不同太阳因子下复合墙壁传热过程及室内温度场的数值模拟

本文将室外空气温度与辐射温度的关系通过UDF(User Defined Functions,用户自定义功能)加载至Flunet边界条件界面,分析了夏季不同太阳因子下复合墙壁传热过程及密闭室内温度分布特性,结果表明:太阳因子从0.3增至1时,各墙体与室内温度受室外辐射的影响较大;南墙内壁面温度波动要远小于北墙内壁面;夏季...     

薄膜太阳电池生产过程中玻璃基板传热特性及变形原因研究

针对应用某型扩散炉生产薄膜太阳电池玻璃基板易变形的问题,应用经过验证的数值方法对扩散炉中玻璃基板的辐射及对流传热特性进行研究,获得玻璃基板的温升特性和受热机制。发现远离炉壁的玻璃基板两侧都以受均匀对流加热作用为主;而最靠近炉壁的玻璃基板一侧受辐射作用加热的同时另一侧受对流作用冷却,在基板内部厚度方向产生了较大温度梯度。以玻璃基板的热流分布规律为条件进行板件"热-结构"耦合的有限元应力应变模拟,发现最靠近炉壁玻璃基板翘曲变形严重且与实际生产现象相符。最后提出改进措施并进行效果验证。     

集中供热换热站在线监控系统

该系统基于现场总线技术,采用PID模糊控制,结合自主开发的模块化在线监控软件包,能够实现一次网蒸汽温度、压力,二次网供、回水温度和压力等主要参数的实时在线监控和网络远程监控两大功能,并具有数据存储和分析、报表打印、诊断故障及报警等功能.该系统能够帮助运行管理人员及时准确地了解现场运行工况、调整运行参数,从而能有效提高整个集中供热系统运行的安全性、稳定性和经济性.     

平行平板通道内置螺旋线圈流动传热特性

通过实验与三维数值模拟相结合的方法,对内置螺旋线圈平行平板通道的流动及传热特性进行了研究,发现相对于无扰流填充物的平板通道,螺旋线圈的应用能够显著地强化传热,相同Re数下Nu数增幅为29%~141%,相应地阻力系数增幅为26%~175%。数值模拟的结果显示,流体受螺旋线圈的诱导可产生多纵向涡流动,增强了速度在垂直于壁面方向的分量,同时导致温度场发生明显改变,使得速度场与温度梯度场的协同性能得到提升,从而强化了传热。在700相似文献   

含不凝气体蒸汽的凝结换热数值模拟

该文通过Fluent软件进行数值模拟,研究了蒸汽流速、换热管管径和倾斜角度对含空气的水蒸汽管内凝结换热的影响。模拟结果表明:增大流速,减小管径,管内压降增大;在低流速下,管内压降随倾斜角度的增加而降低,降低幅度随流速的增加而减小,流速达到2 m/s后,压降先随倾斜角度的增大而变大,管长超过0.15 m后,随倾斜角度的增大而减小;在低流速下,管内蒸汽凝结换热系数随倾斜角度的增大略微增大;压降在小管径下随倾斜角度的增大而降低,在大管径下随倾斜角度的增大而增大,管径为0.016 m时,压降先随倾斜角度的增大而增大,在管长超过0.2 m后,随倾斜角度的增大而降低。     

T型管内两相流分配特性数值模拟

T型管内气液两相流分配不均易导致换热器偏流和受热不均。为了优化T型管内气液两相流流动,以FLUENT为模拟软件,以流体流动参数和管子几何结构为研究变量,对T型管内流体流动进行数值模拟。发现流体入口液相体积分数越大,入口速度越小,液滴粒径越小,越利于流体均布;同时支管衔接处采取弯管结构较直管结构优越,其中入口速度对流体分布影响最明显,速度相差3个数值即可优化两个出口液相体积分数比差10%左右。结果表明,相应改变流体流动参数和管子几何结构能有效优化T型管内流体流动。     

Experimental study by PIV of swirling flow induced by trapezoid-winglets

The characteristics of the longitudinal vortex induced by trapezoid-winglets in a circular tube are investigated by the Particle Image Velocimetry （PIV） Technique with flow Reynolds number in the range of 500-13 000. In the experimental test section, four trapezoid-winglets are fixed symmetrically on the tube wall in two different ways： up-flow and down-flow. The results show that a counter-rotating vortex pair is formed behind each winglet and they distribute as a symmetrical vortex array in the transverse section. Between the two vortexes in a vortex pair the fluid flows towards the wall in the up-flow winglet case and away from the wall in the down-flow winglet case, corresponding also to the regions of peak values of the velocity components normal to the mainstream. Both of the flow patterns enhance the velocity in the near wall region, leading to the intensification of the transverse mixing and the mass transfer in the tube. With Reynolds number increasing, the flow maintains the vortex pattern in the case of the up-flow winglets, indicating better persistence of the longitudinal vortex, while the vortexes in the case of the down-flow winglets are more scattered and tend to breaking into small eddies. The trapezoid winglet shows the preferable turbulent disturbance characteristics in the tube and the experimental results provide benchmark data for further CFD studies.     

不同层数和尺寸的石墨烯对润滑油热物性能的影响

石墨烯在结构及性能上的独特优势赋予了其在现代科学和技术领域不可替代的作用.石墨烯的许多物理化学性质对石墨烯的层数和结构尺寸十分敏感.本研究选取了三种典型的石墨烯纳米颗粒,分别是极少层石墨烯(1#)、少层石墨烯(2#)和多层石墨烯(3#),将它们分别添加在现有的润滑油中,制备了不同质量分数的纳米流体,并对其导热系数、比热容和粘度进行实验测量.结果表明,采用两步法制备的石墨烯纳米流体具有很好的稳定性,通过高速离心机测试发现,其分散性较好,无团聚现象.在温度相同、石墨烯颗粒质量分数也相同的情况下,1#石墨烯所制备的纳米流体具有最优的热物性能,其导热系数较基液最大可以提高143.63％,比热容较基液可以提高23.58％.2#石墨烯所制备的纳米流体热物性能次之,3#石墨烯最差.     

基于炽耗散极值原理的弯管内流场优化与场协同分析

采用火积耗散极值原理模拟了弯管内层流流动的优化流场,应用场协同原理分析原型流场和优化流场的结果表明,管内优化流场传热和流动阻力的综合性能评价指标（PEC）达到1.7以上。比较原型流场与优化流场在同一截面的等速线、等温线、截面矢量图和边界层附近协同角余弦值分布,发现附加体积力改变了管内流场与热量输运,使正常的弯管内的层流流动变为两股对称轴向螺旋流动,提高了径向温度梯度分布均匀性和边界层附近协同角余弦值,最终使表面传热系数和场协同性有了较大的提高。     

环形通道内置螺旋线圈过冷流动沸腾传热特性

研究了置有螺旋线圈的内管加热环形通道中水的过冷流动沸腾传热特性。环形通道由铜制加热棒外套石英玻璃管构成,不同螺旋节距和线丝直径构成的5种螺旋线圈用于实验。对每种置入螺旋线圈管和光滑管分别进行了不同质量流速和热负荷下的16组实验,分析了线丝直径和线圈节距对传热系数的影响规律及机理。结果表明,螺旋线圈存在能使流体发生旋转分离,且使汽化核心密度增大,从而有效强化过冷沸腾换热;传热系数随着线圈节距的减小、线丝直径的增加,即节径比(P/e)减小而增大,当P/e最小为1.5时强化效果最好;最佳强化换热性能较光滑管的高出109%。将实验数据与4个经验关系式的预测值进行了比较,并给出了不同工况下各实验管的强化系数对比。