杜胜华
,
夏新林
工程热物理学报
建立了气动加热下高温陶瓷材料表面的辐射模型,采用控制容积法结合蒙特卡罗法模拟了不同条件下材料的温度分布与表观发射率、在分析等温条件下光学厚度、散射反照率、基底发射率和折射率对表观发射影响的基础上,考察了气动热流和散射反照率对材料内温度场与表观发射率的影响.结果表明,随着气动加热热流和散射反照率的增加,高温陶瓷材料内温度升高,表现发射率减小.
关键词:
高温陶瓷
,
气动加热
,
表观辐射
张顺德
,
夏新林
,
戴贵龙
,
于明星
,
颜维旭
工程热物理学报
建立了高温光谱透射率测量装置,测量了石英光学窗口在300～1100K温度范围内的可见光及近红外四个光谱下的法向透射率。根据样件的光谱透射率测量数据,基于双厚度法计算获得了石英光学窗口的光谱折射率和光谱吸收系数。利用光谱折射率和光谱吸收系数预测的另一种厚度的样片透射率数据与实验测量值的相对误差小于10%。
关键词:
石英光学窗口
,
光谱特性
,
热辐射
,
高温实验
任德鹏
,
丁鹏飞
,
夏新林
,
谈和平
工程热物理学报
在低温液体的管路输送中,充填过程是一个使管路热负荷大幅减少的预冷却阶段,了解其特征规律非常重要.本文通过建立一维模型,对水平液氢加注管的预冷过程进行了数值计算,求得了各时刻管路的壁温分布,以及预冷却过程所用的时间.初步分析了低温液体充填管路过程中,管壁与工质的温度分布特点,以及管路长度、管径与加注流量对预冷却时间的影响.
关键词:
低温液体
,
加注过程
,
数值计算
艾青
,
房点
,
孙凤贤
,
孙创
,
夏新林
工程热物理学报
基于搭建的加热面倾斜可调式沸腾传热实验装置,通过对比蒸馏水沸腾换热实验与实验关联式,在验证实验装置及测量方法可靠性的基础上,对不同浓度硼酸溶液在不同加热面倾斜角下的沸腾换热特性进行了实验研究和比较,获得了硼酸浓度和加热面倾斜角变化时的平均换热系数.实验结果表明,对于浓度为1.3～9.5 g/kg的硼酸溶液,换热系数随着浓度的增加而增大,但是达到5.5 g/kg后趋于平缓;相同浓度时不同倾斜角下平均换热系数最大相差8％.
关键词:
硼酸
,
浓度
,
倾斜角度
,
沸腾换热
李栋
,
郑雨蒙
,
夏新林
,
艾青
工程热物理学报
建立了求解单层和双层窗口光谱透射比的正问题模型,提出了一种基于两块相同厚度窗口透射光谱反演其光学常数(吸收指数k、折射率n)的方法,研究其与现有两种方法的区别,分析了三种反演方法的适用范围.将已知文献中硒化物玻璃的光学常数作为“真实值”,通过正问题模型求解窗口的光谱透射比作为“实验测量值”,利用反演方法计算n和k,并分析实验偏差对计算的影响.研究结果表明:1)新的反演方法与现有的双厚度方法精度基本相同;2)三种反演方法均受窗口材料的光学常数影响,但在其适用范围内计算精度较高;3)“实验测量值”存在偏差时,三种反演方法的求解精度差距较大.
关键词:
窗口材料
,
光学常数
,
反演方法
孙凤贤
,
夏新林
,
沈淳
,
李磊
工程热物理学报
对无重力、相对静止热环境中碳氢燃料单液滴的蒸发燃烧过程,建立了非等温液滴蒸发-火焰面燃烧耦合模型.考虑了液滴内导热、液滴表面蒸发、火焰面化学反应以及气相区对流传热传质的瞬态耦合作用.将整个耦合系统分解为液滴、火焰面内气相区、火焰面外气相区三个相对独立的计算域,采用固定计算域法与随动坐标系,结合耦合界面条件,进行数值求解.分析了液滴蒸发燃烧过程中的传热传质特性以及环境压力的影响结果表明,液滴蒸发与燃烧强烈耦合,过程后期的蒸发和火焰面动态特性与初期明显不同.
关键词:
燃料液滴
,
蒸发
,
燃烧
,
传热传质
陈学
,
孙凤贤
,
夏新林
,
孙创
工程热物理学报
考虑不透明漫射基底的反射/发射和半透明介质层的吸收/发射,建立半透明介质层表面红外测温过程的辐射传输模型,采用反向蒙特卡罗法进行模拟,获得探测表面在热像仪的指示辐射温度.与不透明表面红外测温进行比较,分析表面形状、基底发射率εs及介质层光学厚度τ的影响.结果表明,半透明介质层表面的指示辐射温度在εs＜1.0时,随τ的增大而增大,τ≥2时数值趋于εs=1.0时的结果,与不透明表面存在较大差异;针对复杂形状或内凹曲面红外测温,不透明表面和半透明介质层表面均受到反射其他部位辐射现象的影响.
关键词:
红外测温
,
半透明介质层
,
辐射传输
,
反向蒙特卡罗法
李栋
,
李茜
,
齐晗兵
,
吴国忠
,
艾青
,
夏新林
工程热物理学报
建立了填充半透明液体光学腔光谱透射比的正问题计算模型,提出了一种基于填充液体光学腔的透射光谱反演其液态介质光学常数的IDTM模型,通过测量填充水光学腔的透射光谱并反演水的光学常数进行了模型验证.采用Bruke V70傅里叶红外光谱仪实验测量了填充RP-3航空煤油光学腔在波长2～15 μm的透射光谱,基于新模型反演得到RP-3航空煤油光学常数,进而计算得到了其部分波段区域热辐射物性参数.研究结果表明:1)IDTM模型反演液体光学常数精度同MCDTM模型基本一致,且明显高于SODTM模型和SDTM模型.2)RP-3航空煤油在波长2～15 μm范围透光性能较差,其中存在2.4 μm、3.4 μm、6.9 μm、7.3 μm和13.8 μm等5个强吸收区域.3)RP-3航空煤油的光学常数和热辐射物性参数光谱选择性很强,在不同波段其值差距较大.
关键词:
RP-3航空煤油
,
热辐射物性参数
,
光学常数
李东辉
,
夏新林
工程热物理学报
建立了碳遮光石英气凝胶传热机制及热性能数值模拟方法,在交叉立方阵列导热模型、热辐射传输谱带模型、辐射导热耦合传热模型基础上,采用蒙特卡罗方法与有限体积法数值模拟了气凝胶内的热辐射传输及辐射导热耦合传热,并以表观导热系数描述气凝胶传热性能.以某石英气凝胶为例,定量模拟了热性能、各种传热方式的作用及温度依赖性,分析了应用Rosseland扩散近似引起的误差.
关键词:
气凝胶
,
辐射
,
导热
,
数值模拟
李东辉
,
夏新林
工程热物理学报
采用MCM、FVM方法数值模拟金属热防护系统蜂窝内辐射导热耦合换热,研究了一正六角形蜂窝的稳态热性能及其影响因素,定量分析了各种热量传递机制的作用.结果表明,金属蜂窝表面辐射换热和侧壁导热是主要热量传递方式,对所研究的蜂窝结构,在750 K以上蜂窝内表面辐射换热成为热量主要传递方式.
关键词:
蜂窝
,
耦合换热
,
热辐射
,
热特性
