對旋轉(zhuǎn)矩形通道內(nèi)的湍流流動和換熱進(jìn)行了直接數(shù)值模擬.非穩(wěn)態(tài)n-s方程的空間離散采用二階中心差分法,時間推進(jìn)采用二階顯式adams-bashforth格式.分析了旋轉(zhuǎn)對通道截面上主流平均速度、截面流速以及截面平均溫度的影響,結(jié)果表明:在不考慮離心力的作用時,隨旋轉(zhuǎn)數(shù)的增大,管道截面的平均速度減小,平均湍動能減小,與靜止時相比,旋轉(zhuǎn)數(shù)為1.5時平均湍動能減小了33%;在考慮離心力的影響時,對于徑向旋轉(zhuǎn)軸向出流,平均速度增大,平均湍動能增大,而對于徑向旋轉(zhuǎn)軸向入流,結(jié)果相反.在旋轉(zhuǎn)數(shù)為1.5時,與不考慮浮升力相比,對于徑向旋轉(zhuǎn)軸向出流,平均湍動能增大了17%,而對于徑向旋轉(zhuǎn)軸向入流,平均湍動能減小了43%.

運用七孔球探針對直切型旋風(fēng)分離器及入口加擋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流場的測量,并對其內(nèi)部流場進(jìn)行了研究,指出了隨擋板角度變化,流場的變化規(guī)律,結(jié)果表明隨擋板角度變大,切向速度提高,切向速度峰值位置沿徑向外移,下行流的軸向速度提高,上行流的軸向速度降低。

利用計算流體力學(xué)軟件fluent,采用數(shù)值模擬方法究了幅值不同的兩種波紋管傳熱狀況,發(fā)現(xiàn)幅值為4mm的波紋管的傳熱狀況優(yōu)于幅值3mm波紋管的傳熱狀況,這是由前者管內(nèi)湍流強度高于后者所致。同時,回歸了兩波紋管的換熱準(zhǔn)則方程,為波紋管的校核計算及工程應(yīng)用提供依據(jù)。

入口射流角度對通風(fēng)方腔內(nèi)流動的影響——用數(shù)值方法探討了入口射流角度對頂部對稱送風(fēng)方式的方腔內(nèi)流動的影響．計算的物理模型為固定寬高比為1，進(jìn)風(fēng)角度分別取20。，45。，70。，90。，110。，135。及160。．計算結(jié)果表明，不同的射流角度對通風(fēng)方腔內(nèi)流動的...

采用數(shù)值模擬的方法,對波形隔板結(jié)構(gòu)復(fù)合通道的換熱和流阻特性進(jìn)行研究.設(shè)計了6種不同穿流孔孔徑的隔板,研究孔徑對通道中流動和換熱的影響.將大小相間孔隔板結(jié)構(gòu)的數(shù)值結(jié)果與已有實驗結(jié)果進(jìn)行對比,趨勢符合較好.數(shù)值研究結(jié)果表明:在均孔隔板結(jié)構(gòu)中,當(dāng)孔徑小時,通道換熱好,同時流阻大;當(dāng)孔徑增大時,通道換熱變差,同時流阻降低.當(dāng)隔板上穿流孔總穿流面積一定時,大小相間孔的隔板結(jié)構(gòu)與均孔隔板結(jié)構(gòu)相比,換熱略好些.

微通道內(nèi)流動沸騰的研究進(jìn)展——微通道內(nèi)的流動沸騰在能源、電子冷卻、生物醫(yī)療等高新技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對微通道內(nèi)流動沸騰的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，研究工質(zhì)涉及到水、制冷劑、液氮等，內(nèi)容包括微通道與常規(guī)通道的劃分，微通道的傳熱特性、臨界熱流密度、...

采用κ-ε紊流模型及貼體坐標(biāo),應(yīng)用整體求解法計算了空調(diào)車室內(nèi)氣固耦合傳熱問題.用montecarlo法分析計算了太陽透射輻射在車室內(nèi)各固體表面引起的附加熱流變化,并以此作為能量方程的附加源項,對不同風(fēng)口布置的空調(diào)客車室內(nèi)流動與傳熱進(jìn)行了數(shù)值模擬研究.結(jié)果表明,送回風(fēng)口的布置對空調(diào)車室內(nèi)空調(diào)效果有較大影響.

風(fēng)口布置對空調(diào)車室內(nèi)流動與傳熱影響的數(shù)值研究——采用紊流模型及貼體坐標(biāo)，應(yīng)用整體求解法計算了空調(diào)車室內(nèi)氣固耦合傳熱問題．用montecarlo法分析計算了太陽透射輻射在車室內(nèi)各固體表面引起的附加熱流變化，并以此作為能量方程的附加源項，對不同風(fēng)口布置...

對包含人體的3維空調(diào)車室內(nèi)部空氣流動的速度分布和溫度分布進(jìn)行了數(shù)值計算.采用集總參數(shù)法建立人體模型,將該模型計算出的人體表面溫度作為cfd(computationalfluiddynamics)計算的邊界條件,從而更細(xì)致地考慮了散熱量在人體表面的分布情況.cfd計算采用六面體網(wǎng)格、simple算法,考慮了自然對流換熱和固體壁面間的輻射,應(yīng)用整體求解法計算車內(nèi)傳熱問題.針對一款實車的試驗,證明了計算的準(zhǔn)確性.

基于換熱器小型化的研究背景,對水在矩形窄通道內(nèi)流動沸騰阻力特性進(jìn)行了實驗研究與分析,并利用實驗結(jié)果對常規(guī)通道和窄通道的兩相摩擦壓降計算的6種方法進(jìn)行了評價。結(jié)果表明,應(yīng)用于常規(guī)通道的關(guān)系式已不適于窄通道中流動沸騰壓降的計算,而基于窄通道的zhang-mishima及sun-mishima關(guān)系式預(yù)測結(jié)果與實驗值符合較好。實驗結(jié)果和理論分析表明,利用分相流方法得到的分液相摩擦因子計算式中chisholm系數(shù)c與martinelli參數(shù)x存在指數(shù)關(guān)系,且隨著質(zhì)量流速的變化也有所不同,據(jù)此給出了新的分液相摩擦因子的計算方法,新方法具有更高的計算精度。

對不同結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋管內(nèi)空氣-水兩相流動的阻力特性進(jìn)行了實驗研究,從實驗方面得出了影響內(nèi)螺紋管阻力特性的主要幾何參數(shù)(螺紋高度,螺紋升角,螺紋寬度等)對內(nèi)螺紋管阻力特性的影響規(guī)律。結(jié)合實驗現(xiàn)象,引入了研究內(nèi)螺紋管阻力特性的并聯(lián)管路模型,最終得出適用于不同結(jié)構(gòu)內(nèi)螺紋管的阻力特性半理論經(jīng)驗公式。通過該公式可以較好地反映出各個幾何參數(shù)對內(nèi)螺紋管阻力特性的影響規(guī)律。

為了提高旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈慣性器件的測量精度.建立了彈體坐標(biāo)系和動平衡坐標(biāo)系并給出其轉(zhuǎn)換關(guān)系;給出了陀螺儀坐標(biāo)系、加速度計坐標(biāo)系分別與彈體坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系.推導(dǎo)了安裝誤差和彈體動不平衡引起的陀螺儀和加速度計的測量誤差模型,并進(jìn)行了仿真.結(jié)果表明,利用直接補償和高通濾波補償方法實現(xiàn)了對陀螺儀和加速度計測量結(jié)果的補償,仿真結(jié)果驗證了補償方法的可行性.

以北京某辦公樓的外呼吸式雙層玻璃幕墻為模型,數(shù)值模擬幕墻內(nèi)部的三維流場和溫度場,給出典型幕墻的綜合換熱系數(shù),討論提高幕墻熱工性能的具體措施。該結(jié)果對實際工程設(shè)計有一定的參考價值。

混合制冷劑在微肋管內(nèi)流動沸騰的換熱關(guān)系式——基于作者以前研究得到的三元非共沸混合制冷劑r417a在水平光滑管和2種不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管中流動沸騰換熱的實驗結(jié)果，應(yīng)用r417a在光滑管內(nèi)的實驗數(shù)據(jù)對kattan模型進(jìn)行修正，并通過在修-kattan模型中引入強化因...

為了研究通風(fēng)槽鋼近軸端的徑向位置對通風(fēng)溝內(nèi)流體流動形態(tài)的影響,依據(jù)計算流體力學(xué)理論,以ykk400-6、690kw中型高壓異步電機為例,建立高壓異步電機三維定轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)溝物理模型和數(shù)學(xué)模型,給出相應(yīng)的基本假設(shè)和邊界條件,并進(jìn)行數(shù)值計算和分析,得到了徑向通風(fēng)溝內(nèi)三維流體場分布。在定子通風(fēng)槽鋼長度不變的基礎(chǔ)上,改變定子通風(fēng)槽鋼近軸端的徑向位置,通過分析定子通風(fēng)溝繞組兩側(cè)流體的流動特性,得到定子通風(fēng)槽鋼近軸端的徑向位置對流體流動形態(tài)的影響。計算結(jié)果表明,通風(fēng)槽鋼的徑向位置直接影響定子繞組的冷卻效果。研究結(jié)果為電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù),并為基于耦合場求解溫度場奠定了基礎(chǔ)。

為研究轉(zhuǎn)杯紡成紗機制,需要對紡紗通道內(nèi)氣體流場加以分析,應(yīng)用fluent流體計算軟件對紡紗通道內(nèi)氣體流場進(jìn)行模擬研究。模擬結(jié)果揭示了紡紗通道內(nèi)的氣流特征:轉(zhuǎn)杯內(nèi)部存在負(fù)壓,在纖維輸送管道出口處負(fù)壓值最小;纖維輸送管道出口處的凝聚槽受到較大壓力,致使轉(zhuǎn)杯受力不平衡;氣流在纖維輸送管出口處流速最大,進(jìn)入轉(zhuǎn)杯后形成渦流,且沿轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)向氣流速度逐漸減小;氣流隨轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)向流過大約90°時,開始流向轉(zhuǎn)杯口,并且有產(chǎn)生回流趨勢;滑移面角度大于27°后,流場特征發(fā)生明顯消極變化,故滑移面角度大于27°的滑移面設(shè)計不宜采用。

內(nèi)螺紋管作為一種高效的節(jié)能元件已在動力、航天、電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,為進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)螺紋強化傳熱技術(shù)研發(fā),對近30年來內(nèi)螺紋管內(nèi)流動傳熱研究進(jìn)行了綜述,內(nèi)容涉及內(nèi)螺紋管內(nèi)流動傳熱機理、傳熱規(guī)律、傳熱惡化及預(yù)報等.

本文采用標(biāo)準(zhǔn)兩方程k-ε湍流模型結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法研究了縱向渦發(fā)生器對矩形通道內(nèi)流動換熱的影響。從渦量強度以及場協(xié)同的角度對縱向渦發(fā)生器強化換熱的機理進(jìn)行分析,并與光通道進(jìn)行了對比.結(jié)果表明縱向渦發(fā)生器后垂直于主流方向的橫向流動大幅增加,渦量成千倍的增加,遠(yuǎn)大于光通道,從而產(chǎn)生較強的擾動;場協(xié)同原理分析表明帶有縱向渦發(fā)生器的矩形通道內(nèi)速度矢量和溫度梯度矢量之間的夾角相比于光通道較小,因而對流換熱能力得到增強,從而在事故情況下降低板狀燃料元件表面溫度和堆芯損壞頻率。

提出了旋轉(zhuǎn)式造粒噴頭流體力學(xué)計算模型,利用數(shù)值求解的方法計算了在穩(wěn)定工作時,噴頭內(nèi)熔融尿素速度、壓力分布規(guī)律,自由液面形狀變化規(guī)律.分析了噴頭結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)對噴頭內(nèi)熔融尿素流場的影響,為進(jìn)一步改進(jìn)熔融尿素造粒噴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論數(shù)據(jù)和仿真軟件.

旋轉(zhuǎn)式造粒噴頭內(nèi)流場分析

在管內(nèi)徑9.0mm、壁厚1.5mm、螺旋管繞徑283.0mm的立式螺旋管內(nèi),對co2流動沸騰換熱特性進(jìn)行實驗研究。分析熱流密度(q=1.4~48.0kw/m2)、質(zhì)量流速(g=54.0~400.0kg/(m2·s))和運行壓力(pin=5.6~7.0mpa)對內(nèi)壁溫分布和換熱特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:螺旋管內(nèi)壁溫周向分布不均勻,單相液體以及過熱蒸汽區(qū)離心力的作用使內(nèi)側(cè)母線溫度最高、外側(cè)母線溫度最低,在兩相沸騰區(qū)蒸汽受到浮升力作用聚集在管上部而容易發(fā)生蒸干,因此上母線溫度最高,溫度最低值則由離心力和浮升力的相對大小共同決定。局部平均換熱系數(shù)隨熱流密度以及進(jìn)口壓力的增加而顯著增加,但增大質(zhì)量流速對換熱系數(shù)的影響不大,表明核態(tài)沸騰是co2在螺旋管內(nèi)流動沸騰的主要傳熱模式而強制對流效應(yīng)較弱;發(fā)現(xiàn)了隨著熱流密度增加所引起的核態(tài)沸騰強度變化以及干涸和再潤濕使得換熱系數(shù)隨干度的變化可分成3個區(qū)域。并基于實驗獲得的2124個數(shù)據(jù)點擬合兩相區(qū)沸騰換熱關(guān)聯(lián)式。

在可視化觀察的基礎(chǔ)上,實驗研究了矩形通道高寬比對兩相流動阻力和流型關(guān)系的影響。實驗選擇了3種通道尺寸的實驗段,截面寬度相同,全部為43mm,高度分別為1.41、3和10mm,根據(jù)受限因子co,前兩個實驗段屬于窄通道,第3個屬于常規(guī)通道。實驗結(jié)果表明:高寬比不同時,隨著氣相流速的增加,通道內(nèi)兩相流動壓降呈不同的變化趨勢。對于10mm通道,低氣相流量時重位壓降占主要成分,而對于1.41mm和3mm通道,摩擦壓降占主要成分;隨著氣相流量的增大,總壓降中摩擦壓降的比例也增大;對于10mm矩形通道,可利用壓降變化規(guī)律確定攪混流的發(fā)生范圍。