摘要：为了进一步研究钠冷快堆堆芯熔融物水力学射流破碎过程中的关键影响因素,深入分析熔融物射流破碎形态、穿透深度和破碎机理,基于改进最小二乘移动粒子半隐式方法,对熔融物射流在冷却剂钠中的破碎行为进行了模拟。首先,通过将模拟结果与已有实验数据对比,验证了该方法的适用性和可靠性;其次,将该方法应用于研究金属熔融物与冷却剂钠之间的相互作用,对熔融物射流的破碎过程进行了数值模拟,得到了大量数值实验结果;最后,基于模拟实验结果,发现在低Weber数下,射流前端瑞利-泰勒不稳定性主导破碎,在高低Weber数下,射流破碎主要是由射流侧表面上开尔文-亥姆霍兹不稳定引发的波状剥离机制驱动,分析了射流直径和射流初始速度等参数对射流破碎长度的影响,拟合出针对冷却剂钠的破碎长度关联式,并与实验值和其他模型结果进行了验证,误差控制在±30%以内,从而建立了新的射流破碎模型。研究工作可为钠冷快堆压力容器改进设计提供参考,同时,对于评价钠冷快堆堆芯熔融物射流对反应堆压力容器的潜在影响具有重要意义。

摘要：设计搭建了太阳能热声发动机实验系统，它由双轴全自动跟踪菲涅尔透镜聚焦型集热器和小型化驻波热声发动机两大组件构成。分别对充注不同压力N2、He、Ar三种工质的太阳能热声发动机的起振温度、起振时热声核温度分布、压力振幅进行了实验研究。结果表明，氮气、氦气和氩气在相同充气压力下，He起振温度最高，N2起振温度最低；N2在充气压力1．0MPa时达到最低起振温度394．8℃，且其压力振幅对充气压力变化不敏感；Ar在充气压力1．0MPa时达到最低起振温度418．2℃，且其压力振幅随着充气压力的升高而逐渐增加。实验结果为优化太阳能热声发动机系统的热力性能提供了实验依据。

摘要：通过瞬态单吹实验和瞬态数值模拟方法对47PZ3002型板翅式换热器热力、阻力性能等进行了研究,探索了该瞬态技术在板翅式换热器性能研究中的可行性与准确性。应用瞬态单吹实验,得到了雷诺数为500~3 000工况下换热器进出口温度场随时间的变化值及流体流经换热器的压降。对换热器实验件建立瞬态换热物理模型,利用Visual Basic语言编写与瞬态技术配套使用的程序对实验结果进行处理,获得了流体在板翅式换热器内的对流换热系数、j因子等性能参数。通过CFD软件,模拟了与实验工况相同条件下该换热器的相应性能参数,模拟结果与实验结果j因子之间的平均偏差为4.4%,最大偏差为10.7%,f因子的平均偏差为5.37%,最大偏差为13.0%,实验验证了该瞬态技术在平直型板翅式换热器性能研究中的可靠性。该瞬态技术测量简单、效率高,在短时间内即可获得换热器的性能参数,可为板翅式换热器工程设计提供有价值的性能预测方案。

摘要：为了保障高速透平膨胀机的稳定性,针对高速透平膨胀机转子临界转速的确定问题,分别讨论了Prohl递推法、Riccati传递矩阵法和有限元QZ(FEQZ)法在各向异性的弹性支承轴承转子系统阻尼临界转速计算中的优缺点.考虑到透平膨胀机实际的结构和应用情况,建议气体轴承支承高速透平膨胀机转子临界转速的计算方法采用FEQZ法,同时运用Matlab语言分模块设计了计算程序,大大简化了编程过程,提高了计算精度.在此基础上,通过在实际工况参数范围内的实例,分析了某透平膨胀机转子支承刚度和阻尼对转子系统阻尼临界转速的影响,并与工程实验数据进行了对照,从而验证了模型与分析计算的可靠性.

摘要：为了进一步研究反应堆严重事故进程中热工参数对源项释放的影响,识别对其影响较大的物理过程,从而进一步改进和发展数值模型以提高计算精度降低不确定性,以第三代压水堆为对象,利用一体化严重事故分析程序ISAA对大破口失水事故导致的严重事故开展了数值分析研究,并基于Wilks公式利用自主开发的不确定性程序代码SAUP对17个热工参数进行了拉丁超立方抽样(LHS)执行批量计算,对目标输出(FoM)即氢气与裂变产物的释放进行了不确定性与敏感性分析。结果表明:在热工参数的不确定性范围内,氧化产氢以及裂变产物的释放呈现正态分布且存在较大的不确定带,包壳氧化层的失效温度、堆芯碎片尺寸以及碎片孔隙率对高挥发性裂变产物的释放有较为显著的相关性。该研究有助于理解反应堆严重事故中热工参数与源项之间的复杂联系,同时对核电厂安全系统的设计以及严重事故的预防与缓解具有参考意义。

摘要：聚光光伏系统中电池表面热流密度分布不均匀导致系统光电转换效率降低,同时出现局部过热问题,严重影响了光伏电池系统的效率。为了解决这一问题,本文设计了一种可以使太阳投射辐射能量均匀化分布于接收面的新型线聚焦菲涅耳透镜,并运用蒙特卡罗光线追迹法对常见的菲涅耳透镜及本文设计新型线聚焦菲涅耳透镜的聚光特性进行了对比研究。模拟结果表明,新型透镜极大地改善了电池表面热流分布的均匀性。针对新型透镜聚光特性,考察了不同设计接受面宽度、太阳光不平行灾角、入射光束波长、入射光倾角及电池位置等因素对电池表面热流密度分布的影响。

摘要：通过三维层流数值模拟,与平片计算结果对比,设计了适用于低流速和Re数(迎面风速1-3 m／s,对应Re数 901-2702)下的空调蒸发器用管翅式换热器的开缝翅片形式。研究表明:在上述迎面风速和Re数范围内,开缝翅片性能曲线和平片性能曲线不可避免地有一个交叉点,对应Re数称为转折Re数,在交叉点前的速度和Re数范围内,平片换热器的综合性能优于开缝翅片,而在高于转折Re数后,随着迎面风速的增大,开缝翅片的综合换热性能将越来越优于平片;依据“前疏后密”原则适当减少开缝翅片换热器开缝的条数,可以有效降低转折Re数,并显著改善低流速和Re数下换热器的综合性能。另外,再次验证了场协同理论-温度场和速度场的协同性与换热器换热量间的必然联系。

摘要：本文总结了太阳能抛物槽式集热器吸热器玻璃管外对流换热的影响因素。在Shiraz 250 kW槽式太阳能热发电系统集热器结构基础上,采用最佳口径比,设计了几种结构参数不同且具有典型意义的集热器;并对所设计不同集热器结构及位置因素影响下的吸热管外混合对流换热进行了数值模拟。模拟结果表明:吸热管外混合对流平均换热热损失随集热器距地距离增大而增大,但增幅越来越小;随集热器两半反射器间间距增大而减小。而不同结构参数下混合对流换热热损失,主要受到风流在不同运行方位下由于集热器阻滞所形成的风流压力场及速度场的影响,且随结构参数呈一定趋势变化。在此基础上进一步可研究吸热器复杂耦合传热过程。

摘要：为了研究电机机壳外肋的各因素组合方式对系统散热性能的影响,采用综合的正交试验法,以机壳的最高温度为指标,通过正交试验极差分析法分析得知肋间距是最敏感的影响因素,其次是肋厚,再次是肋高。随着肋高的增大,最高温度先降低后升高;随着肋宽的增大,最高温度先降低后升高;随着肋间距的增加,最高温度逐渐升高,升高斜率越来越低。综合考虑各因素的影响,最佳组合搭配方案为肋高85 mm、肋厚8 mm、肋间距25 mm。肋厚对对流换热面积几乎没有影响,肋间距是影响湍流强度最明显的因素。

摘要：本文用有限时间热力学方法分析了碟式太阳能集热器驱动内可逆斯特林热机系统的(火用)效率与吸收器工作温度、聚光比和回热时间系数之间的优化关系。研究结果表明:碟式系统的(火用)效率随聚光比和吸收器工作温度的增加先增加后减小,随回热时间系数的增加而减小;碟式系统较为合适的聚光比范围为600～1000,所对应的吸收器工作温度为1000 K～1600 K,当聚光比在850左右时,系统的(火用)效率达到最大值,约为0.54,此时吸收器的最佳工作温度为1200 K左右。这为碟式系统的优化设计与节能运行提供了理论指导。