摘要:高热流密度微器件的散热问题已成为迫切需要解决的问题,微通道内的沸腾传热是消除微器件高热负荷的有效方法之一。将图像技术与机器学习技术相结合,为微通道内流型与传热识别提供了一种新方法,利用纹理特征的支持向量机方法成功实现流型识别。为探究微器件内气泡动力学行为与流型,将图像特征与机器学习算法相结合,应用于沸腾流型识别,建立了流型演变与沸腾传热之间的关系,揭示了沸腾传热的机理。
摘要:针对高热流密度电子散热需求,提出了一种采用脉动热管(PHP)进行CPU散热的散热装置。通过分析PHP的壁面温度分布和蒸发器与冷凝器的分布,分析了散热器的传热性能和表面温度分布。实验结果表明:风速的变化对PHP散热器的运行有明显的影响,PHP散热器表面温度分布非常均匀,尤其有利于CPU的散热;PHP的传热性能较好,最小平均热阻为0.19k/W。此外,当温度达到120℃左右时,没有出现干涸现象,表明脉动热管具有很高的传热极限。
位于中欧的Pannonian盆地是地热能剥削的最有希望的地区之一。盆地的特征是有利的地热条件,包括高地热梯度和明显的热流密度。这些特征使盆地成为地热能生产的理想选择(Dövényi&Horváth,1988;Kovács等,2007)。盆地的地质历史是由复杂的构造相互作用和沉积过程塑造的。这一历史导致了广泛的沉积沉积物,主要是砂岩,粘土和泥浆。这些地层,尤其是Dunántúl组(DG)中的地层,以其孔隙率和渗透性而闻名。这些属性增强了其对地热能生产的适用性(Horváth等,2015;Nádor等,2020)。
摘要:质量注入热防护是一种高效、主动的热防护技术,它通过向流场中注入储存的冷却剂来冷却结构,冷却剂在吸收热量的同时,还对流场结构产生影响,起到隔热作用。质量注入方法可用于高热流密度、长时间飞行的工况,是高超声速飞行器最有潜力的冷却技术之一。蒸发、薄膜冷却和对冲喷射是高超声速飞行器热防护的典型质量注入技术。本文介绍了3种典型的质量注入技术的冷却机理,比较了3种技术的注入方式、流场特点和冷却效率,分析了3种技术在飞行器上应用的不足,并针对每种不足推荐了几种质量注入技术的组合方案。最后,对质量注入技术的进一步发展提出了3点展望。未来应重点发展大体积注入热防护技术的流体-热-结构耦合方法、注入结构设计与优化以及热防护系统效能评估等。
巷道隔热喷射混凝土(TIG)是矿井区域热灾害防治的有效方法,矿井TIG材料的研发是隔热技术的基础,但一些传统和先进的隔热材料并不适用于深井高地应力、高地温、潮湿的矿井。本文研发了一种粉煤灰-无机矿物TIG材料,并将其应用于高地温巷道数值模拟,分析了TIG层的隔热效果,讨论了TIG围岩温度场特征。研究结果表明:(1)TIG层对巷道放热和围岩温度场稳定性有显著影响;(2)有无TIG层,巷道初始温度扰动时间、温度扰动范围及降温速率均不同; (3) TIG巷道开始通风后,热流密度趋于一致,温度扰动结束,且无量纲温度与无量纲半径呈指数关系;(4) 温度下降特征随围岩径向位置不同而变化。研究结果对热害防治、温度预测及通风网络调整提供了一定的参考。
摘要:质量注入热防护是一种高效、主动的热防护技术,它通过向流场中注入储存的冷却剂来冷却结构,冷却剂在吸收热量的同时,还对流场结构产生影响,起到隔热作用。质量注入方式可用于高热流密度、长时间飞行的工况,是高超声速飞行器最有潜力的冷却技术之一。蒸发、薄膜冷却和对冲喷射是高超声速飞行器热防护的典型质量注入技术。本文介绍了3种典型的质量注入技术的冷却机理,比较了3种技术的注入方式、流场特点和冷却效率,分析了3种技术在飞行器上应用的不足,并针对每种不足推荐了几种质量注入技术的组合方案。最后,对质量注入技术的进一步发展提出了3点展望。未来应发展大体积注入热防护技术的流体-热-结构耦合方法、注入结构设计与优化以及热防护系统效能评估等。
摘要 沸腾传热是液体的显热传递和汽化引起的潜热传递的结合。为了研究沸腾中的显热传递,液-气多相流中液体的温度测量必须发挥重要作用。尽管已经提出了几种用于沸腾现象温度测量的光学方法,但由于许多沸腾气泡对照明和观察的干扰,直接测量相对较高热流密度下的沸腾温度场具有挑战性。本研究提出了一种新颖的温度测量方法,利用密闭空间、两块透明板之间的夹层空间和双色激光诱导荧光温度测量来测量多个沸腾气泡周围的液体温度分布。密闭空间限制了流体运动,使得可以照亮和观察几乎整个感兴趣的区域。两种荧光染料的强度比显示了局部和时间温度,而无需任何物理探针的侵入。我们成功地观察到了过热液体从传热表面的清除,证明了该方法的实用性。利用该方法从实验数据中提取出的多个位置的温度时间变化与沸腾气泡的行为相一致,并对该方法尚待解决的问题进行了讨论。
摘要。这篇科学文章深入回顾了可再生能源的最新进展,探讨了它们在应对全球能源挑战方面的重要性。本文涵盖了各种类型的可再生能源,包括太阳能、风能、水电、地热能和生物质能,强调技术发展、效率改进和环境考虑。此外,本文还讨论了全球可再生能源采用的现状及其对减少碳排放的潜在影响。该分析整合了最近的研究和研究论文的结果,全面概述了可再生能源技术的当前格局。1. 简介 21 世纪人们越来越认识到传统能源的局限性和环境影响。化石燃料的开采、燃烧和利用不仅对全球变暖产生了重大影响,而且还导致了地缘政治紧张和资源枯竭 [1, 2]。在这种背景下,可再生能源已成为一种有前途的替代品,利用自然元素取之不尽的力量来满足世界日益增长的能源需求。受环保要求和能源安全需求的推动,全球各国政府、行业和研究机构加大了探索和提升可再生能源技术潜力的力度。对可持续能源解决方案的追求推动了太阳能 [3, 4]、风能 [5]、水电 [6-10]、地热 [11-13] 和生物质能 [14-20] 技术的发展。这些进步不仅有望带来更清洁的能源,还为各国带来了经济机会和能源独立性。可再生能源在全球和单个国家范围内的能源潜力是当前能源消耗水平的许多倍,因此可以将其视为一种可能的能源生产来源。众所周知,人类发展的先决条件表明,需要对已在管理的可再生能源进行广泛研究,这既是因为石油、天然气和煤炭产量不可避免地增加,成本也随之增加,也因为环境原因(二氧化碳排放和经济政策对环境的其他有害影响)。通常来说,可再生能源的使用不会对环境产生严重的负面影响;在大多数情况下,它们都是环保且广泛可用的能源。可再生能源的严重缺点限制了其广泛使用,包括能量流密度低、随时间变化大,因此需要大量成本来购买用于收集、积累和转换能源的设备 [21]。例如,晴天中午太阳辐射在地球表面的通量密度仅为 1 kW/m 2 左右,其年平均值为考虑到季节和天气波动,对于地球上阳光最充足的地区,热流密度不超过 250 W/m 2 [22]。风流的平均比能量密度通常也不超过几百 W/m 2 ,风速为 10 m/s 时,比能量密度约为 500 W/m 2 。速度为 1 m/s 的水流的能量密度也只有 500 W/m 2 左右。为了进行比较,我们指出,现代蒸汽锅炉炉壁上的热流密度达到几百 kW/m 2 。
摘要:随着数据中心和信息技术设备的不断发展,数据中心能耗不断增加,我国数据中心能耗已占到全社会用电量的4%,而数据中心冷却系统占数据中心能耗的30~50%。同时,随着新型高能耗芯片的发展,传统的冷却方式已经不能满足IT设备冷却的要求,因此如何降低数据中心能耗,特别是冷却系统能耗,满足高热流密度数据中心的冷却要求成为数据中心领域的研究重点。为了解决数据中心冷却系统的高能耗和高热流密度的需求,浸没式冷却技术应运而生,本文主要对数据中心浸没式冷却技术的研究,及其使用现状进行介绍和说明,对比单相浸没式冷却技术和双相浸没式冷却技术的冷却原理,对其发展现状和使用前景进行阐述,同时对数据中心浸没式冷却系统的余热利用进行探索,为读者提供广泛的数据中心冷却系统知识。同时,对数据中心浸没式冷却系统中余热的利用进行探讨,为读者提供广泛而详尽的数据中心浸没式冷却技术背景知识。
通过对1:15比例隧道火灾试验数据的分析,研究了采用纵向通风方式的隧道中多车辆间的火灾蔓延特性。在此基础上,提出了一种简单的多火源隧道气体温度理论模型,并用于试验数据的分析。结果表明,对于位于火灾下游相同距离的物体(木桩),火灾沿隧道蔓延的速度越来越快。通过模型和全尺寸隧道火灾试验对多火源简化温度模型进行了验证。进一步利用该模型预测了火灾蔓延至第二和第三个物体的临界条件。与试验数据的对比表明,平均过热温度465 K(或等效入射热流密度18.7 kW/m 2 )可作为火灾蔓延的判据,并通过其他模型试验和全尺寸试验进一步验证了这一点。结果表明,临界火灾蔓延距离随热释放速率的增加而单调增加,随隧道周长的增加而减小。对于热释放速率相等的多火源,随着前两个火源间距的增加,第二个火源到第三个火源的临界火蔓延距离减小,但第一个火源到第三个火源的总火蔓延距离增大;如果下游火源处的总热释放速率大于前一个火源处的总热释放速率,临界火蔓延距离变大。