旋转附加力对方通道内流动与换热的影响机理

对旋转矩形通道内的湍流流动和换热进行了直接数值模拟.非稳态n-s方程的空间离散采用二阶中心差分法,时间推进采用二阶显式adams-bashforth格式.分析了旋转对通道截面上主流平均速度、截面流速以及截面平均温度的影响,结果表明:在不考虑离心力的作用时,随旋转数的增大,管道截面的平均速度减小,平均湍动能减小,与静止时相比,旋转数为1.5时平均湍动能减小了33%;在考虑离心力的影响时,对于径向旋转轴向出流,平均速度增大,平均湍动能增大,而对于径向旋转轴向入流,结果相反.在旋转数为1.5时,与不考虑浮升力相比,对于径向旋转轴向出流,平均湍动能增大了17%,而对于径向旋转轴向入流,平均湍动能减小了43%.

利用计算流体力学软件fluent,采用数值模拟方法究了幅值不同的两种波纹管传热状况,发现幅值为4mm的波纹管的传热状况优于幅值3mm波纹管的传热状况,这是由前者管内湍流强度高于后者所致。同时,回归了两波纹管的换热准则方程,为波纹管的校核计算及工程应用提供依据。

入口射流角度对通风方腔内流动的影响——用数值方法探讨了入口射流角度对顶部对称送风方式的方腔内流动的影响．计算的物理模型为固定宽高比为1，进风角度分别取20。，45。，70。，90。，110。，135。及160。．计算结果表明，不同的射流角度对通风方腔内流动的...

采用数值模拟的方法,对波形隔板结构复合通道的换热和流阻特性进行研究.设计了6种不同穿流孔孔径的隔板,研究孔径对通道中流动和换热的影响.将大小相间孔隔板结构的数值结果与已有实验结果进行对比,趋势符合较好.数值研究结果表明:在均孔隔板结构中,当孔径小时,通道换热好,同时流阻大;当孔径增大时,通道换热变差,同时流阻降低.当隔板上穿流孔总穿流面积一定时,大小相间孔的隔板结构与均孔隔板结构相比,换热略好些.

微通道内流动沸腾的研究进展——微通道内的流动沸腾在能源、电子冷却、生物医疗等高新技术领域有着广泛的应用。对微通道内流动沸腾的研究进展进行了综述，研究工质涉及到水、制冷剂、液氮等，内容包括微通道与常规通道的划分，微通道的传热特性、临界热流密度、...

采用κ-ε紊流模型及贴体坐标,应用整体求解法计算了空调车室内气固耦合传热问题.用montecarlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内各固体表面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项,对不同风口布置的空调客车室内流动与传热进行了数值模拟研究.结果表明,送回风口的布置对空调车室内空调效果有较大影响.

风口布置对空调车室内流动与传热影响的数值研究——采用紊流模型及贴体坐标，应用整体求解法计算了空调车室内气固耦合传热问题．用montecarlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内各固体表面引起的附加热流变化，并以此作为能量方程的附加源项，对不同风口布置...

以实际矿井为研究背景,采用大型商业软件flac3d模拟了冻结管腐蚀对井壁附加力的影响,模拟结果显示,冻结管腐蚀所引起的附加力在底部含水层下部达到最大,在一定时间段内,该值随时间呈近似线性增加的关系.通过该值与底部含水层疏排水引起的竖直附加力的对比分析,冻结管腐蚀给井壁所带来的附加力不能忽视,底部含水层长期疏排水和冻结管腐蚀对井壁破裂均产生影响.

对不同结构的内螺纹管内空气-水两相流动的阻力特性进行了实验研究,从实验方面得出了影响内螺纹管阻力特性的主要几何参数(螺纹高度,螺纹升角,螺纹宽度等)对内螺纹管阻力特性的影响规律。结合实验现象,引入了研究内螺纹管阻力特性的并联管路模型,最终得出适用于不同结构内螺纹管的阻力特性半理论经验公式。通过该公式可以较好地反映出各个几何参数对内螺纹管阻力特性的影响规律。

对包含人体的3维空调车室内部空气流动的速度分布和温度分布进行了数值计算.采用集总参数法建立人体模型,将该模型计算出的人体表面温度作为cfd(computationalfluiddynamics)计算的边界条件,从而更细致地考虑了散热量在人体表面的分布情况.cfd计算采用六面体网格、simple算法,考虑了自然对流换热和固体壁面间的辐射,应用整体求解法计算车内传热问题.针对一款实车的试验,证明了计算的准确性.

以北京某办公楼的外呼吸式双层玻璃幕墙为模型,数值模拟幕墙内部的三维流场和温度场,给出典型幕墙的综合换热系数,讨论提高幕墙热工性能的具体措施。该结果对实际工程设计有一定的参考价值。

混合制冷剂在微肋管内流动沸腾的换热关系式——基于作者以前研究得到的三元非共沸混合制冷剂r417a在水平光滑管和2种不同几何参数的内螺纹管中流动沸腾换热的实验结果，应用r417a在光滑管内的实验数据对kattan模型进行修正，并通过在修-kattan模型中引入强化因...

基于换热器小型化的研究背景,对水在矩形窄通道内流动沸腾阻力特性进行了实验研究与分析,并利用实验结果对常规通道和窄通道的两相摩擦压降计算的6种方法进行了评价。结果表明,应用于常规通道的关系式已不适于窄通道中流动沸腾压降的计算,而基于窄通道的zhang-mishima及sun-mishima关系式预测结果与实验值符合较好。实验结果和理论分析表明,利用分相流方法得到的分液相摩擦因子计算式中chisholm系数c与martinelli参数x存在指数关系,且随着质量流速的变化也有所不同,据此给出了新的分液相摩擦因子的计算方法,新方法具有更高的计算精度。

为了研究通风槽钢近轴端的径向位置对通风沟内流体流动形态的影响,依据计算流体力学理论,以ykk400-6、690kw中型高压异步电机为例,建立高压异步电机三维定转子径向通风沟物理模型和数学模型,给出相应的基本假设和边界条件,并进行数值计算和分析,得到了径向通风沟内三维流体场分布。在定子通风槽钢长度不变的基础上,改变定子通风槽钢近轴端的径向位置,通过分析定子通风沟绕组两侧流体的流动特性,得到定子通风槽钢近轴端的径向位置对流体流动形态的影响。计算结果表明,通风槽钢的径向位置直接影响定子绕组的冷却效果。研究结果为电机通风结构优化设计提供了理论依据,并为基于耦合场求解温度场奠定了基础。

为研究转杯纺成纱机制,需要对纺纱通道内气体流场加以分析,应用fluent流体计算软件对纺纱通道内气体流场进行模拟研究。模拟结果揭示了纺纱通道内的气流特征:转杯内部存在负压,在纤维输送管道出口处负压值最小;纤维输送管道出口处的凝聚槽受到较大压力,致使转杯受力不平衡;气流在纤维输送管出口处流速最大,进入转杯后形成涡流,且沿转杯转向气流速度逐渐减小;气流随转杯转向流过大约90°时,开始流向转杯口,并且有产生回流趋势;滑移面角度大于27°后,流场特征发生明显消极变化,故滑移面角度大于27°的滑移面设计不宜采用。

运用七孔球探针对直切型旋风分离器及入口加挡板结构进行了流场的测量,并对其内部流场进行了研究,指出了随挡板角度变化,流场的变化规律,结果表明随挡板角度变大,切向速度提高,切向速度峰值位置沿径向外移,下行流的轴向速度提高,上行流的轴向速度降低。

采用直接数值模拟方法对绕截面中心轴旋转的方通道内的充分发展湍流进行了数值模拟,湍流雷诺数和普朗特数分别为400和0.71.为了分析浮升力对流体运动的影响,给出了不同格拉晓芙数gr下的主流平均速度场、温度场、二次流、湍流强度、雷诺应力等湍流统计量的分布情况,并对旋转效应的稳定与否以及由此对湍流统计量的影响进行了分析.结果表明:旋转效应稳定的区域湍流受到抑制,旋转效应不稳定的区域湍流增强,随gr的增加旋转效应稳定性变得更加复杂;浮升力对流场和温度场有明显的影响,随gr的增加影响更加明显.

本文采用标准两方程k-ε湍流模型结合标准壁面函数法研究了纵向涡发生器对矩形通道内流动换热的影响。从涡量强度以及场协同的角度对纵向涡发生器强化换热的机理进行分析,并与光通道进行了对比.结果表明纵向涡发生器后垂直于主流方向的横向流动大幅增加,涡量成千倍的增加,远大于光通道,从而产生较强的扰动;场协同原理分析表明带有纵向涡发生器的矩形通道内速度矢量和温度梯度矢量之间的夹角相比于光通道较小,因而对流换热能力得到增强,从而在事故情况下降低板状燃料元件表面温度和堆芯损坏频率。

采用cfx等计算流体动力学软件,通过气热耦合数值模拟方法,对比分析了梯形冷却通道和矩形冷却通道内空气的流动和换热特性.

在管内径9.0mm、壁厚1.5mm、螺旋管绕径283.0mm的立式螺旋管内,对co2流动沸腾换热特性进行实验研究。分析热流密度(q=1.4~48.0kw/m2)、质量流速(g=54.0~400.0kg/(m2·s))和运行压力(pin=5.6~7.0mpa)对内壁温分布和换热特性的影响规律。结果表明:螺旋管内壁温周向分布不均匀,单相液体以及过热蒸汽区离心力的作用使内侧母线温度最高、外侧母线温度最低,在两相沸腾区蒸汽受到浮升力作用聚集在管上部而容易发生蒸干,因此上母线温度最高,温度最低值则由离心力和浮升力的相对大小共同决定。局部平均换热系数随热流密度以及进口压力的增加而显著增加,但增大质量流速对换热系数的影响不大,表明核态沸腾是co2在螺旋管内流动沸腾的主要传热模式而强制对流效应较弱;发现了随着热流密度增加所引起的核态沸腾强度变化以及干涸和再润湿使得换热系数随干度的变化可分成3个区域。并基于实验获得的2124个数据点拟合两相区沸腾换热关联式。

提出了旋转式造粒喷头流体力学计算模型,利用数值求解的方法计算了在稳定工作时,喷头内熔融尿素速度、压力分布规律,自由液面形状变化规律.分析了喷头结构参数、工作参数对喷头内熔融尿素流场的影响,为进一步改进熔融尿素造粒喷头结构设计提供了理论数据和仿真软件.

旋转式造粒喷头内流场分析