带侧向出流孔的梯形通道内部换热特性数值研究

采用非结构化网格和标准k-ε湍流模型,求解三雏N-S方程,对带侧向出流孔的梯形通道内表面流动情况进行了数值模拟,具体研究了孔径为0.03,通道进口雷诺数为30000,测流比分别等于1,0.3,0时梯形通道内的流动及换热情况.结果表明:随着侧流比的减小,通道内表面沿流向相同位置换热趋于一致;平均努赛尔数随之单调递增.     

内置扭带换热管三维流动与传热数值模拟

对自转扭带换热管内流体的运动进行了分析,根据流体在自转扭带管内的切向运动特点,提出将自转扭带等效虚拟于静止扭带的思路。建立内置螺旋扭带换热管流体流动的三维物理模型,采用大型CFD软件FLUENT6.0中的RNG k-ε模型对内置扭带换热管内的流动与传热进行了数值模拟,得到了内置扭带换热管流体流动的速度、压力、湍流强度场分布规律及传热特性。比较了静止、旋转及旋转等效虚拟静止扭带换热管的传热和阻力降特性,分析了不同螺距对强化传热和阻力降的影响。速度场的模拟值与激光测速仪试验值进行了比较,二者吻合较好。     

内置开孔梯形波带换热管数值模拟及实验研究

提出一种新型开孔梯形波带插件,目的是减少传统波带对流体产生的过高阻力,增加其Re数适用范围。建立相应的物理和数学模型,采用Fluent对其不同结构参数设定下的传热与流动特性进行数值模拟并对插件结构进行了设计优化,同时通过实验验证模拟结果并根据实验数据拟合出4000Re10000时内置开孔梯形波带的换热准则关系式与管内流动阻力关系式,为开孔梯形波带实际应用提供理论依据。研究结果表明:新型开孔梯形波带在中高雷诺数条件下减阻效果明显,综合传热性能优于传统梯形波带并且具有一定的核心扰流作用。     

冲击射流及其强化换热的研究进展

介绍了冲击射流的特点,对国内外冲击射流换热的实验研究和数值模拟研究的发展和现状进行了较为详细的综合论述。     

散热管内插入扰流丝强化传热的数值模拟

本文利用CFD软件Fluent对某种通过插入扰流丝强化传热的散热器进行了数值模拟。分别以水和P-32透平油为研究对象,计算得出了不同流速时无扰流丝和含扰流丝两种情况下散热管的传热效果。通过分析得出,此扰流丝能够通过打破速度边界层,形成湍流,增强换热。     

强化单相对流换热的基本机制

对强化对流换热的强化机制研究的进展做了回顾与综述,包括:①将场协同原理从抛物形流动推广到椭圆形流动.②通过数值模拟与试验的手段,对场协同原理进行了多方面的验证,特别是设计了专门的试验台,验证了当流速与流体的温度梯度方向垂直时流体流动对该方向的热量传递没有贡献.③用数值分析实例论证了场协同原理能将现有文献中三种关于强化传热的解释统一起来,从而是一种最基本的强化传热的机制.④应用场协同原理开发了两种高效强化传热结构,它们与基本结构相比,具有传热强化的倍率高于阻力增加的比的特点.最后提出了场协同原理需要进一步研究的内容.     

人为粗糙度强化换热机理分析及数值模拟

对人为粗糙度强化换热机理进行了分析,讨论了影响人为粗糙度强化换热的因素。以某特定型号的热成形模具为例,对模具外冷却表面有/无人为粗糙度的冷却进行了数值模拟和对比,初步评估了人为粗糙度的强化换热效果。计算和分析表明:在热成形模具外冷却表面合理地设置人为粗糙度有利于强化对模具的冷却,提高生产效率。     

带射流收缩通道内部换热特性数值模拟

采用数值模拟的方法对简化后的燃气涡轮发动机进气道支板内部换热特性进行三维数值模拟,具体通过对带射流收缩型通道内部的流场结构和换热分布进行研究来揭示其内部换热机理,并与采用热色液晶全面表面瞬态测量技术测得的换热实验结果进行对比,从而验证计算方法的可行性.研究结果表明:射流在通道内呈现对涡结构流动,矩形出气缝的位置对通道内部流动和换热特性影响较大,换热计算结果与实验测量结果基本吻合,所用的数值模拟方法较为真实的预测了带射流收缩型通道内部的换热特性.     

波纹管内流动与换热的数值模拟研究

利用计算流体力学软件Fluent,采用数值模拟方法究了幅值不同的两种波纹管传热状况,发现幅值为4mm的波纹管的传热状况优于幅值3mm波纹管的传热状况,这是由前者管内湍流强度高于后者所致.同时,回归了两波纹管的换热准则方程,为波纹管的校核计算及工程应用提供依据.     

基于Fluent的均流孔板阻力特性数值模拟研究

均流孔板作为空气净化设备送风系统的气流均布元件,在增大腔体气流均匀性,提升设备净化效果方面具有明显优势。为了研究均流孔板结构及相关参数对其阻力特性的影响,基于流体力学理论,以空气为介质,在入口风速为0.5～8 m/s范围内,对开孔率为0.07～0.48、孔数为286～3185、相对厚度为0.17～0.75的均流孔板进行了阻力特性数值模拟分析。分析结果表明:开孔率对均流板的阻力特性影响显著,相对厚度次之,在高开孔率条件下入口风速对孔板阻力特性影响较小,并且开孔间距与开孔孔径对湍流强度有着重要影响。     

射流冲击的短通道出流孔流场的数值模拟研究

这里用数值模拟的方法,研究了在错排冲击孔作用下的出流孔的流场结构.并用五孔探针对出流孔内的流场进行了详细的测量,着重研究了不同的雷诺数和不同的通道高径度比（通道高度与射流孔直径之比）对射流孔和通道内流场结构的影响.实验结果表明：出流孔的流场中存在着复杂的漩涡结构;在同一高度下,雷诺数的改变对通道流场的影响很小;通道高度的改变对出流孔的流场有明显影响.     

基于场协同的缩放管管外强化传热数值模拟

为研究缩放管管外强化传热性能,利用CFD软件对缩放管和光滑管管外对流传热进行了数值模拟。模拟结果表明:两种管外换热系数都随Re增加而增加,同种工况下缩放管管外侧传热系数是光管的1.5~1.8倍,但随着Re的进一步增大,强化传热有所减弱。最后,应用温度场和速度场的协同理论分析强化传热机理,结果表明:缩放管管外速度场与温度场之间夹角较小,协同程度好,从而达到强化传热目的。     

换热管内自旋扭带传热性能的研究

通过大量的实验数据对内置自旋扭带换热管的总传热系数关联式、管内给热系数关联式、综合评价关联式进行分析,使自旋扭带结构参数得到了量化研究,总结出了相关经验公式.     

人为粗糙度强化换热技术研究概述

人为粗糙度强化换热技术的研究既具有重要的理论意义又具有广阔的应用前景,经过长期的研究和探索,人们对它的认识不断加深,研究范围不断扩大。对人为粗糙度强化换热技术的机理进行了分析,对其研究和应用现状进行了综述。     

孔板紊乱区长度数值模拟研究

对水在流经不同孔板后的流动情况进行了数值模拟,通过给定不同的孔板参数,研究了孔板的孔径、板厚对孔板后紊乱区长度的影响。结果表明,紊乱区长度随孔径增大而减小,随板厚增大而减小,孔径变化对紊乱区长度的影响较大,而板厚对紊乱区长度的影响较小。     

基于Fluent的喷油嘴倒锥孔磨粒流加工数值模拟

针对发动机喷油嘴零件内腔表面质量差和加工效率低下的问题,对发动机喷油嘴倒锥孔的磨粒流加工工艺参数进行研究.利用流体力学软件Fluent模拟不同磨粒流压力、浓度等工艺参数下,喷油嘴倒锥孔内流道的稳态压强、湍动能分布及速度分布情况.结果 表明,要想获得较理想的内表面质量,应适当增加入口压力并选取黏度较低的磨粒流液相介质.模...     

芯棒规格对孔挤压强化效果的影响

为进一步优化孔挤压工艺效果,利用有限元软件Abaqus6.12对300M钢孔挤压工艺的三维模型进行了数值模拟,重点研究芯棒规格对孔挤压强化效果的影响。模拟结果表明芯棒形状与尺寸对孔挤压效果有明显影响:过盈部位位于芯棒后通过部分时,孔壁获得一定深度的残余压应力场且轴向塑性形变量最小,强化效果最优;过盈部位位于芯棒后通过部分,过盈部位长度不同的各工艺中,过盈部位长度最大时获得最优强化效果;适当增大芯棒出口直径,可提高强化效果。过盈部位位置、过盈部位长度、入/出口锥度、芯棒出口直径等表征芯棒规格的参数均会对孔挤压强化效果造成一定影响。     

螺旋鳍片管换热过程三维数值模拟及性能评价

基于三维有限元模型,采用ANSYS的二次开发语言APDL编写仿真程序,对工作在锅炉省煤器中的螺旋鳍片管的换热特性进行了数值模拟.基于仿真模型分析了管内冷水速度、管外烟气温度变化对螺旋鳍片管换热性能的影响.提出了一种以热流边界层宽度及温度梯度为依据进行定性分析,以传热效率为依据进行定量分析或优化设计目标函数的螺旋鳍片管三维仿真结果评价方法.研究结果表明,为基于有限元分析技术进行螺旋鳍片管换热器的结构优化设计奠定了基础.     

气体压力对气流冲击平板换热特性的影响研究

对气流冲击平板不同工况换热特性进行数值模拟,分析随着压力降低舱内设备换热特性的变化规律,并与经验公式进行对比研究。随着压力的降低,平板发热面换热系数降低,但降低的幅度会随着与来流方向的不同而不同。研究结果对密闭舱内设备的通风系统设计提供一定的理论依据。