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超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究

《超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究》是依托河海大学，由毛宇飞担任项目负责人的青年科学基金项目。

超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究基本信息

中文名超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究
项目类别青年科学基金项目
项目负责人毛宇飞
依托单位河海大学

超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究结题摘要

超临界压力流体管内流动与传热的研究具有重要学术价值和工程应用价值，围绕这一问题，本项目的主要研究内容和研究成果如下：（1）通过引入合理假设，进行数学推导，将边界层理论推广至超临界压力流体的变物性流动，提出了能考虑浮力效应和加速效应、适用于管内超临界压力流体混合对流传热分析与计算的理论数学模型，并分别针对积分边界层数学模型和微分边界层数学模型开发了相应的数值方法和计算程序。通过与不同学者的实验和数值研究结果进行比较，表明该计算模型高效准确，并且拓展了基于常物性流动传统k-ε两方程湍流模型的适用范围。（2）通过数学建模，对管内超临界流体的热声传热现象进行了初步理论研究，从物性参数随温度变化的角度，对相应的现象机理进行了定性分析。（3）在MATLAB工作环境下，将超临界压力流体的物性计算和传热计算与计算数据的处理和可视化分析耦合成一个有机整体，进而可高效准确快捷地对各种超临界流体管内对流传热关联式的预测性能进行评估，并分析各种影响因素对传热的影响规律。此外，在本项目的资助下，立足跨临界循环装置中的螺旋管应用背景，对螺旋管内单相和两相流动的摩擦阻力计算进行了研究：（1）通过对已有螺旋管内单相湍流摩擦阻力计算公式和实验数据进行综合分析，提出了适用于计算粗糙螺旋管内整个湍流区单相摩擦系数的可靠经验公式。（2）提出一种新的无量纲参数，将气液两相流摩擦压降计算与该参数联系起来，建立了一种新的计算模型，通过与不同学者的螺旋管两相流摩擦压降实验数据和关联式进行比较分析，表明基于该计算模型建立的两相流压降关联式具有更好的适用性。项目执行期间，发表论文6篇，申请发明专利1项，培养硕士研究生1名。 2100433B

超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究造价信息

市场价
信息价
询价

流体管

规格型号：
牌号:热观,规格(mm):Φ133×4.5,外径Φ(mm):133,壁厚(mm):4.5
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
临沂金正阳
材料税率：
13%
供应商：
长沙腾宇金属材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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流体管

规格型号：
牌号:热轧,规格(mm):Φ219×6,外径Φ(mm):219,壁厚(mm):6
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
新冶特钢
材料税率：
13%
供应商：
长沙腾宇金属材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

流体管

规格型号：
牌号:热轧,规格(mm):Φ57×3.5,外径Φ(mm):57,壁厚(mm):3.5
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
临沂金正阳
材料税率：
13%
供应商：
长沙腾宇金属材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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流体管

规格型号：
牌号:热轧,规格(mm):Φ108×4.5,外径Φ(mm):108,壁厚(mm):4.5
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
临沂金正阳
材料税率：
13%
供应商：
长沙腾宇金属材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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流体管

规格型号：
牌号:冷拨,规格(mm):Φ50×5,外径Φ(mm):50,壁厚(mm):5
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
山东金宝诚
材料税率：
13%
供应商：
长沙腾宇金属材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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流体管

规格型号：
20#
价格行情：
材料单位：
t
材料税率：
地区时间：
广州市2019年10月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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流体管

规格型号：
20#
价格行情：
材料单位：
t
材料税率：
地区时间：
广州市2019年9月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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流体管

规格型号：
20#
价格行情：
材料单位：
t
材料税率：
地区时间：
广州市2019年7月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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流体管

规格型号：
20#
价格行情：
材料单位：
t
材料税率：
地区时间：
广州市2019年6月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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流体管

规格型号：
20#
价格行情：
材料单位：
t
材料税率：
地区时间：
广州市2018年8月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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流体管

规格型号：
Ф133×4.5 材质20#8163
需求量：
8903t
报价数：
4
材料品牌：
华正兴
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2015-12-02

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流体管

规格型号：
630×12 20#
需求量：
4061t
报价数：
4
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2015-11-05

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流体管

规格型号：
219×6 20
需求量：
5185t
报价数：
4
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2015-11-02

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流体管

规格型号：
Ф108×4.5 材质20#8163
需求量：
4164t
报价数：
4
材料品牌：
华正兴
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2015-11-02

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流体管

规格型号：
材质:45# 规格:180×7
需求量：
4568t
报价数：
4
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-09-23

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超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究项目摘要

超临界压力流体的传热具有特殊性，其根本原因是流体的热物理性质在拟临界区内会发生剧烈变化。在一定的热力条件下，超临界压力流体传热过程中还会产生由热声效应引起的压力振荡。变物性传热和热声振荡这两种本质上十分复杂的物理现象可以耦合在一起，研究这一问题既有挑战性又极有意义。本项目以超临界压力流体在圆管内的对流传热和在Rijke管内的自激热声振荡为研究对象，通过理论分析、数值模拟和实验，重点揭示管内超临界压力流体对流传热中浮力的影响机理、Rijke管内超临界压力流体自激热声振荡的形成机理、以及Rijke型传热管内超临界压力流体热声振荡和对流传热的耦合机理。本项目的研究成果可以为相关超临界压力流体高新技术的研究与开发提供科学依据，并且可促进传热理论和热声理论的进一步发展，具有重要的工程应用价值和学术价值。

超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究常见问题

什么是临界压力？

物质处于临界状态时的压力（压强）。就是在临界温度时使气体液化所需要的最小压力。也就是液体在临界温度时的饱和蒸气压。在临界温度和临界压力下，物质的摩尔体积称为临界摩尔体积。临界温度和临界压力下的状态称为...
蒸汽的对流传热系数是多少

蒸汽的对流传热系数也称对流换热系数。对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701年提出，又称牛顿冷却定律。牛顿指出，流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比，即：q = h*(tw-t∞)Q...
临界压力和临界温度是什么?

任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。

超临界压力流体管内对流传热及自激热声振荡的研究文献

超临界压力下CO_2在螺旋管内的混合对流换热

超临界压力下CO_2在螺旋管内的混合对流换热

超临界压力下CO_2在螺旋管内的混合对流换热

格式：pdf

大小：530KB

页数：未知

在恒热流条件下,对超临界压力CO2在内径为9mm,绕径为283mm,节距为32mm的螺旋管内垂直上升混合对流的传热特性进行了实验研究,实验参数范围为:进口压力8MPa、质量流速0~650kg·m-2·s-1、内壁热负荷0~50kW·m-2。研究发现:受热螺旋管内超临界压力CO2的壁温及传热特性由变物性、浮升力及离心力的耦合作用共同支配,变物性及浮升力影响的相对大小可用Buoyancy数定性表征,当Bo>8×10-7时,自然对流占主导作用,浮升力作用引起强烈的二次流效应,显著强化传热;在浮升力和离心力共同作用下,截面周向温度最低点出现在外下侧区域,且当浮升力作用占优时,底部区域的传热系数大于外侧,当离心力作用占优时,底部区域的传热系数小于外侧。基于本实验获取的2346个数据点,得出了计算Nu实验关联式,90%以上的实验值与拟合公式计算值偏差在±20%以内。

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超临界流体在螺旋管内的对流换热研究进展

超临界流体在螺旋管内的对流换热研究进展

超临界流体在螺旋管内的对流换热研究进展

格式：pdf

大小：530KB

页数： 11页

超临界流体在螺旋管内的传热技术在化工领域被广泛应用。由于其传热与流动机理的复杂性,使得目前这方面的研究相较于直管内的还很匮乏。综述了近几年来国内外学者关于超临界流体在螺旋管内对流换热的研究进展,包括以CO_2和H_2O等常见工质为主的数值模拟研究与试验研究。对数值模型及传热机理进行了分析比较,提出该研究的未来发展方向；总结了现有研究中的浮升力影响准则,并分析了质量流量、压力、热流量以及螺旋管结构参数对传热特性的影响机理。此外,对目前螺旋管内超临界流体的换热关联式进行了归纳总结。期望能对超临界流体在螺旋管内的特殊换热机理有更深入的理解,为今后的具体研究工作奠定理论基础。

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放大器自激自激

自激的检验 检查放大器是否出现自激振荡，可以把放大器输入端对地短路，用示波器(或交流毫伏表)接在放大器输出端进行观察，自激振荡的频率一般比较高或极低，而且频率随着放大器电路参数的不同而变化(甚至拨动一下放大器内部导线的位置，频率也会改变)。振荡波形一般是比较规则的，而且幅度也较大，往往会使三极管处于饱和或截止状态。 自激的消除 高频自激振荡主要是由于安装、布线不合理引起的。例如输入线和输出线靠得太近，产生正反馈作用。因此，安装时，元器件布置要紧凑、缩短连线的长度，或进行高频滤波或加入负反馈，以压低放大器对高频信号的放大倍数或移动高频信号的相位，从而抑制自激振荡。 低频自激振荡是由于放大器各级电路共用一个直流电源引起的。因为电源总有一定的内阻，特别是电池用得时间太长或稳压电源质量不高，使得电源内阻比较大时，则会引起输出级接电源处的电压波动，此电压波动通过电源供电回路作用到输入级接电源处，使得输入级输出电压相应变化，经数级放大后，波形更厉害，如此循环，就会造成振荡。最常用的消除方法是在放大器各级电路之间加入"电源去耦电路"，以消除级间电源波动的互相影响。

对流传热传热种类

对流传热沸腾传热 液体和高于其饱和温度的壁面接触时就会产生沸腾，此时，壁面向流体放热的现象称为沸腾传热。对液体加热时，在液体内部伴有由液相变成汽相而产生气泡的进程称为沸腾。 沸腾产生的方法：将加热壁面浸没在液体中，液体在壁面处受热沸腾，称为大容器沸腾。液体在管内流动时受热沸腾，称为管内沸腾。 对流传热冷凝传热 当饱和蒸气与低于饱和温度的壁面相接触时，蒸气将放出潜热，并冷凝成液体。 蒸汽冷凝的方式：膜状冷凝（film-type condensation）和滴状冷凝 (dropwise condensation)。 若冷凝液能润湿壁面并能形成一层完整的液滴，称膜状冷凝由于表面张力的作用，冷凝在壁面上形成许多液滴最终会形成膜状冷凝。

纳米热声机械振荡器中能量传输与转换机制的研究项目摘要

纳米机械振荡器（Nano Mechanical Oscillator）是纳米尺度电子机械系统中极具代表性的典型器件之一，它能够产生极高的运行频率,并拥有非凡的灵敏度。有别于现有的工作原理及激励方式，本项目将研究一种新概念型的纳米机械振荡器- - 纳米热声机械振荡器，系借助于纳米尺度管道外的加热结构对管内封装气体实施局部加热，利用封装气体与纳米尺度管道之间的热声效应（热声功转换），以激发封装气体稳定且高频的热声振荡并通过薄膜或其他装置输出相应的振荡力。并深入研究由该新技术引申出的基础流动、热学及能量转换问题，如纳米尺度管道内封装气体的基本的流动与传热现象，纳米尺度气体产生热声效应的基本规律。而探索纳米热声机械振荡器的工作性能是本项目研究的根本目的。明晰这种纳米热声机械振荡器的基础流动、热量传输及能量转换机制问题，可促成纳米机械振荡器领域的研究突破，从而将纳米尺度电子机械器件的研究不断推向深入。

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