對旋轉(zhuǎn)矩形通道內(nèi)的湍流流動和換熱進行了直接數(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%.

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，進風角度分別取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,當孔徑小時,通道換熱好,同時流阻大;當孔徑增大時,通道換熱變差,同時流阻降低.當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)流動沸騰的研究進展進行了綜述，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,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,對不同風口布置的空調(diào)客車室內(nèi)流動與傳熱進行了數(shù)值模擬研究.結(jié)果表明,送回風口的布置對空調(diào)車室內(nèi)空調(diào)效果有較大影響.

風口布置對空調(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，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，對不同風口布置...

以實際礦井為研究背景,采用大型商業(yè)軟件flac3d模擬了凍結(jié)管腐蝕對井壁附加力的影響,模擬結(jié)果顯示,凍結(jié)管腐蝕所引起的附加力在底部含水層下部達到最大,在一定時間段內(nèi),該值隨時間呈近似線性增加的關(guān)系.通過該值與底部含水層疏排水引起的豎直附加力的對比分析,凍結(jié)管腐蝕給井壁所帶來的附加力不能忽視,底部含水層長期疏排水和凍結(jié)管腐蝕對井壁破裂均產(chǎn)生影響.

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。

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,證明了計算的準確性.

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模型進行修正，并通過在修-kattan模型中引入強化因...

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。

為了研究通風槽鋼近軸端的徑向位置對通風溝內(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,并進行數(shù)值計算和分析,得到了徑向通風溝內(nèi)三維流體場分布。在定子通風槽鋼長度不變的基礎(chǔ)上,改變定子通風槽鋼近軸端的徑向位置,通過分析定子通風溝繞組兩側(cè)流體的流動特性,得到定子通風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)部存在負壓,在纖維輸送管道出口處負壓值最小;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。

運用七孔球探針對直切型旋風分離器及入口加擋板結(jié)構(gòu)進行了流場的測量,并對其內(nèi)部流場進行了研究,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。

采用直接數(shù)值模擬方法對繞截面中心軸旋轉(zhuǎn)的方通道內(nèi)的充分發(fā)展湍流進行了數(shù)值模擬,湍流雷諾數(shù)和普朗特數(shù)分別為400和0.71.為了分析浮升力對流體運動的影響,給出了不同格拉曉芙數(shù)gr下的主流平均速度場、溫度場、二次流、湍流強度、雷諾應(yīng)力等湍流統(tǒng)計量的分布情況,并對旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的穩(wěn)定與否以及由此對湍流統(tǒng)計量的影響進行了分析.結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)效應(yīng)穩(wěn)定的區(qū)域湍流受到抑制,旋轉(zhuǎn)效應(yīng)不穩(wěn)定的區(qū)域湍流增強,隨gr的增加旋轉(zhuǎn)效應(yīng)穩(wěn)定性變得更加復(fù)雜;浮升力對流場和溫度場有明顯的影響,隨gr的增加影響更加明顯.

本文采用標準兩方程k-ε湍流模型結(jié)合標準壁面函數(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行分析,并與光通道進行了對比.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。

采用cfx等計算流體動力學(xué)軟件,通過氣熱耦合數(shù)值模擬方法,對比分析了梯形冷卻通道和矩形冷卻通道內(nèi)空氣的流動和換熱特性.

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。

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,為進一步改進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.

分析影響高層建筑內(nèi)熱煙氣流動的五種因素,即煙囪效應(yīng)、外部風壓作用、高溫煙氣浮力作用、氣體受熱膨脹作用、通風和空調(diào)系統(tǒng)作用。這有助于對高層建筑內(nèi)熱煙氣流動規(guī)律的研究,并進一步對高層建筑內(nèi)熱煙氣的管理與控制提供依據(jù)。