摘要：元器件的小型化和性能的提升使电子器件功率不断提高,优越的散热性能对于保证电子器件的可靠性具有重要意义。本文搭建了泵驱动的制冷剂相变冷板冷却实验系统,设计加工了4块不同材质(铜、铝)和流道高度(10、15 mm)的相变冷板,对散热功率为200~1000 W、热流密度为4.4~22.2 W/cm^(2)的集中热源在制冷能力为3~11 kW和不同热源位置时的冷板换热性能、阻力特性及泵功耗进行了研究。结果表明:相变冷板换热性能优越,在应对散热量为1 kW、热流密度为22.2 W/cm^(2)的集中热源时,传热系数最高可达26 kW/(m^(2)·℃),在系统总阻力小于20 kPa、制冷剂泵功耗小于20 W时可以实现模拟热源表面与制冷剂温差小于15℃,可以利用天然冷源进行散热,实现节能;相变冷板的换热特性可由翅片效率计算式和Kandlikar传热关联式进行描述,使用理论公式计算出的冷板温差与实际值偏差小于1℃,可以指导冷板流道设计。

摘要：设计搭建了一套小型低温冰箱自复叠制冷系统,实验对比分析了R600a/R32和R600a/R290两种制冷剂组合的系统循环性能,结果表明R600a/R32组合更符合-50℃低温冰箱的工况要求。通过实验进一步对比了R600a/R32在不同充注比例下的系统循环特性,得到R600a/R32最佳充注比例为0.61/0.39。此配比下,环境温度为25℃时,该系统冷冻室温度可以达到-51.8℃。由于小型制冷装置的空间限制,部分运行参数无法测得,对此提出一种制冷运行数据的分析模型,利用回热器换热平衡和气液分离器质量守恒计算出关键数据,并得到混合工质总运行浓度比例,以便进行系统性能的分析。

摘要：随着国家工业烟气排放要求日益严格,针对折流板除雾器对粒径小于20μm的微细雾滴去除效率低的问题,设计了一种新型旋流管式除雾器。采用欧拉-拉格朗日的方法,对旋流管式除雾器内烟气的流动进行数值模拟,使用刚性球形水滴代替雾滴,采用RNG k-ε模型和离散相模型(DPM)模型进行连续相和离散相的交替耦合计算;研究了不同流速下旋流管式除雾器性能的变化;并在基于正交设计的模拟实验下研究旋流管式除雾器结构参数对除雾性能的影响。对基础结构旋流管式除雾器的模拟结果表明:在3~7 m/s的流速下对直径大于20μm的雾滴去除效率在99%以上;对直径在10~20μm的雾滴去除效率在86.5%以上;对直径在2~10μm的雾滴去除效率在51.3%以上;压降61.4~321.3 Pa,对微细雾滴的去除效率有显著提升。通过分析正交模拟试验结果,得到扭转角度(a)的增大和单管直径(d)的减小有利于提高雾滴的去除效率;随着a的增大、d的增大、H的减小会加大烟气流过除雾器的压降;得出了参数范围内以2~10μm除雾效率为指标的最佳结构d=100 mm,H=2000 mm,a=900°;以10~20μm除雾效率为指标的最佳结构d=100 mm,H=1600 mm,a=900°;以除雾器进出口压降为指标的最佳结构d=100 mm,H=2400 mm,a=540°。本研究所提出的旋流管式除雾器能够显著提升微细雾滴的去除效率,对工业烟气的超洁净排放有着重要意义。

摘要：在超低排放要求下,SCR脱硝反应器的喷氨过量不仅影响经济性,还会引起空预器堵塞、电除尘积灰、布袋糊袋等问题。为提高SCR入口烟气速度和氨氮物质的量比的均匀性,对某电厂一台300 MW机组一侧SCR反应器进行计算流体力学的模拟和烟道流场优化。以Fluent为主要工具,在分析空塔模型和原导流板布置方案的基础上,对SCR烟道导流板结构进行优化、在喷氨格栅下游布置静态混合器,以实现首层催化剂前截面速度和氨氮物质的量比均匀分布。空塔方案速度相对标准偏差为26.1%,氨氮物质的量比相对标准偏差为24.8%,均达不到工程设计要求;原方案在SCR烟道渐扩处和转角处设置6组导流板,速度和浓度均匀性得到较大改善,速度相对标准偏差为13.9%,达到工程设计要求,而氨氮物质的量比相对标准偏差为15.3%,不符合小于10%的设计要求;优化方案布置的导流板消除了烟气在烟道转角处和渐扩处的漩涡、回流现象,同时安装静态混合器增强混合,使速度相对标准偏差减小至11.4%,氨氮物质的量比相对标准偏差为9.4%,SCR烟道内流场均匀性得到较大改善,速度和浓度均匀性达到设计要求。优化方案的压力损失为706 Pa,达到B级设计要求。合理布置导流板和静态混合器可以提高流场均匀性而不引起过大的压力损失,模拟结果对现场SCR流场优化具有借鉴和指导意义。

摘要：为了研究微细颗粒凝并效率影响因素的敏感性,将颗粒群平衡模型与欧拉多相流模型进行耦合,通过用户自定义函数分别引入布朗凝并、湍流凝并与声波凝并的复合凝并核函数和颗粒凝结增长速率函数,建立了一种适合不同凝并方式特点的复合凝并模型.采用正交设计对微细颗粒的凝并过程进行数值模拟,研究了初始蒸汽饱和度、停留时间、声压级和声频对复合凝并过程的影响程度的主次关系.结果表明,该复合凝并模型能有效地表征PM2.5颗粒凝并效率.通过PM10和PM2.5凝并效率正交模拟试验进一步得出,复合凝并作用下各参数的影响程度均为:声压级>停留时间>初始蒸汽饱和度>声频.声压级、停留时间和初始蒸汽饱和度的增大有利于凝并效率的提高,而声频则存在一个最佳值使得凝并效率达到最高,且PM2.5凝并效率的最佳频率比PM10高.该模型的建立对研究微细颗粒物复合凝并相关因素的影响程度具有重要作用.

摘要：以某24.9 MW燃用高硫油远洋船舶动力机组为对象,设计了一套基于海水旋流雾化烟气处理系统。通过实船改造、安装,在燃用含硫率为3.5%重油条件下对系统脱硫效果进行实验,研究了液气比、烟气流速、雾化压力、入口烟气温度对脱硫特性的影响。结果显示,在机组负荷剧烈变化下,出口烟气S/C,进出口洗涤水pH、PAH和浊度均可满足公约排放限值。

摘要：为合理选择微型荷电喷雾燃烧器的结构设计和工作参数,基于新设计的微型毛细管电极–环形电极–网格双电极荷电喷雾燃烧器,开展液体燃料乙醇雾化实验研究,得出了稳定的锥–射流雾化工作模式。基于该工作模式,对双电极产生的电场强度进行理论计算,采用数值模拟的方法对流场和电场的耦合场进行分析求解,运用乙醇–空气两相流水平集方法模拟乙醇的流动。在体积流量为1 m L/h、毛细管电压4.19 k V、环形电极电压1 k V时得到了稳定的锥–射流、毛细管附近场强分布和两相流的速度场。经过理论计算得出了乙醇产生雾化的最小体积流量。研究表明:轴向场强和径向场强在锥射流内部均逐渐增大,在锥射流界面达到最大值后逐渐减小。由于射流的外侧速度矢量出现漩涡并沿分界面的切面方向运动,促进了锥射流的形成。当环形电极电压一定时,高于最小体积流量的乙醇在适合的毛细管电压下可得到稳定的锥射流。

摘要：研究液体燃料乙醇对冲燃烧的火焰特性是理解扩散火焰形成和指导乙醇对冲燃烧器设计的关键。采用对冲扩散火焰模型,结合光学薄辐射模型,模拟空气与氮气稀释下乙醇形成的扩散火焰,探讨了乙醇浓度和应变率对扩散火焰的火焰结构、温度分布和温度峰值处的温度敏感性的影响规律。结果表明:随着乙醇浓度的增加,CO和H2反应区域向燃料侧移动,火焰区域变宽,火焰温度峰值逐渐升高,升高趋势渐缓,中间产物和CO对温度敏感性的影响减弱;随着应变率的增加,自由基和CO增多,中间产物减少,组分的分布区域和火焰区域变窄,火焰温度峰值逐渐降低,中间产物和CO对温度敏感性的影响逐渐增强。

摘要：核电站蒸汽发生器水位常因多种干扰而具有不确定性,因此传统线性水位控制系统较难满足核电站运行要求。针对具有一定不确定性的核电站蒸汽发生器水位模型,根据其特性,借助线性矩阵不等式(LMIs)设计状态反馈H∞控制器、基于极点配置的H∞控制器以及H∞跟踪控制器。在不同稳定工作点下通过仿真试验对上述控制器的效果进行验证和比较,得出了不同稳定工作点下控制策略的特性。

摘要：研究液体燃料雾化燃烧的火焰特性,有助于理解整个燃烧的变化过程。基于对冲火焰结构,以无水乙醇为燃料,设计了乙醇荷电喷雾对冲燃烧装置。通过对喷雾和火焰进行拍摄,并对火焰温度进行测量,得到了不同燃料流量下的喷雾形态、火焰形态和火焰温度变化,探讨了不同当量比、应变率对火焰形态和温度的影响规律。结果表明:随着乙醇流量的增加,喷雾的雾化核心区域和卫星区域的分界逐渐消失,当乙醇流量增加到13ml/h时,喷雾出现液柱。当量比小于1时火焰保持稳定,当量比大于1时火焰出现振荡,火焰的无量纲直径随当量比的增加呈减小趋势。随着应变率的增大,火焰的无量纲直径减小,温度降低。