全热交换器能量回收特性的数值模拟分析

构建了全热交换器内部热质传递的数学模型并通过数值模拟手段求解,获得了叉流全热交换器内显热与潜热回收效率。通过与经典实验数据对比证实了模拟方法的可靠性。分析了膜材料的导热性能以及气流通道内部支撑单元导热性能对显热回收效率的影响。结果表明:对典型纸膜或高分子膜强化其导热性能不仅不能提升显热回收效率,反而会因为切向导热增强使得显热回收效率降低。对典型的瓦楞纸或高分子膜材料制作的支撑单元进行导热强化,会使得切向热传导更快,阻碍气流换热,进而导致显热回收效率的降低。     

三种翅管式换热器传热与阻力特性的试验研究

为考察大管径下不同翅片形式对空气侧强化传热的影响,对6排平直,开缝、纵向涡翅片管换热器空气侧的传热及阻力性能进行了试验研究,发现开缝翅片的传热性能高于纵向涡翅片和平直翅片,但相应阻力也增加,在试验的Re数范围内整理出了传热和阻力的关联式,并分别在相同质量流量、相同压降和相同泵功三种准则下对三种换热器进行了传热与阻力的综合比较,结果表明开缝翅片综合性能高于平直翅片和纵向涡翅片.     

颗粒填充柱内溶质弥散系数的体积平均方法

发展数值模拟模型有助于深入了解多孔介质内溶质弥散规律。目前尚没有准确的数值模型能用于具有随机孔隙连接性的多孔介质内的溶质弥散过程描述。文中构造了一个颗粒填充柱单元体结构,并应用体积平均方法与数值模拟相结合计算得到了对应颗粒填充柱内溶质的弥散系数。计算获得了单元体结构内部的速度场与不同平均流速下的弥散系数,并提出了一个预测颗粒填充柱内溶质弥散系数的经验关联式。预测结果与实验数据、数值模拟结果的对比表明:采用文中构造的颗粒填充柱单元体模型与体积平均方法可以定性预测实际颗粒填充柱内的溶质弥散行为。     

一种模拟气液相变过程的相变模型

提出了一种基于VOF（volume of fluid）方法的相变模型，用于计算气液相变过程的控制方程中的传热传质源项。在单位时间步长上相界面附近发生的传热以瞬态热扩散来考虑，并假设该传热导致了相变的发生。相变模型能够通过相界面单元的温度、流体热物性以及时间步长来计算传热传质源项。通过一维Stefan问题和二维水平膜沸腾问题对该相变模型进行验证，对比了相界面位置以及温度分布，结果与理论解吻合良好。进一步探讨了相变模型中的时间步长对计算精度的影响。结果表明时间步长越小，本相变模型模拟得到的结果与理论解的偏差越小。