径向错列翅片管内凝结对流换热数值模拟分析

采用数值模拟方法,对径向错列翅片管内含不凝结气体水蒸气的凝结对流换热及阻力特性进行了综合分析。将编写的自定义函数(UDF)导入ANSYS FLUENT软件,对新型强化管传热性能和阻力性能进行了数值模拟,并根据管长方向壁面上蒸汽质量分数的变化情况,讨论分析了凝结过程中翅片管传热性能的变化规律。分析结果表明:与光管相比,内翅片管的强化传热效果随翅数增多、翅片换热接触面积增大而更加显著;另一方面,翅片管的流动阻力相应增大,对管路换热产生不良影响。在所研究翅型范围内16翅y=2x~2型翅片管综合强化换热效果更优;此外随着换热过程的持续,蒸汽凝结逐渐放缓;入口速度增大导致水蒸气凝结不充分,对换热效果的提升有一定制约。     

波纹内翅片管内空气强化传热特性的研究

研究了一种波纹内翅片管的换热特性，得出了所测参数范围内沿程温度及换热系数分布特点，并比较了相同管径的内翅片波纹管和光管的综合换热效果，结果表明：高Re数时管子与翅片间的接触热阻对传热性能有较大影响；波纹内翅片管的综合换热效果强于光管，而且在低流速下换热强化效果更加明显。     

纵向带突起内翅片管强化传热研究

1引言近年来由于能源材料费用的不断增长大大地推动了高效节能换热器的发展,各式各样的强化传热表面及设备不断出现,其中单相强化传热的机理就是增加二次传热表面或破坏原来未强化的流体速度或温度边界层。在强化传热技术中,翅片管由于其不但增加了传热面积,而且减少了热阻而得     

复杂方腔内自然对流换热数值模拟分析

对一个内有绝热障碍物的复杂方腔的自然对流换热问题进行了数值计算分析，采用SIMPLE算法，运用类似处理孤岛的方法成功地处理了方腔内部的障碍物，并在此基础之上，对不同高度的障碍物和不同Ra数的方腔内的自然对流换热进行了模拟计算。计算结果表明障碍物的高度和Ra数对流动换热有着重要影响，但其影响对冷热壁面不一样。     

圆弧形三角翼翅片管换热器流动与传热特性的数值模拟

采用三维数值模拟方法对加装圆弧形三角翼和直三角翼涡流发生器的翅片管换热器的流动与传热耦合特性进行了研究.结果表明:Re在500～5 000时,圆弧形三角翼和直三角翼均可以提高换热器的传热能力,圆弧形三角翼强化传热的效果略低于直三角翼,但其流动阻力明显小于直三角翼;换热管顺排布置时,圆弧形三角翼换热器的综合性能比直三角翼提高了7.3%～11.5%;换热管叉排布置时,圆弧形三角翼换热器的综合性能比直三角翼提高了8.2%～9.5%;涡流发生器可以使流体产生垂直于翅片方向的速度分量,改善流场中速度场和温度场的协同性,从而增强传热能力.     

含体积热源方腔的耦合自然对流换热数值模拟

对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟,采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam,解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题。对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明,温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异。Ra的变化从10^5到10^9。     

褐煤干燥过程对流传热特性的数值模拟

以干燥器内对流传热问题为研究对象,建立了褐煤干燥过程气-固对流传热模型。通过流-固界面传热耦合,利用CFD仿真技术进行模拟,对褐煤在不同粒径、风速及温度下的干燥过程进行了数值模拟,得到不同工况下的温度场分布及对流传热系数。根据模拟结果拟合得到气-固传热关联式,结果表明该关联式与褐煤干燥过程较吻合,可为工程实践提供理论指导。     

含热源方腔的耦合自然对流换热的三维数值模拟

对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟，采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam，解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题。对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明，温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异。     

两相闭式热虹吸管换热特性的数值模拟

本文建立数学模型对两相闭式热虹吸管换热特性进行数值模拟。考察了几何尺寸、工质及加热条件对液膜流态、液膜厚度等的影响,从而提示了这三个部因素影响冷凝段换热特性的内在机理。     

开口方腔内混合对流换热的数值模拟

研究了两种不同外界来流方向的开口方腔内的混合对流换热问题。对不同的格拉晓夫数、R e以及纵横比进行了数值模拟。计算结果表明了与它们相对应的不同流型及换热效果,同时表明通过增加流速可以减小方腔与周围环境的热量交换。     

H型鳍片管传热特性的数值模拟及验证

基于Fluent软件,利用Realizable κ-ε湍流模型对H型鳍片管的传热性能进行了数值模拟,分析了管排数与纵向间距对H型鳍片管传热系数的影响.在计算的基础上得出了H型鳍片管传热系数的计算公式,并对该公式进行了验证.结果表明:烟气流速越高、纵向管排数越少、纵向间距越大,传热系数越大;计算值最大误差为8.3%,最小误差为5.6%;该公式计算结果与验证算例、文献试验值及已有公式的结果较吻合.     

非圆形微通道热沉的流动换热特性数值模拟

建立了非圆形硅微通道内单相流动和换热过程的三维模型,并分别对三角形、矩形和梯形微通道中流动换热进行了数值模拟.研究发现,截面平均努塞尔数在通道入口处数值最大,然后沿流体流动方向急剧减小,直至流动充分发展时趋于恒定.固体和流体温度沿流动方向近似线性升高.换热面壁温仅沿流动方向升高,在垂直于流动方向,温度则基本保持均衡;雷诺数对微通道的流动与换热特性存在着较大的影响,雷诺数越大,其对应的努塞尔数也越大.对3种微通道的热经济性分析比较发现,三角形通道的热有效性最高.     

内螺纹管中超临界水的传热数值模拟

通过数值模拟研究了超临界水在半周加热内螺纹管中的流动传热过程。采用SST k-ω湍流模型求解流固耦合换热,在压力25 MPa、质量流速600 kg/(m2•s)、热流密度分别为280 kW/m2和470 kW/m2条件下研究了螺纹高度、螺距和螺纹形状等结构参数对超临界水传热的影响,比较了全周加热和半周加热条件下螺纹结构参数对传热的影响差异,揭示了螺纹结构参数变化引起的传热强化机理。结果表明：与全周加热相比,半周加热条件下螺纹结构参数增强了对加热侧换热性能的影响,削弱了对整体平均换热性能的影响,冷侧壁面温度主要受周向导热的影响,仅与热流密度有关,不同螺纹结构参数下冷侧温度分布几乎没有变化;当浮升力准则数Bo>10-5时,优化螺纹结构对改善超临界水换热性能的效果更突出,增大螺纹高度、减小螺距能够强化换热,矩形内螺纹管的换热性能优于梯形内螺纹管;旋流是内螺纹管中超临界水传热强化的主要因素,结构参数主要通过强化边界层30相似文献   

非稳态横掠管束对流传热的数值模拟

为研究管束内的换热规律与管间距的关系,通过分析不同物理模型的流场、换热系数,验证了针对横掠管束充分发展段采用周期性边界条件和对称性边界条件的合理性。采用FLUENT软件,对一定雷诺数范围内、不同的管间距横掠顺排管束周期性充分发展段模型的流动换热进行数值模拟。结果表明:密集排列管束的换热效果明显要比稀疏排列的管束大,且对于纵向管间距S_n/d=1.25的管束,当横向管间距取S_p/d=2.0左右时,管束间的换热达到最强,可以为提高换热器换热能力提供工程实际参考。最后将数值模拟结果与已有的经验公式以及实验结果进行比较,验证数值模拟方法的正确性。     

等温竖壁自然对流换热的数值模拟

采用相似变换及箱形格式对等温竖壁自然对流换热进行数值模拟,计算结果与传统的相似解结果相符,表明用此方法求解自然对流换热问题是可行的。     

低散热发动机对流散热场的数值分析

本文利用在非交错网格上求解非正交曲线上标系下的Ｎ－Ｓ方程的方法，对低散热发动机对流散热场进行了数值模拟，得到了不同瑞利（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）数下的散热通道内流场和温度场的数值解。计算结果表明，通过冷却通道中空气自然对流换热方式所散失的热量很小。     

换热管周围声流强化对流传热的数值模拟

为研究稳态声流成分对换热管对流换热特性的影响,建立了行波场中单换热管外声流强化传热的数值计算模型.采用分离时间尺度的数值方法模拟了声流和非均匀温度场的耦合作用,分析了换热管局部努塞尔数和平均努塞尔数在不同激励频率(10～1500 Hz)和声压级(103～127 dB)作用下的变化规律.结果 表明:平均努塞尔数随着激励频...     

里克管的数值模拟

提出热源周围空气不稳定的热量与声压、脉动速度之间关系的新假设.在无外加强制作用下实现里克管脉动工况数值模拟,与里克管作为自激热声装置的实际情况一致.以外流场处理方法研究里克管内流场问题,进一步研究里克管的管口效应,以降低由它引起的高强度噪声,为里克管型强化脉动燃烧、强化传热装置产品化打下基础.通过实验,验证了模拟的正确性,并分析了模拟中出现的物理现象.     

相变换热适时动态过程数值模拟

以冷凝器为例,建立了分区和分流型的适时动态分布参数模型,模型建立过程中考虑流体的适时物性参数、湿区含液量、流动压力损失以及管壁蓄热等细节,使模型的准确性和通用性显著提高。在模拟过程中,计算机根据制冷剂状态自动由所建立的物性数据库中查取对应物性参数。模型采用显式方程组,求解速度快。由该模型可进行冷凝换热过程非稳态性能研究,获得换热过程冷、热流体温度、压力和冷凝状态等随时间变化的过程。通过实验验证表明,所建立的模型具有较高的准确性。