四喷嘴圆形冲击射流局部传热性能的实验研究

应用萘升华传质/传热比拟技术,对喷嘴组圆形射流在不同喷嘴到被冲击表面距离(2≤H/D≤8),在4×103≤Re≤1.0×104范围内,进行了局部传质/传热实验,研究了不同喷嘴到被冲击表面距离和不同Re数对喷嘴组圆形射流局部换热特性的影响.研究结果表明,实验条件下,喷嘴组空气射流局部Na数呈对称分布,在附加驻点区换热与驻点区有所不同,被冲击表面中心处的换热处于最不利的位置.对喷嘴组中每一个射流而言,换热系数沿径向的变化与单个圆形射流的变化不同,靠近被冲击面中心的一侧换热系数下降较快.     

轮轨材料滑动摩擦磨损试验

以车轮钢CL60和钢轨钢U71Mn为研究对象,使用销-盘式摩擦磨损试验机,通过轮轨摩擦副的滑动摩擦磨损试验,进行了不同金相组织、滑动速度和接触应力下轮轨材料的滑动磨损研究。研究结果表明:在不同滑动速度和接触应力下,轮轨磨损率随金相组织变化趋势基本一致。对于单一金相组织摩擦副,相同组织摩擦副的磨损率小于相异组织摩擦副的磨损率。马氏体组织可以降低轮轨磨损率,珠光体组织会增大轮轨磨损率。随着滑动速度或接触应力的增大,轮轨磨损率逐渐减小并趋于稳定。     

小型柴油机燃油喷射系统的模拟计算

本文对小型柴油机采用的油泵—油管—喷咀燃油喷射系统进行了数字仿真。对油管内一维不稳定流动过程的数值解法作了较详细的说明,并采用变步长方法处理边界条件。验证实验表明,不同工况时的计算结果与实测值均相当一致。     

应用人工神经网络求解边界层微分方程

打靶法是一种将常微分方程边值问题转化为初值问题求解的方法,分析和计算表明:打靶的过程可用优化算法实现.应用Hopfield人工神经网络算法求解了沿等壁温竖壁自然对流层流边界微分方程,与其他几种优化算法比较,其计算精度较高.应用解非线性方程的Newton法和拟Newton法求解该问题时,初值选择存在不可行区域,而优化算法对初值选择要求较低.     

空调系统的一种集总参数模型

空调系统模型的研究对改善系统性能有重要意义。建立的一种集总参数法热力学模型与现有空调系统模型相比,不需要对空调内部各个部件分别建模计算,达到平衡,再进行系统平衡计算,而是选出各个部件模型中与系统模拟密切相关的热力参数,建立其模型,然后直接对所有未知变量同时迭代求解。建立的集总参数法热力学模型具有物理概念清晰、计算过程简明科学、迭代次数少、速度快等优点。     

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.     

过程参数描述的等热流和等壁温平板间层流对流换热特性区别

应用对流换热过程参数描述, 对平行平板间层流对流换热特性在不同热边界条件下的区别进行分析. 结果表明: 发展段壁面上, 在等热流边界条件下壁面法向方向的热通量是以对流方式传递的, 虽速度为零, 但速度梯度对该热通量的传输有贡献, 等热流边界条件时最大速度梯度项对法向热通量的传输有贡献; 在等壁温边界条件下壁面法向方向的热通量是以扩散方式传递的; 在发展段流体内部, 不同热边界条件下主流方向的热通量和垂直壁面的热通量均是以对流方式传输的, 速度和速度梯度对主流方向和垂直壁面热通量传输的贡献与边界条件相关; 在充分发展段壁面上, 等热流边界条件时壁面法向方向的热通量是以对流方式传递的, 速度梯度对该热通量的传输有贡献, 但等壁温边界条件时是以扩散方式传递的; 在充分发展段流体内部, 等壁温边界条件时主流方向的热通量和垂直壁面的热通量均以对流方式传输, 速度对主流方向热通量的传输有贡献, 等热流边界条件时主流方向的热通量和垂直壁面的热通量均以对流方式传输, 主流方向热通量的传输是一没有净换热的对流过程, 速度梯度对垂直壁面热通量的传输有贡献; 正是由于等热流边界条件时壁面上最大速度梯度项对法向热通量传输的贡献和等壁温边界条件时壁面上最大速度梯度项对法向热通量传输没有贡献, 使得等热流边界条件对流换热强度高于等壁温边界条件的换热强度.     

连续肋管壳式换热器传热与阻力特性实验研究

管壳式换热器在石油、化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工等行业的应用非常普遍.采用实验方法研究了连续肋管壳式换热器的传热和阻力特性.实验介质管侧为水,壳侧为机油.测试了不同机油流量下换热器壳侧的平均努塞尔数和阻力系数.拟合出了所测参数范围内的传热和阻力关联式.为连续肋管壳式换热器的应用提供了参考依据.     

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.     

圆管非对称间断环面槽换热器翅片传热特性的数值研究

对四排圆管非对称间断环面槽翅片的传热特性进行了数值分析,获得了翅片传热、阻力和所产生二次流的特性。结果表明,间断环面槽能够有效地抑制圆管尾部流动分离,产生较强的二次流,上游环面槽远离圆管增强了二次流强度与传热性能,下游环面槽靠近圆管减弱二次流强度,对强化换热起着反作用,虽然间断环面槽翅片具有减少尾涡区域面积与重新发展边界层的功能,但是流体流经环面槽时产生较强的二次流才是其强化传热的主导机理。