相间内插两种转子换热管的换热及阻力特性

对相间内插螺旋开槽转子与低流阻转子不同数目比(Y)转子的圆管进行了换热及阻力特性的实验研究,结果表明,相间内插两种转子后明显对换热效果产生影响,换热效果和阻力特性与两种转子数目比Y有关。阻力系数(f)随着Y值的增大而增加,在所有相间排列方案中,螺旋开槽转子与低流阻转子的数目比Y=2时,换热效果最好,平均努赛尔数(Nu)和阻力系数(f)均比单一螺旋开槽转子高,努赛尔数(Nu)较螺旋开槽转子提高4%左右。     

平直翅片热管散热器的正交数值模拟优化

文中以平直翅片热管散热器为研究对象,研究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径 5 个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响,采用正交实验设计的方法设计了上述结构参数的 15 个组合方案,利用 CFD 数值模拟的方法对每个组合方案下翅片的流动换热性能进行了模拟。以努塞尔数 Nu 、阻力系数f、传热性能综合评价指标(Performance Evaluation Criteria, PEC)作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析挑选出性能最优的组合方案。 该方法能快速获得散热器结构的优化方案,并分析出主要影响因素,对工程应用有一定的指导意义。 结果表明:影响 Nu 和 f 的最主要因素是热管直径,影响 PEC 的最主要因素是翅片厚度。 对于本文研究的散热器,其最优参数组合方案为:翅片厚度为 0. 6 mm,翅片间距为 2. 2 mm,热管直径为 6 mm,翅片高度为 65 mm,翅片宽度为 28 mm。     

高粘度流体中转子旋流长度的数值分析

研究了介质为60%甘油时换热管内螺旋两叶片转子的旋流特性。通过实验验证,得到了介质为高粘度流体时强化传热的数值模拟方法。使用该模拟方法,通过对比纵向涡量云图、轴向速度云图和湍动能云图对单个螺旋两叶片转子的旋流长度进行了分析研究,得到螺旋两叶片转子的旋流长度为80mm。同时对内置不同间隔距离转子的换热管的传热及阻力性能进行了模拟研究,并将模拟结果进行了对比以得到转子排列的最佳间隔距离,即转子的旋流长度,从而验证了之前的分析结果。     

内插梯形挡板的交叉三角形波纹板流道的流动与传热研究

内插挡板可以强化交叉三角形波纹流道的传热。为此,本文研究了内插梯形挡板的交叉三角形波纹板流道的流动与传热。应用RSM模型对基于梯形挡板的交叉三角形波纹板流道进行数值研究,对内插不同挡板的流道流场和温度场进行分析,比较不同的梯形挡板对摩擦因子f、努塞尔数及综合传热指标PEC的影响。研究结果表明:梯形挡板增强了流体的扰动,促进了流体的混合,使流域内的温度分布更均匀,流道的努塞尔数和f因子均有提高。梯形挡板流道的综合传热性能均比无挡板流道的综合传热性能要好。综合传热性能最好的是上底和下底宽度分别为3/4W和W的梯形挡板,在Re=1 100时具有最高综合传热指标值PEC_(max)=1.3。最后根据模拟计算结果,整理了Re与PEC的关联式供板式换热器流道设计参考。     

横纹槽管内插扭带复合强化传热的试验研究*

不同强化传热方式的复合会产生不同的传热效果,通过试验将不同扭率的扭带与同一规格横纹槽管复合强化传热的效果进行对比。试验以高黏度的导热油为工质,在500<Re<7 000、50<Pr<180的参数范围内,研究复合强化管的Nu数和阻力系数f随着Re数的变化情况,通过多元线性回归得到Nu数和f的关联式,并以强化传热性能评价指标(Performance evaluation criteria,PEC)值为标准评价其综合换热性能。结果表明：相同扭率下,复合强化管的阻力系数是光管内插扭带阻力系数的2~5倍,Nu数是光管内插连续扭带的1~4倍。随着Re数的增加,扭率Y对复合强化管的Nu数值影响越来越小。层流工况下,复合强化管的综合换热性能指标PEC值随Re数的增加而增加,且与扭率Y成负相关;过渡流工况下,复合强化管的PEC值都随Re数的增加而减小,扭率Y为5.21时的复合强化管综合换热效果最好。     

煤油在微小圆管内传热研究

通过实验研究了航空煤油在内径为1mm的微小圆管内的传热情况.实验压力范围为:(673～741)KPa,流体平均温度范围为:(43.9～109.5)℃,流速为:4m/s,实验管内径为1mm,外径为2mm,管长为360mm,实验结果表明:在该实验范围内,在内径为1mm的微小圆管内,航空煤油的传热规律和常规尺度圆管中传热经典公式相吻合.     

内置组合转子换热管综合传热性能的数值模拟研究

通过对光管、内置螺旋两叶片和内置加轴螺旋两叶片两种结构组合转子的换热管的综合传热性能进行了三维模拟,分析了换热管内部的流场、速度场、温度场以及压力场,得到了管内流体的阻力特性和传热特性。模拟结果表明,内置组合转子换热管内的三维流动复杂,且有较强的湍动程度;相同雷诺数条件下,装有螺旋两叶片转子和加轴螺旋两叶片转子换热管的努赛尔数分别比光管提高了(1.32¹.35)倍和(1.431.35)倍和(1.43¹.47)倍,但引起的管内阻力系数也分别比光管增加了(134.61.47)倍,但引起的管内阻力系数也分别比光管增加了(134.6¹44.)8%和(126.5144.)8%和(126.5¹34.8)%。可见,加轴螺旋两叶片转子对换热管内传热能力的提高更为显著,同时也产生了一定的管内阻力,为综合考虑传热和阻力两方面因素,引入了综合评价指标(PEC)。对两种转子的综合评价指标值进行对比,加轴螺旋两叶片转子的综合传热性能更好。     

扭曲管性能数值模拟及公式拟合

扭曲管是一种高效的管程强化传热管。对这一管形的传热性能及流阻性能进行了深入地数值模拟研究。结果表明,与普通圆管相比,扭曲管由于其结构的特殊性,使得管内介质不断冲刷管壁,造成扭曲管管壁附近传热边界层厚度减薄的现象,提高了管内介质对流传系数,传热效果明显增强。此外,在相同雷诺数下,扭曲管的管内对流传热系数比圆管高30%,而综合性能高出30%~35%。在此基础上,对扭曲管的结构尺寸(截面比例ai/bi和螺距s)进行了研究,扭曲管结构尺寸对其传热及流阻性能的影响较大,在模拟范围内,截面比例ai/bi=2或螺距s=100 mm的扭曲管综合性能最优。最后,通过对数值模拟的数据进行处理,拟合出统一的扭曲管管内Nu和ΔP公式,对工程设计有较大指导意义。     

换热管内置喷注螺旋强化传热数值模拟研究

在换热管内设置喷注螺旋管,同时通过螺旋管施加喷注,改变螺距及喷注孔布置,研究其强化传热及阻力特性。换热管尺寸为57 mm×3.5 mm,喷注螺旋管尺寸为10 mm×1 mm,螺距设置范围为60～140 mm,喷注孔布置密度为单位螺距内2～6个。研究表明:换热管内置喷注螺旋管对传热起到强化作用,同时由于内插件和喷注导致其阻力变大,随着螺距的增大,对传热和阻力的影响都呈减小趋势;通过对换热管传热和阻力的综合性能分析可知,内置喷注螺旋管不一定使换热管的综合性能增加,也可能会使其减小。当螺距P为100 mm,单位螺距内设置4个喷注孔时,综合性能表现最优,达到最大值1.8。     

螺旋内肋扭曲管换热与流阻性能研究

将两种现行的热流强化换热技术结合起来,提出螺旋内肋扭曲管这一新型强化换热管,利用ANSYS ICEM CFD对该强化换热管进行网格划分和网格独立性考核,利用Fluent分析比较了螺旋内肋扭曲管、扭曲管和圆管3种换热管的雷诺数Re在2300~50000范围内的换热和流阻性能,得出其努赛尔数Nu、阻力系数f、等泵功准则下综合评价指标PEC及热势容差-火积耗散ΔE的变化关系,结果表明,螺旋内肋扭曲管具有优于扭曲管的综合换热性能,具有较好的研发潜力和较高的工程应用前景。     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

两种仪表功能合理性评述

本文以某些积算和双笔记录仪产品为例说明由于仪表功能设计的不合理或选型不当，影响了仪表的正常使用，制造厂和用户应关注这类问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

某型号飞机起落架支柱减振筒内壁腐蚀原因分析

飞机起落架减振支柱在飞机起落和滑跑时,吸收撞击能量,对飞机安全起降的意义重大.减振筒是减振支柱中的重要部件,本文从工艺流程、理化分析、外场使用和腐蚀机理分析等方面,对减振支柱减振筒内壁的腐蚀原因及危害进行了综合分析,并提出了相应措施.     

Method of implementation of the positive gradient of mechanical properties of triboengineering materials

Modern methods of implementation of the rule of positive gradient of mechanical properties are considered; this rule was formulated by I.V. Kragelskii and its application serves to minimize the friction and wear of solids. The given methods include the application of coatings with the method of finishing antifricton abrasion-free treatment; application of new metal-cladding lubricating materials; and creation of a nanostructural state of the surface iron nitride layer by nitriding steel with a positive gradient of hardness normal to the surface.     

一种涡旋压缩机径向随变机构的设计

详细介绍了运用随变原理设计的一种新型径向密封机构的结构特点,工作原理及主要参数的确定方法,该机构可补偿由于涡旋体加工精度不高而造成的功率损失,适用于涡旋压缩机的批量生产。     

铣削图形自动编程系统的研究

介绍了一种铣削图形自动编程系统。该系统以Win2000为平台，以VC6.0为开发工具，以DXF形式读取用Auto-CAD绘制的零件图或工艺图，经过工艺分析和处理，自动生成NC代码，并进行仿真加工。