自然通风湿式冷却塔传热传质的三维数值分析

基于CFD软件Fluent和传热传质理论,建立了自然通风逆流湿式冷却塔空气三维运动控制方程、液相冷却水运动控制方程以及气水两相间传热传质的理论模型．采用标准κ-ε湍流模型进行应力封闭,对塔内传热传质过程进行了三维数值计算．计算分析了塔内外空气的速度场、温度场和含湿量场,给出了塔内冷却水温度分布场,指出塔内雨区外侧部分区域空气和冷却水温度均低于环境干球温度,并指出进风口上沿存在纵向漩涡影响气水两相间的局部传热传质强度．计算了塔内各区冷却水蒸发量,给出塔内不同高度处淋水密度的径向分布曲线和塔内传热传质区的气水比分布场,指出传热传质主要发生在填料区．     

自然通风湿式冷却塔传热传质的三维数值分析

基于CFD软件Fluent和传热传质理论,建立了自然通风逆流湿式冷却塔空气三维运动控制方程、液相冷却水运动控制方程以及气水两相间传热传质的理论模型.采用标准k-ε湍流模型进行应力封闭,对塔内传热传质过程进行了三维数值计算.计算分析了塔内外空气的速度场、温度场和含湿量场,给出了塔内冷却水温度分布场,指出塔内雨区外侧部分区域空气和冷却水温度均低于环境干球温度,并指出进风口上沿存在纵向漩涡影响气水两相间的局部传热传质强度.计算了塔内各区冷却水蒸发量,给出塔内不同高度处淋水密度的径向分布曲线和塔内传热传质区的气水比分布场,指出传热传质主要发生在填料区.     

对撞流干燥的传热传质特性

对对撞流的传热传质过程进行了理论分析,论证了对撞流这一干燥形式强化传热传质过程的原理。设计了同轴对撞流干燥器,进行了对撞流强化传热传质过程的试验验证,总结了对撞流强化传热传质的特点和影响传热传质的因素。     

热管式溶液吸收器传热传质过程的数值模拟

本文首次利用水重力热管，以溴化锂水溶液为工质，对在热管外壁面上溶液降膜吸收水蒸气并移出吸收热的传热传质过程进行了数值模拟。结果表明，在一定条件下，所需热管加热段长度随膜雷诺数的增加而增加，随输出热温度的提高而减小，并且降膜平均传热和传质系数随膜雷诺数的增加而降低；利用热管作为吸收器的传热传质元件，其传热温差很小，但在较大浓差和较大雷诺数下，所需热管加热段长度太长。在热管外壁面上的溶液降膜吸收过程有待强化，以使吸收过程产生的热量与热管的传热能力相匹配。     

含盐多孔材料传热传质研究

对含盐多孔材料内部温度、质度分布作了现场测定和数值模拟。建立了含盐多孔材料在一维温度质度场的耦合方程组,获得了其温度、质度动态分布规律, 数值模拟结果与实测结果较为吻合, 验证了数值模型的正确性, 对促进含盐多孔材料热质迁移的研究,具有重要的意义     

磷酸二铵工艺尾气脱湿过程的数值研究(Ⅰ)--雾状冷凝区传热传质

针对湿含量高达0．604kg（H2O）／kg（Air）的磷酸二铵尾气脱湿过程，提出雾状与膜状冷凝并存的机制。传热传质数值模拟结果表明，雾状冷凝仅发生在靠近冷壁面的气膜层内，气相主体的湿份通过扩散到达气膜内而冷凝。雾状冷凝权重α=0．2时气膜层内蒸汽分子扩散时间尺度与冷凝时间尺度相当，表明湿份的扩散速率是相变脱湿的控制步骤。     

二维传热传质及应力分析有限元模拟软件的开发和应用

详细介绍了二维传热传质及应力分析有限元模拟软件（FEASGD）的组成、结构和功能，论述了FEASGD的数据处理和开发过程，给出了应用例程和使用方法。     

液状制品真空冷冻干燥过程传热传质的研究

应用变时间步长有限差分法求解半球条件下冷冻升华干燥过程传热传质的非稳态数学模型，得到了冻干过程中制品内温度分布随时间变化的曲线,通过对牛奶的实验研究，检验了求解模型方法的可京隆和结果的直观性.     

模拟连续式振动流化床内传热传质的研究

在理论分析的基础上,将间歇模拟连续干燥的热质传递模型应用于振动流化床。测定了低气速(u＜u_(mf))下氧化铝大粒子在振动流化床干燥过程中的传质、传热系数,得出相应的关联式。为研究连续式振动流化床内传热提供了一种简便易行的方法。     

废轮胎裂解塔内加热盘面的传热传质模型

针对一种新型立式废轮胎裂解塔，建立了塔内橡胶小块沿盘面运动的传热传质模型，并给出
了塔内关键性能参数如料环高度、盘面积料及停留时间的计算公式。应用颗粒传热扩散理论及橡胶裂解动
力学方程，给出了裂解塔内每道料环的出料温度及橡胶裂解率的迭代计算公式，并从理论上给出了裂解塔
的最大处理量。应用该模型对一台中试装置进行了理论计算，计算结果与实验结果吻合较好。     

具有非均相化学反应的耦合传热传质熵产率方程

从质量、能量和熵平衡的基本原理出发,导出了具有非均相化学反应的耦合传热传质系统熵产率方程,得到了各种条件下熵产率方程的简化形式,为对具有非均相化学反应的耦合传热传质系统进行性能分析与改进提供了一种有力的工具。     

虚拟风洞下车辆散热器模块传热性能数值仿真

为提高车辆散热器模块性能和改善动力舱温度场以保证车辆工作性能稳定,依照图纸建立动力舱内、外的三维物理模型,使用热交换模型来代替动力舱内散热器模块,利用CFD数值仿真方法在虚拟风洞中模拟车辆动力舱在标准工况下的传热性能,分析总结散热器、动力舱内外的温度场与流场特点。通过将实验数据与仿真结果对比发现误差在可接受范围内,验证了文中模型的有效性以及分析的准确性。     

喷射成形液滴运动及传热的数值模拟

通过对喷射成形过程的分析,建立了喷射成形过程中金属液滴运动和传热的数学模型.利用该模型计算了喷射成形过程中雾化气体的速度、液滴速度、液滴温度、液滴的固相率等过程参量的变化过程.     

吸附式制冷吸附床内传热传质数学模型的数值求解

吸附床是吸附式制冷系统的核心部件,其传热传质性能的好坏直接影响到系统的制冷量.为了研究吸附床的传热传质特性,笔者建立了吸附式制冷系统中吸附床在非第一类边界条件时的一维传热传质的数学模型,并运用有限差分法对该数学模型进行了数值分析.该数学模型和计算结果有助于深入认识吸附床的传热传质特性,以期能为吸附床的具体设计提供理论依据     

微波加热干燥毛细多孔介质的传热传质机理分析

本文在实验基础上系统分析了微波加热干燥湿物料的理论机理。提出了微波加热干燥毛细多孔湿物料是由初始加热阶段,压力泵水、泵汽(包括压力产生过程,压力泵汽水混合物主过程和压力驱动较难干燥水分蒸汽过程)阶段,干燥难干水分阶段组成。并结合反映每一阶段的主要特点建立了其特征物理模型。这些研究,比较全面的、抽象概括了微波加热干燥湿毛细多孔物料整个过程的物理特征。并初步分析了微波干燥过程驱动湿分的主动力——压力在无限长圆柱体内的分布规律。进而在分析的基础上提出了采用集总湿容法建立反映干燥规律较实用的物理模型。并根据电磁能吸收的特点,将干燥过程分为两段建立模型。这组模型能够比较好地反映实验规律。     

低速开口回流风洞的气动设计及数值计算

设计了一座试验段当量直径为1.5 m,试验段长度为2.0 m,最高实验风速为50 m/s的低速开口回流风洞.采用三维建模软件和计算流体力学软件,对风洞的流场品质进行数值计算.气动设计过程表明,收缩比、收缩曲线线形、蜂窝器、紊流网对流场品质有较大的影响.     

外掠管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性模拟

为进一步揭示外掠管束间蒸发冷却传热传质及压降特性,综合考虑了管束壁面水膜的形成及湿空气-喷淋水间传质过程,采用DPM(Discrete phase model)与水膜耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了外掠管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性分析模型。首先,采用文献实验数据验证了模型的可靠性,其误差在1%范围内;然后,采用模拟方法,研究了外掠管束间传热传质及压降沿竖直高度方向的变化特征。结果表明：由于湿空气焓差和饱和空气焓差的变化,导致传质系数沿盘管高度方向发生波动,但总体呈降低趋势;在同一工况下,湿空气焓差对传质系数的影响较大,传质系数的波动主要是湿空气焓变化造成的;外掠交错管束间喷淋水膜温度并非保持恒定不变,而是随盘管高度的降低而降低,即沿下落方向液膜温度逐渐降低;交错管束底部区域喷淋水蒸发量最大,沿盘管高度方向,喷淋水蒸发量降低;喷淋水发过程主要发生在管束表面及管束尾流区,通过在管束间增加挡板或者减小管间距,可以强化管束表面及尾流区流场扰流作用,增强喷淋水的蒸发冷却作用;交错管束间传热系数在换热盘管中间稳定区域变化较小,其受进气温度、喷淋水温度及相对湿度的影响较小;交错管束间压力...     

储冰球相变传热数值计算及分析

对圆球形相变储冷器的相变传热问题进行了详细分析，采用焓法模型对常用相变介质水在球内的凝结过程进行了数值求解，得出了第一类边界条件下的相变界面位置变化与界面部移动速度变化以及相奕时间与球径和传热温差的关系等结果，可以为圆球形及其它形状的相变储的设计和分析计算提供理论依据与参考。     

管内冰浆在振动工况下的流动及传热特性

针对船舶在北极航道航行时管道内流体流动受到船舶机械振动的影响,本文采用计算流体力学(CFD)中的欧拉-欧拉模型、壁面函数模型,并通过UFD加载相间传质模型对水平管道中的冰晶进行数值模拟.研究振幅、频率、入口含冰率和速度对冰晶流动和传热特性的影响.结果显示:在振动工况下在流速改变时其压降增长趋势为二次函数增长趋势.振动频...     

湿法脱硫塔一维传热传质性能模型理论与试验

为预测湿法脱硫系统(wet flue gas desulfurization, WFGD)浆液温度,提出湿烟气绝热饱和温度的概念,推导浆液温度与入口烟气温度及含湿量的函数关系。基于预测的浆液温度,建立脱硫塔内液滴运动、热质传递及压差分布一维耦合数学模型;分析脱硫系统三维不均匀性对于模型准确度的影响;用龙格-库塔法对模型进行迭代求解,探讨脱硫塔内主要运行变量(浆液颗粒直径、烟气入口温度及液气比)对传热传质的影响,获得相关参数的一维分布规律。为验证模型的正确性,分别进行现场测试和物模试验。结果表明,预测的浆液温度与现场实测温度有较好的一致性,最大相对误差为4.56%;浆液颗粒直径是影响传热传质的主要因素;颗粒在下降过程中速度迅速衰减,并趋向于最终不变值;烟气温度沿塔高呈指数规律分布。与模型预测温度及压力相比,物模试验温度分布与压力分布的最大相对误差分别为4.72%和6.46%。模型具有较高的准确度,对脱硫塔的设计、运行及SO₂的传质研究有指导意义。