太阳能-地热道路融雪系统路面传热特性的数值研究

初步建立了道路融雪系统的路面传热模型,并基于典型年逐时气象数据与复合边界条件,进行了稳态传热数值模拟,分析了不同埋管深度和加热温度对道路融雪性能的影响,得到了最大和待融热负荷与降雪量、环境温度、相对湿度以及风速等因素之间的关系,可为工程设计应用提供必要的参考依据。     

空心圆柱蓄热体三维非稳态传热与流动的模拟研究

通过对整砌空心圆柱蓄热室的建模研究,对YC与FZ的温度场与流场进行了对比分析,所建模型具有一定的可信度,其反应温度场及流场诸多现象的可视化结果对实际工程应用有一定借鉴作用。     

中深层地热单井循环系统传热强化方法研究

针对中深层地热单井循环系统井内热贯通导致的换热功率低的问题,提出一种内管末端变径的井下传热强化方法,并建立数值模型,利用FLUENT进行为期30 d的模拟计算。结果表明,采用内管末端变径的方式能有效增强地下水“互动”,充分利用含水层的高温来提高单井换热功率。将井下换热分为导热区和采灌区两部分,随着封堵比例的增加,抽水中的含水层补给占比增加,且采灌区换热功率在系统换热功率中的占比逐渐增加。当封堵比例增大到100%时,采灌区换热功率达到导热区的1.76倍,井口出水温度可基本稳定在58℃,系统换热功率稳定在约995.46 kW,相较于内管等径系统,换热功率可提高84.71%。同时,单井循环系统仅导热区的延米换热量就可达到154.23～216.89 W/m,超过了闭式同轴套管换热系统稳定运行的最高延米换热功率,而系统换热功率可达到闭式系统的3.57～6.60倍,在单井换热系统中具有显著优势。     

埋地原油管道停输期间温降及原油凝固传热模型及数值模拟

假设原油凝固区域为一固相和液相组成的动态多孔介质区域,建立了土壤、管道能量方程与原油质量、动量和能量方程相互耦合的传热模型,并对埋地原油管道停输温降过程进行了数值模拟.数值模拟结果能够合理解释停输期间温度场、凝固界面和自然对流规律.     

太阳能热水器传热传质和强化传热研究

在低温太阳能光热光伏联合应用试验台的基础上,结合GB/T 17049—2005,利用Gambit、Ansys Fluent和Tecplot软件,对全玻璃真空管太阳能热水器进行传热传质和强化传热分析。结果表明:所建立的二维数值计算模型,能准确反映同一条件下,全玻璃真空管太阳能热水器的变化趋势;在数值模拟基础上,确定了单面受热时的最佳安装角度为51°,加装反光板类似双面受热的最佳安装角度为38°;在粗略估算和细化分析的基础上,确定了不同真空管结构的最佳导流板长度及安装位置;通过实验和数值模拟,确定了58mm×1 800mm为优化的全玻璃真空管结构。     

相变材料应用于墙体的数值传热研究

分析相变材料的特点和相变墙体传热理论研究与应用现状,指出相变墙体材料的研制方向。对不同构造相变墙体建立了传热理论模型,采用显热容法运用数值模拟方法模拟了在周期性变化的室外边界条件下,相变储能墙体内的传热过程及墙体内表面的温度变化。计算结果表明:储能墙体中的相变材料层是影响墙体传热的重要因素之一。     

用有限容积法对YC6112ZLQ型柴油机进行模拟计算

本文针对玉柴机器股份有限公司生产的YC6112ZLQ型柴油机进行了一系列的试验研究,同时利用有限容积法对国产P7加强泵与YC6112ZLQ-180型柴油机配机后的柴油机工作过程进行了模拟计算。计算结果与实测数据对比显示,由于采用了有限容积法,提高了排气系统的计算精度,使得相应的整台柴油机的模拟计算精度也得以提高。     

分离式可变导热管非稳态传热特性的实验研究与分析

可变导热管的导热能力可以随外界条件,如加热负荷,冷却条件的变化而变化,从而保证热管工作温度控制在要求的范围内。可变导热管非稳态传热研究是针对外界条件变化时热管传热及温度变化的响应特征的研究。     

内燃机气缸壁面传热的数值模拟

本文建立了内燃机气缸壁面传热过程的数学模型,传热系数采用欧洲广泛使用的Woschni、Woschni-Huber、Hohenberg和Bargende提出的经验公式计算。通过MOSES-Ⅱ内燃机工作过程数值模拟计算程序进行数值模拟,并将计算结果与试验结果进行比较     

炉内辐射换热过程的有限体积法

简要分析了含吸收散射性介质的三维空腔内辐射传递方程的有限体积法求解过程,应用该方法对四角切圆炉膛内的辐射换热过程进行模拟计算,得出了炉膛内温度分布,并将计算结果与实测值进行了比较。通过数值计算表明：有限体积法计算速度快,对不规则边界适应性强,具有很高的工程可用性。     

翅柱复合型冷却器表面传热性能的数值研究

提出一种用于油液冷却的新型翅柱复合型冷却器,并应用SIMPLE算法对于其二维简化模型在不同工况下的表面传热及流动阻力进行数值模拟。将模拟结果与试验和经验关联式相比较,吻合情况良好,表明此算法和所简化的模型是合理的。根据数值模拟结果研究这种传热表面的传热机理,分析翅柱位置及几何参数对流动与传热的影响,对该新型翅片的推广及优化设计有较大帮助。     

含氧类导热油的探索

导热油作为间接加热的热载体于工业生产,已有几十年的历史了。利用载体间接另热的优越性,早在利用水、蒸汽、熔盐和液态金属的初期就已经显现出来了。因此们们一直致力于适合各种温度的热载体的研制、生产、通过对含氧类有机化合物作为导热油的研究发现,含氧类导热与烷基、芳在导热油相比较,在使用上有其独到之处。     

原油输运加热炉管内外联合传热数值模拟技术研究

针对原油输运加热炉的传热燃烧特点提出两点假设,就物理模型进行简化,使数值计算有了求解的可能。论文利用PHOENICS软件给出管内外联合传热数值试验技术,为加热炉综合传热数值计算研究作出一定的指导与借鉴意义。     

三角形阻流件几何参数对传热系数影响的数值研究

对设置三角形阻流件的水平矩形通道内的换热问题进行了二维数值模拟,在Re=1500～35000范围内,研究了阻流件顶角大小和高度对恒热流加热壁面的水平通道内的对流传热系数的影响状况.结果表明:当Re≤8000时,阻流件顶角的变化对Nu数影响不明显;当Re＞8000后,随着顶角α的增加,Nu数先上升后下降;当顶角在30°时,换热效果最好.阻流件高度对Nu数的影响很大,在相同的顶角下,高度越高,Nu数越大.     

交错内肋微通道的流动和传热特性研究

为了研究带有交错内肋微通道的流动和传热特性,采用数值模拟的方法分析了肋片的形状对微通道热力性能的影响,对比了矩形肋、菱形肋、三角形肋和圆形肋4种不同形状内肋结构的微通道和光滑矩形微通道的热力性能。结果表明：矩形肋、菱形肋、三角形肋和圆形肋微通道的努塞尔数Nu都大于光滑矩形微通道的努塞尔数Nu,最大值分别为光滑矩形微通道的2.59,2.71,2.90和2.48倍;肋片对微通道的传热特性具有显著的强化作用,这是由于流体在交错内肋的后方产生涡流,实现整个流场的全局强化传热,极大提升微通道传热特性;交错内肋的应用也增大了通道的摩擦系数,矩形肋、菱形肋、三角形肋和圆形肋微通道摩擦系数的最大值分别为光滑矩形微通道的8.66,7.96,17.50和5.96倍。     

扭曲椭圆管换热器壳程强化传热的数值研究

基于扭曲椭圆管的换热器是一种新型的新风系统换热器,针对扭曲椭圆管及其应用特点,设计了两种不同结构参数的新风系统换热器。应用FLUENT软件,在夏季工况下对两种不同结构参数的新风系统换热器壳程进行模拟分析,并通过与实验数据的对比,验证计算模型的可靠性。结果显示在相同体积流量下,随着壳程开孔面积的增大,对流换热系数h不断减小,压降Δp不断减小,综合性能系数h/Δp1/3变化不明显;随着螺距的减小,对流换热系数h不断增大,压降Δp不断增大,综合性能系数h/Δp1/3也不断增大;流场分析显示,扭曲椭圆管换热器壳程流道内,呈现出明显沿着扭曲椭圆管壁面的螺旋流,使得空气在流道内充分扰动,增强换热效果。     

利用地下水填充钻孔的埋管换热器性能分析

地下水填充的井下换热器（GFBHE）是一种不需要灌浆,利用地下水填充钻孔进行换热的地热换热器。针对GFBHE建立了瞬态三维数值模型进行模拟,并与利用普通灌浆材料进行回填的埋管换热器进行对比。数值模型通过将孔隙型岩层等效为饱和多孔介质的方法将钻孔外部的自然对流现象考虑在内。研究了包括渗透系数、地温、钻孔孔径在内的关键因素对GFBHE性能的影响。结果表明,当含水层渗透系数大于1×10^-4 m/s时,GFBHE性能明显优于利用灌浆填充钻孔的地热换热器,在富水区域利用GFBHE取代后者是可行的。GFBHE的换热性能随着钻孔孔径、含水层渗透性的增大以及地温的升高而提升。     

ISP工艺中卷取箱内板卷导热数学模型的研究

依据ISP工艺中卷取箱内板带的表面特性、板带厚度和板间接触压力对板卷径向热量的传递有较大影响,建立了能真实反映该影响因素的板带间径向等效导热系数计算模型,并建立了适用于求解为非连续介质的板卷导热数学模型。通过对模型的模拟求解,计算分析了板卷热过程,板卷最大温差为12℃,满足轧制工艺的要求,并为计算分析箱内热过程提供理论依据。     

余热锅炉增设放散烟道后的传热数值计算

利用余热锅炉回收废气余热是企业节能的重要一环。但在对余热锅炉进行检修的时候废气却仍然持续进入锅炉,这给余热锅炉的检修带来了困难。设置放散烟道可以阻隔废气持续进入锅炉,同时也有助于锅炉自身热气的排放。利用计算流体力学的方法对余热锅炉增设放散烟道后的传热进行了数值模拟。结果表明,在总烟管道设置放散炯道同时配合在锅炉底部增加鼓风机的方法能有效降低锅炉内部的温度,提高了锅炉检修的效率,保障了检修人员的安全。