多功能蓄冷空调实验装置的研制和应用

设计建立了一台多功能蓄冷空调实验装置，它可以模拟制冷剂直接蒸发式冷蓄冰罐的运行过程，循环水直接接触融冰供冷循环过程和对房间实行低温送风过程，运用冷媒，可以进行间接冷媒冷却下有限空间内管束外冰－水固液相变过程的研究。应用该实验台，进行了有限空间内管束外冰－水固液相变过程的研究，和制冷剂直接蒸发式冰蓄冷过程动态特性的研究，实验研究结果可为冰蓄冷器的设计和优化提供科学依据。     

直接接触固液相变制冰及冰蓄冷系统的研究进展

综述了直接接触固液相变制冰、强化制冰的方法及冰蓄冷系统的研究进展，考虑到目前对蓄冰技术相关的固液相变传热问题的研究与发展现状，提出了一些有待研究解决的问题     

刘和云教授获2006年度国家自然科学基金项目资助

2006年度国家自然科学基金项目评审结果正式揭晓,我院刘和云教授申报的项目“架空导线覆冰冻结机理与覆冰数值模拟”获面上项目资助(项目批准号50676030)。“架空导线覆冰冻结机理与覆冰数值模拟”项目主要研究架空导线、通信线在大气环境下覆冰的机理、规律,研究空气中过冷却水滴在导线附近的运动轨迹、导线捕获空气中过冷却水滴的有效性、覆冰冻结机理、冻结系数、覆冰条件及覆冰类别判据、传热传质现象、覆冰增长动力学行为等,建立导线覆冰数学模型,并进行数值模拟。项目的成果将阐述柔性体在大气环境条件下覆冰这一特殊相变传热传质自由…     

相变传热相关问题的分子动力学模拟及研究

对相变传热过程中有关问题的分子动力学模拟进行了综述．通过对平衡分子动力学(EMD)、非平衡分子动力学(NEMD)模拟相变传热中各种问题的综合分析，讨论了目前在相变传热中有关分子动力学模拟的几个重要问题．     

水平冷凝强化管传热性能实验数据处理方法

针对在大温差传热工况下,使用对数平均温差法确定相变传热管的传热性能时产生较大偏差、不能确切的反映实际的传热情况的不足,以及根据测实数据处理的实际需要,提出了一种基于局部热流密度、应用遗传算法来处理传热性能实验数据,从而确定冷凝强化管的传热性能的方法.并用此方法对一种双侧表面强化冷凝管的实验数据进行处理,获得了管内外对流换热关联式.     

分离式热管卧式加热段传热性能的实验研究

对分离式热管卧式加热段进行了传热性能实验,考察了充液率、倾角对卧式加热段传热性能的影响,由实验数据回归得出无因次换热准则关系式。     

可变导热系数的颗粒复合介质传热性质的研究

讨论了可变导热系数的复合介质的传热性质。当介质的导热系数是温度的函数时，热传导方程是非线性偏微分方程，作者采用基尔霍夫变换把它变成拉普拉斯方程，于是可以找到原问题的近似解析解。文中考虑一个最为简单的例子：由圆柱形的杂质构成的二维系统，杂质浓度很低，可以忽略颗粒之间的相互作用，杂质具有可变导热系数，基质的导热性质不随温度变化。在此基础上，用朗道方法导出计算可变导热系数的复合介质的有效导热系数的公式。     

石蜡相变储能装置的熔化传热数值模拟

为了探究石蜡在管壳式相变储能装置传热过程的影响因素，笔者对水平放置的管壳式储能装置中石蜡的熔化过程进行了数值模拟。研究了加热源表面温度和截面偏心率变化对熔化过程产生的影响。设置不同的加热源温度和截面偏心率进行模拟，对熔化过程的液相率曲线、液相率云图和温度云图的变化进行分析。结果表明：提高加热源表面的温度会使熔化时间缩短，但在达到一定温度后，熔化时间的变化不大；增大模型偏心率会缩短熔化时间，在研究模型中，偏心率为1.0时熔化时间最短。文中数值模拟方法可为管壳式相变储能装置的设计提供参考。     

我校又四项科研项目通过鉴定或评审

1. 由李瑞阳教授主持的上海市曙光计划项目“R123/水混合蒸发冰蓄冷系统双相变传热 特性”已通过了上海市教委的鉴定. 结论为:“该项成果填补了国内空白,其水平总体上处于 国内领先,达到了国际先进水平” 2. 由李瑞阳教授主持的上海市教委重点科学项目“直接接触式冰蓄冷系统的开发”已通 过了上海市教委的鉴定. 结论为:“该项成果填补了国内空白,其水平总体上处于国内领先,达 到了国际先进水平”. 3. 由范炳全教授主持的上海市科委项目“上海现代化交通体系研究”已通过了市科委评 审. 结论为:“该项研究涉…     

非傅里叶导热现象的双元相滞后模型剖析

针对实验观察到的多孔材料内的非傅里叶导热现象，采用双元相滞后（Dual-phaseLag)模型来描述多孔材料内的非傅里叶导热过程并进行了数值求解，求解结果表明，若τT和τq取值恰当，双元相滞后模性地预测实验型可以定后观察到的非傅里叶导热现象；变化τT和τq的相对数值，介质中的非傅里叶导热将表现为不同的形式，据此，文中对非傅里叶导热进行了较为全面的定义，指出了非傅里叶导热与传统意义上的热波并非等价。     

HCFC141b气体水合物水平换热管外生长特性研究

通过自建的可视化气体水合物反应实验台,对质量分数为0.2%的SDS(十二烷基硫酸钠,分子式为C12H25SO3Na)水溶液和HCFC141b在单根水平换热管外生成气体水合物的过程进行了可视化观测,通过照片和采集的温度值对水合反应的过程特性进行了描述,发现气体水合物和冰的生长形态完全不同,它不是围绕着换热管生长,而是沿着固体表面(换热管表面)渗透到制冷剂相中生长.采用表面自由能理论进行机理分析表明,其原因在于水溶液在表面张力的作用下可以沿着换热管表面自发渗透到制冷剂相中.据此可以认为,在间接接触换热式气体水合物蓄冷系统中,如果在换热器外增加垂直金属翅片,将有利于改进气体水合物的生长过程.     

气-液界面处水合物膜形成过程的传热分析

通过对静止系统的气-液两相界面处水合物膜形成过程的分析，建立了一维水合物膜形成过程的传热数学模型，提出了根据气体的消耗率确定出水合物膜厚度随时间的变化关系，分析水合物的反应体系中各相的温度分布，明确了水侧温度分布规律．结果表明，强化水侧的传热效果对提高水合物的生成速率具有重要的意义．     

窄通道内去离子水的沸腾换热特性实验研究

为了研究矩形窄通道内流动沸腾表面换热系数的影响因素,建立了竖直矩形窄通道流动沸腾传热实验装置,研 究了尺寸为720 mm x250 mm x3.5 mm窄通道内离子水的流动沸腾换热特性。采用单侧壁面加热,改变加热热流密度; 调节恒温水箱温度,改变工质入口温度;以蠕动泵为动力,改变泵的转速,改变工质流量。实验结果表明：入口温度对流 动沸腾表面换热系数基本无影响;流体的紊流度随着质量流量的增加而增加,从而加强了对流换热的强度;在对流沸腾 换热阶段,核态沸腾受抑制,表面换热系数随着加热功率的增大反而降低;在完全对流换热阶段,表面换热系数随着加热 功率的增大基本不变。该研究为更好地设计板式换热器提供了依据。     

双水平井SAGD 循环预热连通判断新解析

注蒸汽循环预热对转SAGD 生产阶段蒸汽腔的上升速度、SAGD 上产速度、水平段蒸汽腔的发育程度与动用 率、以及SAGD 最终采收率等均有重要影响。而SAGD 注采井水平段之间的储层温度是评判预热连通是否达到要求、 以及合理转SAGD 生产的关键参数。针对前人传热解析模型未分别考虑实际储层多孔介质中岩石、原油、地层水传热 与热扩散性能等问题,建立了考虑油水岩石的多介质多相流体综合传热解析新模型,并以国内某油区典型SAGD 井 组为例,利用井下测温数据、油水岩石热物性参数等为数据,进行了SAGD 注蒸汽循环预热阶段注采井水平段之间温 度变化测算,并与数值模拟计算结果进行了对比,计算结果表明,提出的新型解析模型与数值模拟结果符合率达到了 95% 以上,可方便快捷对预热连通情况进行速判,对现场SAGD 成功实施具有重要意义。     

相变界面流动技术的计算精度

对用于固液相变问题数值模拟的界面流动技术的精度进行了讨论，分析表明对移动界面项使用一阶有限差分不能精确地描述界面的运动，特别是在解决如爆融情况下的高热流问题，建议使用二阶方法，其在所有情况下均可保证足够的精度。     

半埋热油管道传热研究

受飓风、暴雨、泥石流等恶劣天气的影响,埋地管道可能局部处于半掩埋状态。目前半埋管道传热计算多采用“线性插值”模型。建立了半埋热油管道的流（空气水）—管—土耦合传热机理模型,并利用数值模拟手段对不同条件下管道的传热特性进行了研究。结果表明,管道的总传热系数、出口温度和土壤蓄热量与管道的相对埋入面积呈明显的非线性关系;线性模型与机理模型的计算结果在趋势与数值方面均具有较大偏差;管道刚好完全掩埋时与完全不掩埋时相比,总传热系数出口温度的差异较大,且管径越大,差异越显著;当环境流体的温度较低时,管道出口温度对相对埋入面积更敏感。     

A Two-dimensional Heat Transfer Model for Atmosphere-land System in the Lake-dominated Alaskan Arctic

1 Introduction Shallow tundra lakes are one of the dominating landscape features in the Alaskan Arctic. They typically cover 20% of the total area of the North Slope of Alaska, and up to about 40% in the coastal plain [1,2]. Many lakes are, in their entirety or in part, shallower than the maximum annual ice thickness, consequently, some ice freezes completely to the lake bottom, nevertheless, large areas of water are deeper than the maximum ice thickness and the ice remains afloat througho…