陈宏霞
- 作品数：49 被引量：60H指数：5
- 供职机构：华北电力大学能源动力与机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术文化科学金属学及工艺更多>>
- 微结构导流作用强化单气泡沸腾的速度/压力场分析
- 2022年
- 相对于光滑表面,微柱结构表面可以显著强化核态沸腾,强化机理主要有增大换热面积、增大核化密度、减小气泡脱离直径等,对于微结构内部的导流强化作用鲜有深入研究。利用多相流体积分数三维模型,定义了微结构表面单气泡沸腾重要的几何、时间无量纲参数,通过对速度场和压力场的分析,讨论了沸腾过程中气泡、微柱与周围液体的相互作用。结果证明:微结构的间隙有利于液体的回流,在气泡底部的气液界面与基底之间建立的流动通道内导流作用明显,液体流速被显著提高,有效促进了气泡脱离,强化了单气泡换热。同时,微结构的导流作用促使在微柱结构底部及侧壁面产生了高压薄液膜;底部的薄液膜具有毛细引流能力,维持了气泡内部微柱根部的液相区域;侧壁面上的薄液膜取代了原来的干烧区域,传热面积增大,换热效率显著提高。
- 高翔王逸然关朝阳戈志华陈宏霞
- 关键词：数值模拟核态沸腾
- 时空调控微柱表面浸润性强化单气泡沸腾换热被引量：2
- 2021年
- 微结构耦合浸润性调控是目前强化核态沸腾换热的主要手段,针对水工质在单晶硅微柱表面的核态沸腾过程,采用CFD-VOF三维数值模拟方法,对比研究时间及空间分别调控表面浸润性对沸腾气泡动力学、相界面形变及传热性能的影响。结果表明:亲水性增强使得气泡界面曲率增大、合力增强,促使气泡的脱离;空间调控主要表现为增大气泡体积,时间调控则主要表现为优化气泡动力学过程,提高热流较大的生长阶段在整个气泡周期内的占比,从而强化换热;本实验工况下,空间梯度浸润表面以及在生长阶段提高壁面亲水性,均可大幅度提高单气泡沸腾换热性能,平均热流最大可提高42.7%;考虑微尺度下梯度浸润性加工难度,时间调控浸润性强化沸腾换热具有更好的发展前景。
- 陈宏霞李林涵王逸然郭宇翔刘霖
- 关键词：浸润性数值模拟核态沸腾气泡动力学
- 毛细结构分液式冷凝管
- 本发明属于强化传热技术领域，涉及一种毛细结构分液式冷凝管，其结构为在普通冷凝换热管中沿管长方向间隔串接2～5个壁面毛细结构段，集液腔包围壁面毛细结构段外侧并固接在普通冷凝换热管上，集液腔和壁面毛细结构段构成毛细强化结构组...
- 陈宏霞徐进良王伟
- 相分离概念调控水平管分层流流型被引量：3
- 2012年
- 冷凝传热广泛存在于各种冷凝器中,传统冷凝管内厚液膜将蒸汽与冷壁面隔开,是恶化冷凝传热的根本原因。提出采用非能动相分离概念,在冷凝管内设置柱状金属丝网,管壁与丝网之间形成环形间隙。液体在表面张力作用下被捕获到丝网内,气相在环隙内流动,使气液相分布与传热协同。为验证这一新颖学术思想,开展空气-水两相流实验,获得相分离概念调控水平管内分层流实验结果。发现当水平管内具有一定液位高度时,全部液体被捕获到网内流动,管壁完全被气相覆盖,实现'气托液'模式。水平管内液位较低时,部分液体被捕获至丝网内,气相与管壁接触面积增大。按以上相分离方法对分层流的调控,在发生冷凝传热时,预期可实现高强度冷凝传热。
- 陈宏霞徐进良李子衿谢剑邢峰
- 关键词：分层流冷凝传热
- 一种分液式螺旋管结构的冷凝器
- 本发明公开了属于换热、传热技术领域的一种分液螺旋管结构的冷凝器。在分液螺旋管结构的冷凝器的壳体内固定螺旋换热管，螺旋换热管外圆周上分布导液管，螺旋换热管上端为冷凝工质进口管，下端为冷凝工质出口管；壳体外圆周上端为冷却水出...
- 陈宏霞徐进良张伟
- 一种具有固定汽化核心的多孔壁面换热管及其制备方法
- 本发明公开了属于强化传热技术领域的一种具有固定汽化核心的多孔壁面换热管及其制备方法，该换热管由普通沸腾换热管、多孔壁面层及汽化核心空穴组成。其制备方法是首先制备汽化核心模板管，在模板管基底表面设计加工微柱结构，然后与普通...
- 陈宏霞徐进良
- 一种可以控制汽化核心的多孔沸腾表面制备方法
- 本发明公开了属于强化传热技术领域的一种可以控制汽化核心的多孔沸腾表面制备方法，该制备方法包括设计汽化核心模板，压覆金属微纳米颗粒顶层，共烧结‑脱模工艺，获得具有固定汽化核心的多孔沸腾传热表面；本发明解决沸腾表面汽化中心不...
- 陈宏霞徐进良
- 文献传递
- 一种壁面微结构耦合局部电极的沸腾换热表面
- 本发明公开了属于强化传热技术领域的一种壁面微结构耦合局部电极的沸腾换热表面。所述沸腾换热表面的换热基底具有微结构表面或粗糙表面，在粗糙表面间隔设有电极膜，或在微结构表面的微结构顶部设有电极膜；所述换热基底表面、电极膜表面...
- 陈宏霞肖红洋孙源刘霖
- 文献传递
- 微柱结构表面核态沸腾单气泡的数值模拟被引量：6
- 2019年
- 利用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)对三维均匀微柱结构表面单气泡核态沸腾过程进行数值模拟研究,使用VOF模型(volume of fluid model,VOF)在界面网格追踪加密的条件下精确捕捉气液界面,同时考虑气液界面和微层处的蒸发,准确获得三维微柱表面单气泡核态沸腾过程中的气泡动力学、温度演化和蒸发换热性能。结果表明,气泡脱离时间为1.79ms,体现了微柱结构促进气泡脱离的强化作用。通过气泡横向和纵向直径的变化准确表征了气泡在脱离过程中的变形过程,并模拟得到该过程流场热边界层及壁面温度的演变规律。同时,通过微层蒸发和气液交界面蒸发功率随时间变化的监测,指出气泡生长过程微层蒸发量占总蒸发量的52%;t=0.95ms后微层蒸发消失,气液界面蒸发维持相对稳定值(0.1~0.2W)直至气泡脱离。蒸发换热特性耦合气泡与壁面接触情况随时间的变化,揭示了单气泡核态沸腾过程蒸发换热机理的阶段性特征及时间分区,为在核态沸腾单个气泡生长脱离过程中更准确划分时间阶段、建立沸腾换热模型奠定基础,提供了参考。
- 陈宏霞孙源肖红洋刘霖
- 关键词：数值模拟核态沸腾气泡动力学换热机理
- T型微小通道内两相流分流与分离调控研究进展被引量：5
- 2019年
- T型通道内的两相流流动和传递过程广泛存在于石油化工、生物制药、电子冷却等领域,而伴随社会进一步微型化、精细化的需求,微小尺度下T型通道内的流动过程及界面受力分析研究的重要性逐渐凸显。尺度的减小使得流动过程中主导作用力由重力等体积力转变为毛细力等表面力,界面运动及相作用机理也随之发生变化;同时,在微尺度下,等径与非等径T型微通道使得两相流流动呈现相分流和相分离两种具有本质区别的流动规律。从小尺度、微尺度和跨尺度三个方面对T型微小通道内两相流分流与分离的研究进展进行整理和分析。目前,等径微通道中相分流的研究多以实验为主,探索各种因素对两相分流特性的影响,诸如入口流型、表观速度、表面张力等;而真正针对非等径微通道内实现相分离的研究较少,且仅限于关注实现两相完全分离的条件及分离性能。鉴于微尺度尤其是非等径跨尺度T型微通道内相分离界面运动复杂、界面受力难于测量等原因,直至如今,相分离过程中的界面受力分析、分离机理以及相分布的主动调控仍是阻挡多孔结构在多相工质中高效利用的关键科学问题;急需实验与数值相耦合的机理研究,最终实现简单多孔结构在实际多相流场合中的广泛应用。
- 陈宏霞宫逸飞丁兴起
- 关键词：气液两相流等径
