国家自然科学基金(50876096)
- 作品数：11 被引量：73H指数：5
- 相关作者：程文龙刘期聂范含林韩丰云赵锐更多>>
- 相关机构：中国科学技术大学中国空间技术研究院合肥通用机械研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术一般工业技术更多>>
- 一种紧凑式喷雾冷却系统的传热特性仿真分析被引量：2
- 2010年
- 喷雾冷却被认为是一种潜在的航天器热排散技术。文章提出了一种紧凑式喷雾冷却系统,并分别对该喷雾冷却系统中的发热壁面、蒸汽冷凝器及液体冷却器三个主要部件建立传热模型,编制喷雾冷却系统传热特性仿真程序。利用该仿真软件,研究了壁面加热升温过程的系统运行特性及蒸汽冷凝器冷凝水流量对喷雾冷却系统运行特性的影响。该工作对理解喷雾冷却的系统运行特性及下一步的工程应用奠定了一定的理论基础。
- 刘期聂程文龙赵锐韩丰云范含林
- 关键词：航天器喷雾冷却换热特性系统仿真
- 喷雾冷却发热壁面温度非均匀性实验研究被引量：15
- 2008年
- 喷雾冷却是一种新型的高热流密度换热方式,利用可视化手段对喷雾冷却中发热体壁面温度非均匀性进行了实验研究。采用热电偶多点测温及红外成像相结合的方法测量发热体壁面温度,通过分析提出了温度不均匀度现象;结合壁面液膜特性及多普勒激光测速仪所测之液滴参数的空间分布,分析阐述了温度非均匀现象的成因与影响因素。研究结果表明,发热壁面温度的不均匀来自于喷雾特性的变化,通过选择合适的喷雾高度使工质从壁面中心向四周附壁流出,可以克服喷嘴空心回流区影响、增强壁面中心的换热,使发热壁面温度更均匀、同时提高冷却效果。本文突破了将壁面温度分布视为均匀的传统观点,为喷雾冷却的性能评估提供了新的途径,对喷雾冷却特性进一步的科学研究和工程应用具有参考价值。
- 程文龙刘期聂赵锐范含林
- 关键词：喷雾冷却
- 真空喷雾法制取冰浆的理论分析研究被引量：18
- 2011年
- 以扩散控制蒸发模型为基础,在考虑了液滴和固体碰撞影响的情况下,建立了真空喷雾法制取冰浆的分析模型,并对液滴在闪蒸器内的温度变化的影响因素进行了分析。研究发现:液滴直径对液滴温度变化影响较大,降低液滴初温对于减少降温时间的影响不大,而降低环境压力可以使得液滴更快达到形成冰晶的条件;研究还发现采用上喷方式可以大大减少闪蒸器的尺寸。
- 金从卓赵莲晋马腾跃程文龙易广江
- 关键词：冰浆闪蒸
- 系统压力影响下的喷雾冷却特性及温度均匀性被引量：12
- 2010年
- 喷雾冷却是一种新型的高热通量换热方式。对以水为工质的封闭式喷雾冷却进行了实验研究,并结合实验现象对不同系统压力下喷雾冷却的换热特性及表面温度不均匀性进行了分析,并给出了相应的量纲1压力换热关联式。实验结果显示:由于系统压力较低,喷雾工质在较低的温度下进入两相区,其换热能力远远高于常压下的换热能力,且换热性能随系统压力减小呈指数性增大关系;在实验条件中,可以实现在85℃的平均壁面温度下,热通量达到360W.cm-2;低压下喷雾冷却被冷却壁面的温度不均匀性小于常压下温度不均匀性。
- 程文龙韩丰云刘期聂范含林
- 关键词：喷雾冷却换热性能
- 单相流体通过多孔金属换热器换热性能的理论分析被引量：6
- 2011年
- 泡沫金属具有非常大的比表面积和良好的导热性能,在强迫对流情况下,具有很强的换热能力。通过建立泡沫金属在强迫对流的情况下的换热模型,得到了泡沫金属高度、孔密度、孔隙率和空气流速的变化对其换热性能的影响。分析结果显示:增大泡沫金属换热器的高度、孔密度、空气流速和减小孔隙率,都能提高换热器的换热性能;当这4个参数各自变化到一定的数值后,泡沫金属的换热性能趋向于定值。这为实际应用中综合考虑泡沫金属换热器换热性能及成本提供一定的指导意义。
- 程文龙韩丰云韦文静
- 关键词：泡沫金属热阻
- 卫星热模型蒙特卡罗混合算法的修正方法应用研究被引量：5
- 2010年
- 基于蒙特卡罗混合算法对地面试验状态下的一颗模拟热控星的热模型的修正进行了研究.首先对热模型不确定参数进行了敏感性分析,得到了卫星热控条件下的全局变量和局部变量;进而将模型修正问题看作参数优化问题,利用分层修正方法,采用蒙特卡罗混合算法求解优化问题完成了热模型的修正.结果显示,多层当量发射率和涂层发射率是影响整星温度的全局变量,而接触换热系数是局部变量;修正后的热模型计算温度与试验温度的偏差全部在±3℃以内,证明该方法优于传统方法,完全满足卫星热模型修正的要求.
- 程文龙刘娜李志钟奇王爱明张志民何宗波
- 关键词：模型修正蒙特卡罗
- 喷雾冷却高热流密度散热传热特性研究被引量：5
- 2012年
- 针对喷雾冷却的高热流散热方式,设计和构建封闭循环实验装置。通过热电偶计算得到发热面的热流密度。通过激光多普勒测速仪(PDA)测量喷嘴的液雾分布、粒径和尺寸。基于气泡动力学与传热学,建立喷雾冷传热特性的理论模型。数值模拟的计算结果显示出喷雾高度对喷雾冷却曲线的影响:随着喷雾高度的增大,喷雾冷却的换热能力升高,与实验结果的变化趋势相同。同样采用数值的方法,给出不同喷雾张角、不同喷雾压力和不同喷雾高度下的换热系数,对喷雾冷却的传热特性进行分析。研究表明,两相区内的喷雾冷却换热能力得到了显著的增强,喷雾冷却存在最佳喷雾高度。
- 马腾跃程文龙刘期聂
- 关键词：喷雾冷却传热特性
- 重力条件对沸腾汽泡特性的影响被引量：3
- 2009年
- 根据汽泡动力学原理,建立了壁面上沸腾汽泡的数学模型.分别计算了在不同重力条件和不同壁面流动条件下的汽泡特性参数,包括汽泡的脱离直径和鼓泡频率.比较了重力和强迫对流对汽泡特性的影响.提出了一种比较微重力条件和地面条件下核态沸腾的类比关系式,这一关系式对于将地面沸腾实验结果类比到空间微重力条件下具有一定的指导意义.
- 赵锐程文龙刘期聂范含林
- 关键词：汽泡动力学核态沸腾微重力
- 重力条件对喷雾冷却换热特性影响的研究被引量：1
- 2011年
- 喷雾冷却是一种高效的高热流密度散热方式,在空间热控领域具有重要的应用前景。本文基于液膜动力学、气泡动力学和传热学的基本原理,建立了描述微重力条件下喷雾冷却传热特性的理论模型。利用模型模拟的方法,对以水作为工质的微重力条件下喷雾冷却系统的被冷却表面温度分布、冷却曲线等因素进行了分析,分析结果显示:在单相区,重力条件对喷雾冷却的换热特性和表面温度分布不均匀性的影响较小;在两相区,由于微重力条件下气泡难以脱离等因素的影响,使得喷雾冷却的换热能力明显弱于常重力条件下的换热能力,并且被冷却表面的温度不均匀性增大。
- 程文龙韩丰云赵锐马然范含林
- 关键词：喷雾冷却热控传热气泡动力学
- 生物质热解气喷雾冷凝的传热传质特性被引量：1
- 2010年
- 生物质热解气的快速冷凝是影响生物油品质和出油率的关键因素之一。喷雾冷凝是实现快速冷凝的有效方法。文中以生物质热解气的关键组分所形成的多组分体系为研究对象,采用多组分体系传热传质经典的膜模型,使用Maxwell-Stefan方程描述其质量传递,结合气液相际传质的特点,进行了喷雾冷凝过程中的传热传质耦合计算。通过计算获得了液滴直径、液滴平均温度以及混合气体平均温度的变化规律,并探讨了初始流速、喷雾液滴直径和气液质量流量比对热解气冷凝过程的影响。
- 程文龙谢鲲张荣明
- 关键词：MAXWELL-STEFAN方程传热传质
