高雷诺数层流管道中颗粒惯性聚集力学成因的数值研究

根据高雷诺数和低雷诺数层流管道中颗粒不同的聚集情况，课题组根据“相对运动原理”并结合CFD技术，建立了“相对运动模型”。采用数值模拟研究了在圆形截面通道高雷诺数层流中颗粒所受惯性升力的空间分布特征；探究了颗粒惯性聚集现象在高雷诺数层流管道中所出现的内部聚集圆环的力学成因和影响因素。研究结果表明：颗粒在高雷诺数工况下所受的惯性升力的空间分布规律与低雷诺数工况完全不同；在靠近通道中心处出现了新的升力零点，是形成颗粒内环聚集区域的力学成因。这种现象的产生和颗粒表面的剪切应力分布及压力分布有关，其中剪切应力分布的变化占主导作用。     

α-加权模糊线性回归模型及其在电力需求预测中的应用

建立了一种回归系数为对称三角模糊数的α-加权模糊线性回归模型，运用模型进行了电量需求预测，实际需求和预测结果分析表明，该模型能够实现历史数据“重近轻远”的预测效果。进一步提高预测精度，减少预测误差，适合于电力需求预测。     

迎面风速对电动汽车热泵系统蒸发器除霜特性影响的实验研究

针对电动汽车热泵空调系统在冬季室外换热器结霜后除霜效率低的问题,课题组设计并搭建了电动汽车热泵空调系统的实验台架,研究了在环境温度2.0 ℃和相对湿度85%下,电动汽车热泵空调系统中的蒸发器结霜后,蒸发器迎面风速对除霜特性的影响。实验结果表明：在实验工况下,室外换热器所结霜层呈间隔式分布;在系统逆循环除霜过程中,压缩机吸排气压力和换热器进出口温度逐渐升高,但随着蒸发器迎面风速的增高而降低,同时系统的制冷量出现波动现象;在相同的结霜工况下,较高的蒸发器迎面风速能缩短除霜时间,蒸发器迎面风速从0.8 m/s增加至2.3 m/s,除霜时间缩短37.4%,但此时的HVAC出风温度降低3.8 ℃,因此较低的蒸发器迎面风速则能提高HVAC出风温度,提高乘员舱舒适度。     

下游塔架对水平轴风力机叶片气动负荷的作用

为了研究水平轴风力机叶轮与下游塔架之间的动静干涉作用,并将二者的相互作用简化为二维翼型与后置圆柱之间的气动干涉,通过数值模拟的方法分析了在翼型尾缘下游不同位置处放置的圆柱对叶片载荷的影响.研究结果表明,下游塔架对叶片载荷的影响主要与塔架直径和二者的相对位置有关.当叶片掠过圆柱塔架时,翼型上下表面的流速分布产生了明显的改变,进而造成气动载荷发生显著的变化,其变化幅度可以达到定常计算情况下的50%.该工作对风力机叶片的周期气动力疲劳寿命的评估提供了参考.     

蒸汽梯级利用技术在大型蒸汽管网系统中的应用

针对目前钢铁企业蒸汽管网系统利用率不高的现实,提出蒸汽梯级利用的方法.对不同参数蒸汽运用热力学原理,采用分析和能分析方法对蒸汽利用过程中减温减压的能质损失、一次使用后高参数蒸汽和冷凝水能量损失进行热力学和经济性分析,提出减少损失的方法,以提高蒸汽利用率.     

离心式风机流动特性的数值分析与改型设计

对某种船用通风机的内部流动进行了三维数值模拟,获取其性能曲线,对其流场特性进行了分析,在此基础上提出改进方案.通过修改叶片与蜗壳形状,明显地改善了叶栅与蜗壳通道的流动状态,尤其是消除了蜗舌附近区域的紊乱现象,使风机全压和效率有了显著提高.并对计算中的一些关键问题进行了讨论.     

提升思政教育目标下"工程热力学"的教学效果

高等院校大学生的思想政治素质与我国未来的发展息息相关,以提高理工类大学生思想政治教育水平为目标,对上海理工大学能源与动力工程学院的专业基础课——“工程热力学”的教学进行调整与完善,提出“开放式育人教学模式”,即春风化雨浸润理性思辨能力,坚持以人为本、立德树人价值观以及构筑平等合作的新型师生关系,以建立思政教育协同创新课程教学模式。该教学模式将思想政治教育贯穿于“工程热力学”教学全过程,旨在为提高大学生思想政治教育水平提供新的研究视角,培养“德专双馨”人才。     

气泡泵垂直提升管内气泡运动的CFD数值模拟研究

目前对气泡泵的研究主要集中在加热功率、管径和管数对气泡泵提升量的影响,而对垂直提升管内气泡运动状 态的研究较少。文中采用VOF模型对气泡泵的双提升管和三提升管内气泡的产生和运动进行CFD数值模拟。结果表 明：在低加热功率范围内,提升管数量对气泡的产生和运动形式基本没有影响;在高加热功率时,虽然液体提升量随着提 升管数量的增加而增加,但是它并没有相应的成倍的增加;在提升管数量相同,压力为0.4 MPa时,氨水适于作为气泡泵 的工质。因此得出结论：改进气泡泵结构、选取合适的加热功率和工质将是气泡泵发展的一个趋势。     

基于有限元模拟的换热管与折流板碰撞研究

为了研究换热管与折流板的碰撞特性,基于漩涡脱落原理,建立了换热管振动的简化模型,并利用ANSYS非线性瞬态分析,研究简化模型分别在不同的间隙、流体力下换热管与折流板碰撞力随时间的变化规律。结果表明：当流体力偏大时,间隙越大,碰撞力越大;当流体力偏小时,间隙越大碰撞力越小。流体力越大,换热管与折流板之间的碰撞力 越大,但增长速率随流体力的增大而减小。     

熟食品真空冷却机的改进设计

为了解决熟食品真空预冷过程中,封闭式捕水器不易清洗,自来水补水不均匀,空气回压导致二次污染等问题,设计了一种集冷却、补水、杀菌、回压一体化的全自动新型真空预冷机。采用罗茨 水环真空机组解决了封闭式捕水器的弊端;采用小分子水替代自来水,改善补水的不均匀问题;采用臭氧发生器设计臭氧回压模块,解决了空气污染问题。根据初始性能参数,对设备进行了理论计算和选型。改进设计的的新型真空预冷机易于清洗、补水均匀,有效解决了常规真空预冷机在工业应用中存在的问题,具有实际应用价值。