双层窗的复合传热过程研究

应用不可逆热力学分析双层窗的复合传热过程,得出：在不考虑日射得热的条件下,自然对流换热及其对辐射换热的耦合传热是传热过程的主要因素,说明降低窗间气体的自然对流将是提高外窗的绝热性能的主要方向之一     

建筑双层外窗复合传热过程交叉效应的研究

本通过应用不可逆热力学分析和实验测试双层窗的复合传热过程，得出在不考虑日射得热的条件下，自然对流换热及其对辐射换热的交叉效应是传热过程的主要因素，说明降低窗间气体的自然对流将是提高外窗的绝热性能的主要方向之一。     

数值模拟分析自然对流对管壳式相变蓄热装置熔融过程的影响

随着能源优化配置和清洁供热的需求越来越高,提高固液相变蓄热的换热效率成为相变蓄热中的重要问题,特别是自然对流影响。本文运用数值模拟方法研究了水平单管管壳式的Ba(OH)2·8H2O蓄热装置中自然对流与无对流对其熔融过程的影响,对熔融过程相界面进行了详细的描述。结果表明,在熔融过程中,对流传热在5min～30min内成为传热主导方式,较高温度的液相材料上升,而较低温度的液相材料下降,从而产生循环对流,使上部区域相较于换热管下部区域先熔融,自然对流加速换热管中上部区域换热效率,但对下部区域换热效率影响较小。总体来说,自然对流使相变材料熔融时间缩短19.23%。     

地电场对裂隙岩块中对流传热特性影响的研究

 根据原地浸出过程中裂隙岩块中对流传热过程受地电场作用的特点，建立地电场作用下裂隙岩块中的对流传热模型，并通过电场作用下岩芯中的对流传热实验，研究地电场作用对裂隙岩块中溶液对流传热特性的影响。结果表明：地电场作用对裂隙岩块中对流传热的影响非常明显，其影响程度同热流密度、流体渗流速度以及流体性质等因素相关；对流换热系数总体上随正向电场电压升高而增强，随反向电场电压升高而降低；地电场作用下，低热流密度时对流换热系数的变化幅度明显高于高热流密度下换热系数幅度的变化；地电场作用对裂隙岩块中对流传热的影响随着溶液渗流速度的增加逐渐减弱；裂隙岩块中溶液矿化度越高，地电场对对流传热的影响越明显。     

高温冻土区一种新型路基护坡的冷却机理研究

笔者提出的新型块石护坡-遮阳板块石护坡是一种人造自然对流换热的主动冷却地基的工程处理措施。块石护坡内部流体的自然对流换热可看作多孔介质的传热传质问题。本文基于大孔隙多孔介质的自然对流与传导方程,对护坡层厚度、路基高度、块石粒径的合理取值进行了系统数值试验研究,并在此基础上提出了优化设计原则与方法。     

半球体窄缝通道流动换热与冷却能力试验

在美国TMI-2发生严重事故时,反应堆下封头内累积了大量的熔融物,经过一段时间观察,下封头未被熔融物熔穿。因此提出了一些可能的冷却机理,其中间隙冷却机理被认为是最有可能的一种。本文进行了窄通道流动换热与冷却能力的试验,旨在探索窄缝的传热机理和冷却能力。试验中半球形采用向下加热,并观察流动换热现象。在分组试验过程中窄缝间隙选取为2mm和4mm两种,采用不同的加热功率对铜球进行加热。试验结果表明:在窄通道试验中,冷却过程与壁面加热、间隙大小有着不可分割的关系;壁面温度对窄通道冷却有着较大的影响;在窄通道流动换热与冷却过程中,对于单相对流换热,强制对流冷却的效果大于自然对流的冷却效果;对于多相对流换热,强制对流的冷却效果也大于自然对流的冷却效果。     

孔型和自然对流对空心砌块传热特性的影响研究

建筑墙体的传热特性是衡量建筑节能效果的重要参数之一。采用数值计算方法模拟三种空心砌块墙体的传热过程,分析孔型和孔内自然对流对空心砌块传热特性的影响,得出孔内空气自然对流的强弱是影响其热工性能的主要因素之一。     

公共浴室洗浴废水余热回收池壁换热数值模拟

公共浴室排放的洗浴废水中含有大量可回收利用的热量,针对浴室废水存在污垢等杂质问题,提出了池壁换热(池壁四周为换热面,顶面、底面为绝热面)的热回收方式。借助ANSYS软件模拟不同换热面积下(保持余热回收池腔体容积为1 m~3,长宽高均为1 m,通过在腔体内增设换热流道,增加换热面积)池内水的温度场、速度场分布,分析封闭腔体内流体自然对流传热发展过程及换热面积对换热性能的影响。封闭腔体内的自然对流传热是流体与壁面温差、流体不同位置温差、速度差和有限空间限制共同作用的结果。换热量并不是随着换热面积的增大而增加,在换热温差、努塞尔数以及腔体内换热流道数量共同影响下,随着换热面积增大,换热量先上升,然后出现小幅下降后继续上升。     

消防服用织物热防护性能数值模拟

消防服用织物在纯火焰对流热作用下与纯辐射热作用下的传热机制有一定区别,表现在服装与热源之间换热边界条件上。建立纯火焰对流作用下消防服传热模型,分析火焰与服装织物外层之间的换热边界条件,运用实验法确定火焰换热系数经验式,研究衣下微气层传导对流传热特征。火焰传热系数由辐射换热系数和对流换热系数组成;火焰热流密度为84kW/m2时,衣下微小空气层厚度不超过9mm时其热传递以传导换热为主,空气层越厚导热系数越小;空气层厚度大于9mm时其热传递以对流换热为主,空气层越厚传热系数越大。     

平板太阳能集热器空气夹层内自然对流换热的数值模拟

本文采用数值模拟技术研究了平板太阳能集热器空气夹层内的自然对流换热,并对影响夹层内自然对流换热的因素进行了分析。结果表明:集热器内自然对流换热热损失随夹层间距的变化而改变,为降低自然对流换热热损失,最佳的空气夹层间距应为3 cm;夹层间距一定时,吸热板温度越高,对流换热系数越大,自然对流换热作用越强;集热器水平放置时,自然对流换热作用最强,热损失最大,当放置角度超过30°后,自然对流换热热损失基本不变。     

U型圆管内混合对流换热特性数值研究

本文通过三维数值模拟的方法研究了混合对流作用下U型管管内的换热特性,分析了管内截面自然对流对管内层流换热的影响及主流速度、壁面热流密度和U型管倾角等参数对管内混合对流换热特性的影响.结果表明：与纯强制对流相比混合对流作用下其管内换热系数显著增大;在混合对流作用下,随壁面热流密度增大,管内换热增强,但随进口流速或U型管倾角的增大时,管内换热减弱.     

泡沫铜/石蜡复合相变材料融化过程的换热特性

为了研究强化相变蓄热器的换热情况,搭建了矩形腔体内填充泡沫金属/石蜡的实验台,在恒壁温条件下,进行了泡沫金属/石蜡复合相变材料的融化蓄热实验.根据实验数据绘制了不同加热温度下石蜡内部温度随时间变化曲线,分析了腔体内自然对流对温度分布的影响、传热温差对蓄热时间的影响.结果表明,泡沫金属的高导热性能强化了石蜡在腔体内的融化...     

高温围岩封闭空气夹层隔热的理论与数值分析

随着矿井开采深度的增加以及深埋隧道的发展,高地温地下空间热害问题日益突出,研究如何控制围岩散热在其热害治理中具有重要意义。结合空气夹层在建筑围护结构中保温隔热的作用,提出应用封闭空气夹层控制围岩散热量的隔热方法。利用FLUNET建模分析了巷道为不同截面形状时相应封闭空气夹层结构内的自然对流换热特性,拟合了不同形状巷道的空气夹层内平均自然对流强化系数的计算式K_ave=f(Ra,2δ₂/d₃)。得到以下结论:(1)不同形状巷道的自然对流强化情况不同,差异产生的原因是空气夹层顶部对流换热强度不同;(2)空气夹层隔热方法可有效降低巷道壁面的总放热量;(3)空气层厚度对岩壁散热量影响不显著,但巷道底部宽度对总放热量有明显影响,最佳空气层厚度为8 cm左右。     

路基改良土厚度研究

寒区工程中改良土降温实质是通过改变土自身结构来改变土层与外界的换热机制，从而降低土温，达到保护冻土的目的。利用多孔介质的换热机理，对改良土体中流体的自然对流换热进行了分析，得出了欲在土层中形成对流的最小的改良土层厚度，这在一定程度上为改良土在寒区工程中的运用起到了指导作用。     

封闭厂房内自然对流数传热数值研究

以封闭厂房内自然对流传热为研究对象,采用计算流体力学、传热学理论进行数值计算,研究了Ra在103～108之间时,封闭厂房内流体流线、等温线的分布特征和Nu数的变化,以及中心线上无量纲温度T、量纲速度Ux、Vy在不同Ra下的变化关系。研究结果表明:随着Ra的增大,厂房内的热传输形式由热传导逐渐向对流传热转换,且对流强度分布越不均匀,流线形状发生相应的改变;水平中心线上的无量纲温度由一条近似于斜率为45°的曲线逐渐变成温度急剧变化的"ㄣ"型曲线;竖直中心线与水平中心线上无量纲速度Ux、Vy随着Ra的增大而变大,Ux、Vy大小及方向的改变导致腔内涡流的产生;Nu随着Ra的增大而增大,二者的相关曲线呈幂指数关系。     

Heat sink elimination and optimisation by natural convection method

ABSTRACT

All electrical and electronic components in a circuit generate a certain amount of heat when the circuit is energised by a power supply. The heat energy thus generated must be dissipated properly to maintain the surface temperature within the threshold limit to avoid early breakdown of the components. Due to miniaturisation the effective surface area for convective heat transfer gets reduced, to agitate the heat transfer rate power operated fan is required. In the present work, we have adopted a novel design of double side cross section, natural convection heat sink which has more efficiency, effectiveness and heat transfer rate compared to single side cross section of the heat sink for a given size.     

塑料管车间内自然对流研究

以生产产品和循环水箱工作情况下塑料管车间内自然对流传热为研究对象,采用计算流体力学、传热学理论进行数值计算,研究了Ra在103～107之间时,车间内流体流线、等温线的分布特征和变化和产品温度梯度。研究结果表明:随着Ra的增大,厂房内的热传输形式由热传导逐渐向对流传热转换;靠近产品处空气的温度梯度要大于中央区域等温线的温度梯度;空气在靠近产品处向上移动,靠近墙壁处向下移动,以产品为界分成顺时针、逆时针两个漩涡,小漩涡流速大于大漩涡;产品处温度梯度总是大于其他区域,循环水箱在侧面时产品温度梯度总是小于在中间情况;在存在自然对流现象的车间内,低品位剩余热量(循环水箱释放热量)可以改变车间内的温度和空气流动状态,是一部分可以利用的能源。     

船舶围壁空气层自然对流对传热系数的影响分析

本文采用数值模拟软件对不同室内外温度条件下的船舶水平及垂直围壁稳态传热进行模拟计算。结果表明水平围壁在冬季和夏季的传热系数存在明显的差异,而且冬季的传热系数要比夏季的传热系数大的多,这主要是水平空气层在冬季的自然对流比夏季的自然对流强烈。垂直围壁冬季和夏季传热系数的差异很小。结果也表明同一季节的室内外温差的变化对围壁传热系数的影响均很小。因此在计算船舶空调负荷时,水平围壁传热系数取值应对冬季和夏季予以区分而垂直围壁的传热系数选取不需区分冬季和夏季。