摇摆对圆管内层流温度分布的影响

对摇摆条件下的层流流体进行理论分析。推导出了摇摆条件下圆管内层流流体的速度和温度分布。分析了摇摆运动对流体温度的影响。摇摆条件下,流体温度呈周期性波动,波动周期为摇摆周期的1/2。在管壁附近,温度梯度很大。摇摆运动引起的附加力可改变圆管内的速度分布,进而改变管壁处的温度梯度增强传热。     

摇摆条件下矩形管内流体流动模型

建立了摇摆条件下矩形管内层流流动模型,推导出了速度分布表达式,分析了摇摆运动对矩形管内层流流动的影响。离心力的作用在系统中被相互抵消。切向力会引起速度波动,速度波动周期因而与摇摆周期一致。切向力不会改变平均速度分布,因而不会改变层流平均摩擦阻力系数。在矩形管内的层流流体中也会出现Richardson效应。     

摇摆条件下矩形管内湍流流动特性的LES研究

采用FLUENT软件和大涡模拟方法对摇摆条件下矩形通道内的湍流流体进行了理论研究,分析了各种摇摆条件和矩形通道尺寸对湍流流体流动特性的影响.结果表明,当矩形管比较窄时,管壁会抑制摇摆运动对湍流流体的影响;当摇摆幅度比较小时,摇摆运动对湍流流体的影响比较小;随着矩形管长宽比的减小,管壁上湍流摩擦阻力系数逐渐减小,并呈波形...     

摇摆条件对湍流流动特性的影响

利用Fluent软件对摇摆条件下矩形管内的湍流流体进行理论分析,分析了多种湍流模型和多个参数对流动特性的影响。在摇摆条件下,矩形管中心区域速度分布趋于均匀化,但壁面附近的速度梯度增大,从而使摩擦阻力系数增加。壁面会对摇摆条件对湍流流体的影响产生抑制作用。在纵摇条件下,小长宽比矩形管内速度等高线成哑铃状分布。对于本文的计算流体,摇摆条件下的湍流摩擦阻力系数与Re的0.47次方成反比。     

潜艇反应堆在摇摆运动中的自然循环和堆芯传热特性

在一个有摇摆运动的模型反应堆中进行了一系列的单相自然循环试验，以研究摇摆运动对其热工水力特性的影响。在每段管道中，流体由于摇摆运动的惯性力，流动速度随着摆动角度周期性地变化。当摇摆周期变短时环路流速振荡的幅度变大，摆动角度和环路流动速度振荡之间的相位差变大。另一方面，尽管堆芯的流速值随着摇摆周期变化，但是流速并不振荡。堆芯流速变化与摇摆运动的雷诺数和瑞利数密切相关，它是由热驱动头的变化和整个环路的压力损失的变化引起的。为了模拟堆芯流速随着摇摆速度的变化，建立了一个简单的一维分析模型，其正确性已被验证。由于摇摆运动产生局部流动，因此增强了堆芯中的传热。堆芯中的传热系数按摇摆运动的Richardson数的大小被分为三个区间。     

摇摆引起的波动对单相自然循环换热的影响

对摇摆和不摇摆运动下的单相自然循环换热特性进行了实验研究。根据实验数据,分析了摇摆和非摇摆条件下的换热系数,引入加速度影响的雷诺数拟合了适用于摇摆运动下自然循环流动换热计算关系式。结果表明,摇摆引起的流动波动增加了流动换热系数,换热系数随着摇摆振幅和频率的增加而增加;由于管壁蓄热的作用,流动速度和换热系数的变化不同相。新拟合关系式的计算结果和实验结果符合良好。     

摇摆条件对稠密栅元内流动的影响

利用非稳态雷诺平均模拟(URANS)对摇摆条件下稠密栅元内的流体波动和大尺度相干结构进行理论分析,计算结果与实验值非常接近.摇摆运动会对流体波动和相干结构产生影响,摇摆条件下的流体波动周期比稳态条件下的流体波动周期略大10％.摇摆条件下流体的相干速度与稳态条件下的相干速度之间有一定的差异.最小相干主流速度位于流道中央,...     

摇摆条件下窄矩形通道内流动传热特性数值模拟

建立窄矩形通道在摇摆条件下湍流流动的物理数学模型,应用数值分析方法模拟窄矩形通道的三维非稳态流动的传热过程;考察摇摆条件下通道内流动阻力和换热性能及其随雷诺数Re、摇摆周期T及摇摆幅度max影响的变化规律。结果表明,摇摆状态下窄矩形通道内速度场呈周期性变化;时均摩擦系数favg和时均努塞尔数Nuavg比非摇摆工况下的结果大,Nuavg满足拟合公式0.851 0.4Nu 0.023Re Pr;在相同Re和摇摆周期T下,通道内流体摩擦压降和Nu的变化幅值随max的增大而增大,其变化周期等于T;在相同Re和max下,摩擦压降pf和Nu的变化幅值随T的增大而减小,其变化周期等于T。     

摇摆运动对窄通道内汽液界面参数的影响

对摇摆运动下矩形窄通道内的过冷沸腾流动进行实验研究,通过数字图像处理技术计算出空泡份额和界面面积浓度等界面参数的变化规律,并分析影响界面参数波动的主要因素。实验结果表明,矩形窄通道内汽液界面参数受摇摆运动影响产生周期性波动,且波动周期与摇摆运动周期相同。摇摆运动下空泡份额和界面面积浓度的波动主要受汽泡等效直径变化的影响。     

摇摆条件下圆管内的摩擦阻力模型

对摇摆条件下的层流和湍流流体的受力特性进行了分析。从Navier Stokes方程出发建立了摇摆条件下层流和湍流流体的流动模型,推导出了摇摆条件下圆管内层流和湍流流体的速度表达式和摩擦阻力系数表达式。分析了摇摆条件对流体流动特性的影响机理。将理论模型与实验结果进行了比较验证,两者较为吻合。