流体传热场的数值解法

关于自然过程或过程工业中流体传热场[1]的方程,要么由于方程形式的复杂性,要么由于边界条件的不易求解性,很难得到问题的解析解[2,3];为了满足实际需求,多采用数值方法近似求解。     

纳米流体强化传热技术及其应用新进展

综述了近年来纳米流体的制备、热传导、对流、沸腾换热等方面的最新研究进展,介绍了纳米流体在微管道散热器中的应用,并对纳米流体技术及应用的发展方向提出了展望.     

纳米流体对流传热的研究进展

将纳米颗粒加入到传统换热介质中形成的纳米流体是一种新型的强化传热介质。它不仅具有较高的单相对流传热系数,而且分散稳定,不容易磨损和堵塞管道。文中综述了纳米流体在对流条件下强化传热的实验研究进展及强化传热模型,并对实验结果和强化传热的机理及模型进行了简要分析。发现:纳米流体强化对流传热的效果与颗粒和基液的属性等有关;强化传热主要是由于导热系数的增加和纳米颗粒的运动及重新分布引起的物性变化等影响。同时提出了纳米流体对流传热研究中存在及有待改进的一些问题。     

纳米流体传热性能研究进展与存在问题

介绍了纳米流体的制备技术,重点阐述了纳米流体传热性能特异性研究进展和存在的问题,同时对今后纳米流体研究的发展方向提出了展望。     

高黏度流体的传热强化研究进展

介绍了高黏度流体广泛应用于食品、轻工、动力、石油、制冷、机械、船舶等领域,而高黏度流体换热过程普遍存在着传热系数低、压降大的缺点。分析已发表的相关研究报告表明,采用带有沟槽和翅片的传热管、换热管的结构或在管内加设各种结构的插入物等方式可以改善高黏度流体的传热性能。指出采用上述方式的合理组合能达到提高传热系数同时减小压降的目的,从而提高综合传热性能。     

改性TiO2及其纳米流体的核沸腾传热特性

采用全氟癸基三甲氧基硅烷对纳米TiO₂进行改性,有效改善了纳米粒子的团聚性能。利用两步法分别制备相同浓度范围的改性前/后TiO₂纳米流体,考察了2组纳米流体的热导率、静态接触角对核沸腾传热特性的影响。结果表明,在质量分数为0.05%时,未改性纳米流体沸腾传热系数较去离子水最大提高16.3%,改性纳米流体传热系数可提高28.57%,且改性纳米流体临界热通量较未改性纳米流体降低11.68%。热导率和接触角是影响不同润湿性纳米流体具有不同沸腾传热特性的主要因素,润湿性较差纳米流体易提前起沸和形成核化点,但随热通量的增加会造成气泡合并、恶化传热。     

含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验

为了进一步提高不含固体颗粒流体旋流场强化传热,开展含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验,研究颗粒浓度、粒径、Re数等因素对3种扭曲管的综合强化传热性能的影响。结果表明:液固流体换热性能随着颗粒浓度、粒径、Re数的增大而提高。与单相流体比较,当粒径2 mm、颗粒浓度分布1%时,相同Re数下3种扭曲管的Nu数平均提高12.91%,13.12%和15.23%,管内流体压降平均提高60.22%,67.23%和73.16%。通过综合性能评价因子分析,当粒径为2—5 mm、颗粒浓度分布为5%,扭曲管导程为200 mm、椭圆度为1.49时具有较好的综合性能。     

纳米颗粒强化相变流体传热性能的研究进展

相变流体是一种具有高载热密度的传热工质,但传热性能有待进一步提高.在相变流体中引入能显著提高流体传热性能的纳米颗粒是近年来兴起的研究课题.综述了纳米颗粒在微胶囊相变流体中强化传热性能的研究进展.结合笔者所在实验室的研究成果,介绍了纳米颗粒在相变乳状液方面的传热强化效果,最后提出了下一步工作的重点.     

高压电场强化空气对流传热实验及其数值模拟

以空气为实验介质,对水平光管、横纹管、缩放管和螺旋槽管的强制对流传热进行了高压电场强化实验,研究了高压电场强化传热的一些基本规律。实验验证了当外加高压大于15 kV后,对强制对流传热有较好的综合传热效果,最大强化率达2.8,而阻力系数的增大倍数在1.5—1.9。并对横纹管进行了数值模拟,从场协同的角度研究了速度场与温度场夹角对传热膜系数的影响。结果表明,速度、温度梯度的大小,及两者夹角的余弦值均会影响传热效果,在三者的值都是最大的位置,其传热膜系数也最大。     

纳米流体强化传热进展综述

伴随电子设备的高速发展,制约其微型化、集成化的热交换设备高传热负荷成为需要解决的首要问题。作为高效、高传热性能的新型能量输运工质,纳米流体可以有效提高工质的导热性能,并改善散热系统的换热性能。因此,对于纳米流体强化传热技术的研究,不仅可以深入探究纳米流体在实际应用中的发展潜力,也有助于热交换设备传热性能的提高,具有广阔的市场应用前景和巨大的潜在经济价值。尽管现今已有大量针对纳米流体强化机理的科学研究,但研究结果的一致性较低,仍存在较大争议。因此,本文将从纳米流体在单相对流传热、池沸腾传热、流动沸腾传热三个方面进行全面的调研分析,针对纳米流体强化的传热机理进行总结和讨论。     

用颗粒热传递模型计算旋转列管干燥机的传热系数

采用基于移动加热板的颗粒热传递模型计算大型旋转列管干燥机的传热系数。在料床完全混合的简化假设下 ,按物料在干燥机内的实际干燥过程分段计算各段的传热系数及整机总传热系数 ,其结果与干燥机的实际运行情况基本相符。     

横纹槽管管外强化传热数值模拟与场协同分析

利用FLUENT软件对横纹槽管和光管水平管外的对流传热进行了数值模拟,并比较两种管的换热特性。结果表明,在相同条件下,横纹槽管外侧换热系数是光管的1.2～1.5倍,且随着Re的增加,倍数值逐渐减小。最后应用场协同理论,从局部换热角度分析其强化机理。分析结果说明横纹槽管外侧换热得到强化的原因是协同程度随其周围的速度场与温度场之间夹角的变化而改变。     

动量传递、热量传递和质量传递中的化简分析拓广法及其类似律

采用化简分析拓广法讨论了三传中的问题,一些实验数据已被用于这些过程中的主要参数回归;同时,三传中的类似率也被用于这些参数的计算.     

多孔固体催化剂颗粒的几何形状对外扩散传热、传质的影响

以普兰特推出的边界层理论为依据，讨论了多孔固体催化剂颗粒的几何形状（颗粒度和几何外形）对其周围传热、传质过程的影响，分析结果较满意地解释了以往的实验结果。     

圆弧切线波纹换热管内流动与传热性能的数值模拟

在雷诺数为5 000相似文献   

流体传热场方程的本征值、解法及其性质

本征值是许多科学问题的内在性质;因此,确定本征值成为了解决科学问题的前提。本文中,将探讨采用数值方法中的两分法,求解流体传热场方程本征值的方法以及本征解的性质。     

强化传热技术与新型高效换热器研究进展

简述了国内外实用强化传热技术的研究状况。介绍了国内外开发的强化传热元件以及国内外推出的各种新型高效换热器     

Analysis of Optimal Heat Transfer in a PEM Fuel Cell Cooling Plate

An analysis of three‐dimensional computational fluid dynamics (CFD) is conducted to investigate the coupled cooling process involved in fluid flow and heat transfer between the solid plate and the coolant flow for optimization of the cooling design of a fuel cell stack. A conception of IUT (Index of Uniform Temperature) across the entire area is presented to evaluate the degree of uniform temperature profile across the cooling plates. Six cooling modes, including three serpentine‐type modes and another three parallel‐type modes, are presented and analyzed for optimization of the cooling mode of fuel cells. The prediction finds that the cooling effect of serpentine‐type cooling modes could be better than that of parallel‐type cooling modes.     

型板换热器的传热性能和阻力降特性研究

研究一种新型高效型板换热器 ,对型板换热器的传热特性及阻力降性能等进行了实验研究。通过研究发现 ,型板换热器的传热系数比列管式换热器的传热系数高 5 0 %～ 10 0 % ,阻力降值比传统的列管式换热器低 ,与型板内流体流速的 1 4 4次方成正比     

硅橡胶膜强化传热管的制备及其滴状冷凝传热研究

实验采用热处理法制备了滴状冷凝传热的硅橡胶膜强化传热管,107硅橡胶为最佳的制备材料,其水接触角为106.8°。传热效果较好传热管的制备条件为4%硅橡胶铸膜液、热处理温度350℃及惰性环境中处理1h,其热通量比沟槽管提高了约10%,比普通管提高了约80%左右;冷凝侧传热系数比沟槽管提高了30%,比普通管提高了约4倍左右。采用红外对制备的107硅橡胶膜强化传热管进行了表征,经过热处理硅橡胶会产生交联缩合。