王慧儒
- 作品数：6 被引量：17H指数：2
- 供职机构：上海交通大学机械与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术环境科学与工程更多>>
- 新型高效相变蓄热技术助力钢铁工业气相余热回收
- 2016年
- 钢铁生产过程伴随有大量的气相物质流（包括高温转炉煤气、低温烟气等），其中蕴含着数量可观的气相余热。据统计，气相余热约占钢铁工业总余热资源的40％，份额巨大，对其高效回收利用是钢铁行业节能减排的迫切需求。然而，气相余热本身的时空品位特性大大增加了其回收难度，例如，转炉煤气虽然温位高（高达1000摄氏度），但其在实际钢铁冶炼流程中的发生量并不均衡，存在间歇性特点，难以连续回收利用：低温烟气本身温位低（低于200摄氏度）、流量庞大，直接热利用对口难。
- 吴慧英王戈丁静姚元鹏王慧儒
- 关键词：余热回收钢铁工业气相蓄热技术钢铁生产过程转炉煤气
- 组合相变材料强化固液相变传热可视化实验被引量：6
- 2019年
- 采用高清相机和红外热像技术,对组合相变材料融化-凝固循环过程与传热特性开展了可视化实验研究。以填充三种石蜡的相变蓄热腔体为研究对象,追踪了腔体内固液相界面的动态演化过程和温度分布的变化规律。在此基础上,考察了相变材料布置顺序对蓄热腔体热性能的影响,分析了组合相变材料蓄热腔体的相变行为及强化传热特性。结果表明,相变温度较高的相变材料应靠近加热壁面布置;组合相变材料蓄热腔体存在多个固液相界面现象,不同相变材料可同时融化/凝固;与单一相变材料相比,组合相变材料的应用改善了蓄热腔体各单元相变速率的均匀性,提高了平均相变速率;组合相变材料虽然降低了蓄热腔体的显热蓄热量,但减小了温度变化速率,增强了系统的稳定性,并显著增加了潜热蓄热量,有效提高了相变蓄热腔体的总蓄热量。
- 王慧儒刘振宇姚元鹏吴慧英
- 关键词：蓄热相界面温度分布可视化
- 基于■理论的多级套管式相变蓄热系统优化被引量：1
- 2019年
- 基于最小[火积]耗散热阻原理,在考虑相变材料导热热阻以及非稳态传热过程的基础上,对多级套管式相变蓄热系统的融化温度进行了数值优化,获得了最优融化温度分布。在此基础上,研究了相变材料导热系数和传热管长度对最优融化温度、[火积]耗散热阻和平均蓄热速率的影响。研究结果表明:与现有理论优化方法相比,提出的数值优化方法具有更好的适用性;优化后多级套管式相变蓄热系统可有效提高相变蓄热系统的平均蓄热速率,降低[火积]耗散热阻;随着相变材料导热系数增大和传热管长度增加,多级套管式相变蓄热系统最优融化温度的温差愈加明显,其强化传热性能呈上升趋势。
- 王慧儒刘振宇吴慧英
- 关键词：相变材料蓄热[火积]耗散
- 储能换热器的最佳相变温度分布及优化原则
- 针对间歇性余热回收与连续利用的相变储能换热器,基于一维热平衡分析,从理论上分别推导了顺流和逆流布置时最佳相变温度的解析式,考察了三种典型参数条件下冷、热流体温度与最佳相变温度沿流动方向的变化规律,讨论了蓄热时间分数和传热...
- 王慧儒吴慧英姚元鹏
- 关键词：耗散
- 文献传递
- 泡沫铜内石蜡凝固的孔隙尺度实验研究被引量：1
- 2018年
- 对泡沫铜内石蜡凝固相变进行孔隙尺度实验研究。采用高分辨率相机与红外热像仪对凝固过程相场与温度场进行可视化,并通过热电偶测量石蜡与泡沫铜骨架局部温度以获得相变过程热响应及热非平衡特性。揭示了泡沫铜孔隙内凝固相变中包括固液相界面移动、液态石蜡流动及石蜡体积收缩等多个物理过程。研究表明：在多物理过程交互影响下,泡沫铜可高效扩展凝固相界面、提升样品热响应速率,采用孔隙率为0.974的泡沫铜可将石蜡凝固相变速率提升至2.8倍;泡沫铜能有效避免石蜡凝固过程由体积收缩引起的裂缝问题,消除由其引起的热阻;石蜡与泡沫铜骨架间存在局部热非平衡性,且在相变阶段尤为明显。
- 姚元鹏吴慧英高泽世王慧儒
- 关键词：凝固石蜡
- 最小热阻原理在组合式相变材料蓄热过程优化中的应用被引量：10
- 2015年
- 最小热阻原理为近年来火积理论中所提出的传热过程优化的新方法.本文基于最小热阻原理对组合式相变材料蓄热过程进行了优化.通过变分原理,获得了组合式相变材料最佳融化温度的通用表达式.在此基础上,进一步研究了相变材料数对火积耗散热阻和蓄热性能的影响,探讨了最小热阻原理用于组合式相变材料蓄热过程优化的可行性.定义了组合效率,考察了传热单元数和热容流率对火积耗散热阻的影响.结果表明,组合效率随相变材料数的增加逐渐提高,火积耗散热阻随传热单元数和热容流率的增加逐渐降低其提高与降低的幅度均逐渐减弱,该研究为组合式相变材料的遴选以及流动和结构参数的设计提供了理论指导.此外,基于最小热阻原理的优化分析,提出了相变蓄热过程的温差场均匀性原则,为组合式相变材料的优化提供了一种新的优化标准.
- 王慧儒吴慧英
