大空间单列水平线热源自然对流速度,温度场及换热的解析模型

单列线热源是房间热源的基本组成元素,基于对单一线热源浮力尾流的讨论,提出了表征单列线热源浮力尾流性质的特征速度,特征温度,建立了预测单列线热源速度场,温度场及自然对流换热的解析模型。     

大温差管内对流换热实验研究

针对太阳能热发电系统中大温差管内对流换热研究较为缺少的情况,搭建了大温差管内对流换热实验装置并进行实验研究．重点研究了加热温度（温差）、热流体及其流速、吸热管管径等因素对管内对流换热过程的影响,得到了实验温度范围内管内对流换热的结果,拟合出了相应的实验关联式,可以用于相关换热设备的设计．     

有体积热源的矩形空腔内层流自然对流的数值模拟

对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟，采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam，解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题．Rα数的变化从10^5到10^9．对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明，温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异．     

三维外肋管的自然对流换热特性的实验研究

对由重庆大学研制开发的新型三维外肋管的自然对流换热特性进行了实验研究。实验结果表明：在Rα＝2000—10000范围内，自然对流换热条件下三维外肋管试件1、试件2的换热系数分别是光管的1．3—1．6倍和1．5—2倍。对实验数据进行逐步回归，得出了实验条件下自然对流换热准则关系式，并对肋几何参数对换热的影响进行了分析。     

自然对流状态下横圆管圆周上管壁温度变化率

通过实验测试，研究了空气自然对流状态下横圆管被稳态加热时管壁温度圆周方向温度变化率．热管壁与周围冷空气圆周方向自然对流换热强度决定了管壁温度圆周方向温度变化率．文章揭示管壁温度圆周方向温度变化率的同时，对形成自然对流换热的热传导和热对流的复杂抽象过程作了分析和描述．     

多孔介质内嵌热源引起的对流换热格子Boltzmann模拟

文中引入广义模型与能量方程来分别描述多孔介质内部的动量和热量传递,建立了底部嵌入矩形热源的二维多孔介质内自然对流的格子-Boltzmann(Lattice Boltzmann, LB)模型.通过和实验结果进行对比,验证了文中LB模型求解多孔介质内嵌热源引起的对流换热问题的正确性.系统地研究了Rayleigh数(Ra)、Darcy数(Da)和孔隙率ε等参数对多孔介质内温度场和流场的影响规律.研究结果表明：当Ra>10⁵时,Ra的增加能够提升多孔介质的整体对流换热强度;当Da>10^-5时,Da的增加能有效改善多孔介质内的流动换热情况;孔隙率的增加能够强化流动换热,但不会改变多孔介质的主导换热类型.     

通风及内热源参数的方腔内混合对流模拟

为考虑热源形态及通风条件对腔内流体流动及传热性能的影响,本文采用基于多参数弛豫时间模型格子Boltzmann法与有限差分法的耦合算法,对中心热源条件下开口方腔内的混合对流现象进行研究.在不同进、出流口位置和热源形状下,分析了混合对流的流动、温度及换热特性,并给出了流函数线和等温线分布以及热源表面的努赛尔数.数值计算结果...     

双开口室内热压自然对流模拟及热源分析

以不同热源位置下的单侧双开口室内热压自然对流换热过程为研究对象,采用FVM方法对质量守恒方程、能量守恒方程进行离散求解,研究不同热瑞利数Ra(Ra=103~106)和不同热源位置的情况下,室内流体流线、等温线分布特征以及平均努赛尔数Nuav的变化。研究结果表明:随着Ra的增大,室内空气对流强度增大,对流热交换效果明显;在高Ra下,随着热源到左墙面距离与地面长度比D的增大,室内出现的漩涡增多;D=0.25时,Nuav在不同的Ra下均为最大值,热源的位置对换热量的影响较大;在同一Ra下,随着D的增大,室内对流换热效果越差;在不同D下,Nuav是以Ra为自变量的幂指数函数,拟合后其线性相关性可达96.2%。     

自然对流状态下横圆管圆周上管壁温度变化率

通过实验测试,研究了空气自然对流状态下横圆管被稳态加热时管壁温度圆周方向温度变化率.热管壁与周围冷空气圆周方向自然对流换热强度决定了管壁温度圆周方向温度变化率.文章揭示管壁温度圆周方向温度变化率的同时,对形成自然对流换热的热传导和热对流的复杂抽象过程作了分析和描述.     

微细金属丝在空气中自然对流换热

为了研究微尺度圆柱表面的自然对流换热的机理,对水平放置在空气中的微细金属丝(外径为39.9~350.1μm)的自然对流换热进行了研究.数值模拟采用二维不可压模型,对浮升力项用Boussinesq假设进行处理,并使用SIMPLER算法进行求解,考虑了浮力、贴壁层厚度及边缘效应对微自然对流换热的影响.实验采用焦耳加热的方法获得了Nusselt数(Nu),并将数值模拟得到的结果分别与经典关联式、实验结果进行了比较,计算结果与实验结果吻合较好,验证了计算方法的可行性.研究结果表明:随着微细金属丝直径的减小,表面自然对流换热系数在增大,这可能是由于尺度的缩小,使得微细金属丝的边缘效应加强,贴壁层变薄,从而强化了换热;而Nu则先减小后增大,数值计算结果与理论计算值的差别也随着直径的减小而增大.     

大空间单列线热源累积浮力效应与换热区划分

对大空间单列线热源上方的浮力尾流场进行了分析，首次提出并定义了累积浮力效应格拉晓夫数。建议了区分小间距滞流区和强化区的准则数。并对线源间距对换热效果的影响进行了实验研究。     

大功率LED冷却用平板热管散热器的实验研究

对一种新型平板热管散热器冷却大功率LED芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到LED芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;LED结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。     

丝排层流浮力尾流的相互影响机制

借助于Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉仪，系统地研究了在不同几何、物理参数下丝排浮力尾流的相互影响机制，阐明了间距和热流密度对换热特性的影响。丝排自然对流换热的物理特征可分为两个区：小间距滞流区和强化区。     

百叶窗形叶片倾斜通道在变物性条件下自然对流换热系数数值模拟预测

百叶窗形叶片作为强化自然对流换热的一种方式在制冷、空调及计算机部件散热等场合有着广泛的应用.对百叶窗形叶片端部开口的倾斜通道自然对流换热以及流动过程进行了较详细的数值模拟,在考虑了变物性的影响条件下,给出了换热系数的预测公式.模拟研究表明,一般情况下上部的两个通道,通道空气质量流量随叶片温度升高,先增大后减小,变物性的影响不可忽略.百叶窗形叶片从底部叶片到顶部叶片换热情况逐渐恶化.叶片上下面的局部努塞数,一开始在通道入口沿流动方向减小,在接近通道出口处又增大,并且叶片下表面局部努塞数增大的值大于叶片上表面增大的值.这一现象用一种新理论———场协同理论进行了解释.     

Natural convection heat transfer of molten salt in a single energy storage tank

Heat transfer in molten salt in a cylinder tank is studied via simulation and experiment to obtain its natural convection heat transfer in a single energy storage tank. Simulation and experimental results show that the natural convection heat transfer of water in a cylinder tank fits well with Garon's correlation. However, significant deviations occur when Garon's correlation is used to predict the natural convection heat transfer of molten salt because of its high viscosity and low thermal conductivity. However, the simulated data of the natural convection heat transfer of molten salt fit well with those of the experimental results. Thus, a correlation that considers the effect of variable physical properties is proposed in this study to predict the natural convection heat transfer of molten salt. The deviation of the present data from the proposed correlation is less than ±20%. The results of this study can serve as a basis for the design of single energy storage tanks.     

Thermal analysis of an innovative flat heat pipe radiator

An innovative flat heat pipe radiator was put forward, and it has the features of high efficiency of heat dissipation, compact construction, low thermal resistance, light weight, low cost, and anti-dust-deposition. The thermal analysis of the flat heat pipe radiator for cooling high-power light emitting diode (LED) array was conducted. The thermal characteristics of the flat heat pipe radiator under the different heat loads and incline angles were investigated experimentally in natural convection. An electro-thermal conversion method was used to measure the junction temperature of the LED chips. It is found that the integral temperature distribution of the flat heat pipe radiator is reasonable and uniform. The total thermal resistance of the flat heat pipe radiator varies in the range of 0.38–0.45 K/W. The junction temperatures of LED chips with the flat heat pipe radiator and with the aluminum board at the same forward current of 0.35 A are 52.5 and 75.2 °C, respectively.     

具有凸出热源的空调室内的复杂对流换热研究

以空调房间为背景，建立了一侧竖壁有一个发热器、下壁面有两个凸出热源的二维空腔内对流换热的数学模型，并采用了数值计算的方法对不同的加热器温度、送回风方式、进风口空气的参数以及热源强度分别进行了模拟。最后根据计算结果，着重讨论了参数的改变对房间内温度场和流场分布的影响，并比较了不同空调方式条件下房间内的温度和气流分布。该研究对实际的工程应用有一定的指导作用。     

退火钢卷辐射换热及对流换热的讨论

主要研究罩式炉退火钢卷在退火过程中,对流热流及辐射热流的变化情况及其影响因素,由此得到退火过程的不同阶段对流热和辐射热的大小比较,以判断在计算过程中,忽略辐射热流是否合理。计算得出,到退火加热中期,钢卷通过对流获得总热量是通过辐射获得的总热量的35倍,到保温中期,这两个量仅相差9倍,且退火保温时间越长,二者差距越小。