李健
- 作品数：20 被引量：46H指数：3
- 供职机构：北京工业大学环境与能源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程生物学理学更多>>
- 微针肋气液两相流动压降研究
- 本文以氮气和去离子水为工质，对微针肋热沉两相流动形态及压降特性进行了研究。结果发现，低气液流速时表面张力作用明显占优，气泡存在时间不一的停滞现象，均相模型不宜用于本试验条件下微针肋两相流压降的模拟，随着液相流速的增加，由...
- 夏国栋周明正柴磊崔珍珍李健
- 关键词：气液两相流流动压降
- 文献传递
- 自由活塞膨胀机-直线发电机的性能研究被引量：2
- 2019年
- 开发了一款用于小型车用有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的新型自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG),并设计了一种新型配气机构来控制工质的进排气过程;基于压缩空气试验平台,对FPE-LG的运动特性、输出性能和指示效率进行了试验研究.结果表明:配气正时对FPE-LG的运动特性和输出性能具有重要影响;活塞组件的行程和速度随着进气角的增加而增大,随着排气角的减小而减小;优化配气正时可以明显改善直线发电机的输出性能,在进气角为60°、排气角为180°的条件下,当进气压力为1.9×10~5 Pa、工作频率为2 Hz、外接负载电阻为9Ω时,FPE-LG的峰值电压的最大值为13 V、峰值功率的最大值为18.6 W;随着外接负载电阻的增加,活塞组件的行程和速度呈现增加的趋势,FPE-LG的峰值电压和峰值功率增大;FPE-LG的指示效率随着外接负载电阻的增加而减小,当进气压力为1.9×10~5 Pa、工作频率为3 Hz、外接负载电阻为3Ω时,FPE-LG的指示效率为66.2%.
- 张红光张梦茹侯孝臣许永红赵腾龙李健
- 关键词：配气正时输出性能运动特性
- 基于成涡结构的微混合器内混合特性研究被引量：1
- 2013年
- 基于成涡强化混合原理,提出了一种布置成涡结构的被动式微混合器,并借助商业软件对该微混合器进行了三维数值模拟。模型采用有限体积法离散、SIMPLEC算法进行层流计算。同时借助混合强度作为混合特性的衡量指标,分析了体积流量0.18μL/min至1.75 mL/min范围下微混合器内流体的混合特性。结果显示,通过在弯曲通道内布置成涡结构、改变成涡结构的数目和位置等方式,对微混合器内流体的混合性能具有显著影响。综合考虑混合强度与结构参数等因素,当-45°对称布置两个双缝隙结构时,该被动式微混合器可获得最佳的混合强度。
- 李健夏国栋田欣平
- 关键词：数值模拟
- 长菱形微针肋热沉的流动与换热特性被引量：9
- 2014年
- 加工硅基长菱形微针肋热沉,并对其流动与换热性能进行试验研究和数值模拟。结果表明:在试验雷诺数Re范围内,长菱形针肋的换热系数随Re的增大而增大。雷诺数相同时,热流密度对换热系数的影响较小。热阻随泵功的增加不断降低;在泵功较小时,热阻降低的速度较快;当泵功增大到一定值时,热阻的变化趋于平缓。在一定的泵功下不同热流密度之间的总热阻没有太大的区别。努塞尔数Nu随Re增大而增大。与同样尺寸圆形、菱形针肋相比,长菱形针肋具有较好的换热性能,可以避免针肋尾部涡脱落造成的阻力损耗,同时长菱形针肋尾部延伸拓展了换热面积并扩大了固体导热区,从而提高换热效果。
- 夏国栋崔珍珍翟玉玲焦永刚李健
- 关键词：微针肋强化换热热流密度
- 非对称分离重组扇形空腔微混合器的混合特性被引量：8
- 2011年
- 基于平面内非对称分离重组微混合原理设计了一种新型的被动式微混合器,并对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟。模型使用有限体积法离散、SIMPLE算法进行层流计算,采用混合强度值作为衡量指标,分析了Reynolds数在1~80范围间的混合强度值变化。分析结果显示,在次通道上布置扇形空腔对非对称式微混合器的混合强度值有明显提高,同时扇形空腔的几何结构参数值对该微混合器的混合效果也有一定影响。本文模拟结果在综合考虑混合强度与泵功消耗等条件下,当主次通道宽度与扇形空腔结构宽度比为（w3/w1）=1/3时非对称分离重组扇形空腔微混合器的混合强度值可达到78%左右。
- 夏国栋李健吴宏杰周明正
- 关键词：数值模拟
- 新型自由活塞膨胀机-直线发电机的性能分析被引量：2
- 2019年
- 为深入研究单活塞自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)的运动特性,提出一种可用于小型有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的FPE-LG,搭建了单活塞FPE-LG试验台.在压缩空气试验平台上实现单活塞FPE-LG的连续稳定运行,并验证了单活塞FPE-LG工作原理的可行性.试验研究了进气压力、活塞行程、外接负载电阻、进气持续时间对单活塞FPE-LG运动特性的影响.结果表明:活塞位移和速度随时间的变化趋势均近似为正弦曲线,且在左/右止点(LDC/RDC)附近活塞速度最大,当活塞运动到LDC或RDC时获得峰值加速度;改变活塞行程可提高输出功率,但对活塞峰值速度和缸内峰值压力的影响较小;活塞峰值速度和活塞行程利用率(η)均随外接负载电阻的增加而增大,外接负载电阻从20Ω增加到80Ω时,活塞峰值速度和活塞行程利用率分别从0.56 m/s、58.26%增加到0.84 m/s、78.42%;延长进气持续时间有利于获得更高的活塞速度、活塞行程利用率和峰值输出功率,进气持续时间从20 ms变化到40 ms,峰值输出功率从13.87 W增加到37.40 W.
- 张红光李健李健田亚明赵腾龙张梦茹
- 关键词：自由活塞膨胀机直线发电机运动特性余热利用
- 微针肋气液两相流动及压降研究被引量：1
- 2010年
- 本文以氮气和去离子水为工质,对微针肋热沉两相流动形态及压降特性进行了初步研究。结果发现低气液流速时表面张力作用明显占优,气泡在肋之间存在时间不一的停滞现象;随着液相流速的增加,由于表面张力所起作用的变化以及两相流型的转变,试验所得分相模型系数C的分布,发生了两次明显转变;考虑当量直径影响的M-H分相模型对试验值预测效果最好,平均偏差只有9.27%,液相流速很小时,L-Mu模型效果较好。
- 夏国栋周明正柴磊崔珍珍李健
- 关键词：微针肋两相流压降流型
- 单气缸自由活塞膨胀机-直线发电机试验研究被引量：3
- 2018年
- 为了提高内燃机能量利用率,自主研发了1台可用于有机朗肯循环余热回收系统的单气缸自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)。在压缩空气试验平台上实现了FPE-LG的连续稳定运行,验证了单气缸FPE-LG工作原理的可行性。在大量试验基础上,分析了驱动压力、外接负载电阻对单气缸FPE-LG输出特性的影响机制。研究结果表明:FPE-LG输出功率呈现较为规律的正弦波动,对于该试验样机而言,当驱动压力为0. 6 MPa、外接负载电阻为50Ω时,峰值输出功率可达到58. 7 W;提高驱动压力可以明显提高均方根电压和峰值电流,但驱动压力的提高对FPE-LG自由活塞膨胀机膨胀功-直线发电机输出电能转换(简称功-电转换)效率影响很小;当外接负载电阻小于60Ω时,随着外接负载电阻的增大,FPE-LG的功-电转换效率从13. 4%上升到24. 7%;对于该FPE-LG而言,当外接负载电阻为60Ω时,单气缸FPE-LG的实际膨胀功最大,功-电转换效率最佳。
- 田亚明张红光张红光赵腾龙李健
- 关键词：余热利用性能试验
- 周期性扩缩微通道内气液两相流型及其演变特性被引量：3
- 2013年
- 以空气和水为实验工质,利用IDT高速摄像仪和Nikon生物显微镜组成的可视化系统对水平放置的PDMS周期性扩缩微通道内的气液两相流型及其演变特性进行实验研究。观察到的主要流型为间歇流和分离流。对于间歇流,气体以离散形式分布在液相中或者是液体以分散形式分布在气相中,而且气相分散跟液相分散交替存在。对于分离流,气体主要沿气体进口壁侧流动,液体主要沿液体进口壁侧流动。两相中存在明显的分界面,沿流动方向界面产生波动。通过改变气液两相表观流速,得到气液两相流型分布,进而提出间歇流与分离流流型转换的准则关系式。结果表明,同一液相表观流速下,三角凹穴型微通道间歇流向分离流转变所需的气相表观流速略小于扇形凹穴微通道。
- 柴磊夏国栋李健周明正
- 关键词：微通道
- 分离重组错位通道微混合器混合及结构研究被引量：1
- 2012年
- 本文对基于非对称分离重组原理优化得到的错位通道微混合器的混合特性进行了数值模拟,并采用混合强度值作为衡量指标。结果表明,Re在1到80的变化范围内,微混合器的混合效果受通道几何结构参数影响较大,即主次通道上错位通道结构的布置有利于提高微混合器的混合强度。综合考虑混合性能和微通道内压降变化等条件,当错位通道结构参数ω_3/ω_4=1时,非对称分离重组错位通道微混合器的混合强度可提高到86%左右。
- 夏国栋吴宏杰李健崔珍珍
- 关键词：数值模拟
