通风巷道围岩与空气换热的数值模拟

为有效利用巷道内排除的热空气,以大隆矿区矿井通风巷道为例,采用分离求解方法,对巷道围岩一空气换热系统进行三维数值模拟,分析巷道空气出口平均温度71P、巷道围岩与巷道内空气的平均总传热系数K、巷道空气平均出口热流密度q、风速口的变化规律。结果表明：v在0．2～1．0m／s时,耳较大;v越小,砟越接近于围岩初始温度。v在5．0～7．0m／s内,对K影响不大;当v〈5．0m／s时,K呈线性规律降低。v在0．2～5．0m／s时,q呈二次曲线渐变过程。丁随着”的减小、巷道长度的增加而增加。该结果为进一步研究围岩与空气的换热问题奠定了基础。     

温针传热研究与电子温针的研制

温针临床疗效显著、应用范围广,但其操作有许多不便之处。温针疗效来源于针刺手法和温热刺激,艾炷燃烧产生的温热刺激在治疗中起着重要的作用,因此有必要研究其热量传递过程,并模拟温热刺激,研制电子温针。本文采用有限元方法分析温针稳定工作时组织内的温度场分布,并在此基础上,研制毫针微型加热装置。研究认为由于金属针身的快速导热能力,组织内的热量主要集中在针身和针身附近,从而热量能更加有效地作用于穴位,获得更好的疗效。针身的热传导在组织内传热中发挥着重要的作用。所研制的电子温针依靠针身传导热量到穴位处,使皮肤进针点的温度根据临床治疗要求在37~45℃范围内可调。     

激光照射下生物组织内部温度分布的解析式

基于Pennes生物传热方程,建立血液灌注率随时间变化条件下,激光与生物活体组织热相互作用的理论模型,通过数学物理方程求解该模型得出一维瞬态温度时空分布的解析函数表达式,从而为激光在医学中的应用提供理论依据.     

大间隙锯齿翅片的传热流动特性

采用计算流体动力学(CFD)方法对一种用于冷凝式烟气余热回收的大间距不锈钢锯齿翅片进行了数值模拟,研究了该翅片的传热和流动性能,并在搭建的风洞的试验台上进行了实验验证.结果表明:其传热因子j和摩擦因子f均随着雷诺数的增加而减小,获得的Re-j和Re-f性能曲线可以为新型余热回收换热装置的优化设计提供依据.     

太阳能热水器用热虹吸管的试验

通过模拟热虹吸管在太阳能热水器中的实际工作状况,考察用于太阳能热水器的4种不同工质非等径热虹吸管的传热性能.结果表明:倾斜角度对热虹吸管具有明显的影响作用,倾角在20°~75°范围内,热虹吸管具有较好的传热性能;工质对热虹吸管的传热性能也有一定影响,其中T-2工质,性能最为优良,其最大传输功率为214W,最小为211.1W,平均传输功率为211.6W,方差为0.98;热虹吸管的性能满足太阳能热水器的使用要求.     

井筒重力热管室内实验与矿场试验研究

利用重力热管的高效传热特性,将其应用在井筒流体加热过程中,分析了重力热管加热效果的外部影响因素。结果表明,重力热管在不消耗额外能量的条件下,利用深部流体能量提高井筒上部流体的温度,能起到均衡井筒温度场的作用,进而改善井筒温度分布剖面。室内实验表明：工质类型、工质充液率、真空度对重力热管的传热效果有很大影响。矿场试验表明：在适当的条件下,能够将原油温度加热到原油凝点以上,降低原油粘度,改善原油流动性,井底抽油杆载荷,满足生产实际的要求;重力热管加热过程受井底温度、热管下入深度、油井产液量以及原油物性等因素的影响,随着井底温度、热管下入深度、油井产液量的增加,重力热管的传热效果变好。     

轻型客车室内通风的数值模拟与实验研究

根据轻型客车室内空气三维流动和传热的特点,将空调风道系统纳入计算区域,对车室内流场和温度场的分布进行了数值仿真,并利用环境模拟试验验证了数值方法的可靠性.理论与实验结果表明,客车风道内风量分配主要由风道内的静压分布决定.适当加大风道截面积有利于风量分配,并可避免采用变截面收缩风道而增加的工艺难度.     

板式蒸发式冷凝器传热传质的数值模拟

基于VOF算法,建立了板式蒸发式冷凝器气-液两相降膜流动传热传质的计算模型,该模型考虑了表面张力动量源项和气-液相间传热传质源项．并利用该模型,定量分析了不同壁面热流密度、液相进口温度和空气速度下竖直板面的温度分布、气-液界面处潜热和显热换热量的相对关系．计算结果显示,液膜和空气内温度随壁面热流密度的增大而增大,在气液界面处,温度梯度存在不连续;气-液相界面处的换热主要形式为水蒸发传质引起的潜热换热为主、空气显热传热为辅,并且传热热阻主要集中于水膜内;并且随风速的增加,相间传质量也随之增大．     

双层皮玻璃幕墙热性能简化计算方法

基于区域方法和气流网络方法,建立了自然通风双层皮幕墙(NVDSF)各控制区域的能量平衡方程和空腔气流模型.结合太阳辐射传递计算的混合算法,建立了NVDSF热性能的动态计算模型.在开发的动态计算模型基础上,将影响NVDSF热性能的参数分区段进行模拟,绘制参数性能表,提出插值计算NVDSF热性能的简化计算方法.以长沙市典型年份7月21日气象参数作为输入条件,采用两种计算方法分别计算NVDSF的辐射得热和对流得热.结果表明:两种方法的计算结果较接近,辐射得热最大相对误差≤0.5%,对流得热最大相对误差≤3%.     

紧凑型脉动热管大功率LED的冷却试验

为实现大功率LED装置的高效热管理,制作了带平板蒸发器的紧凑型脉动热管,热管蒸发器内部进行烧结铜粉处理.以乙醇为工质,体积充液率为30%～50%,试验研究了改变热管倾角和充液率情况下对LED背板温度和照度的影响.结果表明:带平板蒸发器的紧凑型脉动热管在充液率为30%时,表现出最佳启动性能,其启动耗时随着加热功率的增大而缩短;低充液率时,热管倾角对LED背温影响较小,呈现出较好的均温性能;当充液率增大至50%时,倾角对热管运行和性能影响逐渐增大; LED背温和照度呈现负相关,低充液率下脉动热管可以有效降低大功率LED的工作温度并提高其高发光效率.