魏文龙
,
杨晓宏
,
田瑞
,
高虹
,
杨胜男
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.03.010
为提高膜蒸馏传质过程效率,在新型热电制冷平板式膜蒸馏组件的基础上,对新型半导体冷腔的制冷性能进行分析,通过对具有不同旋向结构参数的热容腔数值模拟计算,获得2mm小空间膜热容腔近膜面处的流场和温度场,比较分析不同边界层涡量值和温度梯度,数值计算结果表明:具有开槽宽度3 mm,角度60.的分水盘的涡量值为0.088 (1/s),温度梯度0.02℃/mm,该结构削弱了膜面处边界层的温度极化和浓度极化,为研究提高膜蒸馏传质通量方法的物理机制奠定了基础.
关键词:
热电制冷
,
膜蒸馏
,
旋向结构参数
,
涡量
,
温度梯度
尹秀翠
,
邢世录
,
杨晓宏
,
杨胜男
,
田瑞
膜科学与技术
以新型气隙式膜蒸馏冷腔为研究对象,拟寻求合适的制冷源来代替大型、高耗能的制冷机.对新型空气隙膜组件与半导体制冷片的匹配理论进行了研究,并且做了耦合设计.实验采用空气强制对流散冷和循环水浴散热的方式,测试分析在特定条件下半导体冷端温度的变化规律,探求适合于空气隙膜蒸馏冷腔的片数及运行工况.研究结果表明,半导体制冷片不但响应时间迅速,而且长时间运行稳定性好.散热循环水浴流量对半导体冷端的温度影响很大.在风机风量600 m3/h,室温22℃,散热循环水浴流量700 L/h,水温20℃的条件下,输入电流I=20 A时,半导体冷端温度是8.86℃,制冷量是112.83W,在膜面积为0.010 4m2时,可以达到膜蒸馏冷腔所需的温度条件.可以作为优化新型气隙式膜组件冷腔的首选方案.
关键词:
空气隙膜蒸馏
,
半导体制冷
,
耦合设计
,
匹配理论
杨胜男
,
杨晓宏
,
田瑞
,
席魁
,
魏文龙
工程热物理学报
分析了膜蒸馏与热电制冷耦合关系,获得耦合的充要条件为热电制冷器应提供充足制冷量及较大温差.通过拟合温差和传质通量及冷端冷负荷分析,建立了热电制冷与膜蒸馏过程耦合的热量平衡方程及耦合特性参数方程,定义了耦合特性参数、耦合工况.理论分析表明,随着制冷温度的增大,膜蒸馏通量预测值的最大值先增大后减小,当制冷温度为279.65 K、热腔入口工质温度为362.15 K时取得最大值65.99 kg/(m2·h).本文为热电制冷膜蒸馏实验研究奠定了基础.
关键词:
膜蒸馏
,
热电制冷
,
耦合特性参数
,
传质通量
杨晓宏
,
田瑞
,
李思岩
,
杨胜男
膜科学与技术
膜蒸馏组件进行浓缩和提纯需提供冷、热温差,设计了采用半导体制冷的膜蒸馏组件冷腔,构成了一种新型的空气隙膜蒸馏组件.半导体组件冷腔热端采用肋片箱体式水冷散热,在一定流量下,测试了热电堆为3片、6片、8片及9片,电压为4～9 V时冷腔表面及热端散热水域温度等制冷性能.结果表明:当输入电压一定时,半导体片数越多,制冷表面温度越低,9片9V时,温度已达到零下,为-6.1℃；6片热电片,电压5～7 V时制冷表面温度可维持6.5～8.3℃,低于10℃,且消耗的功率较小,满足膜蒸馏所需冷端要求.实验工作为研究半导体制冷组件在太阳能膜蒸馏装置的工程应用奠定了一定基础.
关键词:
膜蒸馏
,
半导体制冷
,
制冷性能
杨胜男
,
杨素媛
,
张晓
,
吴琼
稀有金属材料与工程
利用INSTRON5985电子材料万能试验机和分离式Hopkinson压杆冲击加载装置对Ni-Ti形状记忆合金棒材进行准静态和动态力学性能研究,并通过XRD、OM、SEM等微观分析方法对不同状态下的微观组织结构进行分析.结果表明:Ni-Ti合金原始组织存在B2奥氏体相、B19’马氏体相、Ni4Ti3相,晶粒细小且呈等轴分布;准静态压缩和动态压缩均发生应力诱发马氏体相变,但动态压缩应力-应变曲线无屈服平台出现,存在应变率硬化效应;在一定的应变率范围内,随着应变率的提高,晶粒内部平行条纹状组织增多,应力诱发马氏体相变程度增大.
关键词:
Ni-Ti合金
,
应力诱发马氏体相变
,
高应变率
,
微观组织
吴琼
,
杨素媛
,
张晓
,
杨胜男
稀有金属
利用Gleeble-3500在变形温度为600～900℃,应变率为0.001～1 s-1下,对TiNiCr合金进行压缩,对真应力-应变曲线和压缩后试样的显微组织进行分析.结果表明:TiNiCr合金的真应力-应变曲线是由加工硬化效应和软化效应共同决定的,流变应力随温度的升高和应变率的减小而减小;在热压缩过程中,由于软化作用,引起加工硬化效应的位错逐渐消失,合金在不同变形条件下均出现了动态再结晶现象,再结晶机制是弓出形核;温度越高,应变率越低,TiNiCr合金动态再结晶趋势越明显,晶粒尺寸越大,软化机制越以动态再结晶为主;TiNiCr合金与传统非金属间化合物不同,只通过真应力-应变曲线不能推测其软化机制.
关键词:
TiNiCr合金
,
热变形
,
流变应力
,
再结晶
