摘要：《传热学》是能源动力类本科专业的一门核心课程。在从事《传热学》教学的过程中,作者发现大部分学生认为课程难度较大,存在无法将既有知识与课程知识相联系以及对《传热学》的发展规律认识不清楚等问题。究其原因,往往是因为教师在讲授这门课程时,花在讲解学科发展历史及规律时所用时间太少,而将重点放在讲解基础理论和公式上。众所周知,《传热学》包括热传导、热对流和热辐射三个基本部分,但课程上完后几乎没有学生对学科内各部分逻辑关系认识的很清楚。在注重开放式教学的西方大学,本科教学过程极其注重学科来龙去脉的讲解,教师往往将理论和公式交由学生自主学习。这样做的目的是为了最大程度调动学生自主学习的兴趣。本文试图探究《传热学》的发展历史、学科各部分的内在联系以及在近代科学中的位置。

摘要：研究了中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿耦合传递特性。选择了两根膜纤维管及其管内部溶液流和管间空气流作为研究对象,建立了控制流体流动与传热传质过程的偏微分方程,并采用有限容积离散方法和贴体坐标转换方法进行求解,获得了计算单元内的阻力系数、Nusselt数和Sherwood数,分析了耦合边界条件下的Nusselt数和Sherwood数与相应等壁温和等热流密度边界条件下的相应准则数之间的差异。这些研究结果可以为用于液体除湿再生过程的中空纤维膜管束构成的膜接触器的结构设计提供理论基础。

摘要：人工膜肺氧合器,又称人工膜肺组件或人工膜肺,是体外膜肺(ECMO)系统中2个最重要的核心部件之一,用于实现对静脉血液的供氧和二氧化碳的清除,支持病人建立体外心肺循环。人工膜肺氧合器是膜组件的一种,在ECMO系统中属于耗材,寿命一般较短且成本较高,目前第三代人工膜肺技术依然存在较多问题,需进一步开发基于新原理和新材料的人工膜肺组件。为此,基于人工膜肺发展历程,从膜材料的制备、膜材料的生物相容性、组件的设计、微流控人工膜肺等方面综述人工膜肺的发展现状,重点综述基于微流控原理的人工膜肺的研究进展。最后,对人工膜肺氧合器技术未来的发展方向进行展望,即在传统中空纤维式膜肺氧合器方面,需进一步开发新的高透气材料并优化组件内流路;在新型微流控膜肺方面,需在芯片并行放大、生物相容性改性及加工制备方法上进一步突破。

摘要：研究了用于液体除湿的椭圆中空纤维膜管束管间纵向动量与热量传递现象。选择了四边形和三角形排列这两种规则排列管束中的两根纤维管和管间流体为研究对象,建立控制管间纵向流体流动与传热过程的偏微分方程,并采用贴体坐标转换法对控制方程进行有限容积离散与求解,获得了计算单元内的阻力系数和Nusselt数,分析了流道内局部Nusselt数的变化特征以及纤维管排布(三角形和四边形排列)、管径比、椭圆半轴比以及壁面边界条件(等壁温或等热通量边界)的影响。研究结果可为用于液体除湿的椭圆中空纤维膜管束的结构设计和性能评价提供基本理论及数据基础。

摘要：研究了具有准逆流特征的六边形平板膜接触器流道内流体流动与传热特性。选择平板膜接触器内两块膜之间的流道和流道内的流体作为研究对象,建立相应的物理模型和表征流体流动与传热的控制方程,再通过计算流体软件fluent对控制方程进行离散和求解,得到计算单元内流体流动的f Re数、平均努塞尔数Nu_m,分析在不同的流道内不同流体的流动和传热特征。研究结果对用于液体空气加湿或除湿的准逆流平板膜接触器的性能评估和结构设计与优化提供参考。

摘要：椭圆柱管束换热器在工业领域中得到广泛的应用。采用一种简单合理的自由表面模型深入研究了流体绕流椭圆柱管束的流动与传热问题。通过适体坐标转换方法在非规则流道截面上求解出动量与热量传递控制方程,获得了等壁温条件下的流道内的阻力系数和努塞尔数等准则数,并且和文献值进行了对比。文献值和模拟值之间的最大绝对误差小于3.5%,表明所建立的数学模型是正确的。利用所建立的数学模型分析了流动方向、椭圆柱横截面形状、管束结构参数以及壁面边界条件对绕流椭圆柱管束的流动与传热特性的影响。获得了等壁温和等热流密度条件下的阻力系数和平均努塞尔数。这些准则数为椭圆柱管束的设计和优化提供理论指导。

摘要：膜式液体除湿技术可很好地解决传统气液直接接触填料塔式液体除湿技术中存在的除湿溶液液滴夹带问题。在膜式液体除湿技术中,湿空气和除湿溶液被半透膜隔离。该膜只允许水蒸气的透过,而严格阻止其它气体和液体的渗透。本文概述了膜式液体除湿器中常用膜材料和膜组件的研究进展,重点阐述了膜式液体除湿器中的热质共轭传递数学模型,展望了膜式液体除湿器的发展方向。容易发现,在膜材料方面,在防止溶液泄露的前提下,应降低膜内部湿传递阻力;在膜组件(膜除湿器)方面,文献中获得的流动与传热传质基本准则数为膜组件的设计和优化提供了理论依据,另外,可通过增加翅片、冷却盘管或使用椭圆形中空纤维管来强化组件除湿性能。

摘要：从教学经历出发,介绍了《物理化学》课程的特点以及目前教学中存在的问题,将OBE教学模式应用于这门课程教学中。从课程定位和设计、课程评价标准和方式以及教学活动的安排和实施三个方面阐述了OBE模式在《物理化学》这门课程教学中的应用。

摘要：以往悬浮结晶冷冻浓缩工艺多采用分立单元设备组合,系统庞大、操作复杂。本研究对一台多级智能控制的冷冻浓缩仪的原型机进行了测试和验证。该设备采用将刮面换热器、结晶器、洗涤柱三位一体的结构设计,并配置了一个智能控制单元。基于该设备,本研究以浓缩苹果汁为例对冷冻浓缩仪的性能参数进行了实验测试。第一级、第二级和第三级冷冻浓缩的浓缩比分别为1.84、1.40和1.32;结晶率分别为0.44、0.36和0.22;固溶物在冰晶和母液中的分配系数分别为0.03、0.04和0.11;固溶物的回收得率分别为0.99、0.99和0.98;刮面换热器冷却阶段的换热系数分别为0.23±0.00 kJ·m^-2·℃^-1、0.11±0.02 kJ·m^-2·℃^-1和0.22±0.02 kJ·m^-2·℃^-1;冷冻阶段的换热系数分别为0.54±0.03 kJ·m^-2·℃^-1、0.44±0.02 kJ·m^-2·℃^-1和0.29±0.01 kJ·m^-2·℃^-1;产冰速率分别为0.90±0.05 kg/h、0.90±0.05kg/h和0.30±0.06 kg/h。结果表明该系统简约高效,并可将冷冻浓缩复杂的操作控制交由机器完成。

摘要：研究了平行板式膜接触器液体除湿再生过程中的热湿共轭传递现象。选择了单张平行板式膜、相邻的空气流和溶液流作为研究对象,建立控制流体流动与传热传质过程的偏微分方程,并采用有限容积离散与求解,获得了计算单元内的阻力系数、努塞尔数和舍伍德数,分析了共轭边界条件下的努塞尔数和舍伍德数与相应等壁温和等热流密度边界条件下的相应准则数之间的差异。这些研究结果可以为用于液体除湿再生过程的平行板式膜接触器的结构设计提供理论基础。