崔腾飞
,
李强
,
宣益民
,
张平
工程热物理学报
通过结合微观的格子Boltzmann方法和宏观的有限差分法,建立了一种计算两个固体表面间接触热阻的多尺度分析方法.计算分析了表面粗糙度、压力、材料硬度、导热系数等对接触热阻的影响,结果表明拥有相同粗糙度的表面,在低压条件下,导热系数是主要影响因素,而在高压情况下,压力是主导影响因素.计算结果与实验数据的对比分析显示,该多尺度模型与实验数据有较好的一致性.
关键词:
高斯表面
,
接触热阻
,
多尺度方法
李强
,
宣益民
工程热物理学报
实验研究了外加磁场作用下水基磁流体的对流换热特性,分别测量了均匀磁场和梯度磁场条件下磁流体横掠加热细丝的对流换热系数,分析了外加磁场强度和方向对磁流体传热性能的影响.实验结果表明,外加磁场是影响磁流体对流换热的一个重要因素,应用外加磁场可以控制磁流体对流换热过程.
关键词:
磁流体
,
对流换热
,
强化传热
,
磁效应
刘广平
,
韩玉阁
,
李强
,
宣益民
工程热物理学报
微结构表面热辐射光谱特性研究分析的一个主要问题在于表面微结构复杂的空间自由度以及计算方法.针对以上问题本文建立了任意微结构表面的物理模型,基于电磁波理论给出了微结构表面热辐射满足的麦克斯韦方程组.将时域有限差分方法(FDTD)用于麦克斯韦方程组的离散求解,引入场分离处理方法,直接计算提取反射场量,进而采用坡印廷定理计算得到能流以及光谱特性.最后,分别计算了随机微结构表面和微腔表面的热辐射光谱特性,并与相关文献的实验以及计算结果进行了比较.
关键词:
热辐射
,
光谱特性
,
微结构表面
,
FDTD方法
刘广平
,
宣益民
,
李强
,
韩玉阁
工程热物理学报
(La1-xSrx)MnO3型热致变色材料是一种新型热致发射率变化功能材料,该材料的最大不足在于对太阳辐射具有很大的吸收率.针对以上问题,本文将一维微结构光谱控制特性应用于(La1-xSrx)MnO3型热致变色材料的吸收控制研究,根据太阳辐射能量分布及热致变色材料的应用温度,分析了一维微结构与热致变色材料的匹配特性,确定了一维微结构的光谱特性及其带宽.采用遗传算法优化设计了一维微结构,计算了优化结构的光谱特性,根据其光谱特性分别评估和计算了吸收控制性能和发射率变化特性,并进行了深入分析.
关键词:
热致变色材料
,
光谱控制
,
一维微结构
郑志恒
,
宣益民
工程热物理学报
研究了硼掺杂硅（记为Si-19）薄膜和半无限大物体（Si-19和SiC）在100 nm真空间距下的近场辐射换热随薄膜厚度的变化。研究结果表明,当半无限大物体和薄膜为相同的Si-19材料时,由于表面波激发并相互耦合,使得近场辐射换热随薄膜的厚度变化比较复杂。当半无限大物体为SiC材料时,由于表面波的耦合遭到破坏以及辐射体的高发射率频率区和吸收体的高吸收率频率区不匹配,导致表面波的激发对不同材料间的近场辐射换热的增强程度降低,因此在相同计算区域内热流密度随厚度的增加单调增加,没有出现极值点。
关键词:
近场辐射换热
,
薄膜厚度
,
热流密度
李强
,
宣益民
工程热物理学报
建立了测量纳米流体对流换热系数的实验系统,测量了不同粒子体积份额的水-Cu纳米流体在层流与湍流状态下的管内对流换热系数,实验结果表明,在液体中添加纳米粒子增大了液体的管内对流换热系数,粒子的体积份额是影响纳米流体对流换热系数的因素之一.综合考虑影响纳米流体对流换热的多种因素,提出了计算纳米流体对流换热系数的关联式.
关键词:
纳米流体
,
对流换热
,
实验关联式
钱吉裕
,
李强
,
宣益民
,
余凯
工程热物理学报
本文采用D2Q9不可压缩Lattice-Boltzmann模型模拟了多孔介质中的流场,该模型从介观层次上描述了多孔介质孔隙中的流动特性,验证了Darcy定律,给出了一种计算渗透率的简便方法,本文还运用图像处理方法来构造多孔介质,该方法构造的二维多孔介质能较好地体现实际多孔介质的几何特征.
关键词:
多孔介质
,
Lattice-Boltzmann模型
,
渗透率
,
Darcy定律
方俊飞
,
宣益民
,
李强
,
范德松
工程热物理学报
分别采用固相反应法和胶晶模板法制备出了块状和多孔型的钙钛矿锰热致变色材料。研究了不同制备工艺对材料居里温度的影响，探讨了不同掺杂比例、表面粗糙度和表面微结构对材料表面辐射特性的影响。结果表明，由于制备工艺不同，两种不同结构钙钛矿锰材料的居里温度相差较大，但其发射率均随温度升高而增大；而在室温以上，多孔材料的发射率明显比块状材料要大。同时，表面粗糙度对材料表面辐射特性的影响较大。
关键词:
3DOM
,
钙钛矿锰氧化物
,
热致变色
,
辐射特性
连文磊
,
孙慧
,
李强
,
宣益民
工程热物理学报
建立了温度敏感型磁流体自动冷却回路实验系统,实验研究了不同加热功率、冷却温度、加热位置及磁场分布对其冷却性能的影响.结果显示,温度敏感型磁流体在外加磁场及温差时可以持续稳定地流动,无须机械泵的驱动而实现热量的传输.流动速度及冷却性能受磁场与温度场协同作用的影响.
关键词:
温度敏感型磁流体
,
冷却回路
,
磁化强度
,
居里温度
