大功率LED灯热沉强化散热实验

根据温度恒定时输入热量与输出热量相等的原理,设计搭建了大功率LED热沉散热功率测试平台,对散热面积相等但翅片间距不等的两种直翅片式热沉进行了测试,并根据前期模拟结果对根部开孔方法强化散热的手段进行了实验对比。结果表明:翅片间距对翅片散热有明显影响,在翅片散热面积相等的条件下,一定范围内散热功率随翅片间距减少而减少。其原因在于,翅片间距减少时,翅片根部的空气停滞区增加,减少了热沉的有效散热面积,从而减少了热沉的散热功率。在翅片根部开孔可有效提高热沉的散热功率,最高可提高9.8%~16.68%。     

搅拌反应器流场的数值模拟

使用数值模拟的方法研究了一种搅拌反应器的流场特点,采用k-ε两方程湍流模型分析流场,采用多重参考系法处理搅拌桨区域.结果显示:改进的弧形叶桨形成的流场具有典型的径向流特点,而且轴向流动有所加强;标准k-ε模型和RNG k-ε模型均能较准确地预测搅拌槽内轴向的最大速率,但RNG k-ε模型所得结果更为准确;搅拌槽内的湍流能量主要产生于桨叶周边区域和槽近壁区域;但是桨叶下方区域受循环流动的影响比较弱,而且k值比较小,应该使桨叶更接近槽底部,或者采用带45°倾角的折叶桨,从而加强桨叶的轴向输送能力,改善混合效果.     

销钉机筒橡胶挤出机内胶料三维剪切效果模拟

利用CFD(计算流体力学)软件FLUENT,以单螺杆销钉机筒橡胶挤出机内熔融段和计量段的非牛顿流体为对象,对其三维剪切效果进行模拟.通过对比有销钉和无销钉情况下螺槽横截面上和不同半径圆柱截面上的剪切效果,发现销钉能加强对挤出机内的胶料的剪切作用,有利于减少螺楞根部的停滞区,并且每排销钉个数越多,对胶料的剪切作用越大;通过对整个流体区域内流场的体积加权平均剪切率对比发现,销钉能有效提高其平均剪切率14%~28%,并大幅减小剪切的不均匀性.     

旋风分离器内颗粒轨迹的数值模拟

采用数值模拟的方法研究旋风分离器内的颗粒运动:对单相流场采用湍流各向异性的雷诺应力模型,对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型;通过描述颗粒的运动轨迹,揭示了颗粒在旋风分离器中运动的物理机制.结果表明:颗粒的运动轨迹比较复杂,且带有很大的随机性;尤其是小粒径颗粒,受气流湍动影响显著,即使是粒径、入射位置相同,其运动轨迹也各不相同,最终的位置也不同;小粒径颗粒更容易受二次涡流影响,从而降低分离器的效率;另外,还模拟出了上灰环、排气管短路流及排尘口返混等影响分离效率的几种现象,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础.     

循环水流量对ORC余热发电系统性能影响的试验分析

基于实验室3 kW有机朗肯循环(ORC)低温余热发电试验装置,参考石化行业能耗设计标准将循环水作为耗能工质,采用总能系统方法进行能耗分析,对比了不同热源温度下不同分析边界的系统及主要设备的热力学性能。结果显示:发电机输出功、膨胀机输出功、ORC子系统净输出功、ORC子系统热效率和?效率均随着热源温度和循环水流量的增加而增加;不同热源温度下,最大系统净输出功与最大系统?效率出现的工况一致。本试验在热源温度为120℃时取得最大系统净输出功0.731 kW和最大系统?效率11.81%,此时对应循环水流量为1.629 t·h~(-1)。该研究为ORC余热发电系统性能与能耗分析提供了参考。     

根部开孔对直翅片散热强化的实验研究

根据温度恒定时输入热量与输出热量相等的原理,提出了一种简单方便的测量热沉散热功率的方法,并搭建了实验台。通过测量输入电热丝中的电压、电流以及通电时间即可得到热沉的散热功率,并通过数理分析确定实验测量周期,以保证实验结果误差在5%以内。实验表明在热沉翅片根部开孔可以有效提高热沉散热功率,对测试所用热沉而言最高可提高16.3%。但随着开孔数量的增多,热沉的散热功率先上升达到一个极值后再下降。究其原因在于开孔增多的同时,减少了热沉内部热量自热沉底部向热沉顶部传递的面积,增加了热沉内部的传热阻力。     

工程硕士研究生教育的特点及问题探讨

工程硕士是与工程领域任职资格相联系的专业性学位,侧重于工程应用,与工学硕士相比较,工程硕士的特点十分明显。本文从分析工程硕士的特点出发,结合工程硕士培养的现状,探讨了现阶段工程硕士培养过程中存在的主要问题,并进一步提出了改进措施。     

加料支管伸入长度对管式反应器混合效果的影响研究

以丙烯腈酶催化法在管式反应器中生产丙烯酰胺为背景,利用FLUENT软件对管式反应器的混合效果进行了模拟。通过对比不同的进料支管伸入长度时管内的混合情况,发现混合效果随着支管伸入长度的增大,逐渐变好,支管出口在主管弯管段中心线起点位置时,混合效果最好;由于管式反应器的平均剪切强度比搅拌式反应器低17%,因此用管式反器生产丙烯腈是可行的。     

循环水流量对ORC余热发电系统性能影响的试验分析

基于实验室3 kW有机朗肯循环（ORC）低温余热发电试验装置,参考石化行业能耗设计标准将循环水作为耗能工质,采用总能系统方法进行能耗分析,对比了不同热源温度下不同分析边界的系统及主要设备的热力学性能。结果显示：发电机输出功、膨胀机输出功、ORC子系统净输出功、ORC子系统热效率和?效率均随着热源温度和循环水流量的增加而增加;不同热源温度下,最大系统净输出功与最大系统?效率出现的工况一致。本试验在热源温度为120℃时取得最大系统净输出功0.731 kW和最大系统?效率11.81%,此时对应循环水流量为1.629 t·h^-1。该研究为ORC余热发电系统性能与能耗分析提供了参考。     

陶瓷含量对BCZT/PVTC复合铁电薄膜的调控及电热强度的影响

针对铁电聚合物材料电热制冷能力弱、需要高电场诱导极化等问题,在聚合物基体中引入高极化纳米陶瓷粉末,利用溶液浇铸法制备了陶瓷-聚合物复合铁电材料。通过微观结构表征、介电与铁电性能分析陶瓷掺杂量对复合材料整体性能的调控机制;利用唯象理论计算锆钛酸钡钙/聚偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯(BCZT/P(VDF-TrFE-CFE))复合材料在室温下的绝热温变以及电热强度。结果表明：当陶瓷质量分数大于12%时,会影响聚合物基体分散的均匀性,导致纳米颗粒发生团聚,引起漏电流效应。界面电荷的贡献以及陶瓷颗粒分散在聚合物基体中作为电荷核产生局部电场,进一步促进内部偶极子的翻转。在不同的陶瓷质量分数的复合材料中,当陶瓷质量分数为9%时,复合材料的电热性能最优,在35℃、电场强度为48 MV·m^-1时表现出4.36 K的高绝热温度变化,其电热强度可达0.091 K·m·MV^-1。