蓄热体与换热时间的数值模拟分析

运用ANSYS中的Fluent模块功能,从流体初始速度、蓄热体结构数值以及换向周期等几个因素对其换热性能的影响进行了数值模拟,可得到蓄热室内部和面壁在蓄热和冷却期间的温度云图.结果表明:蓄热体换热过程中温度随时间变化的规律;运用数值分析的方法对蓄热室内部从初始状态到稳态工作过程进行了模拟,得到并分析了在工作运行中烟气和空气出口温度的改变状况;分析稳态时的加热和冷却末期时间段蓄热体内部温度情况.研究结果为进一步探究换热机制提供了一定的科学依据.     

蓄热式换热器流动传热的数值模拟

以炼铁厂的蓄热式热风炉为例,根据热风炉的实际运行状况对热风炉内的流动与换热过程进行合理简化,应用二维模型,采用有限容积法对热风炉内的流动与换热情况进行数值求解,得到了热风炉在不同工况下的气体温度与蓄热体温度的分布情况,模拟计算结果表明：在内燃式热风炉蓄热体中气体的温度分布大致为对数曲线,并且在热风炉中同一高度上气体与蓄热体温差较小,与实际情况相符,这对优化热风炉的运行与设计有参考价值。     

高效蓄热室的传热数值模拟及实验分析

根据蓄热室结构特性，建立了高效蓄热室传热计算的数学模型．通过数值模拟分析了蓄热体材质、换向时间、温度效率和热效率等的关联关系．比较发现，在换向初期，模拟计算结果与实验结果相差较大，但当换向7—10s后，两者的结果基本吻合，初步验证了模拟求解的可靠性．根据模拟计算结果进一步分析了蓄热体、换向时间等对废气的排放温度和空气的预热温度的影响，得出了本研究条件下，刚玉质小球的适宜换向时间为60s左右，高铝质和粘土质小球的适宜换向时间为20—30s．蓄热室温度效率可达到80％以上，热效率可达到70％以上．     

球体蓄热体的热饱和时间

以加热炉中烟气出口处蓄热体为研究对象,建立了一维非稳态导热过程的数学模型,采用有限差分法进行模型的离散化.使用C 语言开发了计算球体蓄热体热饱和时间的程序,确定了蓄热体热饱和时间与各种影响因素之间的关系.结果表明,对流换热系数的增加会缩短蓄热体的热饱和时间,而蓄热体热容、密度及其半径的增加均使得蓄热体的热饱和时间线性增加.     

通信用蓄电池恒温柜蓄放热过程的数值模拟

利用计算流体力学软件FLUENT中的凝固/熔化模型,对通信基站内具有相变蓄热体的蓄电池恒温柜的蓄热过程进行了数值模拟。得到了相变材料凝固/熔化的总时间以及相变材料温度、液相率和箱体内空气温度随时间的变化曲线,并对结果进行了分析,掌握了蓄电池恒温柜内温度的变化规律,为通信基站内蓄电池恒温柜的设计提供了重要的理论依据。     

玻璃窑炉蓄热室内温度场的数学模型

通过对玻璃窑炉蓄热室内传热和气体流动过程的分析,以热量平衡原理为基础,建立了温度场的数学模型。在该模型中,物性参数与换热系数均取作温度的函数。在单元节点上把格子砖的局部平均温度转化为局部表面温度,以计算换热系数,并应用集总换热系数来引入格子砖内部热传导的影响。文中给出了主导这一数学模型的基本方程,并用有限差分方法进行了数值计算。在马蹄焰玻璃窑炉蓄热室的操作条件下,实测结果与计算机数值结果有较好的一致性。运用数学模型的计算结果,能为蓄热室的实际设计和操作提供依据。     

矩形水箱保温过程数值模拟与试验研究

文章对矩形太阳能蓄热水箱在保温过程中的温度场进行了数值计算,并对水箱内部流体出现的温度分层现象进行了试验研究。数值计算和试验结果表明:矩形水箱在蓄热结束后,其内部流体已经形成一定的温度梯度;在38h试验时间内,水箱中下部温度分层良好,即水箱内部流体各测点温度均没有出现较大的温度波动,基本呈线性下降趋势。壁面的对流换热以及顶部检修口的漏热,是水箱内部流体温度分层现象产生的主要原因。依据试验数据并结合工程实际,该文提出了太阳能蓄热循环温差设置的改进方式。     

多功能热泵空调器中蓄热装置的蓄能特性研究

蓄热装置是多功能热泵空调器的关键设备,其运用是否合理直接关系到这种节能空调器运行的成败.通过对蓄热机理分析,建立了蓄热装置的蓄热水箱和螺旋换热盘管数学模型,经实验验证了所建模型的准确性.同时,对蓄热装置在蓄热和用水工况下的动态特性进行了数值模拟,研究了系统在蓄热和用水时,水箱内水温的分布以及螺旋盘管内制冷剂的温度和干度变化情况,为这种蓄热装置在多功能热泵空调器中成功运用奠定了基础.     

螺旋管外相变微胶囊悬浮液换热−蓄热特性提升的影响分析

为了探究相变微胶囊悬浮液在蓄热器中瞬态自然对流换热及蓄热特性,建立含垂直螺旋盘管的沉浸式蓄热箱的三维数值模型,并通过均一相模型模拟螺旋管外相变微胶囊悬浮液非稳态蓄热过程的温度场、速度场以及换热系数的变化规律,探究微胶囊颗粒质量分数和螺旋管结构对其换热、蓄热特性的影响.研究结果表明:悬浮液蓄热过程具有较高的自然对流换热系...     

蜂窝陶瓷蓄热体换热器热性能的实验分析

对高温贫氧燃烧中的关键设备——蜂窝陶瓷蓄热体换热器的温度效率、热回收率等热性能进行了实验测试．结果表明，空气的换向时间、蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率的重要因素。     

蓄热室三维非定常流动与传热数值研究

蓄热室是蓄热式高温空气燃烧系统实现余热回收和获得高温空气的关键部件。应用多孔介质模型模拟蓄热体，采用当量连续法建立蓄热室非定常流动和传热的三维模型，对采用蜂窝陶瓷蓄热体的蓄热室在蓄热过程和放热过程中流速和温度的动态分布情况进行研究。     

蓄热式燃烧最佳换向时间的计算

为了确定蓄热式燃烧的换向时间对燃烧室的温度波动、烟气排放温度及蓄热室的整体余热回收效率的影响,需要在较高余热回收效率之下寻求最佳换向时间.本文整理了换向时间与余热回收效率之间的关系,并建立了一个数学关系式;通过关系式找出合理的换向时间,得到最高余温回收效率.作为验证,在某一特定的实际工况下计算理论换向时间,考虑预热温度和蓄热室空隙体积对换向时间的影响,并与小球的透热时间作比较,最终得到最佳的换向时间.     

回转式空预器传热性能的近似分析方法

基于当量长度与当量周期的概念，提出了回转式空预器稳态温度分布的近似解析方法，这种方法将换热器分成几个区域进行计算，得出回转式空预器准稳态运行时的金属，烟气，空气的温度分布，从而可以确定空预器开始积灰腐蚀的位置，本方法适用于当量周期较小的情况。     

蜂窝体蓄热室回收转炉煤气余热可行性研究

从转炉煤气点火源能量出发,研究蜂窝体蓄热室回收转炉煤气中、低温段余热的安全性.建立蜂窝体蓄热室通道物理模型,根据JKR碰撞理论和摩擦学理论分别计算蜂窝体蓄热室内多颗粒相潜在点火源能量.通过最小点火能测定实验台测出常温下3种转炉煤气的最小点火能,修正最小点火能理论计算公式,修正系数为0.909;计算得到3种转炉煤气在着火点(973K)时的最小点火能分别为7.36×10^-7,6.26×10^-7,6.01×10^-7J.与潜在点火源能量对比,结果表明:孔径小于6mm的蜂窝体蓄热室回收转炉煤气中、低温段余热是安全可行的.     

液氦温区双级G—M制冷机循环的数值模拟分析

提出了适用于液氦温区的双级Ｇ－Ｍ制冷机的数值模拟方法．模型中考虑了实际气体性质,磁性填料的变物性,阀门的配气特性,回热器的空容积及气体和填料的耦合换热,一、二级的相互影响等因素,综合模拟了双级Ｇ－Ｍ制冷机的工作过程．计算所得的参数变化规律合理,与实验相比,计算结果比较满意．分析了主要参数对制冷性能的影响．     

相变蓄热器多温位释热特性模拟研究

针对翅片管式相变蓄热器多温位释热过程进行数值模拟,分析其多温位相变传热过程的放热特性。结果表明,蓄热器低温级相变材料温度的变化速率高于高温级相变材料温度的变化速率,这是因为蓄热器低温级制冷剂流量高于高温级制冷剂流量,且低温级制冷剂出口温度与相变材料的温差高于高温级。采用热焓法对单管蓄热器模型在第一类边界条件下的融化和凝固过程进行数值模拟,并与实验测得的数据进行对比,模拟分析蓄热器高、低温级液相率及温度变化情况,综合分析相变传热过程的蓄放热特性,为进一步优化蓄能除霜过程高、低温级能量分配提供理论基础。     

换热器烟气侧传热特性的研究

通过计算和实验,对高温换热器的烟气侧传热特性进行了分析,得出换热器中换热管合理的纵横向间距,证明了用金属辐射网是强化高温烟气传热的有效方法,并用实验数据讨论了烟气流速及温度等对换热器综合传热系数的影响。