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  • 简介:从场协同原理的角度出发,分析了材料对热辐射能(波)选择吸收过程,提出了材料对入射辐射能(波)的作用实质是材料内阻尼振子组成的力场和入射辐射场之间的相互作用;调整这两个场之间的协同关系,可以改变和改善材料的选择辐射性能.基于此得到了强化材料对入射热辐射能(波)选择吸收的机理.研究表明:减弱入射辐射场与材料内阻尼振子组成的力场之间的协同关系,可以提高材料的吸收率和发射率;相反,强化这两个场之间的协同关系,可使材料表现出较高的反射率.

  • 标签: 热辐射能 强化吸收 场协同 反射率
  • 简介:在半透明均匀折射率介质内矢量辐射传输过程中辐射熵传递方程及其数值模拟方法的基础上,研究了偏振度对矢量辐射传输过程中辐射熵产的影响。均匀折射率介质内辐射光束的起偏和改偏通过相距阵实现。计算结果表明:由介质内吸收发射过程的不可逆产生的光谱辐射熵产数随着偏振度增加而减小,而由介质散射过程的不可逆产生的光谱辐射熵产数随着偏振度增加而增加;偏振度对介质内的光谱辐射熵强度的影响很大,若不考虑偏振,光谱辐射熵强度的相对误差最大可达到18.04%;在整个系统中,光谱辐射熵产数满足热力学第二定律。

  • 标签: 偏振度 辐射熵产 矢量辐射熵产 均匀折射率介质
  • 简介:镍基高温合金FGH4096是高性能发动机涡轮盘、环形件及其他热端部件的关键材料。以其为研究对象,搭建感应加热实验平台,设计不同工况,通过实验方法研究感应加热过程中影响合金试棒温度分布均匀的因素。实验结果表明:在试棒两端安装陶瓷片对其温度分布均匀影响不大;用保温棉包裹试棒,适当降低加热速率可以提高合金试棒温度场分布均匀;感应线圈尺寸对合金试棒温度分布均匀影响较大。

  • 标签: 镍基高温合金 感应加热 温度分布均匀性
  • 简介:气凝胶是一种纳米多孔高效隔热材料,但抑制高温辐射能力较差,通常添加遮光剂颗粒以提高材料的高温隔热性能。基于改进的Kramers—Kronig(KK)关系式和Mie散射理论,建立获得遮光剂颗粒复折射系数的求解模型,揭示遮光剂种类、直径对气凝胶一遮光剂复合材料的隔热影响机制。结果表明,遮光剂的添加种类、直径、体积含量对气凝胶一遮光剂复合隔热材料高温辐射特性有较大影响。高温下,SiC的最佳消光粒径为3μm。中低温下炭黑是较为理想的遮光剂;中高温下SiC和TiO2是较为理想的遮光剂。理想的遮光剂在近红外区应具有较大的复折射系数。

  • 标签: 气凝胶 遮光剂 复折射系数 消光系数 辐射
  • 简介:利用最新光谱数据库提出了基于数据库的普朗克平均吸收系数计算方法和逐线法,并针对一维平行平板间等温辐射传热问题探讨了逐线法(line-by-line,LBL)、统计窄谱带模型(statisticalnarrow-bandmodel,SNB)和统计窄谱带关联K模型(statisticalnarrow-bandcorrelated-Kmodel,SNBCK)计算原理、计算精度和三模型间的偏离变化。结果表明,三种模型的结果吻合较好,几个数据库都比较准确。对于逐线法,表明可采用HITRAN2012(highresolutionTRANsmissionspectroscopicdatabase)光谱数据库替代HITEMP2010(high-TEMPeraturespectroscopicabsorptionparametersspectroscopicdatabase)数据库来提高计算效率。

  • 标签: 光谱数据库 普朗克平均吸收系数 逐线法 统计窄谱带模型 统计窄谱带关联K模型
  • 简介:在Mudan模型的基础上,建立了着火油罐稳定燃烧时的热辐射模型,并计算了油罐周围辐射热流的水平和垂直分布,得出了其相应条件下的变化趋势.为验证其准确,与汽油和柴油罐的火灾实验结果对比,吻合程度良好.对于油罐消防安全的工程设计以及火灾中灭火战术的制定都具有指导意义.

  • 标签: 油罐火灾 辐射热 大气穿透率 火焰辐射
  • 简介:借助PerkinElmer光学测试系统实验研究了不同形貌通孔金属泡沫的漫反射率和漫透射率。实验结果表明,材质对金属泡沫的漫反射率有重要的影响。铜泡沫的漫反射率随着孔密度的增大而减小,而镍泡沫的漫反射率变化趋势则相反。无论是铜泡沫还是镍泡沫,吸收率皆随着孔密度的增大而增大,消光系数随着孔密度的增大而增大。对于烧结有铜板的铜泡沫,吸收率随着孔隙率的增大而增大。

  • 标签: 金属泡沫 漫反射率 漫透射率 形貌 材质
  • 简介:针对三维渗流砂箱实验系统,通过储热与储冷实验,结合咸水层储能模型以及胶体稳定性理论探索储能过程中导致含水介质空间结构以及渗透性能变化的主要原因。研究结果表明,储能过程中回灌溶液温度变化造成含水介质空间结构发生空间非均质改变,最终导致渗透性能在相对短时间内发生变化。在回灌60℃咸水溶液工况下,砂箱相对渗透率下降到73%,流出溶液黏粒质量浓度最高达5.2g/L;回灌5℃咸水溶液工况下,相对渗透率只下降8%,流出液中没有黏粒物质出现。在储热与储冷实验中,引起黏粒物质重新分布的机制不同。

  • 标签: 咸水层储能 砂箱实验 渗透性能 空间结构
  • 简介:从段法基本概念出发,推得了柴油机缸内火焰段对整个缸壁段的辐射全交换面积计算式,并以此为基础给出了缸内辐射传热的单区段法模型.与实验结果比较表明,该模型能更准确地模拟缸内辐射传热量.将该模型与传统的单区模型比较,可得到壁面有效吸收系数的表达式,它是壁面黑度和火焰辐射系数的函数,并随壁面黑度的增大而增大,随火焰辐射系数的增大而减小.而传统的方法认为壁面有效吸收系数仅为壁面的黑度的函数.

  • 标签: 柴油机 辐射传热 辐射全交换面积
  • 简介:对粒子散射相函数的各种处理方法进行了总结归纳,并以黑体平行大平壁均匀粒子介质层的辐射换热问题为研究对象,在辐射平衡条件下,对比研究了采用Mie散射理论和线性散射相函数近似处理粒子散射相函数时介质内的辐射热流及温度分布情况。辐射传递方程采用离散坐标法求解,并在求解过程中对散射相函数进行了重新归一化处理。研究表明,Mie散射相函数计算过程复杂费时,均匀粒子的Mie散射相函数随散射角强烈波动,这使辐射传递方程的求解更加困难;线性散射相函数近似简单易行,当所选线性系数基本符合Mie散射相函数前向或后向散射特征时,采用线性相函数近似可以大大简化计算,并可正确估算粒子介质内的辐射热流与温度分布情况,是一种较好的处理散射相函数的方法。

  • 标签: 粒子辐射换热 散射相函数 Mie散射相函数 线性散射相函数近似
  • 简介:倾斜面辐射数据是保证准确设计太阳能利用系统的基础数据,一般由水平面数据计算得出。针对现有计算模型误差较大的现状考虑,试验测试了水平面及不同倾角斜面上的太阳辐射数据,提出了针对直接辐射转换系数的修正方法;通过倾斜面散射辐射数据的计算和分析,在散射辐射模型的基础上,建立耦合计算模型。试验与模型计算结果表明,散射辐射的各向同性受天气工况的影响,耦合模型具有较高的准确,计算值与实测值的偏差可控制在5.3%以内。

  • 标签: 太阳辐射量 倾斜面 耦合计算模型 各向同性
  • 简介:对高低温热源均为有限热源、工质与高温热源间辐射传热、工质与低温热源间线性传热的多级连续卡诺热机系统最大输出功的最优温度曲线进行了研究,利用最优控制理论和“伪线性传热”模型得出了其最优温度曲线为驱动流体温度随流速和过程时间成单调递减变化,求出了其最大输出功.并与低温热源为无限热源下的结果进行了比较。

  • 标签: 辐射传热 有限热源 多级连续卡诺热机 最大输出功 最优控制
  • 简介:通过实验,测量出sic和al2o3两种不同材质的微燃烧器在不同温度下的光谱辐射曲线.比较分析各影响因素不变时外壁面的辐射能谱.结果表明:gash电池高效接受光电子的波长范围内,al2o3材质的微型燃烧器在其能够达到的温度范围对提高微型热光电系统的热电转化效率有更为明显的作用,而这个温度界限通过实验很难确定.根据自身“小样本,贫信息”的特点,采用灰色理论建立灰色预测模型并得出温度在1418k内,a12o3的eλo-1.7较sic更高.

  • 标签: 微热光电系统 微型燃烧器 辐射材料 壁面温度
  • 简介:针对燃煤烟气SO2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO2→S+CO2,副产物CS2生成量级仅为10-4,理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择的提高具有重要指导意义。

  • 标签: 碳热还原 化学热力学 吉布斯自由能 固定床 FTIR
  • 简介:实验研究了自然对流时水平铝表面上的结霜现象.实验中空气温度25℃、湿度50%,冷面温度-40~0℃.与先前的铜表面实验结果类似,在冷面温度高于-38℃时,结霜前铝面上首先出现水珠;冷面温度越低,过冷水珠存续的时间越短,冻结温度也越低;冷面温度较高时,水珠冻结时引起的壁温回升较明显;不同冷面温度对应的初始霜晶形状不同;结霜过程中霜层表面新形成的霜晶形状随时间变化.将冷面温度降至-38℃后再与湿空气接触时,发现直接出现霜晶而未经过结露阶段.

  • 标签: 结霜 过冷水珠 霜晶形状 冷面温度
  • 简介:对旋迸射流冲击平板时的传热进行了实验研究。通过在圆筒套管内设置一块孔板构成旋迸射流喷嘴,得到了持续稳定的旋进射流。对旋迸射流的流动特性作了研究,给出了旋进射流的频率与尺寸、Re的关系。用两种不同孔径的旋进射流冲击一块加热平板,并与普通的射流冲击传热作对比。结果表明,由于旋进射流与流体混合作用加剧而大大地降低了流速,使得强化传热的效果减弱,这种趋势在驻点附近尤为明显。

  • 标签: 旋进射流 冲击 强化传热
  • 简介:阐述了分液冷凝强化冷凝传热的原理,从理论上分析了该技术能同时实现强化传热和降低压降的可行。该结论在微通道平行流冷凝器上得到了实验证实:与常规的微通道平行流冷凝器(PFMC)对比表明,在当量直径为1.05mm、管内工质的质量流量为633~770kg/(m~2·s)的微通道中,当冷凝温度分别为45和50℃时,微通道分液冷凝器(LSMC)的管内传热系数分别提高了3.7%~6.7%和2.3%~6.1%,压降分别降低了45.5%~49.5%和51.9%~52.6%,惩罚因子(Fp)分别降低了46.5%~52.7%和52.6%~56.7%。当进口流量达到一定值时,分液冷凝技术器能同时实现强化传热和降低流阻,有较好的综合热力性能。

  • 标签: 气液分离 分液冷凝器 强化换热 降低流阻 惩罚因子
  • 简介:板式换热器在工业生产中广泛应用,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明:数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期变化,流体湍流强度增加,Nu和阻力系数厂随焊孔直径和蜂窝直径的增加而增大,通过对蜂窝板在3000≤Re≤25000的数据结果进行关联,得到了蜂窝板流动换热的准则关系式,为蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。

  • 标签: 传热 阻力系数 蜂窝板 数值模拟
  • 简介:建立了一个小规模实验装置,利用该装置研究了微粒粒径、表面涂层类型、悬浮液温度等因素对微粒污垢沉积率的影响,得到了非常独特的实验结果。悬浮液温度在50℃时,微粒污垢沉积率最大。基于污垢附着机制对这一实验结果进行分析,理论上证实了在某一悬浮液温度微粒污垢沉积率最大,并进一步推导出了微粒污垢沉积率最大时的悬浮液温度与换热面表面自由能之间的关系式。

  • 标签: 微粒污垢 沉积率 悬浮液温度 实验研究 理论分析
  • 简介:提出一种通过微波辅助强化NH_4Cl溶液活化对沸石改性的新方法,制备出一种高调湿性能的沸石基调湿材料。针对沸石基调湿材料的调湿特性,设计并搭建了一套静态调湿特性测试系统,研究了调湿材料的调湿特性及其与环境条件(温度、湿度)的关系。研究结果表明:改性沸石基复合调湿材料的吸湿、放湿能力相比天然沸石基调湿材料得到显著提高;环境温度每升高10℃,调控时间至少可减少5h;在相对湿度变化±10%,调控时间变化均不超过10h。

  • 标签: 调湿材料 静态实验 改性 沸石