用数值积分变换法求解变截面直肋内的周期性导热

对近几年来发展起来的数值积分变换法作了扼要介绍，并对其特征值问题的构造方法进行了探讨，文章指出构造特征值问题的关键是抓住原问题的主要特征。文中还对梯形直肋变换热系数条件下的周期性导热问题用数值积分变换法进行了分析计算。     

多变因素条件下延伸表面传热通用数值分析计算的研究

研究各种形式肋片在辐射－对流－导热的联合作用下，以及变换特性参数时稳态与非稳态传热的通用数学物理模型和数值计算方法，考虑了辐射与整体肋片传热计算的耦合问题。     

热特性参数可变时变截面环肋的传热研究

本文导出了热特性参数不为常数时变截面环肋的控制微分方程,并对导热系数是温度的线性函数,放热系数沿肋片长度变化时的情形进行数值求解. 该控制微分方程是一个非线性的微分方程,用四阶龙格库塔法和牛顿拉伐森迭代法求解,得到沿肋片长度方向上的温度分布曲线,接着又探讨了导热系数变化因子a.几何形状因子D_b,肋片因子N的影响问题.所得结果对于肋片的设计和选型以及进一步研究肋片的换热问题,都具有重要的意义.     

环肋肋基温度沉降对肋片散热的影响

对圆管外带环肋的肋壁传热进行了分析，采用有限差分法对环肋的二维轴对称导热问题进行了数值模拟，以考察环肋肋基温度和对肋片散热的影响，得到了不同几何结构及运行工况下肋基温度沉降对肋片散热的影响曲线。结果表明，在实用的工程应用范围内，肋基温度沉降对肋片散热的影响可达５％￣１８％。     

计算肋片散热的一种改进方法

通过对二维肋片导热机理的分析，提出了一种改进的计算二维肋片散热和温度分布的一维近似方法。这一方法与经典的一维近似方法一样简单实用，并可套用经典方法的所有公式和图表。分别用改进的一维近似方法，经典一维方法和二维方法对工程几种常见肋片进行了计算并加以比较。     

在辐射和对流条件下肋片传热的研究

本文研究了在辐射和对流条件下梯形肋片的传热,应用四阶龙格-库塔法和牛顿-拉伐森迭代法进行数值求解,得出肋片沿肋高方向的温度分布;进一步分析了导热系数、辐射率、肋根温度、肋高和肋间距等参数对肋片传热的影响。比较了考虑辐射矩形肋、三角形肋和不考虑幅射的梯形肋的传热情况。结果对工程设计具有重要意义。     

肋片传热与优化分析的通用程序设计

研究多变因素条件下，各种形状肋片传热的通用计算程序及其最优化分析程序，建立了辐射－对流－导热联合作用下的数学模型，并进行数值求解，开发出一套肋片传热及其最优化的计算机辅助设计的小型应用软件。     

谱配置法研究导热系数为温度函数的对流-辐射肋片的效率

提出采用谱配置法求解导热系数随温度变化的对流-辐射肋片中的温度分布。在求解过程中,空间微分项采用Chebyshev多项式展开,空间上的温度分布采用谱配置法离散,将原本复杂的微分形式的能量守恒方程转化为矩阵形式的代数方程。能量守恒方程中存在两个非线性项,一项是由导热系数随温度变化而产生的,另一项是由肋片表面热辐射产生的;采用一种局部线性化的方法来降低能量守恒方程的非线性。谱配置法具有指数收敛速度,对于当前算例即使采用很小的计算节点也能获得较好的计算精度,通过谱配置法的计算结果与文献中结果相比较,发现谱配置法求解导热系数随温度变化的对流-辐射肋片问题是准确、有效的。最后,分析了一些量纲为1的参数,如导热系数变化率、对流-导热耦合参数、辐射-导热耦合参数对肋效率的影响规律。     

高效传热的铝合金散热器

根据铝合金导热系数大的特点,研制出带有独特肋片高效传热结构的散热器,并对其传热性能和使用进行分析.     

计算肋片散热的一种改进方法

通过对二维肋片导热机理的分析，提出了一种改进的计算二维肋片散热和温度分布的一维近似方法。这一方法与经典的一维近似方法一样简单实用，并可套用经典方法的所有公式和图表，分别用改进的一维近似方法、经典一维方法和二维方法对工程中几种常见肋片进行了计算并加以比较。结果表明，一维近似方法较经典一维方法的精度有明显提高。     

流体横掠顺排和错排方形微针肋阵列的流动传热和熵产分析

采用数值模拟的方法研究了流体横掠错排和顺排方形微针肋的流动、传热和熵产。结果发现,雷诺数Re≤50时顺排和错排微针肋阵的熵产接近,Re在50~100之间两者流动熵产和传热熵产的差距开始增加,Re≥100之后错排微针肋阵流动熵产远大于顺排微针肋阵,传热熵产小于顺排针肋。传热熵产数值大于流动熵产,总熵产趋势同传热熵产。以Re=100为例,详细分析发现错排针肋阵内速度场较顺排针肋阵均匀,产生的漩涡较小,温度场分布也较顺排针肋阵均匀。局部熵产分析发现错排针肋和顺排针肋传热熵产分布不同,流动熵产分布近似。     

空气外掠圆孔翅片管的流动与换热数值模拟

以矩形平翅片作为比较对象,采用数值模拟方法研究了空气外掠三对称大直径圆孔翅片表面的流动与传热性能,获得了不同Re(雷诺)数时矩形平翅片和三对称大直径圆孔翅片表面的速度场、温度场和Nu(努塞尔)数分布.平翅片的模拟结果与实验数据的最大误差小于10%,证明了该模拟方法的正确性.研究结果表明:当气流Re=1 610～6 440时,三对称大直径圆孔翅片的表面传热系数比平翅片提高25%以上.证明该圆孔翅片是一种适用于翅片管式制冷换热器且传热效果优越的片型.     

热特性参数可变时环形肋片传热的最优化研究(Ⅰ) 不同截面环肋传热的比较

环形肋片被广泛使用在热交换设备上以增强传热。因此有必要对肋片传热的最优化进行研究,它可以分成两类:在给定的传热量下确定最小的肋片体积; 或者是在一定的体积下确定肋片的最大传热量。本文只研究后者情况。首先对热特性参数可变时的环肋进行研究,在相同体积下,分別确定矩形截面、梯形截面、拋物线形截面和双曲线形截面等几种不同截面形状环肋的最大传热量。     

铝电解槽壳垂直平板肋的传热模型

运用数值计算，研究铝电解槽壳垂直平板肋的稳态自然对流与表面辐射的耦合传热模型，求解肋板的温度分布、散热量等参数，对肋板性能进行分析，并进行现场实测检验·设计的数值计算程序能简单、精确、快速地计算电解槽垂直平板肋的散热量，程序计算所得结果比原来算法所得结果包含更多的信息量．     

Acid condensation and heat transfer characteristics on H-type fin surface with bleeding dimples and longitudinal vortex generators

Acid condensation rate is an important factor denoting the acid corrosion, and the reduction of the acid condensation can significantly relieve the acid corrosive effect on the wall surface and improve the security of the equipments. In this study, the characteristics of both heat transfer and acid condensation of the finned tube in heat exchanger were numerically studied. In the numerical model, we simulated the acid condensation by considering the vapor-liquid equilibrium effect and multi-component diffusion effect. Based on the H-type finned oval tube, we proposed three novel types of fins to both enhance the heat transfer and reduce the acid condensation. The parametric effects of gas temperature, acid vapor concentration, water vapor concentration, and Reynolds number were investi- gated on different fin structures. The results show that the tube bank with the new structured fins can improve the performance on both heat transfer and acid anticondensation.     

对称阵列斜翅热沉自然对流数值研究

针对LED散热冷却问题,研究了一种自然对流条件下竖直放置对称阵列斜翅热沉的换热性能,分析了翅片高度、纵向间距对换热性能的影响,讨论了对称阵列斜翅热沉换热特点。结果表明:努塞尔数随瑞利数增加而线性增大;当热沉翅片高度大于40 mm时,努塞尔数达到最大值;随后努塞尔数随翅片高度增加不再明显变化。翅片纵向间距从25 mm到15 mm,其间距愈短,努塞尔数下降的愈快;从四列热沉到八列热沉,基板温度场自下而上分层现象愈来愈明显,高温区域集中在基板上部两角位置。相对四列热沉和八列热沉,六列热沉瑞利数随努塞尔数变化的拟合曲线斜率要比四列热沉高约5%,其具有更少的高温区域,有效地改善换热性能。     

环形内肋片圆管层流脉冲流动强化对流换热数值分析

为了解环形内肋片圆管中脉冲流动强化对流换热的机理,该文对这一现象进行了数值研究。数值计算结果表明:与具有相同Rem时的稳定流动相比,脉冲流动可使对流换热强化一倍以上,其强化效果与振荡频率、肋片高度和肋片间距有关;最佳量纲1振荡频率在400到1000之间,并随着Rem的增大而增加;对流换热强化的原因在于脉冲流动使由肋片引起的涡旋更加激烈,速度场和温度梯度场之间的协同性更好。     

车用散热器百叶窗布置方式的数值模拟与分析

针对车用百叶窗翅片式散热器的传热和流阻特性,采用数值模拟计算方法对百叶窗对称布置和非对称布置2种方式的散热器进行了研究分析,通过计算百叶窗翅片空气侧的传热量、传热因子和压降,以及散热器综合性能评价因子,获得了综合性能较优的百叶窗布置形式.结果表明,在相同的进出口边界和给定的几何参数条件下,对称布置的百叶窗翅片具有较高的传热性能,但流阻性能较差.当空气入口速度为5.58,m/s时,与非对称形式相比,对称布置时的传热量提高了14.7%,压降却增加了29.3%;在不同的空气入口速度条件下,对称布置时百叶窗翅片具有较高的散热器综合性能评价因子,因此,百叶窗对称布置时散热器综合性能较好.     

开缝翅片流动和传热性能的实验研究及数值模拟

对2排X型双向开缝翅片管换热器空气侧的传热及阻力性能进行了实验研究, 在实验的 Re范围内得出了传热和阻力的性能关联式及特性曲线.比较得出,开缝翅片的传热性能远高于平直翅片,与单向开缝翅片相比,X型双向开缝翅片的性能更好.通过数值模拟得出了 X型双向开缝翅片的效率计算曲线.应用场协同原理,对数值模拟得到的气流在2片翅片之间的温度场、速度场、对流换热系数及压降在流动方向上的沿程变化进行了分析.结果表明,开缝翅片有效强化传热的根本原因是翅片开缝后改善了速度和温度梯度的协同性.