纵向涡强化圆管内换热的数值模拟及性能分析

对布置有涡发生器小翼对的圆管内部湍流流动和强化传热特性进行了三维数值模拟。研究了涡发生器的形状和对数对流动传热特性的影响并采用综合性能指标进行优化。结果表明：涡发生器后横截面上产生的多纵向涡结构使管内流体混合更加充分,促进了壁面边界层与主流的动量和能量交换,提高了传热强度。每排4对矩形小翼时的换热性能最好,Nusselt数比光管平均提高了27.2%。相同形状下,每排4对涡发生器的综合性能均高于每排3对;相同对数下,梯形小翼的综合性能最好,三角形小翼次之,矩形小翼最差。每排4对梯形小翼时的整体综合性能最优,性能评价标准达到了0.97～1.07。     

筋肋增强薄壁圆筒有限元分析

镁合金薄壁结构在飞行器和航海器工程领域应用范围逐步扩展。针对一种筋肋增强镁合金薄壁圆筒结构试件,采用Solid Works Simulation有限元分析软件,数值模拟圆筒结构应力和变形分布及结构固有模态特性。结果表明在1~1.75 MPa外压载荷下,圆筒壳板最大等效应力和变形都发生在外止口临域单元框壳板中心部位,其值随外压载荷的变化与筒体试验有关结果符合较好,筋和肋对增强薄壁结构壳体刚性起主要作用。圆筒前十阶固有频率从683 Hz依次增加至1147 Hz。Simulation软件能够用于筒体结构的后续改进设计和深化研究使用。