长方形截面通道内的充分发展对流换热问题的数值研究

利用FVM（有限容积法）研究了长方形截面通道内的充分发展对流换热问题，得出了壁温均匀下不同高、宽比长方形截面通道内流动与换热的充分发展区域的阻力系数及Nu数．数值研究结果表明，该方法可获得较准确的解，     

等温竖窄条自然对流换热的模拟研究

应用三维边界层的概念及方程组，数值模拟了等温竖窄条自然对流换热。以条宽为特征量，得出了竖窄条自然对流换热关系式。     

梯形截面通道三面加热时层流换热性能数值模拟

在恒热流工况下,对梯形截面通道不同结构参数下三维层流换热的热力性能进行数值模拟.研究了底面夹角θ为60°、75°、85°,结构参数b/a(上底宽为a,高为6)的范围为1/4～4/3,梯形截面通道三面加热(下底壁面绝热)时不同截面上的温度场和速度场,以及轴向不同截面上平均努谢尔特数的变化规律,并把结果与四面加热时的情况进行了比较.研究结果表明,梯形截面通道三面加热时的温度分布、传热性能和结构参数的影响规律与四面加热时有明显的不同.     

等温小尺寸物体自然对流换热的数值计算

在三维附面层的概念及方程组基础上，对不同尺寸的等温小加热块自然对流换热进行进一步的简化计算，计算结果与前人的计算结果及实验结果相符。     

封闭空腔内两个等价自然对流换热问题

提出在封闭空腔内竖直平板自然对流换热的等价问题，并在理论上对其加以证明，同时通过流动可经实验室性地验证了上述等价问题。     

等温小尺寸物体自然对流换热的数值计算

在三维附面层的概念及方程组基础上,对不同尺寸的等温小加热块自然对流换热进行进一步的简化计算,计算结果与前人的计算结果及实验结果相符。     

不对称渐缩形竖通道自然对流换热的实验关联式

对一板均热流加热竖直放置,另一板绝热倾斜放置构成的不对称渐缩形竖通道内的空气自然对流换热进行了实验研究。实验结果采用不同的特征尺寸进行整理并比较。提出以通道最小宽度为特征宽度的整理方法和相应的换热准则方程式,并给出了无因次壁面温度分布曲线。     

横掠膜片管束周期性充分发展换热的数值模拟

用ＳＩＭＰＬＥ算法对横掠膜片管束周期性充分发展层流流动换热进行了数值模拟，得到了不同Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数下的摩擦阻力系数和Ｎｕｓｅｌｔ数     

套管换热器换热特性的数值分析

采用三维模型数值模拟了套管的换热特性,分析了套管换热器出口位置、倾角对套管对流换热性能的影响,选择给出了部分截面上的温度、Nusselt数(Nu)和对流换热系数的分布.结果表明:套管出口位置对换热量有重要影响,而倾角对换热量影响很小;温度在热边界层内发生剧烈变化,外管壁面温度变化不明显;对流换热系数随雷诺数(Re)(2 650~10 800)的增加而增加.将Nu的计算结果与Kays和Leung的解析解作了比较,二者吻合很好.     

反应堆堆芯强化通道内超临界水流动传热特性数值研究

反应堆堆芯超临界水流动传热特性复杂,对堆芯强化通道的研究较少.针对反应堆堆芯矩形强化通道的超临界水传热特性进行数值研究,采用雷诺应力湍流模型,研究了25 MPa超临界压力下,单根燃料棒在无肋、带长条肋布置和等距短肋布置的3种矩形流道内的流动传热特征.研究结果表明:堆芯矩形通道内设置肋片可强化传热,不同肋片布置方式的传热强化效果显著不同;强化通道内角部超临界水温度比无肋流道内角部温度高,强化流道径向截面内不同位置温差小;无肋流道最窄处超临界水存在流动死区,且死区随轴向高度变化较小,带长条肋布置流道最窄处超临界水流动死区范围减小,在近肋片区域出现流动死区,等距短肋流道内无明显流动死区;3种流道中,带等距短肋布置的流道相对合理.     

石墨-水纳米流体对流换热特性的实验研究

使用自行设计的测量纳米流体流动与对流换热性能的实验装置,测量了含有不同体积分数纳米石墨的石墨-水纳米流体雷诺数在3 000~6 500范围内的对流换热系数。实验结果表明:石墨纳米颗粒的加入提高了水的对流换热系数;石墨纳米颗粒在水中的体积分数与对流换热系数近似呈线性关系;努塞尔数Nu随着雷诺数的增大近似线性增大;流动状态下的纳米粒子本身的无规则运动和热散射对对流换热系数的提高有显著影响。     

反应堆矩形强化流道内超临界水流动传热特性数值研究

反应堆堆芯超临界水流动传热特性复杂,为优化其传热特性,针对反应堆堆芯矩形强化通道的超临界水传热特性进行数值研究,采用雷诺应力湍流模型,研究了25 MPa超临界压力下,单根燃料棒在无肋、带长条肋和等距短肋布置的三种矩形流道内的流动传热特征.研究结果表明:堆芯矩形通道内设置肋片可强化传热,不同肋片布置方式的传热强化效果显著不同;强化通道内角部超临界水温度比无肋流道内角部温度高,强化流道径向截面内不同位置温差小;无肋流道最窄处超临界水存在流动死区,且死区随轴向高度变化较小,带长条肋布置流道最窄处超临界水流动死区范围减小,在近肋片区域出现流动死区,等距短肋流道内无明显流动死区;三种流道中,带等距短肋布置的流道相对合理.     

自激振荡脉冲对流换热的实验研究

将Helmhotz共振腔应用于换热器来增强换热是一种新的强化换热方法。本文作者通过实验研究了Helmhotz共振腔对换热器的换热强化效果,分析了各种参数对换热效果的影响,得到了对流换热系数及换热强化比随流速的变化规律,结果对工程设计及进一步的研究具有重要的指导意义。     

Fe3O4-水纳米流体对流换热特性的实验研究

建立了纳米流体传热性能的测试系统,测试了不同体积分数的Fe3O4-水纳米流体在雷诺数为3 000-10 000内的管内对流换热系数。实验结果表明,在水中添加Fe3O4纳米粒子增大了管内对流换热系数,增加了液体的传热效果;影响纳米流体对流换热系数的主要因素有纳米粒子的浓度及纳米粒子导热系数。     

环形封闭夹层内空气自然对流换热的研究

本研究采用端部热补偿的方法，消除了环形封闭夹层顶部和底部轴向导热的影响，通过在稳态下四种夹层间距，分别在五个放置角度下自然对流换热的测量，综合出适应于大Ｒａ数值范围内，涉及了高深比和放置角度的换热关联式，它对同类工程应用具有一定的指导意义。     

定热流下振荡流动对对流换热的影响

对定热流下平行板间振荡层流的对流换热过程进行了解析分析。流动的振荡过程是通过压力梯度上的振荡分量来完成的。对流动过程作了一些简化假设，并着重讨论振荡频率、雷诺数、振幅等参数对对流换热的影响。结果表明，振荡使对流换热系数增加。