热分层流动数值计算中差分格式的比较研究

本文应用考虑浮升力的湍流标准κ－ε模型和Ｐｒｔ经验修正式，对液钠空肠内非稳态热分层流动进行了全隐式数值计算，比较研究了一阶迎风、乘方（ＰＬＤＳ）、ＭＰＬ（Ｖａｎ Ｌｅｅｒ’ｓ格式），二阶迎风（ＳＯＵＤＳ）、ＭＳＯＵ（单调二阶迎风）、ＯＵＩＣＫ、ＳＨＡＲＰ和三阶ＱＵＩＣＫ格式，数值计算以ＳＩＭＰＬＥＣ算法为基础。通过与实验的比较分析，结果表明：对液钠空腔内伴有热分层的回流流动的全隐式数值计算应采用高     

多温度限制点条件下燃油热管理系统热回油特性分析

热回油是提高飞行器燃油热管理系统性能的重要途径。为研究多温度限制点条件下燃油热管理系统的热回油特性,该文基于Python语言自主开发了燃油热管理系统稳态仿真模型,并进行了实验验证。首先分析了热回油流量对各温度限制点温度的影响规律,结果表明热回油流量的增加并不一定使得全部温度限制点的温度均下降,甚至导致了供油箱出口温度和热回油阀出口温度的升高,这说明过大或过小的热回油流量均可能引发燃油热管理系统的失效,热回油流量存在满足温度限制要求的变化区间。对于飞机热载荷加热器出口温度和燃油喷嘴出口温度,存在热回油临界流量,当热回油流量达到临界值时,进一步增加热回油会提升系统超温的风险。随后探究了热回油作用下系统的飞机热载荷极限,发现飞机热载荷极限对应于热回油流量限制区间的大小突变为0的临界状态,且此时限制区间的下界是系统的热回油临界流量。进一步研究发现,当飞机热载荷加热器出口温度和燃油喷嘴出口温度在极限状态下同时达到各自的限制值时,系统达到正常工作时的总热载荷极限。为了充分利用系统的总热载荷极限,该文提出了可以实现系统热载荷之间相互传递的中间回路并给出了潜在方案,为飞发一体化热管理提供了一种优化途径...     

间冷冰箱三维气固耦合传热与流动数值研究

间冷式电冰箱通过空气流量分配来调节冷却空间的储藏温度，与直冷式电冰箱相比，其冷却空间流场与温度场的分布特性更引人关注．文中以某种间冷式电冰箱为对象，对其进行适当的几何简化，建立相应的物理数学模型，并采用属性标志辨别法来通用化地处理该类问题．以ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件为数值计算平台，计算结果与相应的特征点实验相比较，验证了所建模型的准确性．从数值计算结果中分析发现，对于间冷式电冰箱，浮升力的影响可以忽略．该方法可为间冷式电冰箱风道阻力特性的改进提供参考．     

绝热毛细管流量快速计算模型

针对毛细管进口压力、状态以及结构尺寸变化对毛细管流量的影响,提出一种新的毛细管流量快速计算公式.该公式为显式形式,不存在迭代,保证了流量计算的快速性和绝对稳定性.在给定出口背压情况下,可判定出口是否为临界流.利用取点软件从ASHER Handbook诺模图上取点进行验证,结果表明,流量平均相对误差为2.17%,最大相对误差为13.42%,结果较理想;对毛细管内径、长度和进口过冷度(干度)变化引起流量变化进行分析,结果表明,所提出的模型可直接用于毛细管流量计算.     

热声热机中回热器的数值计算与分析

针对热声热机系统回热器（或板叠）的数值计算。讨论了简单实用的得谐分析方法,并对热声制冷机中的热声板叠进行了数值计算与分析。计算结果为回热器（或板叠）的设计与优化奠定基础,从而保证系统设计的可靠性。     

空冷凝汽器数值计算方法与传热模型

介绍了空冷凝汽器的数值计算方法及其优越性,建立了凝汽器中蒸汽流场和热传递的数学模型,并给出了模型中分布阻力、分布质量汇的处理方法。详细描述了凝汽器壳侧汽相的流动和传热过程,对于凝汽器的设计、改造和运行具有重要的指导作用。     

绝热流动的R4O7C毛细管计算模型

顺应开展制冷工质替代研究的趋势 ,对 R2 2的替代工质三元非共沸混合工质 R40 7C在毛细管中的绝热流动进行了分析计算 ,分别建立了能量、质量方程和压降计算公式 ,并分别就过冷区和两相区作了理论求解 .将 R40 7C与 R2 2的计算结果进行了对应比较分析 ,该计算模型将对R40 7C空调系统的优化分析和控制提供了有效的部件性能分析方法     

空冷凝汽器数值计算方法与传热模型

介绍了空冷凝汽器的数值计算方法及其优越性,建立了凝汽器中蒸汽流场和热传递的数学模型,并给出了模型中分布阻力、分布质量汇的处理方法。详细描述了凝汽器壳侧汽相的流动和传热过程,对于凝汽器的设计、改造和运行具有重要的指导作用。     

板翅式回热器试验与数值模拟研究

选取圆弧截面平直翅片板翅式回热器芯部中间冷热流体各两层作为控制单元体,引进对称面和内部耦合方法建立数学模型,应用Fluent软件对单元体进行三维数值模拟,得出了芯体内部的温度场、流场和压力场.对回热器芯体内部的换热和流动情况进行分析,得出了换热性能准则关系式和阻力性能准则关系式.通过对回热器运用稳态等流量进行传热性能和阻力性能试验,得出了相应的换热和阻力准则关系式,并将数值模拟结果与试验所得结果进行了对比分析.     

冰浆管内流动的絮网结构设想及阻力计算模型

通过对冰浆在水平光滑管内流动与传热的试验研究,提出了冰浆流动的絮网结构机理和阻力计算模型,模型计算结果与试验结果的比较显示该模型能较好地描述冰浆的流动工况;模型机理的提出也为冰浆的流动时的传热研究提供了新的依据。     

An approximate analytic model for flow through capillary tubes

An analytic model for working fluids flowing through capillary tubes has been established with the approximate integral method. All the possible flow regimes in the capillary tubes, including subcooled, two-phase and superheated regimes, are covered in the model, and different analytic solutions are given respectively for each flow regime. As examples, the mass flow rates of refrigerants R12, Rl34a and R600a through capillary tubes are predicted by the model, and compared with those evaluated by a general distributed-parameter model. The mean bias falls into 1% and the maximum bias is 2.2%, while the computation speed of the new model is more than one order of magnitude higher than that of the distributed-parameter one.     

非共沸混合工质通过毛细管时亚稳态流特性的试验研究

本文报导了对非共沸混合制冷剂Ｒ２２／Ｒ１４２ｂ在毛细管内流动过程中亚稳态流特性的试验研究．试验测取了在不同的流动工况和不同的工质混合比下的温度和压力沿毛细管长度的分布，通过工质混合法则求取了各测点的热物性参数，再由图示法确定亚稳态流的定量规律．试验结果表明，在采用非共沸混合工质时，毛细管内仍然存在着亚稳态流现象，同时，指出了对非共沸混合工质在毛细管内汽化过程中的亚稳态流现象进行理论分析的必要性．     

非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型及数值计算

本文建立了非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型，利用隐式差分格式和Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法对该模型进行了数值计算，并与实验结果进行了比较．     

非共沸混合工质水平管内环状流型下强制对流蒸发传热的分析模型

分析了非共沸混合工质水平管内环状流型下强制对流蒸发的局部换热系数的计算方法，推导出局部换热系数的计算公式，并分析了影响非共沸混合工质蒸发换热的主要因素．利用本文公式得出的预测值与实验数据比较，取得了一致的结果     

Comparison between homogeneous and separated flow models of isobutane flowing through adiabatic capillary tubes

Capillary tubes have been widely used as expansion devices in small-scale refrigeration and heat-pump systems. However, adiabatic flow through a capillary tube is extremely complicated, despite its simple geometry. This work presents a comparative study on the homogenous flow model and separated flow model, which were used to simulate the flow of isobutene (R600a) through adiabatic capillary tubes. The influence of different combinations of friction factor and two-phase viscosity correlations, and the effect of metastable flow on the flow characteristics were investigated. The predicted mass flow rate was lower when the separated flow model was used. The separated flow model performed better in predicting a mass flow rate over 2 kg·h?1. The Colebrook friction factor correlation combined with the Dukler or McAdams viscosity correlation yielded smaller deviations of 5.43%, 5.49% and 5.44%, 5.43% when ignoring and considering the metastable flow, respectively. Additionally, the homogenous flow model adopting the Bittle and Pate friction factor and Dukler viscosity correlations achieved the highest accuracy with a mass flow rate under 2 kg·h?1. The mean error was 4.12% in the case without metastable flow, and 3.37% in the case with metastable flow.     

地铁隧道内应用毛细管网换热器传热理论研究

文章采用CFD模拟方法,针对某地铁地下站作为前端取热器使用的毛细管网换热器,模拟了夏季和冬季气-固介质之间的三维非稳态传热过程,分析了换热器所在隧道围岩内的温度场分布。研究结果表明:冬、夏季运行期内毛细管网换热器对围岩温度场的影响范围大约为5m;换热器换热量随流速的增加而增加,从传热效率和功耗2个方面考虑,毛细管内水流速取0.04~0.06m/s范围是相对合理的;夏季毛细管网换热器传给围岩的热量大于传给隧道空气的,说明其可以有效地利用浅层地热能,传热效果理想;冬季毛细管网换热器吸收隧道空气的热量大于围岩的,有利于空气的降温。     

毛细管中考虑动态效应的二相不混溶流体模型

给出了毛细管中基于Navier—Stokes方程、加入了广义Navier边界条件以及动态毛管压强的不相溶二相流的流动模型．     

Two-phase flow patterns for flow condensation in small-diameter tubes

Two-phase flow patterns have been observed visually to investigate the effects of tube diameter, mass flux and tube inclination on flow condensation in small-diameter tubes. For horizontal or inclined small-diameter tubes, gravity-domination is decreased by shear stress and surface tension on phase change interface, which weakens the stratification of condensate and vapor flow due to the action of gravity perpendicular to flow direction. As decreasing the tube diameter from 5. 79 mm to 2.18 mm. the annular or sub-annular flows become prevailing in flow regime map. The existing flow regime maps for macro scale cannot predict the experimental data in the present study.     

新型外燃旋流热风炉内流动与传热过程数值计算

阐明中小型高炉的风温由1000℃左右提高到1 250～1 300℃的主要措施是将煤气与空气双预热;提出应用高速烧嘴和新型外燃旋流热风炉来预热助燃空气,烧单一煤气可以实现高炉1 250～1300℃高风温.对炉内流动与传热过程进行的数值计算结果表明,在蓄热球床表面没有偏流,气流及温度分布均匀.在中试炉上测量的烟气温度分布与计算结果基本吻合.     

高温陶瓷过滤器正向流动与过滤过程的数值计算

利用FLUENT计算流体力学软件,对高温陶瓷过滤器正向流动与过滤过程进行了数值计算,得到了切向进气和径向进气时高温陶瓷过滤器内的流场分布.结果表明:对于包含突变截面和多孔介质两类通道的复杂流动系统,合理地选择计算区域和分配网格后,应用FLUENT计算流体力学软件可以得到满意的计算结果;陶瓷过滤器的流动损失主要发生在陶瓷过滤管的多孔陶瓷介质内;当气体径向进入工作段时,对陶瓷管的冲击较大;当气体切向进入时,在工作段壁面附近的速度较大,对陶瓷管的冲击较小;切向进气时高温陶瓷过滤器的进出口压降小于径向进气时.从保护陶瓷管和减小压降两方面考虑,切向进气方式的高高温陶瓷过滤器优于径向进气方式的高温陶瓷过滤器.研究结果为选择高温陶瓷过滤器的进气方式提供了理论依据.