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铜纳米粒子强化正十八烷相变传热性能的实验研究

李庆领 , 王艳 , 路海滨 , 周艳

材料导报

针对纯石蜡(正十八烷)作为固-液相变储能材料存在导热系数小、传热性能差的缺点,采用两步法制备了铜纳米粒子质量分数分别为0％、0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％的铜纳米粒子/正十八烷复合相变材料,并对其热物性进行了实验研究.采用瞬态热针法测量复合相变材料的导热系数.实验结果表明,铜纳米粒子可有效提高正十八烷的导热系数.利用DSC对铜纳米粒子/正十八烷复合相变材料进行热分析,结果表明,体系中添加铜纳米粒子后正十八烷的相变温度变化很小,而体系的相变潜热随铜纳米粒子质量分数的增加而逐渐减小,但减小幅度不大,因此铜纳米粒子的加入对正十八烷的蓄热能力影响较小.另外,对铜纳米粒子质量分数为1％的铜纳米粒子/正十八烷复合相变材料的热稳定性进行研究,结果表明其具有良好的热稳定性.

关键词: 正十八烷 , 铜纳米粒子 , 导热系数 , 相变传热 , 热稳定性

立式太阳能热气流电站涡轮机设计

周艳 , 路海滨 , 宫园园 , 王莉 , 李庆领

工程热物理学报

在传统风力机的设计基础上,对适用于立式太阳能热气流电站的涡轮机进行了初步的理论设计,并利用LUENT软件对所设计涡轮机的物理模型进行数值模拟,利用数值模拟的方法对涡轮机的叶型、安装角、叶根与叶尖之间的扭转角进行了优化,最终得到的涡轮机的能量转化效率比初步设计的模型的能量转化效率高,说明本文采用的数值模拟方法可以用于小型涡轮机的设计中,而且本文最终得到的涡轮机模型也可以利用于立式集热板太阳能热气流系统.

关键词: 太阳能热气流发电系统 , 涡轮机 , 数值模拟

纳米金属粒子强化正十八烷相变传热性能的实验研究

周艳 , 张金辉 , 王艳 , 路海滨 , 李庆领

材料导报

对正十八烷中分别添加纳米Cu粒子、纳米Al粒子及纳米Fe2O3粒子的复合相变材料的传热性能进行了实验研究.采用热针法分别对正十八烷及其与纳米金属粒子的复合相变材料的固态体系、液态体系的导热系数进行了实验研究,结果表明:在正十八烷中添加纳米金属粒子后,纳米金属粒子/正十八烷复合相变材料固、液态体系的导热系数随着纳米金属粒子质量分数的增加而显著提高,且纳米Al粒子/正十八烷复合相变材料导热系数的提高较其他两者更为明显.采用DSC对正十八烷及添加了不同质量分数的纳米金属粒子/正十八烷复合相变材料的相变潜热及相变温度进行了实验研究,结果表明:纳米金属粒子/正十八烷复合相变材料的相变潜热比纯正十八烷材料略低,且随纳米金属粒子质量分数的增大逐渐减小,但其相变温度变化不大.

关键词: 正十八烷 , 纳米粒子 , 导热系数 , 相变潜热

基于阻塞比的真空管道交通系统热压耦合研究

贾文广 , 董晨光 , 周艳 , 段瑞响 , 李庆领

工程热物理学报

利用Ansys仿真软件,基于黏性流体的Navier-Stokes方程和κ-ε双方程湍流模型,首次在热压耦合条件下建立真空管道交通系统三维数学模型及物理模型,对不同阻塞比条件下的真空管道系统运行进行数值仿真.结果表明:在列车速度和系统真空度一定的条件下,在温度场中,阻塞比越大,系统所产生的气动热越多,其增长趋势随阻塞比呈指数增长.在压力场中,随着阻塞比的增大,系统驻点处压力逐渐增大,但增长逐渐缓慢;涡街区域压力逐渐减小,且有加速减小趋势;列车首尾两端压差整体上呈线性递增趋势.

关键词: 真空管道交通 , 阻塞比 , 热压耦合 , 气动热 , 气动阻力

ZrO2纳米流体的对流换热系数测定及机理浅析

李庆领 , 林红 , 陈言武 , 刘炳成 , 周艳

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2007.04.015

建立了测量圆管内纳米流体流动与传热性能的实验系统,测量了不同粒子浓度的ZrO2/水纳米流体在雷诺数为3 000～18 000范围内的管内对流换热系数以及不同位置处纳米流体对流换热系数的变化情况.实验结果显示,在液体中添加纳米粒子显著增大了液体的管内对流换热系数,例如,在相同雷诺数时,与纯水相比,如果纳米粒子的质量浓度从1.6%增大到4.1%,则纳米流体的对流换热系数增加的比例从1.09增大到1.2.此外,从颗粒的浓度、粒径两方面分析纳米流体强化传热的机理.

关键词: 纳米流体 , 对流换热系数 , 传热机理

橡胶微波加热的数值模拟研究

李涛 , 陈海龙 , 杨广志 , 杜东兴 , 李庆领

工程热物理学报

本文运用ANSYS有限元软件对橡胶的微波加热过程进行了数值模拟研究，分别获得了传统加热方式下和微波功率为5kW，6kW，7kW，8kW，9kW，10kW时橡胶的升温效应，结果表明，微波加热的时间短，效率高。经微波加热后橡胶内部的焦耳热密度分布和温度分布不均匀，但橡胶的温度分布规律与焦耳热密度分布规律相同，胶料中间部位升温最高，并且胶料的温度随微波功率的升高而升高。

关键词: 有限元 , 微波功率 , 焦耳热密度 , 温度分布 , 数值模拟

立式集热板太阳能热气流电站系统研究

周艳 , 李庆领 , 李洁浩 , 刘晓惠

工程热物理学报

设计了一种立式集热板式太阳能热气流电站,分析了该系统的最大输出功率及能量转换率.数学模型考虑了系统尺寸、太阳辐射及环境条件对系统最大输出功率的影响.结果表明系统最大输出功率不仅是烟囱高度的函数,同时与太阳辐射及环境参数有很大关系.受结构限制,在太阳辐射强度为1000 W/m2、烟囱高度为100 m时,本系统能量转换率约为0.2%,在设计上可考虑采用多条集热式烟囱通道并联方式来增加集热面积,以达到提高系统最大输出功率的目的.

关键词: 太阳能热气流电站 , 立式集热热板 , 系统最大输出功率 , 系统能量转换率

某飞机二领玻璃失效原因分析

夏祥泰 , 王志宏 , 王红英 , 雷兴平 , 孟永刚

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.025

某飞机在8300m高空执行飞行任务时,二领玻璃突然爆破.通过分析找出爆破原因是由于玻璃在应力及微量溶剂作用下形成银纹,进而发展成裂纹,在疲劳载荷的作用下进一步发展导致失效.然后又做了微量溶剂-密封胶对有机玻璃腐蚀影响的对比试验,以便考证有机玻璃对密封胶的抗浸蚀能力.

关键词: 二领玻璃 , 腐蚀疲劳

《金属学报》纪念李薰奖金基金简章

金属学报

<正> 一、为纪念李薰创办和主编《金属学报》,继承并发扬他毕生致力于科技进步的业绩,特设立《金属学报》纪念李薰奖金基金.二、基金来源是乐于赞助的科研单位、高等院校、企业、团体的捐赠.基金属于专款,全部存入银行,每年支取利息,直接用于奖励.

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深切悼念本刊创刊人、主编李薰同志

金属学报

<正> 1983年3月20日凌晨,《金属学报》的创刊人、主编李薰同志和我们永别了。 李薰同志1913年11月20日出生于湖南省邵阳县。1937年以优异成绩通过湖南省试,留学英国Sheffield大学,先后获得哲学博士和冶金学的科学博士学位。1950年受中国科学院郭沫若院长聘,翌年毅然回归祖国。历任中国科学院金属研究所所长,中国科学院

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