带涡产生器的圆管管片式换热器流场及温度场的数值分析

用数值方法分析了涡产生器式圆管管片式换热板芯单个圆管单元区域内的速度场和温度场.计算结构针对某实际换热器结构,S1=20 mm,S2=15.5 mm,tp=2.5 mm,涡产生器攻角为45.°计算时选取雷诺数范围为500~20 000,选取R e=1 000和10 000时的计算结果进行了讨论和分析.涡产生器产生的纵向涡旋增强了圆管尾流区流体的掺混和能量交换,并带动尾流区流体及时向下游流动.与平片翅片结构比较,涡产生器式圆管管片式换热板芯尾流区流体与壁面温差增大,有利于增强换热.     

渐扩方通道中二次流及对流换热特性研究

运用数值模拟方法,对渐扩方通道内的对流换热特性以及二次流强度进行了研究.对Re数50～800,渐扩角1.5°～3.5°条件下渐扩管的传热和二次流特性进行了分析.结果表明:在沿主流方向的截面上,二次流强度在管壁中间区域处较强,而在方管的4个角上较弱;在一定的渐扩角下,周向平均Nu数随Re数增大而增大,二次流强度也随Re数增大而增大;在同一Re数下Nu数随渐扩角的增加而减小,而Se数随渐扩角的增大而增大.入口段的长度对渐扩段的换热情况有一定的影响,而出口段的长度对渐扩段的换热情况基本没有影响.     

平板通道内填充多孔物块的优化换热分析

采用数值模拟的方法,对恒热流壁面平板通道填充多孔物块的流动换热进行了相关研究,分别采用Brinkman-Forchheimer-Darcy流动模型和局部热平衡模型描述多孔介质内的流动和换热,重点研究了多孔物块的填充位置和物块高度对流动换热的影响.结果表明:当多孔物块在纵向上位于通道中心区域时,强化传热效果最好;随着填充多孔物块高度的增加,壁面Num数呈现先增大后减小的趋势,但流动阻力系数却不断增大.     

基于关联维数的干气密封环摩擦系数特性研究

利用DM-2型端面摩擦磨损试验机,选取16°螺旋角和18°螺旋角干气密封环进行测试,提取摩擦磨损过程中的摩擦系数信号,运用关联维数法研究干气密封环的摩擦系数特性。结果表明:在载荷一定的情况下,2种螺旋角摩擦系数和其关联维数随速度增大皆先减小后增大,呈正相关;而在速度一定的情况下,2种螺旋角摩擦系数随载荷的增大而减小,其关联维数随载荷的增大而增大,呈负相关。18°螺旋角的摩擦系数和其关联维数比16°螺旋角大。关联维数正确反映了干气密封环摩擦系数特性变化规律。     

氢燃料燃烧性能数值模拟分析

本文将氢燃烧的化学反应机理与Chemkin多区火花点火燃烧模型耦合,分析压缩比、点火提前角等因素对氢燃料燃烧性能的影响,结果表明:当压缩比不同时,缸内温度随着压缩比的增大而略微下降,缸内压力随着压缩比的增大而增大;当点火提前角不同时,缸内温度变化不大,缸内压力随点火提前角的增大而增大。     

多孔介质方腔内混合对流换热数值研究

为了解多孔介质方腔内的混合对流换热特性,采用局部热平衡模型对开口多孔介质方腔内的混合对流换热进行了数值模拟,多孔介质方腔内流体的流动采用Brinkman-Darcy-Forchheimer模型来描述。腔体下壁面保持恒定高温,其余壁面为绝热,冷流体以恒定速度从腔体左下侧流体入口处进入腔体。研究了理查德森数、达西数、瑞利数和孔隙率对混合对流换热特性的影响。结果表明：热壁面的平均努塞尔数随理查德森数的增大而减小,随瑞利数和达西数的增大而增大,但平均努塞尔数几乎不受孔隙率的影响。     

微通道内Al_2O_3-水纳米流体强制对流换热的数值研究

采用有限容积法对微通道内Al_2O_3-水纳米流体的强制对流换热进行数值模拟研究。重点分析纳米颗粒粒径、纳米颗粒体积分数φ和Re数变化对强制对流换热的影响。研究结果表明:粒径小的纳米颗粒更有利于改善流体内部的能量传递过程,增强换热;在纳米颗粒粒径和Re数一定时,随着纳米颗粒体积分数φ的增加,平均努塞尔数Nuave增加,换热增强;在纳米颗粒粒径和体积分数一定时,随着Re数的增大,Nuave增加,换热明显增强。     

均温板传热性能实验研究

本实验研究了由铜柱作为支撑结构且50％铜柱套有烧结铜粉片作为吸液芯的均温板的传热性能.实验中采用铸铝板模拟电子发热元件,通过调整直流电源的电压,在1.6～21 W/cm2范围内改变加热散热元件的热流密度,分别测试了相同散热面积的均温板与纯铜板的散热效果.研究结果表明,当加热功率达到170 W时,均温板蒸发面热源中心点处...     

三角形腔体内纳米流体自然对流换热数值研究

采用有限容积法对二维三角形腔体内CuO-机油纳米流体自然对流换热进行了数值模拟研究,重点分析研究了液体纳米层厚度对CuO-机油纳米流体自然对流换热的影响,同时也研究了瑞利数Ra、纳米颗粒体积分数φ以及腔体高宽比AR对CuO-机油纳米流体自然对流换热的影响。研究结果表明,液体纳米层的存在使纳米流体的自然对流增强,换热量增大;在相同纳米颗粒体积分数下,随着Ra数的增大,自然对流换热强度显著增强,且Ra数较小时,换热量随着腔体高宽比AR的增大而减小。     

石英砂颗粒堆休止角的研究

以干燥石英砂颗粒为研究对象,采用静止漏斗法进行堆积,对颗粒堆堆积过程进行录像,将录像处理为图片,用图像分析法在图像上测定颗粒堆的休止角.研究了颗粒的直径、承载板的材料、漏斗口和承载板的距离及漏斗口口径对石英砂堆休止角的影响.实验结果发现,对同一承载板,休止角随着石英砂粒径的减小而增加;对相同粒径的石英砂,休止角随着承载板的粗糙程度变化而变化,越粗糙的表面休止角越大,其背后的物理原因是承载板的光滑程度不同,摩擦系数不同;对相同的承载板和石英砂粒径,漏斗口距承载板的高度和漏斗口口径对休止角没有明显的影响.     

固定管板列管换热器的力学分析

本文进行固定管板式换热器的受力分析及其挠度求解；导出管板与管子相互作用力的计算式以及管板的弯矩与转角公式；通过实例，计算了管子的最大轴向压力并对其进行了稳定性分析。     

小扭率扭曲椭圆管层流流动与传热的数值分析

采用数值计算的方法,研究分析了层流状态下扭曲椭圆管内的流动与换热情况.在保持其他参数不变的情况下,管内的Nu随着Re的增大而增大,随着扭率Tr的增大而减小,随着椭圆管几何参数b/a的增大而减小,而阻力系数f随着Re、扭率Tr以及椭圆管几何参数b/a的增大均减小.另外,从速度场和温度场耦合的情况来看,层流状态下的换热得以强化的原因在于扭曲椭圆管内流体发生旋转,产生了二次流,而与主流相比较小的二次流可大大强化传热,使得管内流体的换热得到强化.     

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.     

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.     

显象管调制传递函数的测量

本文介绍研制的显象管调制传递函数测量仪器,用客观的方法测量各种工作条件及屏面不同位置的调制传递函数,精度为±3%。并可以执行国家标准来测试显象管的分辨能力.提出了压缩法测量分辨率时避免假分辨现象的方法.     

扁球形地下水池三维分析

采用三维八节点等参单元计算程序对某扁球形地下水池进行了三维有限元分析，得到了该结构与周围地其土的变形与应力，对设计提供了指导依据。     

管程内循环液固流态化强化换热技术研究

本文介绍根据在线、连续防垢除垢及其强化传热思想，进行管程内循环液回流态化强化换热技术的试验研究．     

CO2/DME混合工质在水平管内对流换热的数值研究

采用CO2/DME（二甲醚）混合流体作为传热工质,建立了其在水平管内的物理模型和控制方程,对其换热和流动特性进行了数值研究.通过数值计算,得到了混合工质在管内的速度和温度分布规律,比较了雷诺数和DME质量分数对混合工质传热的影响.研究发现影响CO2/DME混合工质传热特性的主要控制因素为流体的热物理特性.分析表明CO2/DME混合工质在水平管内具有良好的换热特性：在雷诺数2 300的工况下,CO2/DME（70/30）混合流体可以有效提高换热效率20%;工质在管内受到的流动阻力随着雷诺数的增大而减小,随着DME质量分数的增大而增大.