开口空腔中非稳态自然对流的传热问题

对后壁受热的二维开口方形空腔中的非稳态湍流的自然对流传热进行了数值研究。采用低Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数ｋ－ε双方程湍流模型，给出并讨论了空腔非稳态流动过程中典型的流型、温度场和开口特性。依据物理本质，对空腔传热随时间演变的整个过程进行了划分和分析。     

大形状比矩形空间的自然对流传热

本文用马赫—曾德尔(Mach—Zehnder)光干涉仪研究了在大形状比(A=L/D=100)、不同壁面温度下矩形空间内空气层中的自然对流传热。显示和分析了从干涉图得到的温度分布,提供了端壁有空气渗入情况下的局部及平均传热关系。以层厚计的G_(rD)数范围1.64×10~3～2.46×10~5,研究结果与前人进行了比较。     

矩形闭合空间内多孔介质中自然对流传热研究

对底面恒温加热顶面恒温冷却、其它壁面绝热的矩形闭合空间内多孔介质中的自然对流传热问题,简化为二维模型进行数值计算和分析,在Ra≤300范围内,揭示了流场、温度场和换热效果随瑞利数(Ra)变化的特性,证实了从导热向自然对流开始过渡的第一临界瑞利数 Ra_c=40,给出了努谢尔特数(Nu)、瑞利数(Ra)和形状比(A)之间关系的理论计算公式和曲线。     

非稳态导热问题有限体积法

为了研究非稳态导热问题中的常用有限体积方案(FVM1)和新提出的有限体积方案(FVM2)的精度差异问题,采用理论推导和实例验证的方法,建立基于有限体积法原理的热平衡积分方程,利用矩形网格进行离散化,建立了平面非稳态热传导问题有限体积法数学模型,推导出与有限单元法(FEM)方案相类似的线性方程组,对比分析所建立的各个方程组中参数的差异.研究结果表明:方案FVM2与FEM精度相同,为较优方案.最后结合一个典型实例,用VB编制了数值计算软件,对比分析这两种方案,验证了上述结果.该结果对工程计算数值模拟有一定的参考价值.     

双组分混合物自然对流冷凝传热的研究

研究互溶性双组分混合物在水平光滑管上的自然对流冷凝传热性能。文章推导出了双组分理想混合物的需点与泡点之间的温度差计算公式。利用这一公式提出了双组分理想混合物在大空间水平光滑管上全冷凝时的传热膜系数的计算公式。该公式的物理意义明确，其计算值与实验值的相对偏差小于15％。     

冰箱内非稳态自然对流的二维数值模拟

对冰箱内非稳态自然对流换热进行了二维数值模拟，３个互不连通而有一定程度耦合的空腔（冷冻室、冷藏室及果菜盒）构成了所的自然对流空间，根据实测结果，给定了２个蒸发吕的温度及冰箱外壁面温度随时间变化的规律，给出了在周期性非稳态工况下速度场与温度场 的数值计算结果，考察了几个参考点上的温度随时间的变化，得出了２个蒸发器表面局部努谢尔特数和平均努谢尔数随时间作周期性变化的规律。     

考虑非稳态自然对流的固体溶解过程数值模拟

为了揭示封闭腔内考虑非稳态自然对流的固体溶解的流动、传质以及固体表面形貌变化规律,利用溶解动力学和传质学相关理论,建立了固体溶解过程的二维数学模型,并借助有限元分析软件COMSOL进行了数值模拟,得到了溶解过程中固体尺寸对流动、传质和固体表面形貌的影响规律.研究结果表明:该方法可以很好地捕捉由于溶解引起的界面运动和变形...     

共轭传热室内自然对流数值模拟研究

研究建筑围护结构传热与流体流动综合作用下室内自然对流数值模拟，建立了一套同时在固体一流体区域整体求解连续性方程、动量方程和能量方程的数值模拟方法。具体分析了瑞利数变化范围为10^4到10^6时建筑围护结构传热对室内自然对流的影响。数值预测结果表明：该方法能够真实反映室内自然对流问题。为室内自然对流问题数值模拟提供了一种实用有效的方法。     

自然对流传热的光干涉测量术

本文对马赫——曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer)应用于自然对流传热研完的测试技术问题进行了系统论述,文中阐明了光干涉法原理,导出了计算密度场和温度场所需的方程式。分析研究了光干涉法的相关误差,讨论了干涉图的估量技术及试验方法。     

用Excel快速求解一维非稳态对流扩散方程

对流扩散方程在物理及工程问题中具有广泛的应用。文中针对一维非稳态对流扩散方程。分析了5种常用差分方法的截断误差和稳定条件，给出了一种利用Excel软件的自动迭代功能代替编程进行求解的新方法，对不同离散格式的稳定性条件及截断误差进行了分析。最后以套管换热器的物流能量交换问题为例，分别用修正中心显式格式和Crank-Nicolson隐式格式介绍了Excel迭代求解过程与步骤，并对二种方法的求解结果进行了比较。     

磁场强化竖直平板自然对流传热特性研究

【目的】研究梯度磁场对竖直平板自然对流散热的影响,以提供一种强化竖直平板对流散热的新方法。【方法】构建磁致自然对流数学模型并编制相应的有限元程序;分析不同磁体剩余磁通密度、不同磁体位置情况下磁场强化竖直平板自然对流的传热规律;比较有无梯度磁场情况下竖直平板自然对流的传热特征。【结果】当磁体剩余磁通密度B_r>1 T时,竖直平板的对流传热能力随着磁体剩余磁通密度的增大而增强;当磁体位于竖直平板下端时,磁体对自然对流散热影响最大;两组磁体情况下比单组磁体情况下竖直平板的对流散热能力强。【结论】施加磁场可以强化或控制竖直平板自然对流散热。     

用边界拟合法求解自然对流问题

用边界拟合法求解自然对流问题@詹杰民@李毓湘...     

用边界元法求解非稳态非线性凝固传热问题

建立了用边界元法求解凝固传热问题的数学模型．用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写了计算程序．以连铸坯凝固传热为例进行了计算．计算结果与实测结果接近．     

部分开口空腔内自然对流传热的数值研究

本文描述具有部分开口的方形空腔内的非稳态及稳态的二维层流自然对流传热的数值分析结果。方形空腔由两个水平绝热壁、一个竖直加热壁而另一个竖直壁为冷壁但具有变化的开口度组成。数值结果覆盖了雷利数Rα=10~3～10~6及开口度Y_0=0.0～1.0。结果表明开口度对空腔内的自然对流流动与传热有显著的影响,且影响的程度随雷利数改变而变化。     

大容积自然对流、层流传热的数学模型研究

分析大容积自然对流层流流动和传热过程的机理 ,经过合理的简化假设 ,对边界层内流体的稳定流动和传热过程进行流动方程、传热速率方程、质量衡算方程和热量衡算方程描述 ,建立了相关的数学模型 ,从理论上推导出了该状况下的传热系数的数学关联式。经实验数据检验 ,理论值和实验值能较好地吻合 ,表明该模型具有一定的代表性和理论参考价值。     

基于改进GA求解边界移动的非稳态自然对流反问题

为了有效地研究自然对流反问题,给出了基于混合遗传算法求解考虑边界移动的二维非稳态自然对流传质过程中多参数反问题的一种方法.该方法把参数识别反问题转化为优化问题后采用混合遗传算法求解.其中正问题的数值解采用有限元法,混合遗传算法采用实数编码,且在简单遗传算法的基础上引入局部搜索算子改善了该遗传算法的性能.结果表明:该方法能有效求解涉及边界移动的自然对流反问题,且具有较高的精度和收敛速度,易于计算机实现,值得在实际工作中应用.     

通孔金属泡沫中的空气自然对流传热实验研究

对水平面上通孔铜金属泡沫中的空气自然对流进行了实验研究,研究了金属泡沫孔隙率和孔密度对总传热热阻的影响.研究结果表明:与光表面相比,金属多孔表面有效地强化了自然对流散热,使总热阻至少减小20%左右.金属泡沫传热面积和自然对流流动阻力均受孔隙率和孔密度的影响.在较小的孔隙率(ε=0.9)下,对所研究的两个孔密度(400 m->和1 600 m-1),格拉晓夫数Gr存在一个转折点,当Gr小于该转折点值时,孔密度较大的金属泡沫自然对流热阻较小,而当Gr大于该转折点值时,孔密度较小的金属泡沫热阻较小.在较大孔隙率(ε=0.95)及实验所测的Gr范围内,孔密度较大的金属泡沫热阻一直较小.在所研究的两个典型孔密度(800 m-1和1 600 m-1)下,孔隙率较小的金属泡沫热阻较小,但是在1 600 m-1时,其热阻减小量要明显大于800 m-1时对应的减小量.     

倾斜角对方腔内非稳态自然对流影响的格子Boltzmann方法模拟

采用格子Boltzmann方法构建非稳态方腔自然对流的数学模型,并进行模型验证,分析流场和温度场随时间的变化,重点讨论瑞利数Ra、倾斜角度θ对方腔内非稳态流动特性和传热特性的影响.结果表明:随着瑞利数Ra增大,平均努塞尔数Nu_a变大.瑞利数Ra=10~4、Ra=10~5和Ra=10~6工况的平均努塞尔数Nu_a曲线发生波动,瑞利数Ra=10~3工况的平均努塞尔数Nu_a曲线未产生波动.瑞利数Ra=10~6工况的稳定时间最短,瑞利数Ra=10~4工况的稳定时间最长.倾斜角度θ=0°和θ=30°工况的平均努塞尔数最优,且稳定时间最短;倾斜角度θ=90°和θ=270°工况的平均努塞尔数最差.     

带有离散热源的竖直平板自然对流耦合传热研究

通过离散热源模拟板管式换热器的盘管,对竖直钢平板自然对流和导热的耦合传热进行了实验研究.结果表明:在控制加热热流和加热温度2种条件下,平板的温度呈波浪形分布,起伏的幅度随加热间距的增大而增大;采用平均加热壁温作为特征温度计算的自然对流平均Num和Ra的关系仍满足Num等于cRan,但常数c和n是加热间距的函数;在Ra为5×108~5×109的范围内拟合得到它们的关系式,误差约为±5%.对耦合自然对流的数值计算表明,平板壁面温度波动导致速度边界层增厚,局部传热系数也相应发生波动.