低熔点聚酯纤维

概述了低熔点聚酯纤维的用途、熔点控制原理、分别介绍了共聚法和共混添加法两种降低聚酯熔点的途径及国内外在制造低熔点聚酯纤维方面已取得的成果。     

熔盐吸热管非稳态对流换热特性

实验研究了高温熔盐吸热管的非稳态对流换热特性。研究发现：加热热通量与熔盐流量变化将引起吸热管内熔盐的非稳态对流换热过程,熔盐出口温度与管壁温度变化趋势一致但变化速度较慢。熔盐进口温度越低时,熔盐黏度越大,非稳态过程进行得越慢;热通量变化量增大时,温度变化速率加大,但非稳态持续时间变化不大;熔盐流量变化的影响最为显著,熔盐流量增大时,非稳态过程显著加快。吸热管有保温层时,熔盐的非稳态对流换热特性与无保温层时基本一致,但管壁温度相对较高。     

自然对流对吸热管内熔盐对流传热的影响

以熔盐为传热工质,对考虑熔盐自然对流情况下吸热管内传热进行了数值模拟。结果表明:同一Re数,吸热管内各熔盐入口温度的下侧Nu数大于上侧Nu数,熔盐入口温度越高Nu数越小,其管内下、上侧Nu数的差值越大。随着吸热管向上角度的增加,管内下侧Nu数逐渐减小,上侧Nu数逐渐增加,但各吸热管的平均Nu数基本一致。     

基于M-L湍流模型的浮空器强迫对流换热

外表面强迫对流换热是影响临近空间浮空器热控的重要因素,而流体的流动状态对强迫对流换热具有十分重要的影响。目前对浮空器外表面强迫对流换热的仿真研究多采用雷诺时均方程,将流动作为全湍流进行计算,且并未考虑转捩现象的影响。为了研究转捩现象对强迫对流换热的影响,首先通过在Reynolds数为1.14×10⁶情况下采用M-L转捩模型球体浮空器绕流得到的结果与实验结果以及采用Shear Stress Transfer（SST）k-ω、k-ε模型模拟结果进行对比分析,验证了M-L转捩模型在模拟球体浮空器强迫对流换热时的优越性。在验证数值模拟方法的基础上,分析了Reynolds数对球体浮空器强迫对流换热的影响。基于数值模拟得到的结果,在Reynolds数为10⁶～10⁸的范围内,拟合得到了球体浮空器强迫对流换热关系式。     

低熔点低热膨胀系数玻璃研究进展

综述了低熔点低热膨胀系数玻璃的研究现状,重点介绍了铅系、磷酸盐系、铋酸盐系、钒酸盐系、硼酸盐系和微晶型玻璃的研究进展,分析了其配方与熔点、膨胀系数等性能之间的关系,评价了其在性能、工艺难度和经济成本等方面的优缺点,并对今后低熔点低热膨胀系数玻璃的发展方向和突破点进行了展望。     

低熔点低热膨胀系数玻璃研究进展

综述了低熔点低热膨胀系数玻璃的研究现状,重点介绍了铅系、磷酸盐系、铋酸盐系、钒酸盐系、硼酸盐系和微晶型玻璃的研究进展,分析了其配方与熔点、膨胀系数等性能之间的关系,评价了其在性能、工艺难度和经济成本等方面的优缺点,并对今后低熔点低热膨胀系数玻璃的发展方向和突破点进行了展望.     

低熔点聚酯切片的研制

研究不同改性剂及含量对共聚酯熔点的降低效果及实用性,确立了新戊二醇、己二酸、间苯二甲酸这3种改性剂的合理原料组成。结果表明,该组分的共聚酯切片熔点控制在110℃左右,并具有与常规聚酯切片相似的热稳定性能、流动性能,符合纺丝工艺要求。     

低熔点聚酯切片的合成研究

通过确定改性组分的成分及添加量,对聚合路线、聚合工艺进行探讨,确定了最佳工艺,制得的改性共聚酯的熔点最低为110～130℃。     

低熔点热融粘结纤维

本文论述了低熔点热融粘结纤维的发展,低熔点共聚酰胺纤维、低熔点共聚酯纤维和低熔点复合纤维的制备方法;介绍了低熔点热融纤维的力学性质、粘结性质、潜在卷缩性,以及纤维制品的力学性质、面积收缩率和耐洗性质,探讨了低熔点纤维的应用开发。     

Influence of magnetic field on jet impingement heat transfer with molten salt

Experimental study of jet impingement heat transfer with molten salt under the influence of external constant magnetic field was generated by permanent magnets. Both stagnation correlation and radial distribution of Nusselt number under magnetic field were obtained. The results showed that the Nusselt number with magnetic field became higher than that without magnetic field at stagnation region and jet impingement heat transfer was comparatively enhanced, while in wall jet region, the enhancement of heat transfer was gradually weakened. In addition, when the Reynolds number was constant, the Nusselt number of molten salt increased with increasing of the intensity of magnetic field, and the most enhanced heat transfer existed at the stagnation point. Under the conditions of Reynolds number Re=6400 and the intensity of magnetic field B=2800 Gs, the stagnation Nusselt number of molten salt was about 6 % higher than that without magnetic field. It can be seen that the magnetic field may promote the jet impingement heat transfer of molten salt.     

磁场对熔盐射流冲击传热的影响

以永磁铁构建定磁场,进行外加磁场作用下熔盐射流冲击传热的实验研究,并得到Nusselt数Nu驻点关联式和径向分布。结果表明,在驻点区范围内,Nusselt数较无磁场作用时增大,传热得到比较明显的增强,而在壁面射流区,这种强化传热效果逐渐减弱。此外,当Reynolds数Re一定时,熔盐Nusselt数随着磁场强度的增加而增大,且驻点处强化传热效果最为显著。在Reynolds数Re=6400与磁场强度B=2800 Gs条件下,熔盐驻点Nusselt数Nu₀提高约6％,可见磁场作用对熔盐射流冲击传热具有一定的强化效果。     

半周加热横纹管内熔盐强化传热特性

半周加热太阳能吸热器管给管内对流传热系数带来影响,基于此,建立半周加热横纹管内熔盐对流传热的实验台和数值计算模型,分析横纹管槽宽、槽深对管内熔盐传热性能的影响规律,结果表明：从横纹管绝热侧到加热侧,周向管内壁温度逐渐升高,周向管内局部Nusselt数先减小后缓慢增大至稳定。横纹管凹槽处轴向管内壁温度明显低于平滑段,凹槽处轴向管内局部Nu较大,凹槽后与平滑段交界处管内局部Nu最小。横纹管槽越宽,加热侧轴向管内局部Nu越小,管内平均Nu越小,传热综合性能评价因子PEC越大。横纹管槽越深,轴向管内局部Nu越大,管内平均Nu越大,传热强化倍数Nu/Nu _ST越大。槽宽对横纹管PEC的影响比槽深明显,槽深对横纹管内Nu/Nu _ST影响比槽宽大。通过线性拟合得到半周加热横纹管内熔盐传热Nu的关联式,其计算Nu与模拟值最大偏差在±7%以内。     

高温熔盐热管的启动和等温性能

高温热管是高温领域高效传热的关键技术。为进一步研究开发高效热管,提升工业过程传热性能,以熔盐作为热管的传热工质,搭建了高温热管传热实验台,研究了传热工质和倾斜角对热管启动和等温性能的影响。结果表明,在450～700 K工作温度范围内,AlBr₃和TiCl₄熔盐热管在倾斜角为45°和60°的条件下,均达到最优的启动性能;在热管倾斜角为60°时,两种熔盐热管等温性能均达到最佳。无机盐AlBr₃和TiCl₄作为传热工质,重力热管具有良好的启动和等温性能。     

泡沫金属在熔盐相变蓄热中的强化传热特性

搭建了熔盐蓄热特性实验平台,开展相变蓄热过程传热特性实验研究。建立了蓄热容器二维轴对称、瞬态固液相变数学模型,相变过程模拟采用Solidfication & melting模型,相变区域采用Boussinesq近似,对比了纯硝酸盐蓄热工况和填加泡沫金属后蓄热工况数值模拟结果。采用实验与数值模拟相结合的方法,重点分析了泡沫金属对熔盐蓄热过程的强化传热作用。结果表明,填加泡沫金属能够有效提高熔盐换热速率,泡沫金属孔隙率越小强化蓄热效果越显著。泡沫铜的热导率较高,相对于泡沫镍和泡沫铝有更好的强化传热效果,蓄热速率是纯硝酸盐蓄热的1.6倍。在相变蓄热后期自然对流换热占主导地位,此时泡沫金属会抑制自然对流。同时,填加的泡沫金属越靠近容器中心位置,对自然对流抑制作用越强,蓄热性能越差。     

熔盐单罐释热过程换热器取热方式优选

盘管释热换热器浸没式布置在熔盐单罐蓄热器内可实现低成本的蓄放热。盘管换热器取热方式会直接影响系统的释热性能。通过数值模拟研究了换热器取热方式对单罐蓄热系统释热性能规律的影响，同时分析了释热过程中熔盐侧流场变化。结果表明，换热器上进下出的取热方式能够提高盘管换热器的出口温度、单罐释热功率及释热效率，研究结果为熔盐单罐蓄放热系统设计提供了理论依据。     

Analysis of laminar flow forced convection heat transfer with uniform heating in the entrance region of a circular tube

A new integral or boundary-layer solution for laminar flow heat transfer in the combined entrance region of a circular tube is presented for the case of constant wall heat flux. The solution is based on the hydrodynamic inlet-filled region concept originally proposed by Ishizawa (1966) and later adopted by Mohanty and Asthana (1978) to hydrodynamically developing flow through a circular tube. Unlike available boundary-layer solutions, the new analysis provides results which join smoothly and asymptotically to the fully developed values. Results for the Nusselt number were found to agree favorably with available numerical solutions.     

Mixed convection heat transfer in porous media in the non-darcy regime

In this study mixed convection heat transfer in a homogeneous porous duct of square cross section in a horizontal orientation is examined. Results from a generalized Forchheimer model are compared with that from the Darcy model. The heat transfer rate and the flow behavior depend on the following parameters: Grashof number, Gr = Q'gβKa/kv², an axial flow pressure drop parameter, ζ = (aK/vμ)dp'/dz', an inertial parameter ξ = mK/a, appearing in the Forccheimer model and the Prandtl number, Pr = C_pμ/k. In the Darcy limit, ξ → 0, the role of the axial flow parameter, λ is reduced to a mere scale factor and the flow behavior is determined by a single parameter, λ = Gr · Pr. Both the Darcy and the Forchheimer models exhibit dual solutions and a hysteresis behavior over a certain range of Gr. Such parametric dependence can be used as an additional tool along with carefully designed experiments to determine the importance of inertial and Prandtl number effects on convective heat transfer in porous media.     

熔盐吸热管瞬态传热特性的数值研究

建立熔盐吸热管瞬态传热的实验台和数值计算模型,分析管外壁热通量突变、熔盐流速突减、外壁热通量和熔盐流速同时突减对吸热管瞬态传热特性的影响规律,结果表明:管外壁热通量突变(突增或突减)时,吸热管入口段的管中心熔盐温度变化较小,但其管壁温度变化较快。管内熔盐流速突减时,熔盐出口温度和管外壁温度均随时间的推移逐渐增大,而管外壁与管内壁温差随时间的推移先降低后升高,t≥16.0 s,各温度和温差基本稳定。吸热管外壁热通量和管内熔盐流速同时减半时,管中心及出口熔盐温度均随时间的推移先升高后降低,稳态后两处熔盐温度保持定值且与瞬态开始前对应熔盐温度接近。吸热管瞬态稳定后的管外壁与管内壁温差和管外壁热通量变化呈正比,与熔盐流速变化无关。得到瞬态稳定后吸热管熔盐出口温度表达式,为瞬态传热过程中吸热器熔盐出口温度控制提供理论依据。