杜王芳
- 作品数：28 被引量：53H指数：5
- 供职机构：中国科学院力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院国防科技创新基金更多>>
- 相关领域：理学动力工程及工程热物理航空宇航科学技术一般工业技术更多>>
- 快速减压条件下液滴热动力学行为的实验研究被引量：11
- 2012年
- 实验研究了快速降压过程中悬挂单水滴闪蒸/冻结过程,得到了典型条件下液滴闪蒸/冻结过程的热动力学特征,并基于实验观测结果,探讨了不凝气体对液滴闪蒸/冻结热动力学过程的影响。实验发现,起始冻结时的液滴过冷度近似为常数,而再辉温度对应于终态蒸汽分压所确定的气固相变平衡温度。这些结果有助于正确预言高真空环境中的液滴闪蒸/冻结特征。
- 杜王芳赵建福李凯
- 关键词：液滴闪蒸
- 安装方位对电解电池性能影响的实验研究被引量：2
- 2013年
- 本文采用缩比的可视化SPE电解电池模型,研究了安装方位对电解电池阴极流道内气液两相流型及其电性能的影响。研究结果表明:电解电池处于不同安装方位时,流道内的气液两相分布状况有明显不同,但其电性能变化不大;电解电流的增大会导致阴极流道内气相聚集成长条状气团,但电性能并不显现任何的方位相关性。因此,实验所研究的SPE电解电池在相应运控参数范围内可以实现电性能的重力无关。
- 彭超赵建福杜王芳李晶
- 关键词：气液两相流电性能
- 深冷环路热管瞬态数值仿真研究被引量：1
- 2018年
- 针对深冷环路热管运行性能预测需求,基于组件内部工质分布、热力状态变化及流动传热特性,构建了具有辅回路的深冷环路热管瞬态数值模型,仿真分析了深冷环路热管在固定辅热载荷作用下的传热特性变化规律,对比实验结果验证了模型的可行性,得到了深冷环路热管稳态工作性能曲线和系统内部工质分布状态、热力学状态变化路径及系统压降等,指出文献关于液相回路必须具备足够过冷度的第三使役条件应正确表述为液相回路不能过热,即气、液两相共存的饱和状态同样满足第三使役条件的要求,并且更有利于系统的稳定运行。
- 何发龙杜王芳赵建福陈跃勇何江张红星何江
- 关键词：数值仿真传热性能
- 上中国空间站“烧开水”,揭示沸腾现象中的重力作用机理
- 2022年
- 烧开水是一种常见的沸腾现象,平凡之中包含着深刻而复杂的科学奥秘,对沸腾传热规律的认识支撑了以蒸汽机为标志的第一次工业革命及后续诸多工业和工程应用。沸腾过程由于相变潜热的释放具有极大的热传递能力,特别有利于热控系统的轻量化设计,对航天相关技术的发展具有重要的应用价值。沸腾现象中气、液两相介质密度的巨大差异,导致在地面常重力环境中沸腾特征往往由重力主导。航天任务所遇到的不同重力环境,对沸腾过程中的重力效应及其变化规律的研究提出了迫切需求。变重力沸腾项目是中国空间站实验舱I首批科学实验任务之一,拟针对池沸腾传热与气泡热动力学行为的重力标度规律开展研究,即利用实验舱I变重力科学实验柜提供的长时间稳定的不同重力条件,研究沸腾过程中的气泡热动力学行为及传热特性,揭示重力对沸腾现象的影响机理,构建重力标度规律,深化对沸腾传热规律的认识,支撑人类对太空奥秘的不断探索。
- 杜王芳刘鹏刘鹏李响赵建福叶芳李响蒋文静李志刚
- 关键词：传热气泡动力学
- 可精准实现气泡激发及监测的集成式加热装置的制备方法
- 本发明实施例公开了一种可精准实现气泡激发及监测的集成式加热装置及制备方法，包括叠层设置的激发加热组件与稳定加热组件，以及设置于所述激发加热组件与所述稳定加热组件之间的温度探测结构；其中，所述激发加热组件中背离所述稳定加热...
- 赵建福杜王芳刘鹏何发龙
- 微重力条件下部分充液贮箱气液界面波动特性的数值模拟被引量：1
- 2022年
- 微重力环境中部分充液贮箱内气液界面和气、液两相介质在残余重力或加速度干扰下的运动特征是先进空间流体管理技术的基础.本文针对空间贮箱常用构型和实际尺寸,基于邦德数相似准则设计了3个缩比模型,数值模拟了原型贮箱和缩比模型中加速度变化引起的贮箱内气液两相流动及气液界面上界面波的传播.数值模拟结果验证了原型和模型间的运动相似性,发现在满足邦德数相似准则的前提下,系统还近似满足韦伯数相似准则,或等价地,近似满足弗劳德数相似准则.此外,数值模拟结果也表明原型和模型间的运动存在细微偏差,这主要源于黏性耗散作用的差异.由韦伯数相似准则可知,缩比加大,贮箱尺寸减小,重力突变后由表面张力释放出来的驱动力增强,相同韦伯数下流动速度增大,黏性耗散作用随之增强,本文的数值模拟结果证实了该结论.相关结果可以用于指导空间贮箱流体管理技术的地面模拟试验的方案设计等.
- 魏列杜王芳赵建福赵建福
- 关键词：微重力界面波
- 小管径管翅式换热器气压胀接成形机理研究
- 2023年
- 管翅式换热器是制冷行业中最常用的换热器形式,其换热管的胀接性能决定了换热器的传热性能.本文提出了管翅式换热器的三维流−固耦合模型,采用单向流固耦合瞬态数值模拟方法,对小管径管翅式换热器的流体和固体域的流动和变形特征开展了数值研究.计算结果表明:根据换热管和翅片的胀接成形要求和胀后管径要求,气压胀接压力的合理范围为P=12.5 MPa,与理论公式推导值一致.根据管翅应力随时间变化的规律可知,换热管接头处应力远大于其屈服极限66 MPa,翅片接头处应力刚好略大于其屈服极限132 MPa,满足胀接成形要求.胀后的换热管直径随着压力的增加其管径增大,换热管的径向位移在水平方向较小,垂直方向较大,其最大和最小位移差约为0.03 mm.探究了管翅间残余接触压力随胀接压力的变化,残余接触压力随胀接压力的变化可分为三个阶段.结果表明当胀接压力使得翅片内孔发生屈服后,继续增大胀接压力会导致胀接不完全.最后研究了保压时间的影响,结果表明保压时间的增加对胀接效果并没有明显影响.相关结果可为工程实际中小管径管翅式换热器气压胀接工艺提供理论指导.
- 郑智跃蒋占四丁泽良杜王芳杜王芳陈雪
- 关键词：流固耦合
- 微重力单气泡沸腾实验研究
- 2023年
- 基于SJ-10返回式科学实验卫星单气泡沸腾(SOBER-SJ10)实验装置正交双CCD观测系统特征,开发了基于双目视觉算法的图像分析方法,对空间微重力环境单气泡沸腾实验模式下气泡生长过程进行了定量分析。基于加热面局部温度测点数据,分析了微重力单气泡生长过程中底部温度和热流密度的演化特征。微重力条件下,气泡底部接触线区域维持了高效的相变换热,通过底部接触线区域的蒸发-顶部气液界面的冷凝维持了微重力单气泡沸腾传热。图像与科学数据分析结果,包括微重力条件下单个气泡生长过程中气泡形态演化特征与生长气泡底部局部传热等数据,不仅揭示了微重力沸腾传热性能得以维持的细观机制,也为进一步发展沸腾气泡模型提供了可资校验的实测数据。
- 刘鹏杜王芳杜王芳李会雄
- 关键词：微重力热流密度
- 基于遗传算法的SOBER-SJ10池沸腾传热研究被引量：1
- 2021年
- 基于遗传算法构建了沸腾过程中加热固壁一维瞬态导热反问题计算方法,采用具有精确解的半无限瞬态导热问题构造了一个校核算例,验证了该算法具有较高的准确度和抗干扰能力,能够准确反演计算沸腾传热瞬态热流密度。基于该算法分析了SOBER-SJ10地面和空间实验中沸腾传热特性,结果表明微重力环境中单相传热被严重抑制,热流密度远小于地面数值;不同重力条件下核态沸腾传热曲线落在同一位置,显示出低热流密度时核态沸腾传热具有某种重力无关特征;但微重力条件下核态沸腾曲线起始于远低于地面的热流密度,同时在远比地面小的热流密度值时达到临界热流状态,并转变为过渡沸腾模式。
- 刘鹏杜王芳杜王芳赵建福吴克
- 关键词：池沸腾微重力遗传算法热流密度
- 重力跳变引起的贮箱内气液界面波传播规律
- 2023年
- 随着航天技术的进步,航天任务复杂性的不断提高,对液体火箭发动机多次关机重启的要求日益普遍,相应地对推进剂管理系统的要求也越来越严格。关机滑行期间,贮箱内重力水平减弱,毛细力开始成为主导作用力,液体推进剂在毛细力的作用下可能脱离排液口,使得供给发动机的推进剂夹气,导致点火失败。为了确保发动机在经历自由滑行后能顺利重启,就必须考虑贮箱内气液界面如何响应重力和加速度水平改变的问题。针对常用构型和尺寸的空间贮箱,数值模拟了不同Bo数下气液界面波的传播,研究了不同Bo数下界面波传播的机制,发现了贮箱内界面波的传播速度随着Bo数的增加而增大,并得到Bo数从1~5000范围内描述界面波传播规律的Fr数与Bo数之间的标度关系。
- 魏列杜王芳薛子扬何发龙李凯李凯
- 关键词：标度律
