱼腥草的地下茎、茎和叶3个部位的多糖分别进行提取分离,并测定其结构、体外抗氧化活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性,旨在探究鱼腥草多糖结构与生物活性的关系。结果表明,鱼腥草3个部位的多糖均为酸性多糖,均由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖醛酸以及少量的岩藻糖、甘露糖、木糖和葡萄糖醛酸组成,但比例各不相同;分子质量范围是4.11×104~1.20×106 u;红外结构基本相同;叶多糖具有较多的甲酯基和乙酰基基团,其含量分别为0.95%和1.05%;3种多糖的表面形态均为光滑平整的片状结构;叶多糖不具有三螺旋结构而地下茎多糖和茎多糖存在三螺旋结构。叶多糖的体外抗氧化活性与α-葡萄糖苷酶抑制活性最强。试验发现不同部位鱼腥草多糖的结构和生物活性存在差异,研究结果为鱼腥草多糖的构效关系研究提供了理论依据,并为鱼腥草多糖的开发和利用提供理论参考。