论文部分内容阅读
本文在折流杆换热器的基础上，采用数值计算的方法，对不同折流杆杆型与间隔组合的折流杆式换热器进行流动与传热特性的分析。结果表明，折流杆杆型为椭圆杆，折流杆间隔为120mm时，综合性能最好。
折流杆换热器的数值模拟及优化设计
【摘 要】
：
本文在折流杆换热器的基础上，采用数值计算的方法，对不同折流杆杆型与间隔组合的折流杆式换热器进行流动与传热特性的分析。结果表明，折流杆杆型为椭圆杆，折流杆间隔为120mm时，综合性能最好。
【机 构】
：
华中科技大学能源与动力工程学院，武汉，430074
【出 处】
：
中国工程热物理学会传热传质学2009年学术会议
【发表日期】
：
2009年3期
其他文献
本文实验研究了多微通道入口处的突缩结构所引起的气体流动压力损失。通过测定压缩空气流经通道入口前后的温度，压力和流量，拟合出了压力损失系数与单微通道内流体Reynolds 数（Re：3100-19000）之间的关系式。与相关文献研究结论对比发现，现有的基于常规尺寸和微细尺寸的单通道经验关联式不能正确预测多微通道入口突缩压力损失系数随Re数的变化。
滴状冷凝传热过程具有典型多尺度特征，不仅液滴分布具有多尺度的特征，而且影响传热过程的冷凝表面及其与液滴相互作用效应的量度也具有多尺度特征。本文基于界面效应影响滴状冷凝传热过程模型，分析了液滴分布的多尺度现象，并通过分析液滴尺寸、接触角等因素与总传热性能的关系，进行多尺度规划，得到传热性能最佳时的接触角，即最佳接触角为75°。
本文对具有导热和表面辐射换热相互耦合的封闭方腔内的自然对流进行了数值研究。计算采用层流模型，为SIMPLE算法，QUICK差分格式。计算参数范围为：Prandtl数为0.701；固体厚度比为0～0.6；导热系数比从0到100；Rayleigh数范围从103到105，固体表面发射率范围从0到1。计算结果表明，辐射参与换热对流动将产生显著的影响，会使腔体内形成二次涡流。在自然对流的方腔内，辐射换热比对
本文针对各向异性散射介质内的红外辐射传输开展数值方法研究。应用球谐函数展开推导了一维吸收、发射、散射性灰介质的辐射传输近似方程组，采用差分方法结合三对角矩阵解法建立了任意阶辐射传输近似方程数值解法。验证计算结果表明，高阶球谐函数数值解与理论解吻合的很好，该方法可以求解任意非线性各向异性散射辐射传输问题。
本文基于四波段双向反射分布函数测试平台，对微粗糙硬铝表面的光谱双向反射分布函数进行了实验测量，考察了微粗糙尺寸参数、入射角度和入射辐射波长对表面辐射特性的影响。测量结果显示了明显的镜反射特征，粗糙的表面结构还引起了后向反射增强现象，长波入射和大角度入射增强后向反射效应。
本文使用蒙特卡洛方法对椭圆面二次反射装置的反射特性进行了数值模拟计算，计算了当入射光线分布形式不同时接收面处的热流分布变化，之后计算了不同光线发散角度对接收面热流分布的影响，最后计算了系统指向误差及镜面误差对接收面热流分布的影响。
为了了解Czochralski结构深液池内旋转驱动流动的基本特征，利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟，坩埚外半径为50mm，晶体半径为15mm，液池深度为50mm。结果表明，当旋转速度较低时，流动为稳态轴对称流动，随着转速的提高，流动会转化为三维非稳态振荡流动；晶体与坩埚同向旋转时，流动转化的临界转速较高，反向旋转时，临界转速较低；晶体单独旋转时，速度波周向速度远小于晶体旋转速度，坩埚单独旋转
为了了解毛细管内界面自蒸发诱导的热毛细对流的基本特征，进行了三维非稳态数值模拟。毛细管半径为(0.1-1) mm，深径比为5，壁面温度恒定，工质为甲醇。结果表明，随蒸发界面热流密度的增大，毛细管内流动由定常轴对称状态过渡为定常非轴对称状态，进而过渡为三维振荡流动；毛细管半径越大，热毛细对流越强，流动越易失稳；浮力能引起毛细管内流场及温度场的不对称性。
本文运用数值计算的方法，以空气为流动介质，研究了圆管内核心流分段填充多孔介质在充分发展的层流区的换热及流动综合性能。结果表明，在圆管内分段填充金属多孔介质可以有效提高换热与流动的综合性能，在低Re数范围（Re=250-750）内，其PEC值随Re数的增大呈现迅速增大的趋势，而在高Re数范围（Re=750-2000）内，其PEC值随着Re数的增大迅速减小。但整体PEC均要大于1，这说明分段填充金属多
分析了纤毛肋强化管内传热与流动过程，在局部非热力学平衡的条件下，采用双方程多孔介质模型对其进行数值模拟。获得了截面流动速度分布，截面温度分布，以及换热强化效果随雷诺数，填充率，固流体之间的导热系数比以及纤毛直径的变化，并分析了这些因素对换热强化效果的影响。结果表明，纤毛肋作为一种传热强化手段是非常有效，它既可以强化主题流动区的换热，又可以强化边界区的换热，主要的原因是纤毛肋的存在使流动在截面上更加