入射角对径向热管换热器性能影响的数值模拟

利用FLUENT软件对径向热管换热器壳程进行模拟计算,在入口烟气质量流量不变的基础上,在0°～65°范围内逐渐改变烟气入射角,分析换热量、压降和单位压降换热系数的变化规律。结果显示:随着烟气入射角的增大,入射角小于45°时,换热量偏差基本不变,压降偏差逐渐减小,而单位压降换热系数逐渐增大,并在约45°时达到最大,此时换热器整体性能最好;大于45°后,换热量偏差明显增大;压降偏差急剧增大,压力损失增加,而单位压降换热系数急剧减小,换热器性能恶化。将模拟结果与测试结果进行比较,误差在5%以内。     

Characteristics of radiation and convection heat transfer in indirect near-infrared-ray heating chamber

Numerical study was performed to evaluate the characteristics of combined heat transfer of radiation,conduction and convection in indirect near infrared ray (NIR) heating chamber.The effects of important design parameters such as the shape of heat absorbing cylinder and heat releasing fin on the pressure drop and heat transfer coefficient were analyzed with different Reynolds numbers.The Reynolds numbers were varied from 103 to 3×106,which was defined based on the hydraulic diameter of the heat absorbing cy...     

主汽压变化对汽轮机热耗率影响的修正分析

以火电厂热经济性的统一物理模型和数学模型为基础,根据多元扰动下的热力系统能效分析模型得到主蒸汽压力对热耗率修正的计算模型,并以某660 MW机组为例,计算并绘制了三阀全开工况下主蒸汽压力对热耗的修正曲线,与厂家提供的曲线进行对比,主蒸汽压力计算区间为23.8～24.6 MPa,当主蒸汽压力为23.8 MPa时误差达到最大为0.058 32%,能够满足工程实际的需要,验证了模型的正确性。计算并绘制了不同工况下主蒸汽压力对热耗的修正曲线,分析得出负荷越低,主蒸汽压力的偏离对热耗率的影响越大。     

电液式柴油机可变气门系统结构强度分析

利用有限元法,对比分析原机配气机构与改进后可变气门机构关键零部件的结构强度,同时利用名义应力法对零部件的疲劳寿命进行对比。结果表明:相比原机气门机构,当液压缸内出现最大稳态压力载荷,可变气门机构零部件总体静应力分布与原机相差不大,应力最高增幅出现在挺柱组件中,应力最高增加20.2%;当缸内出现瞬态压力振动幅值,挺柱组件的应力增加到原机的127.4%,但零部件最大应力依旧远低于材料屈服极限,静应力满足强度要求。此外,分别使用Goodman方程和Gerber方程来描述应力幅和平均应力之间的关系时,零部件的应力幅低于材料的疲劳极限,零部件寿命满足发动机零部件无限寿命设计要求。     

控制阀流量系数Kv设计计算中的修正

控制阀口经选择取决于流量系数Ｋｖ的计算值。过去在Ｋｖ计算中没有考虑阻塞流流动状态下的修正，以使Ｋｖ值偏小，影响到控制阀口径选择的准确性。阻塞流是在通过控制阀的流体流量增大到一定程度，流量成为恒定值，不再随控制阀入、出口的差压增加而增加的现象。考虑到在流体为液体、气体、蒸汽和两相流不同情况下，判断是否形成阻塞流，引入压力恢复系数ＦＬ并根据不同的流动特点进行修正。编制程序在计算机上实现控制阀流量系数Ｋｖ的设计计算。     

调节阀特性对变流量空调水系统的影响分析

目的针对变流量空调水系统中末端盘管的热力特性，将调节阀特性与系统的可调节性能和稳定性综合考虑，讨论调节阀特性对系统调节性能的影响，为调节阀的选择提供理论依据．方法根据水系统中盘管热力特性与水流量之间的关系。正确选择调节阀的特性，使调节阀与末端装置组成的系统总的放大系数保持常数．结果得出调节阀影响变流量空调水系统可调节性的因素．结论变流量空调水系统的调节性能主要取决于系统供、回水温差与调节阀的阀权度．为使调节阀在工作环境下具有良好的调节特性，一方面应保证盘管的进出口温差，另一方面还应保证调节阀有足够的阀权度．调节阀的选择应以阀的流通能力为依据，而不应简单地根据管径粗略估选调节阀门．     

波纹管内层流脉动传热和阻力特性的数值研究

为探讨波纹管和脉动流同时使用能否实现复合强化传热的效果,利用计算流体力学软件Fluent数值模拟了波纹管在管内流体发生周期性速度变化条件下的传热和阻力特性．模拟的边界条件为：管壁温度293K;管内工质为水,入口温度333K,平均流速0．02m／s,脉动频率厂分别取2、4、5、8、10Hz,振幅A分别取0．2、0．4、0．6、0．8、1;出口压力为0．通过分析传热强化系数、沿程阻力增强系数、效应评价准则数,结果显示：管内脉动流既能强化波纹管的传热也会弱化传热;相比稳态流条件,传热最大能被强化约5．9％;脉动流会增大波纹管的沿程阻力;综合考虑传热的强化作用和流动阻力的增加,在A≥O．8且,≥4Hz条件下,管内脉动与波纹管能起到复合强化传热效果;脉动流条件下波节附近漩涡周期性的产生和消失是传热被强化和沿程阻力增加的主要原因．     

过热蒸汽三偏心蝶阀流量特性研究与优化

为获得过热蒸汽三偏心蝶阀的流量特性并对其优化,文章建立三偏心蝶阀CFD模型,使用3参数S-R-K状态方程模拟过热蒸汽密度,采用多项式拟合比热容、导热系数、黏度系数在工况中的变化,将求解计算后得到的流量系数绘制成流量特性曲线图。由曲线图可知,在开度为80°~ 90°时三偏心蝶阀的流量特性严重偏离等百分比特性。针对这一问题,考虑改变三偏心蝶阀外形结构,形成了消去凸台、减小锥面斜度、增减偏心距等10个方案,并分别将不同方案计算后得到的流量系数拟合成曲线进行比较,找出最优的方案,然后通过分析压力场和速度场进一步验证优化方案的有效性。研究结果表明,改变蝶板底面与压板外端面的距离最有利于流量特性的优化。该研究可为设计人员提供参考方向。     

船用核蒸汽发生装置稳态运行特性研究

对于船用压水堆核动力装置,在保持一回路冷却剂平均温度恒定的基础上,使蒸汽发生器一次侧冷却剂流量随传负荷变化,有可能实现蒸汽发生器运行压力恒定。本文探讨了冷却剂流量变化对蒸汽发生器传热特性的影响,讨论了实现双恒定运行方式所存在的几个问题。     

煤气化辐射废锅内高温气固两相流动传热传质数值研究

基于欧拉-拉格朗日方法对煤气化辐射废锅内高温气固两相流动传热传质特性进行了三维数值计算,水冷壁上的灰渣沉积过程采用熔渣沉积反弹模型描述。结果表明:灰渣沉积主要发生在辐射废锅的中下部,射流区流速和温度在距离底部5.5 m处迅速衰减,灰渣厚度和导热热阻在此处迅速增加,对流辐射复合换热系数和传热系数在此处迅速下降;随着入口温度的升高,壁面沉积厚度和导热热阻逐渐升高,对流辐射复合换热系数和传热系数由于温差的影响也逐渐升高;随着操作压力的升高,壁面沉积厚度和导热热阻逐渐下降,对流辐射复合换热系数和传热系数逐渐升高。     

蒸汽热网热力损失与管损特性实验研究

采用焓降法和表面热流法，分别对实际运行的蒸汽热网特性进行现场测试，分析得到热网散热损失特性和组成特征. 结果表明，运行工况和蒸汽状态对焓降法在评估供热管道散热损失中的准确性具有重要的影响. 所测热网的实际散热热流密度达到135.66 W/m²，其中管道保温散热为67.67 W/m²，约占49.88%；蒸汽流动阻力损失占14.98%，支架、弯头、疏水器等局部散热占35.14%. 基于实际管损与热网冷凝散热损失的关系，定义热网冷凝损失系数. 建立基于热网散热损失的管损模型，结合实际测量数据，得到该热网的冷凝损失系数为0.16.     

渗层不锈钢管束表面真空下换热特性的实验分析

为了探究在真空条件下材料表面特性对蒸汽凝结换热的影响机理,从实验和凝结理论两个方面入手探索了在真空条件下渗层不锈钢管束壁面蒸汽凝结的换热特性。在真空条件下进行对比实验,实验结果表明,渗层不锈钢管束的凝结换热性能明显优于普通铜管束,且随着真空的提高,效果更为显著,最高提升幅度可达77％。进而从真空对蒸汽的流场、非冷凝气体的热阻及其固相和液相间的界面能差三个部分论证了真空度的提升有利于冷凝液滴的形成和凝结换热效果的提升,与实验结果相符。     

气压伺服系统的建模与特性

研究了比例流量阀静态和动态特性。通过理论分析和实验研究,得出了临界压力比随阀开口面积呈先增大后减小的非线性规律变化,其值在0.17到0.38之间。通过实验研究,计算出流量系数随阀开口面积呈非线性变化的规律,其值在0.55到0.77之间。采用正弦扫频激励信号和直接测量阀芯位移方法得出了阀的频率特性,随着输入信号幅值的增大,阀的带宽减小,而供气压力改变对阀带宽几乎没有影响。采用集中参数模型描述了气缸内气体与气缸壁以及气缸壁与外界的传热过程,推导出气体温度微分方程,建立了气缸内气体热力学模型。最后,进行了仿真和实验研究,仿真数据与实验数据吻合得较好。     

低压省煤器H型鳍片管优化传热数值研究

为研究低压省煤器H型鳍片管的传热特性及阻力特性,采用realizable湍流模型数值研究H型鳍片管管束外烟气的流动传热特性。研究结果表明:H型鳍片管具有均匀气流的作用,在管壁面形成的漩涡能够加强通道内绕流作用,利于强化传热;当烟气的流速越高,H型鳍片管传热系数越大,流动阻力逐渐增大;当鳍片节距增加,H型鳍片管传热系数增加,流动阻力逐渐降低;在节距为18 mm时,鳍片管传热系数较高,流动阻力最小,选用18 mm的鳍片节距最为经济。     

芜湖电厂给水控制和主汽温控制改造

介绍了给水三冲量调节中汽包水位、给水流量、蒸汽流量的测量方法和修正原理以及给水自动控制的控制逻辑和汽水系统的水压试验。文中重点介绍了提高主汽温控制系统调节品质的状态空间控制方案。     

Numerical study on flow and heat transfer characteristics of microchannel designed using topological optimizations method

Microchannel has demonstrated advantages in the thermal management of integrated chip. In this study, the topology optimization method is applied for designing a topological microchannel to optimize the performances of both heat dissipation and pressure drop. To validate the performance of the topological structure, the flow and heat transfer characteristics of topological microchannel under non-uniform heating flux are numerically studied. The topological structure is designed to cool a heating area of 10 mm × 10 mm with 4 hotspots. Heat flux is 40 W/cm~2 in the hotspot area, while it is only 15 W/cm~2 in the rest heating area. The results of heat dissipation performance and pressure drop are compared with those of conventional straight microchannel. Numerical result shows that, compared to the straight microchannel, the hotspot temperature and pressure drop of topological microchannel can be reduced by 4 and 0.6 k Pa, respectively, under the flow rate of 2.2×10~(–4) kg/s. The coefficient of performance(COP) of topological microchannel can be 16.1% better than that of straight microchannel, which can be attributed to the effects of optimized bifurcation and confluence structural of topological microchannel.     

Numerical simulation of a thermal-bubble actuated diffuser-nozzle valveless pump

A valveless micropump actuated by thermal bubbles which are generated by an electrode heater mounted with a pair of diffuser nozzles has been numerically studied by commercial CFD software FLUENT. The relationships between the net flow rate and the superheating and heat supplying frequency have been investigated. The depth of the diffuser-nozzle micropump is 200 μm, the diameter of the actuating chamber is 1 mm, and a pair of diffuser nozzles whose gap has been expanded from 30 μm to 274 μm with an open ang...     

内插自振弹簧换热管脉冲流强化换热数值分析

针对脉冲流影响内置弹簧换热管换热效果的问题,运用计算流体动力学技术模拟研究了在内置弹簧换热管中分别通入稳态流和不同参数脉冲流情况下的换热情况,得到了不同情形下的管内温度场和压力场.研究结果表明:通入脉冲流后,内插自振弹簧换热管出口平均压力呈现与脉冲流周期相同的正（余）弦波动,且波动振幅随着脉冲流频率的增大而增大.相对于通入稳态流而言,通入脉冲流时的速度边界层厚度减小,从而增大了强化传热系数.管内对流传热系数随着振幅的增大而增大,但频率对传热系数的影响却很小.     

水平管道过冷沸腾换热的非稳态数值计算

为研究循环式冷却系中涉及的过冷沸腾流动传热特性,基于VOF多相流模型和Lee相变模型对一水平管道中的过冷流动沸腾过程进行非稳态数值计算。考虑到沸腾起始点的影响,在Lee模型的基础上引入Bergles提出的沸腾起始点关联式以对其进行修正。从热边界层发展和沸腾阶段的发展两方面分析水平管道过冷沸腾换热过程中的流动换热特性及其波动规律,总结了不同热流密度工况下相关参数的分布关系以及对流换热系数沿流动方向的分布规律。结果表明：热边界层的发展和沸腾不断加剧使得流场的不稳定性增加,加热区域后部对流换热系数的波动幅值是入口附近的2倍;热流密度的增加使得流动和换热参数沿流动方向的变化速度加快,热流密度为250 kW/m²工况下,热边界层发展所影响区域约为150 kW/m²工况下的60%;热边界层的发展使得加热段前部的对流换热系数呈现前高后低的特点。当受热区域热流密度较大时,换热设备可以通过减小换热通道长度的方式,在提升换热效率同时减小沸腾带来的换热系数波动的影响。     

Drag reduction of flow boiling with polymer additives

Ｓｏｍｅｓｔｕｄｉｅｓｗｅｒｅｄｏｎｅｏｎｐｏｏｌｂｏｉｌｉｎｇｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｏｆａｄｄｉｔｉｖｅａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ,ｂｕｔｌｉｔｔｌｅｏｎｆｌｏｗｂｏｉｌｉｎｇ[1 3] .Ｔｈｅｕｓｅｄａｄｄｉｔｉｖｅｓａｒｅｓｕｒｆａｃｔａｎｔａｄｄｉｔｉｖｅｓａｎｄｐｏｌｙｍｅｒａｄｄｉｔｉｖｅｓ[1 4] .Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｄｒａｇｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｄｄｉｔｉｖｅｓａｒｅｕｓｕａｌｌｙｃｏｎ ｃｅｎｔｒａｔｅｄｏｎｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｆｌｏｗ[5 ] ,ｏｒｒａｔｈｅｒ,…