近临界混合流体热质传递中的热物理现象及相互作用机理研究
批准号:
51376128
项目类别:
面上项目
资助金额:
105.0 万元
负责人:
张鹏
依托单位:
学科分类:
E0603.传热传质学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
李素铃、龙志强、肖鑫、贾洪伟、程远、朱华
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
对近临界混合流体的活塞效应、Soret效应及相分离现象和其相互作用机理的研究对深入理解近临界混合流体的热质传递现象和机理及其进一步应用都具有重要的意义。本研究将从工程热物理、统计物理及制冷与低温工程等交叉学科的角度出发,结合实验研究、理论分析和数值计算,对小型密闭腔体中的近临界氮氩混合流体的活塞效应进行详细的研究,结合激光干涉可视化测量获得近临界混合流体活塞效应的热物理特征;通过对组分浓度分布的测量获得对近临界混合流体Soret效应的描述,并结合数值计算分析得出活塞效应和Soret效应的相互作用机理;通过激光干涉可视化测量对近临界混合流体的相分离现象和自然对流现象进行实验研究,综合考虑活塞效应和Soret效应的影响对相分离现象和自然对流现象进行理论分析和数值计算。通过本研究可进一步深化对近临界混合流体热质传递现象和机理的认识,为其应用提供基础数据;同时也可促进工程热物理学科同其他学科的交叉
英文摘要
It is very important to investigate the piston effect, Soret effect and decompsition phenomenon and their interaction mechanisms to reach a deep understanding of the heat and mass transport mechanisms of near-critical mixture fluid and to widen its application. From the interdisciplines of the engineering thermophysics, stastical physics and refrigeration and cryogenics, with the aid of the experimental investigation, theoretical and numerical analyses, the laser holographic interferemeter will be used to detect the piston effect of the near-critical N2-Ar mixture fluid in a small-scale experimental cell. By measuring the fluid concentration of the near-critical N2-Ar mixture fluid, the Soret effect can be characterized experimentally and the interaction mechanism between the piston effect and Soret effect can be understood from the numerical analysis; the decomposition phenomenon and natural convection of the near-critical N2-Ar mixture fluid can be experimentally investigated by using the laser holographic interferemeter and theoretically by using numerical analysis. The research results can be very instructive to deepen the understanding of the heat and mass transport phenomena and mechanisms of the near-critical mixture fluid and can provide fundamental data for its further application; furthermore, it can add the new knowledge to the discipline of the engineering thermophysics.
对近临界混合流体的活塞效应、Soret效应和Dufour效应及其相互作用机理的研究对深入理解近临界混合流体的热质传递现象和机理及其进一步应用都具有重要的意义。本研究从传热传质及制冷与低温工程等交叉学科的角度出发,结合实验研究、理论分析和数值计算,对近临界混合流体的热质传递现象和机理进行了深入研究。针对超临界混合流体体系建立了完整的数学物理模型,在完整考虑了各种热质传递作用的基础上推导出了热物理过程和现象的控制方程组,在一维至三维的空间中进行了理论分析和数值计算,获得了在不同时间尺度上活塞效应、Soret效应和Dufour效应的特征和作用机理。针对完整三维空间中的超临界氮氩混合流体的自然对流在考虑活塞效应、Soret效应和Dufour效应相互作用的基础上,发现在自然对流发展阶段混合流体中存在特有的Soret效应和Dufour效应,并具有促进流动和增强换热的效果。对在重力作用下的超临界混合流体的自然对流采用激光全息干涉法进行了可视化实验研究。观察到了超临界混合流体活塞效应的存在,并通过将实验结果与在相同无量纲对比温度下得到的纯氮的实验结果对比得到了Dufour效应的实际作用效果,证实了Soret效应的存在。针对处于密闭空间内超临界混合流体的自然对流,通过实验和理论分析发现了超临界混合流体自然对流中的回折现象和过渡分叉现象。此外针对超临界混合流体的应用拓展,将其应用到低温超导磁体的冷却应用之中,对超临界混合流体的降温过程和低温热管的超临界启动过程进行了研究;并通过实验研究了混合工质气液相变条件下低温热管的传热特性,为提升低温热管的工作性能提供了指导和借鉴。通过本研究进一步深化了对近临界混合流体热质传递现象和机理的认识,为其应用提供了相关的基础数据和指导。本项目共发表SCI收录论文16篇,EI收录论文19篇,项目负责人在重要国际会议上作特邀报告2次,申请发明专利2项,毕业博士生2人,1人获得2016年上海市优秀博士学位论文,毕业硕士生2人,项目负责人担任国际期刊Energy编委和国际制冷学会A2委员会副主席。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Natural convection heat transfer of supercritical binary fluid in a long closed vertical cylinder
超临界二元流体在长封闭立式圆筒内的自然对流传热
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.09.034
发表时间:2015
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer
影响因子:5.2
作者:Long Z. Q.;Zhang P.;Shen B.
通讯作者:Shen B.
Evolution of flow patterns and the associated heat and mass transfer characteristics during flow boiling in mini-/micro-channels
微型/微通道中流动沸腾过程中流动模式的演变以及相关的传热传质特性
DOI:10.1016/j.cej.2016.08.034
发表时间:2016-12
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Zhang P.;Jia H. W.
通讯作者:Jia H. W.
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.03.024
发表时间:2017-07
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer
影响因子:5.2
作者:P. Zhang;X. Shi
通讯作者:P. Zhang;X. Shi
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2014.09.022
发表时间:2015-09
期刊:Applied Thermal Engineering
影响因子:6.4
作者:Jia H.W.;Zhang P.;Fu X.;Jiang S.C.
通讯作者:Jiang S.C.
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.11.078
发表时间:2014-04
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer
影响因子:5.2
作者:Zhang P.;Jiang Y.Y.
通讯作者:Jiang Y.Y.
CO2+TBAB水合物浆体热流体机理与蓄释冷特性研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2025
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
III-V/Si/TMP复合结构光电催化还原CO2的研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:40万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
Cav3.2调控Cdk5激酶活性的机制及其对AD突触和认知功能的影响
- 批准号:52111530187
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:30万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
基于多孔纳米鱼骨芯片的外泌体高精准分离分析用于颅脑损伤快速诊断
- 批准号:22004084
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2020
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
双金属纳米复合结构催化甲烷二氧化碳重整反应的吸附热力学研究
- 批准号:51972210
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
SLIPS表面滴状冷凝传热现象和机理研究
- 批准号:51976117
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
基于叠层纳米结构光电极自驱动聚光光催化的太阳能氢溴液流电池的研究
- 批准号:51672174
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
过冷解除法制备水合物浆体中的热物理现象和机理研究
- 批准号:51676122
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
海上大型风机整体安装柔性对接与阻尼控制研究
- 批准号:51205249
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
新型Cu2ZnSnS4复合薄膜电极可见光催化还原CO2的研究
- 批准号:51172142
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


