带涡产生器的平板通道中空气换热特性研究

以空气为介质,利用数值计算方法,模拟了Re在900至2100范围内带涡产生器的平板通道中空气换热特性。数值模拟结果表明平行平板通道中涡产生器产生的涡形成了干涉,涡通量可作为衡量换热强弱的一个量,并且涡通量、Nu数和阻力系数均随交错系数的减小而增大。     

小尺度圆形通道内流动换热特性试验研究

对圆形细通道流动与换热特性进行了试验测量,着重考察了通道几何参数(直径、长度)对其流阻系数和换热系数的影响规律,试验中雷诺数Re范围为500～5000.研究结果表明:通道直径越小,通道内流体的流阻系数越大,换热系数越大;通道长度越长,通道内流体的流阻系数越小.这将为圆形细通道的应用提供参考.     

微小矩形通道内气体层流换热的数值模拟

在基于贴壁层概念和已经求得的贴壁层内气体热导率变化规律的基础上 ,数值求解了微小矩形通道内气体层流已充分发展时 ,在壁面等热流边界条件下的温度分布和换热 ,得到了矩形微通道在不同截面长宽比 ζ和不同Knudsen数下的量纲一的温度分布和 Nu 值 ,并进行了相应的讨论。     

棋盘拓扑矩形通道换热器的流动及换热特性研究

选取矩形换热器的最基本换热单元,通过数值模拟方法对不同截面尺寸的矩形通道换热器的流动和换热特性进行了探究。研究发现：在截面高宽比相同的情况下,随着水力直径的增加,流动阻力逐渐减少,传热性能下降,但换热器的综合换热性能提高;当中心矩形截面面积不变的前提下增大截面高宽比,水力直径不断降低,流动阻力随之增大,换热性能与高宽比并非为线性关系,在研究范围内高宽比为4的结构换热效果最佳。     

竖直矩形窄通道内水流动沸腾换热特性的研究

建立单面加热垂直矩形窄通道流动沸腾换热试验装置,针对截面250mm×3.5mm的窄缝通道,对水流动沸腾换热特性进行试验研究。通过试验分析可知:(1)随着干度的增加,局部换热系数先增加后减小,有一个最大值,此时处于饱和核沸腾区域,其蒸汽干度也接近于0,同时也接近于沸腾起始点。相应地流体从单相流-泡状-块状流-搅拌-环状流转变。(2)在流动沸腾换热中,热流密度对核态沸腾换热有明显影响,而对流动沸腾液膜蒸发的影响甚小,所以可以认为由热流密度的变化而引起的换热变化,主要表现在核态沸腾。(3)入口温度的变化对单相流动的换热系数有影响,而沸腾换热系数与流型及汽泡的产生及扰动有极大关系,入口温度对流动沸腾局部换热系数基本没有影响。     

横流通道中肋角度对外表面气膜冷却影响研究

采用非结构化网格和Realizablek-ε紊流模型,求解三维N-S方程,对带肋横流通道中肋的角度不同情况下,外表面气膜冷却换热特性进行了数值模拟。具体分析了肋与横流流动方向成60°、90°、120°时对气膜冷却外表面换热系数的影响。结果表明:横流及肋的存在使通道流场变得非常复杂,肋角度的变化对气膜孔内及出口气体流动有较大影响;肋角度的变化还改变了外表面换热系数的分布,肋角度为120°时外表面换热系数最大,60°次之,90°最小。     

梯形带肋通道内空气流动与换热特性数值研究

带肋扰流冷却是航空发动机涡轮叶片内部冷却的一种主要冷却方式。采用CFX等计算流体动力学软件,通过气热耦合数值模拟方法,对比分析了梯形冷却通道和矩形冷却通道内空气的流动和换热特性,研究了雷诺数(Re=10 000~30 000)和肋角度(30°、45°、60°和90°)对梯形带肋通道内空气流动及换热特性的影响。     

带顶部出流孔U型通道的流阻与换热研究

内冷通道与叶尖冷却均匀是保障燃气轮机涡轮叶片安全稳定运行的关键技术,带顶端出流孔的U型通道作为这两个冷却技术相结合的产物,极具研究价值.为分析单个顶端出流孔的不同空间位置对U型通道流动换热特性的影响,采用数值仿真的方法展开研究.研究结果显示:当顶端出流孔处于通道回转段出口侧时,流动性能下降了约15％,但换热系数显著提高...     

矩形带肋通道中脉动流强化换热数值研究

为了提高燃气轮机叶片内部对流冷却,采用脉动蒸汽流取代稳态蒸汽流作为内冷介质。利用数值计算方法研究脉动蒸汽流在矩形带肋通道中的强化换热能力。通过与稳态蒸汽流的对比,分析了非稳态脉动流的脉动频率、脉动幅值和雷诺数对换热效果的影响。计算结果表明,脉动流对换热的影响取决于流体压力梯度的大小,当脉动的蒸汽处于逆压梯度区间,逆压梯度越大瞬态换热更强。而顺压梯度有稳定流体的作用,在顺压梯度时间区间,有瞬时的换热甚至低于稳态流体冷却的情况出现。     

重燃透平叶片真实内部冷却通道的传热特性研究

本文针对重燃叶片真实冷却通道开展传热特性研究。实验模型由前缘、中弦、尾缘三部分通道组成。前缘通道为类三角形截面带肋直通道;中弦通道为带肋蛇形通道;尾缘通道为带肋蛇形通道和相连的柱肋区域。实验在进口雷诺数为30000,40000,50000下进行,利用瞬态液晶测量技术获得通道表面的详细传热分布。结果表明：通道压力面与吸力面的结构差异使三通道的压力面的传热效果均强于吸力面;前缘通道气膜孔出流,导致通道末段传热降低明显;上游冷却单元的流动与下游冷却单元的传热关联性较高,尾缘通道第三通道横向二次流剧烈的区域,其相邻柱肋区域的传热也较高。     

矩形通道空芯冷板的换热特性研究

采用实验和数值模拟的方法研究了电子设备冷却用矩形通道空芯冷板的换热特性。数值计算中，采用了同位网格上的SIMPLE算法和低雷诺数湍流模型，温度场计算中采用整场离散求解的方法。数值模拟结果与实验结果吻合良好。     

矩形翅片椭圆管热交换器流动和换热特性的数值模拟

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管热交换器进行了数值模拟,得到其在不同风速下的流动和换热特性,并就椭圆管和圆管之间阻力与换热特性进行了计算比较,分析讨论了片距及管排数对阻力特性的影响,为风洞热交换器设计提供依据。     

用CO2-空气换热器冷却燃机进口空气的实验研究

对CO2-空气换热器进行了研究和试验,得出了该类型换热器的传热和阻力特性曲线以及温度场分布规律。实验发现空气经冷却后压力损失比未冷却时有5％～10％的减小,而传热因子j和阻力因子f,随换热条件的改变而基本保持不变。将实验结果与参考文献数据相比较,发现阻力因子f与参考文献基本吻合,而传热因子j有所减小。     

煤矿井下空调蒸发器对流传热特性试验

对恒定控制制冷剂R407C工作温度为9℃、额定制冷量为45k W条件下的蒸发器进行了模拟矿井条件湿空气的对流传热试验。研究结果表明:蒸发器的制冷量随进口空气温度的升高而增加,随进口空气相对湿度的增加而增加;出口空气温降随进口空气温度的升高而增加,随进口空气相对湿度的增加而缓慢降低;对流传热的Nu数随Re数的增加而增加,随进口空气相对湿度的增加而降低。     

TiO2—蒸馏水纳米流体在内螺纹铜管内表面传热试验研究

为研究TiO2—蒸馏水纳米流体在内螺纹管内的表面传热特性,自行设计并建立一套纳米流体表面传热试验系统和数据采集系统,试验系统核心部分分别采用铜光管和内螺纹铜管,将基液和TiO2—蒸馏水纳米流体分别应用于铜光管和内螺纹铜管内Re为3 000～8 000范围内进行表面传热试验研究,结果表明,在内螺纹铜管内,TiO2—蒸馏水纳米流体表面传热系数都是随着流速的增加而不断提高,随着纳米颗粒质量分数的不断增加,TiO2—蒸馏水纳米流体表面传热效果越来越差,而且弱于基液的表面传热效果,纳米颗粒质量分数不变的情况下,纳米流体表面传热效果随着流体平均温度的提高而加强。通过对纳米流体在不同圆管内试验结果进行对比,发现TiO2—蒸馏水纳米流体在内螺纹管内表面传热效果相对于光管内表面传热效果的强化程度低于基液的强化程度,TiO2—蒸馏水纳米流体不适用于内螺纹强化换热管。     

结霜工况下风冷热泵翅片管蒸发器传热特性分析

在对饱和空气焓作了线性处理的基础上，推导出风冷热泵蒸发器结霜工况翅片温度分布、传热量及翅片效率的公式，通过实例分析了蒸发器的传热特性。     

喷水涡旋空气压缩机压缩过程的换热特性分析

以热力学理论为基础，提出压缩过程中湿空气始终处于饱和状态的假设，对喷水涡旋空气压缩机的压缩过程进行了较详细的理论分析，建立了相应的数学模型并进行了数值求解，得到了较为精确的结果，为无油润滑喷水冷却涡旋压缩机的研究开发提供了依据。     

空调性能试验装置用分离组合式空气热回收器的试验研究

空调性能试验装置的能耗日益增多,节能意义重大。本文对分离组合式空气热回收器换热性能进行了试验研究,分析了充液率、环境温度及进风风量对空气热回收器的影响。试验表明,随着充液率的增大,换热量呈现先增大后减小的趋势,最佳充液率约为60%;当充液率一定时,随着室内外温差的增大,换热量增大;随着进风风量的增大,换热量也是增大的。     

环路型脉动热管启动特性的试验研究

建立了部分可视化的环路型铜管-乙醇脉动热管试验台,通过合适的管路布置实现不同的环路数目,试验通过动态数据采集和对管内流型的观察,研究了不同环路数目、充液率、倾斜角度和加热量情况下无重力和逆重力运行的启动特性以及环路数目对传热性能的影响.结果表明:当脉动热管运行时,在相同加热功率下,热阻随着环路数目的增加而减小,在相同环路数目下,热阻随着加热功率的增加而减小;超过一定环路数目并且加热段有适量的工质和足够大的加热功率下,其可以无重力启动运行,但本装置还没有实现逆重力启动运行.     

水冷式压缩机气缸换热的试验研究

通过不同转速下几种冷却水流量的压缩机性能试验,分析、探讨水冷式压缩机最佳冷却水流量,气缸换热的规律;分析了冷却水流量对气缸换热量、功率的影响;初步确定转速与冷却水流量的参考曲线,为压缩机节能降耗及设计、操作提供参考依据.