超声速燃烧室再生冷却结构对传热的影响分析

采用有限容积法结合对流换热关联式与蒙特卡罗法,建立了超声速燃烧室再生冷却通道的耦合换热计算模型。冷却燃料为煤油,其密度、导热系数、动力粘度随温度和压力变化,煤油比热容与金属结构的热物性随温度变化。在考虑再生冷却面板尺寸与冷却燃料量保持不变的耦合性限制条件下,计算分析了非均匀热流密度下,冷却通道内壁厚度、高度、宽度及侧肋厚度对冷却性能的影响。研究结果表明,通道结构参数的变化引起结构传热热阻和冷却剂对流换热性能以及总换热面积、通道个数的变化,在传热分析中应综合考虑。     

流体流过带折流板通道时的流动及传热数值研究

对常物性流体在通道内的周期性充分发展层流流动和换热特性进行了二维数值计算分析。所研究的通道是由两平行平板布置于中心线位置的一系列折流板构成。平行平板保持温度恒定，折流板则分成完全导热和绝热两种情况，对不同几何参数，Re数和Pr数下的流动和换热性能进行了数值研究。文章还给出了系统流函数图和局部换热系数分布情况。     

恒热流竖壁降膜发展段流动换热分析

采用边界相似解对恒热流竖壁下降液膜发展中的层流流动与换热特性进行了分析,获得了发展段长度,液膜厚度和无量纲换热系数的计算表达式。     

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。     

Stirling 发动机燃烧及换热分析

基于碳氢燃料燃烧化学平衡反应计算,得到燃烧产物温度及组分成份,在此基础上计算燃气物性,从而计算了热气机外燃系统加热管的对流换热系数、辐射换热系数及后排换热管的肋片换热,对燃用空气和液氧两种燃烧情形进行了对比计算,并计算了各种因素对燃烧的影响,对计算结果进行了分析和讨论,得到了很有价值的结论,为热气机外燃系统结构设计提供了借鉴。     

Sitrling发动机燃烧及换热分析

基于碳氢燃料燃烧化学平衡反应计算，得到燃烧产物温度及组分成份，在此基础上计算燃气物性，从而计算了热气机外燃系统加热管的对流换热系数，辐射换热系数及后排换热管的肋片换热对燃用空气和液氧两种燃烧情形进行了对比计算。     

热气机外燃系统换热计算

本文基于液体燃料燃烧化学反应平衡计算，求得燃烧产物温度及组分成份，在此基础上计算燃气物性，从而计算了热气机外燃系统加热管的对流换热系数、辐射换热系数及后排换热管的肋片换热，对燃用空气和液氧两种燃烧情形进行了对比计算，对计算结果进行了分析和讨论，得到了很有价值的结论，为热气机外燃系统结构设计提供了指导。     

旋转对梯形扰流柱通道流动及换热的影响

采用数值模拟的方法,对在旋转情况下的有弦向出流的梯形扰流柱通道内的三维流场进行了模拟研究。重点研究了在固定出流比的情况下,不同转速对扰流柱通道内的流动情况及端壁平均换热系数的影响。计算结果表明：R_o不为0时,通道内的流场与静止时相比有较大变化,在扰流柱区域内的扰动强度明显增大,流动更加紊乱,在扰流柱区域和无柱区域内均有涡旋现象发生；当Re数一定时,通道的压降和端壁的平均换热系数随着旋转数R_o的增大而增加；旋转对扰流柱通道的压降和端壁换热系数有明显影响,旋转对扰流柱通道流动及换热的影响随通道数Re数的增大而增强。     

层板室壁无相变流动时的冷却性能

对层板室壁中液态却剂的传热进行分析,得出影响层板室壁冷却效果的性能参数ｍ１／２,该性能参数与层板通道换热面积,换热系数以及冷却剂比热有关,并以层板推力室为例,指出性能参数ｍ１／２对层板室壁内壁温度及内外壁温差的影响。     

辐射通道一维稳态温度场数值模拟

为得到辐射对流通道中的温度分布,依据能量守恒原理,建立了辐射、对流非线性边界条件下圆形管壁与管内空气的传热数学模型,提出了管壁温度、管内冷却空气温度一维稳态换热有限差分求解方法,其中辐射换热计算采用基于辐射传递系数的蒙特卡罗法。分析了相关参数对辐射通道温度分布的影响,所研究的参数包括辐射器表面温度、管道长度与半径比、管内冷却空气流速等。计算结果表明：辐射器表面温度是影响辐射通道最高温度的主要因素。此方法可为辐射通道精细的热工特性计算提供温度场数据。     

管内强化传热结构及其性能分析

强化传热一直是工程中节能降耗的有效措施,本文阐述了各种管内强化传热结构及其性能特点,并用场协同原理和数值模拟方法分析了其强化传热机理。数值分析表明,管内壁面的凸起对流体产生扰流作用,减薄和破坏了液体边界层,管内插入物促进了流体的湍动,加速流体的径向混合,这都有利于提高流体的传热强度。     

板翅式换热器表面传热与流阻特性数值模拟

本文将计算流体力学应用到换热器领域,对具有相变换热混合工质低温板翅式换热器表面传热与流阻特性进行数值模拟,得到沿长度方向一定温度下传热系数、压力梯度的变化曲线,并将数值模拟结果与目前国际上通用的换热器设计仿真软件MUSE计算结果相比对,证明了本文所用数值模拟方法的正确性,为具有相变换热混合工质的换热器设计和优化提供一定参考。     

一种电热固体蓄热装置蓄热过程的数值模拟

本文对10kW电热固体蓄热装置的蓄热过程进行了数值模拟,在将蓄热固体颗粒和粒子间的空气看作均相介质的假设基础上,建立了蓄热过程中蓄热体内径向传热模型,根据初始条件和边界条件进行了数值计算,分析了误差产生可能原因,并利用有效导热系数分析了数值解和实验结果之间的误差。     

计算辐射换热的Monte—Carlo—Zone方法

本文提出了Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法和Ｚｏｎｅ方法相结合的一种新的辐射传热的计算方法，简称为Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ－Ｚｏｎｅ方法，并用此方法对充满均匀和非均匀吸收辐射灰介质的无限大平板间的辐射换热进行了计算，得出平板间的无量纲辐射热流及无量纲“跳跃”温度，并与有关文献的分析计算结果进行了比较，具有很高的精度度。     

蓄热器放热规律的实验研究

本文对蓄热器的放热规律进行了实验研究,提出了蓄热器放热特性的数值计算方法。根据此方法,分析了蒸发速率等特性变化规律,发现蒸发速率不一定随压力降低而单调下降,显示出与前人不同的规律。对此现象进行了分析,指出当蓄热器结构特性一定时,蒸发速率取决于放热时压降速度和当时的热力状态。实验所得出的规律与数值解相吻合。最后还进行了数学论证。     

太阳能热水器传热传质和强化传热研究

在低温太阳能光热光伏联合应用试验台的基础上,结合GB/T 17049—2005,利用Gambit、Ansys Fluent和Tecplot软件,对全玻璃真空管太阳能热水器进行传热传质和强化传热分析。结果表明:所建立的二维数值计算模型,能准确反映同一条件下,全玻璃真空管太阳能热水器的变化趋势;在数值模拟基础上,确定了单面受热时的最佳安装角度为51°,加装反光板类似双面受热的最佳安装角度为38°;在粗略估算和细化分析的基础上,确定了不同真空管结构的最佳导流板长度及安装位置;通过实验和数值模拟,确定了58mm×1 800mm为优化的全玻璃真空管结构。     

采用辐射管加热的辊底式热处理炉数值仿真及其分析

以某公司拟建的采用辐射管加热的辊底式热处理炉为研究对象,在详细分析其传热机理的基础上,建立了炉内钢坯加热过程的二维传热数学模型.采用交替隐式格式的TDMA数值计算方法,开发出了采用辐射管加热的辊底式热处理炉钢坯加热过程二维传热模型计算机数值仿真系统,并进行了大量的数值仿真计算.所得结论为该公司即将开展的辊底式热处理炉模型优化控制奠定了坚实的理论基础.     

钢铁厂烧结废气双通道余热锅炉流场数值模拟

为了研究双通道余热锅炉内烟气流场的分布情况,基于Fluent平台,采用可实现的k-ε双方程模型和多孔介质模型,对某钢铁厂双通道烧结余热锅炉内流场(压力场、温度场、速度场)进行数值模拟。结果表明,余热锅炉烟气阻力和炉膛出口排烟温度的数值模拟结果与锅炉实际运行结果比较符合,说明数值模拟准确度较高,理论模型可行;锅炉高温与低温烟气通道结合区域存在烟气走廊,结构不够合理;另外,锅炉进出口由于缺乏合适的导流装置,流场不均匀程度较大。研究结果可为双通道余热锅炉结构改进提供理论指导。     

利用地下水填充钻孔的埋管换热器性能分析

地下水填充的井下换热器（GFBHE）是一种不需要灌浆,利用地下水填充钻孔进行换热的地热换热器。针对GFBHE建立了瞬态三维数值模型进行模拟,并与利用普通灌浆材料进行回填的埋管换热器进行对比。数值模型通过将孔隙型岩层等效为饱和多孔介质的方法将钻孔外部的自然对流现象考虑在内。研究了包括渗透系数、地温、钻孔孔径在内的关键因素对GFBHE性能的影响。结果表明,当含水层渗透系数大于1×10^-4 m/s时,GFBHE性能明显优于利用灌浆填充钻孔的地热换热器,在富水区域利用GFBHE取代后者是可行的。GFBHE的换热性能随着钻孔孔径、含水层渗透性的增大以及地温的升高而提升。     

不同排列方式下三角翼波纹翅片管换热器的换热性能比较

应用三维数值模拟的方法对加装三角翼涡发生器的波纹翅片管换热器的流动换热特性进行了研究.3排换热圆管按顺排和叉排2种方式排列.结果表明:三角翼产生的纵向涡包括1个主涡和1个角涡.顺排布置时,纵向涡不但改善了尾迹区的换热,同时还大大强化了三角翼下游管排壁面的换热;叉排布置时,纵向涡在遇到后一个波谷时很快被抑制,换热的强化主要作用于尾迹区.ReD=3000时,与无三角翼的波纹翅片相比,三角翼波纹翅片的j、f,因子在顺排和叉排布置中分别增加了15.4%、10.5%和13.1%、7.0%.在不同排列方式下,三角翼产生的纵向涡均提高了波纹翅片管换热器的换热性能.