采用热-流耦合方法对火焰筒壁温三维数值模拟

考虑了流场变化对换热的影响,使用热-流耦合方法,对某型燃烧室整个流场、温度场进行完全的数值模拟。该方法对流场和固壁内换热进行耦合计算,得出了三维燃烧室壁温分布。计算中,对完全发展的湍流燃气采用了标准“k-ε”湍流模型,运用DO模型计算了燃气的热辐射,燃烧模型使用涡-耗散模型来计算化学反应速度,固壁材料使用了变比热和变导热系数。数值模拟结果表明流场与固壁相互作用得更充分,能更精确地反映流场和温度场的整个形态,可以模拟出较为合理的流场和温度场分布以及相应的流动换热特性。     

生物质热压成型温度场数值模拟

根据生物质热压成型的工作原理及加热方式，在合理假设的基础上建立了生物质热分析有限元模型。以木屑作为压缩成型的对象，借助大型有限元软件ANSYS对其温度场进行计算，得到了木屑内部温度场的分布情况。借助APDL语言对其计算过程进行参数化设计，分别计算了在两种不同情况下的温度场，并讨论了在不同温度场下木屑的变化。     

柴油机缸盖循环瞬态温度场仿真计算分析

为研究柴油机缸盖零件在一个工作循环内温度场即循环瞬态温度场的分布、变化规律,应用有限元分析软件ANSYS对某柴油机气缸盖进行了循环瞬态温度场的仿真计算。结果显示：柴油机在稳定工况运行时,缸内燃气周期性热冲击造成缸盖底板壁面温度波动明显;沿缸盖高度方向,随着深度变大,温度波动幅度迅速变小,当深度为2mm时,温度趋于平稳;...     

套筒式无推力补偿器的研制

一、管道热伸长补偿概述为了防止供热管道因受热伸长而发生变形和减少(或消除)因受热伸长而产生的应力,采取了分段设置固定支座并在两个固定支座之间设置管道补偿器(也称伸缩器)的技术措施。补偿方式很多,除利用管道走向及坡度的改变而形成的L形、Z形管段对热伸长作自然补偿外,专门采用的补偿器有方形、套筒式、波形、球形补偿器四种。方形补偿器是过去应用最广泛的补偿器。其优点是:可以在施工现场弯制、制造方便。运行中无泄漏,不需要维护。可应用     

缸套瞬态温度场的有限元分析

本文提供了计算二维温度场的通用方法,即瞬态温度场的非线性有限元解法.首先,以实测的温度确定缸壁与燃气的接触边界条件,计算出稳定温度场.以稳定温度场做初始条件,考虑活塞运动情况,利用所确定的放热系数确定缸套与燃气的接触边界条件计算了铸铁缸套的瞬态温度场,给出了缸套表面层的温度波动情况.     

阀门不同泄漏工况下蒸汽疏水管道温度场分布规律模拟计算

将疏水管道划分成多段控制体,依据圆筒壁传热理论建立管道在不同阀门泄漏工况下的温度场计算模型。通过对火电厂疏水管道在不同阀门泄漏工况下的温度场分布进行数值模拟计算,得出疏水管道壁温分布与泄漏量的变化关系,为工程现场诊断疏水阀门的泄漏故障提供理论模型与计算依据。     

风冷柴油机的传热与热负荷

本文概述了风冷柴油机传热过程的特点及热负荷的评定方法。对建立计算风冷柴油机气缸套温度场和热流分布的边界条件,进行了实际和理论上的探讨,提出了以工作过程为基础,用变区间积分方法计算沿气缸套高度燃气放热系数分布规律,并建立了相应的经验公式。按此方法所获得的温度计算值和实测值相比,误差在工程允许范围之内。文中所论及的研究方法和初步结果可为风冷柴油机热负荷预测提供依据。     

12V400型柴油机整体球墨铸铁活塞的研究

整体球墨铸铁活塞是一种新型活塞。为了设计合理及缩短试制时间,我们用有限单元法对活塞的温度场、热流量分配及应力场进行了计算。本文介绍的计算方法是三角形剖分和二次插值,其精度较三角形线性插值为高,热边界条件可以输入第一类边界条件或第三类边界条件,也可以输入第一类及第三类的混合边界条件。可以节省计算时间,也减少了数据的准备及处理的工作量。本文还介绍了计算活塞时热边界条件的处理;及活塞振荡冷却腔冷却条件、活塞内腔冷却条件、冷却油温度、活塞材料导热系数和活塞顶部厚度等因素变化时,活塞温度场或应力场变化规律的探索。为设计、生产和运转提供了一定的资料。在12V400型柴油机的研究工作中,我们设计了一种整体球墨铸铁活塞。为了尽可能达到等强度、结构尺寸合理和重量轻等要求,采用高精度元有限单元法对活塞顶部的温度场及应力场进行了计算。计算中变换了各种热边界条件和一些结构参数,使计算结果比较符合实际情况;同时摸索热边界条件变化时对活塞温度场的影响,以便为优化设计探求规律及减少今后的试验工作量。由于对燃气侧的热边界条件所做的工作比较少,因此本文侧重点是活塞冷却侧热边界条件变化时对温度场影响的研究。     

D系列柴油机缸套轴对称稳定温度场的有限元分析

本文对D系列柴油机的上部带凸缘的中部支承式缸套进行轴对称稳定温度场的有限元分析。在有限元分析中,采用Woschni经验公式计算气缸内燃气与壁面间的瞬时综合换热系数,并编制程序计算缸套内壁任一点的当地平均换热系数,用Hausen换热公式计算缸套外壁面与冷却水之间的换热系数,并根据缸套几个特征的壁面实测温度对换热系数进行适当的调整,以此来确定缸套温度场有限元计算的边界条件。计算结果表明,上部凸缘中支式缸套温度场分布不同于传统的上部支承式缸套。     

基于有限元分析的发动机缸盖温度场模拟分析

为获得某天然气发动机比较精确的缸盖温度场,采用边界单向映射的方法将获得的冷却水侧和燃气侧的热边界映射至缸盖固体网格上,根据经验通过赋予机油侧和外围边界处的热边界,建立缸盖计算的有限元模型.对模型进行传热计算,获得该天然气发动机缸盖的最终温度场结果,将计算结果同发动机试验结果对比,最大误差为9.3％,满足工程要求.通过水套CFD分析和缸内流动燃烧分析能较准确地得到缸盖温度场分布,为后续缸盖强度及热疲劳分析提供有效热载荷.     

一种新型可变导热管传热与控制温度机理分析与实验

首次提出了一种新型可变导热管换热装置,用于增压沸腾流化床发电系统中出灰管的冷却与温度控制。分析与实验表明：在出灰管内灰渣流动不稳定,即外界加热负荷或者冷却条件显著变化时,热管的工作温度几乎不变,能够控制在要求的范围内;热管工作温度随充气量增大而增高,但控制温度特性没有明显改变;与常规热管不同,可变导热管内蒸汽温度沿冷凝段轴向显著变化,蒸汽凝结受到了抑制,热管传热量有所减少。     

50t炼钢电弧炉烟气佘热回收系统的设计应用

以电弧炉炼钢过程烟气余热的回收利用及烟气净化除尘为主线,以热管蒸发器为换热元件,合理控制烟气流速,解决高温烟尘的沉降和蒸发器热管灰堵以及烟气温度波动大的难题,完成了50t电弧炉烟气余热回收净化系统设计与施工.对电弧炉炼钢过程中所产生的高温烟气直接进行余热回收,满足电弧炉炼钢流程VD真空处理对蒸汽的需求,实现了高温烟气余热回收利用和环境净化,为国内电弧炉节能降耗和清洁生产进行了有益的探索.     

新型温控热管运行特性及启动过程实验研究

提出了一种新型分离式温控热管并进行了实验研究,该热管能够在保持传热温度变化很小的情况下自动改变传热功率来适应负荷变化的需要。实验结果表明,当温控热管传热功率增加200％时,热管工作温度变化小于5％,温控热管的启动过程较常规热管快;在实验范围内,不凝性气充气压力越高,启动过程越短。     

新型发动机排气温差发电器结构探索

根据汽车发动机排气可利用能量的形式,提出了一种新型的置于排气通道内的热电转换系统,使热电偶与热气流直接进行对流/辐射换热,将强化热流密度和转换电流密度、提高系统的温差。在使用现有热电材料的条件下,提高温差发电器的功率密度。     

热管空气预热器应用研究

热管空气预热器是一种重要的余热回收装置。它可以有效减轻锅炉的低温腐蚀,降低排烟温度,提高锅炉效率。针对某电厂锅炉热管空气预热器,进行了壁温等参数测试。结果表明,该炉加装前置式热管预热器后,排烟损失降低1.41%,锅炉效率提高1.24%。从热管空气预热器的传热特性、阻力特性、等温特性、管壁温度特性及漏风情况看,热管的设计、热管的制造和热管的安装都是成功的。     

Heat Transfer of Supercritical CO2 Flow in Natural Convection Circulation System

Measurements are reported of heat transfer to supercritical carbon dioxide (SCD) flow in a natural convection circulation system that consists of a closed-loop circular pipe. Systematic data of heat transfer coefficients are given for various pressures and pipe diameters. Heat transfer coefficients of SCD flow are confirmed to be very much higher than those of usually encountered fluid flow and are shown to be expressed by a nondimensional correlation equation proposed in this work. Numerical model calculations are also presented for the velocity and temperature distributions in SCD flow to elucidate the exceedingly high value of heat transfer coefficient. The heat transfer enhancement of SCD is concluded to result from the high-speed flow near the pipe wall. This strong flow is shown to have velocity and temperature gradients steep enough to cause the enhancement of the rate of heat transfer in the vicinity of the pipe wall.     

Convection Condensation Heat Transfer of Steam-Air Mixture With Heat Pipe Heat Exchanger

A heat pipe heat exchanger (HPHE) was used to investigate the heat transfer performance of steam-air mixture condensation, analogous to the dew condensation of flue gas, when the steam volume fraction ranged from 0 to 20%, and the inlet temperature of steam-air mixture varied from 70 to 120°C. Self-assembled monolayers (SAMs) treatment with n-octadecyl mercaptan was adopted to modify the condensation surface of the heat pipe. The comparisons were conducted to examine the influence of SAMs on condensation heat transfer of steam-air mixture vapor. The results indicate that the convection condensation heat transfer coefficient increases with the increase of steam volume fraction and Re number of the steam-air mixture. As the inlet temperature increases, the heat transfer coefficient decreases accordingly. The heat transfer performance can be improved by the SAMs surface, with a heat transfer enhancement ratio up to 1.6 at a condition of 20% of the steam volume fraction and 1500 Re number.     

CPC内聚光式热管集热管温度特性研究

为提高太阳能热水系统的输出温度,将CPC聚光技术应用于热管式真空集热管中,开发了一种新型的CPC内聚光式热管集热管。对该集热管建立数学模型,模拟计算其传热过程,获得了导热肋片温度、热管冷凝段温度等参数随太阳辐射强度的变化规律,并通过试验验证了数学模型的可靠性;与常规热管式真空管集热管传热特性相对比,证实了该集热管可大幅提高太阳能热水器输出温度。     

一种焦炉上升管荒煤气余热回收方法及试验

采用热重分析仪研究了荒煤气中焦油结焦过程,并分析了结焦反应发生的温度与速度．在此基础上,选择氮气作为传热工质,设计了两种不同结构的上升管余热回收装置．经传热分析与模拟计算,选择了采用螺旋夹套式结构的上升管余热回收方案．在昆钢焦化厂4．3m焦炉上进行了上升管荒煤气余热回收系统与装置的运行试验．试验结果与理论计算结果较为吻合,无结焦现象发生,证明了该装置的可靠性与实用性．研究为上升管荒煤气大规模余热回收利用打下了基础．     

Experimental analysis on the effect of pipe and orifice diameter in inter tank hydrogen transfer

Hydrogen is an energy carrier which can be utilized in many sectors like stationary and transportation energy with nearly zero emission. Hydrogen energy is more efficient when compared to other energy sources. Hydrogen can be a replacement for fossil fuels in future as it emits only water when it is burned. In this work a mathematical model of transfer of hydrogen between two tanks has been developed using MATLAB simulink software version 21. Flow of hydrogen inside the pipe is controlled by orifice and diameter of this orifice and pipe diameter itself has some impact on outcome parameters such as inlet temperature of pipe, outlet temperature of pipe, heat transfer from one tank to other tank and hydrogen gas flow rate. The influence of orifice diameter as well as initial pressures on outcome parameters of hydrogen gas transfer model has analyzed in this work. From the simulation results it is inferred that when one initial pressure kept constant and other initial pressure keep on varying, no change in inlet temperature, decrease in outlet temperature, increase in heat transfer and increase in gas flow rate were observed when orifice diameter increase in size from 2 cm then 4 cm and then 6 cm. The research work has significant guidance for safety and efficient way of transporting hydrogen through pipeline from one tank to other tank.