管壁导热对管内流动流体热边界条件的影响

对层流管内受迫流动热入口段内流体与管壁间耦合传热进行了计算 ,研究了试件几何尺寸、试件与流体物性参数及流体流动状态对内管壁处流体热边界条件均匀性的影响。研究结果表明 ,即使在管外壁均匀加热 (或冷却 )的情况下 ,管壁导热也使得内管壁处流体的热边界条件出现明显的不均匀性。影响这种不均匀性的主要因素是Peclet数、管壁材料的相对导热系数、实验段相对加热长度及管壁相对厚度等无量纲参数。为了改善管内壁处流体的热边界条件以提高对流换热实验结果的精度和可靠性 ,在保证管外壁加热 (或冷却 )均匀性的前提下 ,一定要尽可能采用足够长的薄壁管做对流换热实验的加热段。此外 ,试件的材料与拟采用的加热方式有关。恒壁温加热时要选用导热系数大的材料 ,而恒热流加热时 (如外绕加热丝加热或管壁直接通电加热 )则应选用导热系数较小的材料     

Rijke管内热声振荡机理的一种新解释

根据气体的密度、粘度和导热系数等物性参数随温度变化的规律,提出了Rijke管内热声振荡机理的一种新解释,由于气体密度随温度增加而减小,动力粘度和导热系数随温度增加而增加,故在一定的加热条件下,加热管内会形成压力与流量关系的奇异性,产生不稳定性,从而导致热声振荡,这一研究结果从另一个角度揭示了热声现象的机理,对进一步认识该现象具有一定的意义。     

管壁导热对管内流动流体热边界条件的影响

对层流管内受迫流动热入口段内流体与管壁间耦合传热进行了计算,研究了试件几何尺寸、试件与流体物性参数及流体流动状态对内管壁处流体热边界条件均匀性的影响。研究结果表明,在管外壁均匀加热（或冷却）的情况下,管壁导热也使得内管壁处流体的热边界条件出现明显的不均匀性。影响这种不均匀性的主要因素是Ｐｅｃｌｅｔ数、管壁材料的相对导热系数、实验段相对热长度及管壁相对厚度等无量纲参数。为了改善管内壁处流体的热边界条     

数量级分析和相似原理在导热中的应用

运用数量级分析和相似原理对第一类边界条件下不稳态导热问题进行了求解,并从5个方面分析了热层与边界层的类似性。提出了导热雷诺数、阻热系数及层态和紊态导热的概念,说明了导热雷诺数的物理意义,导出了阻热系数与导热雷诺数的关系,分析了层态和紊态导热的特点。     

振荡管冷效应的实验研究

对充排气时间比为0.173的振荡管的冷效应及有关因素的影响进行了实验研究,考虑管长、膨胀比、管外换热状况对振荡管冷效应及壁温分布的影响.结果表明,强化管外传热,可明显增强振荡管冷效应;如膨胀比ε=3~5时,制冷效率η可提高3%~9%;管长L增大,η略高,最佳射流频率fopt相差不大;ε的变化对壁温分布影响剧烈.     

壁冷式固定床反应器的多态研究

以邻二甲苯氧化制苯酐为工作反应，采用正交配置法和连续性算法对带有轴向导热的一维拟均相模型进行模拟计算，得到了反应器发生多态的区域。结果表明，轴向热反馈虽引起多态现象的重要因素，热反反馈越大，多态范围越宽，提高了反应器的操作稳定性，单管试验表明，在床层中设置导热片后，明显扩大了多态区域。     

轴向导热对逆流式板翅换热器传热性能的影响

为了确认轴向导热对复叠逆流式板翅换热器传热性能的影响，通过数学分析建立了一组控制方程，定义了无量纲轴向当量热扩散系数(φ)．用φ来表示换热器的轴向导热能力可以使换热器的二维模型实现一维简化，使计算工作更加简单方便，并可采用差分法解出其数值解．计算结果表明，轴向导热对换热器性能的影响随着φ和传热单元数(NNtu)的增大而加剧，导致换热器换热性能的恶化．为了减少轴向导热损失，应尽可能减小换热器的横截面积．同时，高导热性能的换热器材料也会加大轴向导热损失．     

NaX沸石复合吸附剂的性能与应用

为增强固体吸附床的有效传热,提出一种以NaX沸石为主要成分的固化复合吸附剂,对其吸附性能和导热性能进行了实验研究,该复合吸附剂的吸附性能优于沸石颗粒,其最大吸附量接近于沸石原粉,吸附平衡时其导热系数约为0．23W/(m.K),试验表明,吸附剂的真实导热系数受吸附量的影响很大,而其有效导热系数除了受真实导热系数的影响外,还与吸附量的变化]率有关,对复合吸附剂在余制冷及太阳能制冷中的应用进行了探讨,提出了一种用于余热制冷的新型吸附床结构,并分析了一种结构简单的单体或太阳能制冷管。     

螺旋式气波制冷机结构参数匹配数值研究

结合理论分析和数值计算，对螺旋式气波制冷机中的核心结构——波转子，进行了结构敏感性分析.首先，根据波转子内激波与膨胀波等波系的流动，建立螺旋式波转子的理想波图，由此揭示波转子内能量传递与气体流动规律.在此基础上给出一维螺旋式波转子结构设计方法，该方法具有一定精度，可以用于指导螺旋式气波制冷机设计.接下来建立螺旋式压力振荡管的数值模型，研究波转子垂直长度、螺旋长度以及螺旋导程对其效率的影响，并提出最优螺旋导程的拟合方程.最后，建立螺旋式气波制冷机整机模型，对比不同螺旋导程下的等熵制冷效率.结果表明，对一定垂直长度的波转子来说，随着螺旋导程的增大，等熵制冷效率先增大后减小，与拟合方程结果相符.经过螺旋最优化的波转子等熵制冷效率高于同垂直长度的均直型波转子，提高值可达13%.     

轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响

为了降低轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响,利用计算流体力学软件Fluent,分别计算了考虑轴向导热模型和不考虑轴向导热模型的换热因子,引入无量纲参数传热恶化率(η)来评价轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响程度,讨论了流体工况下翅片类型(平直翅片和锯齿翅片)、翅片结构、流体种类、翅片材料等因素对η的影响。计算结果表明,轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响程度较大,流体工况下翅片类型、流体种类、翅片结构、翅片材料等因素对η均有所影响。其中,对于不同流体工况,当Re小于等于600时,η较大,此时在翅片的设计和选型时需要考虑轴向导热对其传热性能的影响;对于不同的翅片类型,在Re小于等于600时,锯齿型翅片的η低于平直翅片;对于不同翅片结构,无量纲参数β为70、翅片密度为4.1的此类平直翅片的η最大,在翅片选型时应尽量少选此类平直翅片;对于低温流体,Pr越大,其η越大;对于不同翅片材料,在综合考虑强化换热和减小轴向导热影响两方面因素下,并非高导热系数材料的传热性能最佳,而是在不同Re下,最大换热因子均对应一个最佳的导热系数。     

倾斜波纹翅片振荡流热管的三维数值模拟研究

对平板翅片和倾角分别为15°、30°、45°的波纹翅片振荡流热管的流体流动和传热过程进行了数值模拟研究,得到了流体的温度和速度分布,并将其进行比较分析。模拟结果表明波纹翅片振荡流热管的传热效果随着倾角的增大而增强,但同时也增大了压力损失。模拟结果对振荡流热管换热器的强化传热研究有一定的指导意义。     

等熵相对论Euler方程组非线性波的性质

讨论了等熵相对论欧拉方程组黎曼问题解的几何性质,在相互作用条件下,分析了作用前后非线性波的关系,得到了等熵相对论Euler方程组柯西问题非线性波的性质,并通过激波曲线参数化,得到了非线性波的几何性质.     

空调设置防尘网对换热气流流量的影响

通过空调风口及防尘网设置对换热气流流量影响的测试，结果表明，若空调风口及防尘网设计不当，则可能造成气流量减少，并影响系统制冷量，增大能量消耗。对空调如何减少通道局部阻力及其减阻设计提出了合理的看法。     

非线性波动方程激波反射衍射问题

阐述了以可压等熵流的非线性波动方程为数学模型研究激波反射衍射问题的最新成果,即非线性波动方程两类初边值问题解的全局存在性和正则性研究成果.     

二维等熵流Chaplygin气体的平面δ-激波

研究等熵流Chaplygin气体的初值为2个常状态的二维黎曼问题.使用平面波法和特征分析方法,在适当的广义Rankine-Hugoniot条件和熵条件下,构造出该黎曼问题的5类平面波解,这些解由后向(前向)疏散波、后向(前向)激波、接触间断以及δ-激波构成.     

冷中子源逆布雷顿循环氦制冷机性能分析和优化

运用能量守恒和(火用)分析方法,对冷中子源氦制冷逆布雷顿循环过程进行热力分析和(火用)分析.找出了系统(火用)效率和各部件(火用)损失随着压缩机压比、膨胀机等熵效率、跑冷量、换热器冷热流体平均温差变化的规律,并提出减小循环跑冷量、换热器内冷热流体温差,以及提高压缩机压比、膨胀机等熵效率、物料分配均匀度以提高循环性能和系统(火用)效率的措施.基于换热器内部冷热流体温差分布对循环性能影响的分析,设计了膨胀机预冷循环方案,该方案的(火用)效率相对于基本循环提高了24 %.     

入口压力与冷气流率对涡流管制冷性能影响研究

考虑到切向入口压力与冷气流率两个特定因素对涡流管制冷性能的重要影响，通过系统的实验方法研究了涡流管制冷效应、单位制冷量和绝热效率随此二者因素的变化规律，并以实验数据为依据，给出相应的经验方程．结果表明：当冷气流率不变时，制冷效应、单位制冷量都随入口压力的增大而增大，而绝热效率几乎不受入口压力的影响；在入口压力不变的条件下，制冷效应、单位制冷量和绝热效率都随冷气流率的增大呈现先上升而后下降的趋势，在某一冷气流率下，制冷效应、单位制冷量和绝热效率最大，但是最大值所对应的冷气流率值却完全不同；对于本实验所用的涡流管，给出的经验方程能很好地与实验数据相关联     

比热变化对激波诱导气动矢量喷管影响的数值研究

采用基于雷诺平均的二维Navier-Stokes方程和RNG κ-ε 湍流模型的有限体积法,考虑比热随温度的变化,对激波诱导气动矢量喷管的流动情况和性能进行了数值仿真研究。结果表明:与平均定比热计算相比,变比热计算的喷管流动情况发生了较大变化,激波位置前移、激波强度减弱、喷管出口气流平均速度增大;进一步分析发现,与平均定比热计算相比,变比热计算的喷管推力系数、推力矢量角、推力矢量效率均有所增大。     

振荡水柱波能转换器的消反射特性研究

基于势流理论,建立了振荡水柱(OWC)型波能转换器的二维数学模型.采用去奇异的边界积分方程法(DBIEM)模拟了完全非线性波.通过调整OWC腔室内振荡压强的幅值和相位,使OWC工作于消反射状态.研究了波能吸收效率与OWC腔室内振荡压强的幅值、相位的关系.数值计算表明:消反射时,OWC的波能吸收效率比传统形式的OWC高很多.在消反射状态下,OWC腔室内振荡压强和通过透平气体流量的幅值增大且二者存在相位差,这与传统的OWC是不同的.最后提出了不同于传统形式的新型OWC波能转换器的设计思路.     

等熵情形下同向疏散波和激波的相互作用问题

对于1维等熵情形,利用激波极线和特征轨线,对同向疏散波和激波相互作用的结果进行了分析,得到了相互作用结束后受干扰的波和反射波的性质及其与初始时刻疏散波和激波相对强度之间的关系.另外,利用Riemann不变量以及各物理量之间的依赖关系和变化趋势给出了相互作用区域内特征族的形态.