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關(guān)注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時間:2021-10-21
高溫氣體的視頻教程
氣液固三相傳熱分析計算(翅片管道在內(nèi)部液體和外部氣體作用下的溫度分布)
帶有翅片的管道在內(nèi)部低溫液體和外部高溫氣體作用下的溫度分布情況; 學(xué)習(xí)三相傳熱模型處理要求; Meshing網(wǎng)格劃分與調(diào)整方法; Fluent傳熱問題通用設(shè)置方法;
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高溫氣體的實例教程
為進一步推動高溫氣體動力學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科融合和交叉、促進實驗室開拓發(fā)展,8月31日LHD赴中科院大連化物所與分子反應(yīng)動力學(xué)國家重點實驗室(MRD)開展學(xué)術(shù)討論。力學(xué)所黨委書記劉桂菊、學(xué)術(shù)委員會副主任姜宗林、LHD主任張新宇,大化所化學(xué)動力學(xué)研究中心主任楊學(xué)明院士、MRD主任張東輝院士等來自力學(xué)所和大化所的30余人參加討論會。會議由楊學(xué)明主持。
劉桂菊在致辭中表示,大化所、力學(xué)所各具風格和特點,相互學(xué)習(xí)和交流將可能產(chǎn)生重要的思想火花,促進合作的開展,LHD高度重視此次活動,針對預(yù)先溝通的四個主要問題準備研討內(nèi)容主題,希望兩個國家重點實驗室進一步落實合作的切入點以及具體內(nèi)容。
楊學(xué)明在致辭中向參會人員表示熱烈的歡迎,認為分子反應(yīng)動力學(xué)和高溫氣體動力學(xué)關(guān)系到各自研究領(lǐng)域的下一步發(fā)展趨勢,期望通過交流找到學(xué)科交叉的具體合作點。
張新宇、楊學(xué)明分別介紹了LHD、化學(xué)動力學(xué)研究中心及MRD的總體情況和研究特點。本次會議共做8個專題學(xué)術(shù)報告,分別涉及化學(xué)動力學(xué)理論、高溫氣體動力學(xué)以及燃燒反應(yīng)、大連相干光源、超聲速燃燒和光學(xué)測量、交叉分子束、激波管化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)速率計算、高超風洞和稀薄氣體風洞等多個方面,與會成員展開熱烈討論。
會議雙方經(jīng)過細致討論,決定成立工作組,在飛行器表面反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)速率測量、風洞實驗中的光譜學(xué)和質(zhì)譜學(xué)、交叉分子束動力學(xué)和重大科研平臺建設(shè)等方面開展合作。
展開 作品名稱:電池系統(tǒng)熱失控多物理場建模及高溫氣體疏導(dǎo)措施研究
作者:重慶大學(xué) | 張高陽
關(guān)鍵詞:電池熱失控機理,熱失控產(chǎn)氣速率計算,氣體爆炸極限,電池系統(tǒng)泄壓閥
作者說
利用Ansys SpaceClaim可以快速對電池包STP模型進行前處理,該軟件的操作流程比較清晰適合初學(xué)者進行三維數(shù)模設(shè)計,并且其共享拓撲和抽取流體的功能也十分好用,與Fluent Meshing相配合能夠快速劃分流體網(wǎng)格。另外,F(xiàn)luent提供的UDF功能也給使用者提供了二次開發(fā)的接口,能夠自定義模型的物理反應(yīng)過程,從而解決工程中出現(xiàn)的新問題。
目前,100Ah以上的三元鋰電池在電動汽車上得到了廣泛應(yīng)用,而大容量三元鋰離電池發(fā)生熱失控后可能會誘發(fā)更為嚴重的火災(zāi)事故。為此本案例針對117Ah三元鋰方形電池,在Fluent中使用UDF/UDS定義了SEI膜分解、負極與電解液反應(yīng)、正極分解反應(yīng)、電解質(zhì)分解等過程,并利用T2之后溫度與溫升速率的函數(shù)關(guān)系得到內(nèi)短路產(chǎn)熱的表達式。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合AEC實驗數(shù)據(jù)擬合得到產(chǎn)熱/產(chǎn)氣速率方程,構(gòu)建了CTP電池系統(tǒng)熱失控多物理場仿真模型,揭示了熱量的傳播與氣體擴散規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在Pack尾部布置3個50mm泄壓閥時,系統(tǒng)內(nèi)部的可燃氣體濃度能夠在17.3s內(nèi)降至爆炸下限(LEL)以下,從而降低爆炸風險。
挑戰(zhàn)/需求
作者所在機構(gòu)希望通過仿真工具建立高精度的電池熱失控產(chǎn)熱和產(chǎn)氣模型,并在此基礎(chǔ)上模擬CTP電池系統(tǒng)中單顆電池熱失控引起的熱量傳播與氣體擴散過程,以此評估隔熱設(shè)計的合理性并優(yōu)化系統(tǒng)泄壓閥的布局與數(shù)量。
展開 近日,高溫氣體動力學(xué)國家重點實驗室(以下簡稱LHD)2018年度學(xué)術(shù)年會暨學(xué)術(shù)委員會會議在力學(xué)所小禮堂順利召開,劉寶鏞院士、俞鴻儒院士、吳承康院士、胡文瑞院士、普林斯頓大學(xué)琚詒光教授、名古屋大學(xué)Sasoh教授、名古屋大學(xué)張紹良教授、東京工業(yè)大學(xué)肖鋒教授、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)楊基明教授、清華大學(xué)符松教授、酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地薛輝工程師,力學(xué)所黨委書記劉桂菊、各科研和管理部門負責人、LHD全體職工和研究生共計140余人出席了會議。會議開幕式由孫泉華研究員主持。
會上,實驗室主任張新宇作題為《抓住機遇、迎接挑戰(zhàn),開創(chuàng)實驗室發(fā)展新局面》的報告,從定位與研究方向、科研任務(wù)、科研進展、成果產(chǎn)出、日常工作、發(fā)展規(guī)劃和下一步工作重點等方面總結(jié)了實驗室的各項工作。
學(xué)術(shù)報告會階段,各位委員重點針對戰(zhàn)略定位、科研選題、基礎(chǔ)研究、工程實踐、人才隊伍建設(shè)、學(xué)術(shù)交流、國家重點實驗室評估等方面提出了很多建設(shè)性的意見,為實驗室的長遠發(fā)展提供了參考思路。
會議還邀請了Sasoh教授、符松教授、肖鋒教授、李森研究員、李進平高工、張陳安高工分別報告了最新的研究內(nèi)容,涵蓋了激波/氣泡相互作用、高超聲速飛行湍流與轉(zhuǎn)捩、強間斷流動/復(fù)雜結(jié)構(gòu)相互作用、潔凈燃燒、高焓激波風洞氣動熱測量、寬域飛行器與飛行實驗等,與會者針對各個報告展開了熱烈討論。
劉桂菊在會上發(fā)表講話。她首先感謝各位學(xué)術(shù)委員和嘉賓對LHD實驗室長久以來的關(guān)注和支持,肯定了LHD實驗室一年來的工作以及在“科技報國、甘于奉獻、勇于創(chuàng)新”方面的努力與成效,并對實驗室在“老陣地、新站位”、聯(lián)合實驗室建設(shè)、人才隊伍建設(shè)、科研項目構(gòu)成、實驗室評估方面提出了具體的要求。
年會現(xiàn)場
學(xué)術(shù)委員會與嘉賓合影
展開 8月25-26日,高溫氣體動力學(xué)國家重點實驗室(簡稱“LHD”)夏季學(xué)術(shù)研討會暨紀念郭永懷先生犧牲五十周年學(xué)術(shù)討論會在力學(xué)所懷柔園區(qū)召開。黨委書記劉桂菊,實驗室主任張新宇、副主任趙偉,實驗室學(xué)術(shù)委員會主任姜宗林,以及90余位科研人員和研究生參加會議。
劉桂菊發(fā)言表示,她希望LHD能夠在國家重大方向發(fā)揮更大作用,既要發(fā)揮老中青三代的各自優(yōu)勢,又要重點培養(yǎng)和突出青年的創(chuàng)新性和創(chuàng)造力。隨后,她又介紹了所黨委關(guān)于郭永懷學(xué)術(shù)思想系列活動的有關(guān)情況,并號召大家學(xué)習(xí)郭永懷先生的高瞻遠矚的學(xué)術(shù)判斷力,以及科技報國的偉大情懷。
張新宇介紹了該學(xué)術(shù)活動的發(fā)展歷程,表示將進一步優(yōu)化會議組織方式,打造“夏季學(xué)術(shù)研討”品牌,增強學(xué)術(shù)凝聚力。姜宗林對實驗室發(fā)展提出建議,希望實驗室在學(xué)科發(fā)展新形勢下,走出有自主特色的新道路;趙偉追憶了郭永懷與力學(xué)所,以及與LHD的淵源,重溫了郭老在高超聲速空氣動力學(xué)領(lǐng)域的卓越學(xué)術(shù)思想。
學(xué)術(shù)研討會共交流研討41篇報告,涉及理論與建模、裝備與測量、計算方法、氣動布局設(shè)計、推進技術(shù)和燃燒機理、復(fù)雜流動模擬、非平衡流動分析等領(lǐng)域,涵蓋了實驗室科研布局的五個主要方向。還特邀香港中文大學(xué)任偉博士作了有關(guān)先進診斷技術(shù)的報告。
會議還舉行了授聘儀式,聘請任偉為LHD客座研究員;并舉行青年座談會,大家暢所欲言,為實驗室發(fā)展獻計獻策;會議同時評選出優(yōu)秀青年論文2篇和優(yōu)秀學(xué)生論文4篇。
參會人員合影
劉桂菊致辭
客座研究員受聘儀式
優(yōu)秀論文獲獎人員合影
海報時間討論
青年座談會
展開 高溫好氧堆肥作為一種有效的畜禽糞便處理方式,其過程中會產(chǎn)生和排放多種氣體,如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)等溫室氣體以及氨氣(NH3),這些氣體的排放不僅對環(huán)境造成污染,也對生態(tài)造成破壞。因此,對畜禽糞便高溫好氧堆肥過程中的氣體排放進行實時監(jiān)測和分析,具有重要的理論和實踐意義。
一、監(jiān)測目的
好氧堆肥過程中會產(chǎn)生和排放多種氣體,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等溫室氣體以及氨氣(NH3)等有害氣體。對這些氣體進行實時監(jiān)測和分析,旨在實現(xiàn)以下目的:
了解堆肥過程中氣體的動態(tài)變化情況,為優(yōu)化堆肥工藝提供依據(jù)。
評估堆肥過程對環(huán)境的影響,確保堆肥過程符合環(huán)保要求。
提高堆肥效率,降低能耗和成本。
二、監(jiān)測內(nèi)容
二氧化碳(CO2)排放監(jiān)測:在好氧堆肥過程中,CO2是主要的產(chǎn)生氣體之一。監(jiān)測其排放濃度和變化趨勢,可以了解堆肥過程中的碳轉(zhuǎn)化情況。研究表明,在堆肥過程的前6天,CO2濃度超過30%,在高溫階段基本高于15%,之后逐漸降低至10%以下。
甲烷(CH4)排放監(jiān)測:CH4是另一種重要的溫室氣體,其排放對全球氣候變化具有重要影響。在堆肥過程中,CH4排放呈現(xiàn)先增大再減小的周期性變化趨勢。監(jiān)測CH4排放有助于評估堆肥過程對全球氣候的影響。
氨氣(NH3)排放監(jiān)測:NH3是堆肥過程中產(chǎn)生的一種有害氣體,對人體和環(huán)境具有一定的危害。NH3的產(chǎn)生與排放主要集中在堆肥過程的前18天,其濃度在前4天上升較慢,從第5~10天迅速升高并于第10天達到最大值(如466ppm),之后逐漸降低直至0左右。
三、監(jiān)測方法
實時在線監(jiān)測:通過安裝氣體分析儀等儀器設(shè)備,對堆肥過程中產(chǎn)生的氣體進行實時在線監(jiān)測。這種方法可以實時監(jiān)測氣體的濃度和變化趨勢,為優(yōu)化堆肥工藝提供及時、準確的數(shù)據(jù)支持。
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高溫氣體的最新內(nèi)容
3.【2025年行業(yè)最佳實踐獎】張高陽 | 重慶大學(xué) 碩士研究生,電池系統(tǒng)熱失控多物理場建模及高溫氣體疏導(dǎo)措施研究:電池系統(tǒng)熱失控多物理場建模及高溫氣體的產(chǎn)生機理和疏導(dǎo)措施都是電池熱安全的熱點和難點。本文通過機理研究,UDF實施,對電池熱安全非常有價值。
明確工況需求是首要前提
不同的應(yīng)用場景對提升閥的材質(zhì)、壓力等級、介質(zhì)兼容性等要求差異顯著,例如在食品、醫(yī)藥等潔凈環(huán)境中,需選擇符合FDA認證的不銹鋼材質(zhì);而在高溫、腐蝕性氣體環(huán)境中,則應(yīng)優(yōu)先考慮耐腐蝕、耐高溫的特種合金材料,諾冠提供全系列材質(zhì)與密封方案,可根據(jù)客戶具體工況定制選型。
2.
在化工、半導(dǎo)體、能源及材料加工等行業(yè)中,高溫氣體或液體的精確流量控制非常重要,然而高溫環(huán)境對傳統(tǒng)流量測量設(shè)備提出了嚴峻難題:傳感器漂移、材料老化、密封失效等問題頻發(fā),直接影響工藝穩(wěn)定性與產(chǎn)品質(zhì)量,作為全球領(lǐng)先的高精度質(zhì)量流量計制造商,布瑯軻鍶特(Bronkhorst)憑借數(shù)十年技術(shù)積累,為高溫介質(zhì)流量測量提供了一系列創(chuàng)新且可靠的解決方案。
你看燃機排出的高溫氣體,那是什么?是白花花的能量。</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(89, 89, 89);">所以單純用燃機發(fā)電,效率感人。為了提高效率,現(xiàn)在很多電廠都搞熱電聯(lián)產(chǎn),用排出的高溫氣體再去加熱一遍水……又回到了燒熱水的老路。
研究重點分析不同泄壓閥方案對高溫氣體的疏導(dǎo)作用和降低系統(tǒng)爆炸極限的效果,最終實現(xiàn)以仿真技術(shù)驅(qū)動熱安全設(shè)計達到降本增效的目的。
為減少高溫含塵氣體對電除塵器產(chǎn)生的熱應(yīng)力和變形,電除塵器支座應(yīng)采用活動支座(保留一個固定支座)或鉸支座。因此,根據(jù)原電袋復(fù)合除塵器安裝說明書,除塵器采用了固定、單向和萬向支座。除塵器熱膨脹應(yīng)力,通過支座單向或萬向的相對位移釋放。支座安裝位置方向嚴格按照設(shè)計圖紙要求擺放,若安裝錯誤,除塵器投運后熱膨脹無法實現(xiàn)足夠位移造成事故。除塵器恒載總計7832kN,活載14934kN。
最后,使用SCDM和Fluent構(gòu)建CTP電池系統(tǒng)熱失控多物理場仿真模型,探究了電池熱失控熱量的傳播和混合氣體的擴散過程,分析了不同泄壓閥設(shè)計方案疏導(dǎo)高溫氣體和降低系統(tǒng)爆炸極限的作用,發(fā)現(xiàn)Pack尾部布置三個直徑為50mm的泄壓閥,僅需要17.3s就能夠?qū)⒖扇細怏w濃度降低至LEL之下,有效降低了系統(tǒng)的爆炸風險。
(4)溫度影響:高溫氣體需修正黏度μ(如200℃空氣黏度比常溫高23%),降低 vs
圖1 三維模型
計算參數(shù)如下:標況下煙氣風量為240000m3/h,溫度800℃,工況風量為943296m3/h,煙氣進口管道風速為16.3m/s;各冷風主管風量為15000m3/h,冷風主管風速為16.93m/s;粉塵濃度為8g/Nm3,其中70%微硅粉粒徑為0.3μm,粉塵容重為200kg/m3
高溫測試則側(cè)重于發(fā)動機的散熱性能,判斷在高溫環(huán)境下發(fā)動機是否會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,冷卻系統(tǒng)能否有效控制發(fā)動機溫度;空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果,檢驗其能否在高溫下快速降溫,為駕乘人員提供舒適的環(huán)境;內(nèi)飾材料的耐熱性,防止內(nèi)飾在高溫下散發(fā)有害氣體,出現(xiàn)變形、褪色等情況。
二、濕度與腐蝕測試
高濕度環(huán)境容易導(dǎo)致車輛金屬部件生銹、電子元件受潮損壞。
從傳熱的角度分析,須考慮高溫氣體從內(nèi)側(cè)的對流和輻射、冷卻空氣從外側(cè)的對流和輻射、內(nèi)側(cè)氣膜冷卻,以及內(nèi)襯固體材料,包括熱障涂層(Thermal Barrier Coatings)的熱傳導(dǎo)。