等热流边界条件下扭曲方管内流动与传热特性数值分析

用数值方法对处于等热流边界条件下的扭曲方管内层流流动与传热特性进行研究.结果表明：流体的平均努塞尔数和阻力系数主要受扭率和雷诺数的影响.在同一扭率下,管内的平均努塞尔数随着雷诺数的增大而增加,阻力系数随雷诺数的增大而减小;在同一雷诺数下,管内的平均努塞尔数和阻力系数随着扭率的增大而减小.不同扭率和雷诺数时,扭曲方管的强化传热指标均〉1,证明扭曲方管具有强化传热的作用.     

小扭率扭曲椭圆管层流流动与传热的数值分析

采用数值计算的方法,研究分析了层流状态下扭曲椭圆管内的流动与换热情况.在保持其他参数不变的情况下,管内的Nu随着Re的增大而增大,随着扭率Tr的增大而减小,随着椭圆管几何参数b/a的增大而减小,而阻力系数f随着Re、扭率Tr以及椭圆管几何参数b/a的增大均减小.另外,从速度场和温度场耦合的情况来看,层流状态下的换热得以强化的原因在于扭曲椭圆管内流体发生旋转,产生了二次流,而与主流相比较小的二次流可大大强化传热,使得管内流体的换热得到强化.     

平翅片板翅换热器在混合热边界条件下的传热特性

采用数值模拟的方法研究了板翅式换热器平翅片在混合热边界条件下的传热特性,得到了雷诺数Re=400和Re=1 000的层流流动中,混合热边界条件下的翅片流道的局部努塞尔数和平均努塞尔数沿无量纲轴向距离的分布,并与相同雷诺数下等壁温和等热流边界条件结果进行对比.结果表明:混合热边界条件的平均努塞尔数比等壁温计算条件下平均努塞尔数高出3%~4%,比等热流计算条件下平均努塞尔数低26%~27%.因此在此类换热器传热性能设计时应采用等壁温条件的关联式.     

局部热壁面温度瞬态变化腔体内纳米流体自然对流数值模拟

在腔体下壁面局部热源温度随时间按正弦规律变化的条件下,对二维腔体内Cu-水纳米流体的非稳态自然对流进行了数值研究。在相关参数一定的条件下,研究了瑞利数、纳米颗粒体积分数以及腔体高宽比对自然对流换热特性的影响。计算结果表明:随着瑞利数Ra及纳米颗粒体积分数?的增加,腔体壁面的时均传热速率增大,同时随着腔体高宽比D的增加,时均传热速率减小并趋于稳定的值。     

三角形腔体内纳米流体自然对流换热数值研究

采用有限容积法对二维三角形腔体内CuO-机油纳米流体自然对流换热进行了数值模拟研究,重点分析研究了液体纳米层厚度对CuO-机油纳米流体自然对流换热的影响,同时也研究了瑞利数Ra、纳米颗粒体积分数φ以及腔体高宽比AR对CuO-机油纳米流体自然对流换热的影响。研究结果表明,液体纳米层的存在使纳米流体的自然对流增强,换热量增大;在相同纳米颗粒体积分数下,随着Ra数的增大,自然对流换热强度显著增强,且Ra数较小时,换热量随着腔体高宽比AR的增大而减小。     

三角腔内纳米流体自然对流换热数值模拟

利用完全高精度紧致差分方法对三角形腔体内纳米流体自然对流换热问题进行了数值模拟,研究了4种不同类型纳米流体的换热效率.研究结果表明,增加纳米颗粒的体积分数会使纳米流体的换热效率增强.在4种纳米流体中,Cu-水纳米流体的平均塞尔数最高,相同条件下纳米流体的换热效率按Cu,CuO,Al_2O_3,TiO_2顺序依次降低.     

局部冷壁面多孔介质梯形腔内纳米流体自然对流

在局部冷壁面条件下,对Cu-水纳米流体在多孔介质梯形腔内的自然对流换热进行了数值研究.主要讨论了达西数Da、瑞利数Ra、纳米粒子体积分数φ和局部冷壁面位置对自然对流换热的影响.数值计算结果表明,平均Nu数随着Da数、Ra数和φ的增加而增大.随着局部冷壁面位置向下移动,多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体流动强度逐渐减小,并且平均Nu数也减小.     

流化床中床体宽度对气固流动特性的影响

由于流化床具有良好的传热传质特性,被广泛应用在能源化工行业.而流化床床体结构对流化床内部气固两相流动特性影响显著.通过数值模拟的方法对4种不同床体宽度的准二维流化床进行研究.结果表明,随着床体宽度增加,流化床内部气泡的数量会变多,同时由于小气泡的合并导致气泡尺寸增大,并且床层中的压降也随着床体宽度的增大而更加均匀,从气相流线图分布来看,沿着流化床垂直方向流化床内部漩涡的纵横比也逐渐减小,从而更加有利于气固两相在床体内部的混合.     

倾斜方腔内壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响

本文采用了配置点谱法研究了倾斜方腔内倾斜磁场下壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响。数值模拟结果表明:随着壁面黑度的增大,流动加快,方腔内部温度分布变得更加均匀,壁面传热加速;随着长高比的增大,流动先快后慢,温度场变化不大。     

铜/水纳米流体导热系数分子动力学研究

纳米流体是一种新兴的具有高效传热性能的工质。本文以纳米颗粒Cu和H_2O基液作为研究对象,建立Cu/H_2O纳米流体模型,利用平衡分子动力学模拟的方法,对纳米流体导热系数进行研究,观察纳米颗粒的添加对导热系数的影响,并改变体系温度,研究温度对纳米流体导热性能的影响。同时,利用径向分布函数,证实了纳米颗粒吸附层的存在,为分析纳米流体强化传热机理提供了思路。     

CuZnAl双功能催化剂上一步法合成二甲醚的工艺研究

探讨TC301／γ-Al2O3和C207／γ-Al2O3双功能催化剂上合成气一步法制取二甲醚的反应,考察了催化剂浓度、原料气氢碳比和搅拌转速对一氧化碳转化率和二甲醚收率的影响．结果表明：在浆态床反应器内,催化剂C301的催化效果优于C207,且催化剂最佳浓度为7．27％;在300r／min搅拌转速下,外扩散阻力的影响基本可以消除;当原料气氢碳比为1．0时,二甲醚收率最大,进而提出利用富碳合成气生产二甲醚是缓解能源问题和减少能源污染的一条新途径．     

每扁管4个涡产生器式板芯传热与阻力研究

对扁管管片每单元４个涡产生器强化板芯进行了传热传质实验研究。实验结果表明当板间距一定,涡产生器高度一定时Ｎｕ数和ｆ数随涡产生器攻角的增大而增大。当板间距一定,涡产生器攻击角一定时Ｎｕ数和ｆ数随涡产生器高度的增大而增大,但当Ｈ／ｔｐ的比值小于一定值后,Ｎｕ数增加的不太显著。作了涡产生器式强化板芯与东风４Ｂ型机车中冷器板芯,在相同泵功率及相同温度条件下换热强度的比较,结果表明,换热增强２０％左右。     

三层PE产生过程钢管传热理论建模方法研究

在对三层PE生产过程包覆段钢管中频加热、空气散热等过程传热方式分析的基础上,依据中频感应理论、传热理论及自动控制理论,提出了一种三层PE生产过程中钢管传热的理论建模方法,并与实验数据进行了比较,证明了此方法的正确性与可行性。     

圆管内CaCO_3污垢生长引起负热阻机理的数值分析

以实验研究结果为基础,采用数值模拟方法研究了圆管内CaCO_3结晶污垢生长不同时期,污垢对流场和温度场以及壁面传热特性的影响,得到了不同时期Nu/Nu_0随晶体大小的变化关系以及晶体生长过程中Nu/Nu_0随时间的变化关系。研究结果表明,圆管内CaCO_3污垢生长过程中存在负热阻阶段和正热阻阶段,负热阻阶段污垢对传热的阻碍作用小于因污垢存在而引起的扰流对传热的增强效果,即Nu/Nu_01,表现为负热阻;而正热阻阶段污垢对传热的阻碍作用大于因污垢存在而引起的扰流对传热的增强效果,即Nu/Nu_01,表现为正热阻。     

管程内循环液固流态化强化换热技术研究

本文介绍根据在线、连续防垢除垢及其强化传热思想，进行管程内循环液回流态化强化换热技术的试验研究．     

旁热式TiO2/MoO3复合厚膜邻二甲苯气敏陶瓷元件的制备及特性表征

采用溶胶-凝胶方法,在TiO2中以不同配比掺杂MoO3,制得TiO2/MoO3复合粉体.经过调浆、涂覆、烧结、陈化和封装等工艺,进而制得旁热式厚膜陶瓷元件.以电阻为感量,以氮气为稀释气体,分别在不同浓度的邻二甲苯,甲醇,乙醇,H2,CO或O2气气氛中,测试元件的气敏特性,获得了仅对邻二甲苯具有良好灵敏度、选择性和响应时间的气敏元件,为检测和治理工业废气和废水中的邻二甲苯有机污染,提供了可供开发应用的传感元件.     

微通道内Al_2O_3-水纳米流体强制对流换热的数值研究

采用有限容积法对微通道内Al_2O_3-水纳米流体的强制对流换热进行数值模拟研究。重点分析纳米颗粒粒径、纳米颗粒体积分数φ和Re数变化对强制对流换热的影响。研究结果表明:粒径小的纳米颗粒更有利于改善流体内部的能量传递过程,增强换热;在纳米颗粒粒径和Re数一定时,随着纳米颗粒体积分数φ的增加,平均努塞尔数Nuave增加,换热增强;在纳米颗粒粒径和体积分数一定时,随着Re数的增大,Nuave增加,换热明显增强。     

Cd_2SnO_4薄膜的气敏效应研究

在Ar+O_2混合气氛中,应用射频反应溅射Cd-Sn合金靶沉积了Cd_2SnO_4(简称CTO)薄膜,并获得了该膜的电阻率与氧浓度和衬底温度的关系。研究了Cd_2SnO_4薄膜对液化石油气、一氧化碳、氢气和甲烷的敏感性及其物理机制;讨论了薄膜沉积条件对于气敏效应的影响以及在工作温度和气敏效应之间的关系。     

不可逆Carnot热机优化性能的局域稳定性

基于牛顿传热规律下的不可逆Carnot热机的优化性能参数,并利用局域稳定性分析理论,研究了热机系统在功率最大和生态学函数最优的稳定状态时系统的局域稳定性。导出了表征系统稳定性的“驰豫时间”与热转换系数比a/b,热容C,总传热面积F,热源温度TH和TL以及热漏之间的关系。比较了两个稳定工作状态时系统稳定性的高低。得到了对于实际系统的设计应该同时考虑系统的优化性能与局域稳定性的结论。