矩形翅片椭圆管和圆管换热器的数值仿真

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管换热器进行了数值模拟,并与同周长、同横截面和同迎风面矩形翅片圆管换热器进行了比较.分析研究了矩形翅片椭圆管和圆管的换热和阻力特性,以及速度、温度、压力的内部流场分布特性.结果表明,矩形翅片椭圆管的换热性能优于圆管换热器;矩形翅片椭圆管尾部涡流小,出口速度均匀;与圆管相比,椭圆管矩形翅片在工程应用中可以减少阻力损失,增强换热系数.     

普郎特数和挠率对螺旋状管的对流换热特性的影响

利用基于带有物理基的非笛卡儿张量分析为基础的广义矩阵法，在非正交螺旋线坐标系中，用GMM法（广义矩阵法）推导出螺旋状导管中充分发展、层流流动的非线性的连续性方程、Navier-Stokes方程组和能量方程，并用SIMPLE算法（解压力耦合方程的半隐式法）解出了上述一系列方程。结果表明：对大普郎特数的流体，挠率将明显地改变等温轮廓线的形状。随着普郎特数的增加，挠率将使螺旋状导管的等温轮廓线急剧变形，并使努塞尔数大大减小。     

回填料对地埋管换热器性能的影响

采用了地埋管换热器三维非稳态耦合传热的物理数学模型,针对实际的地埋管结构和热响应测试工况进行了相应的数值模拟。将模拟计算结果与TRT热响应测试结果进行了比较,验证了所建模型的正确性。在此基础上。考察了地埋管换热器回填料导热系数及比热等物性参数对地埋管换热器性能的影响关系,为热响应测试以及工程设计提供有益的理论指导。     

地下水对地埋管换热器换热性能的影响分析

在唐山地区测试了3组不同含水层条件下的地埋管换热器动态换热特性,初步获得了单位井深换热量随地下水流动状况的定量变化规律.结果表明,地下水流动会不同程度影响热响应试验结果.随着地下水流速增大,钻孔附近岩土的平均导热系数会呈增大趋势.随着地埋管换热器与地下水接触长度的增加,钻孔平均导热系数呈增大趋势,同时单位井深换热量也呈明显增加趋势,这对于减小富水性较强地区地埋管换热器系统的建设成本具有实际的应用价值.     

波浪形扰流元件对管翅式换热器传热及压降的影响

为了进一步提高管翅式换热器在气体侧的传热性能,在矩形扰流元件对管翅式换热器强化传热以及压降影响的基础上,对特殊的波浪形扰流元件案例进行了数值分析。对比分析了1 000～1 400雷诺数范围内,矩形、上波浪形和下波浪形扰流元件以及无扰流元件案例对气体侧的传热特性以及压降的影响。结果表明:管翅式换热器的传热性能受扰流元件形状的影响较大,且在相同雷诺数下,采用下波浪形扰流元件可以显著增强气体侧的传热性能,同时又使得气体在流动过程中具有相对适中的压降。     

硫化温度对纸基摩擦材料性能的影响

采用造纸工艺制备了一种湿式纸基摩擦材料,研究了硫化温度对材料耐热性、动摩擦因数、摩擦力矩、磨损率、磨损表面微观形貌的影响.研究结果表明:硫化温度高于或低于160℃时,材料的耐热性能减弱,树脂和竹纤维的热分解较为严重,热磨损主要影响着材料摩擦磨损性能的稳定;160℃时,材料的磨损较小,磨损表面平整致密,在循环制动中动摩擦系数波动性较小,摩擦力矩的变化较平稳,降低了制动的噪音.     

扁管、微元肋扁管水力特性的实验研究

对扁管和微元肋扁管的水力特性进行了实验研究.实验所用最小扁管的当量直径为0.44mm.当采用实验方法获取扁管准确的摩擦压力降时,首先需要计算出口和入口的局部压力降.采用了一个全新的实验方法对入口、出口处的局部压力降计算进行了实验校核,确保了入口、出口局部压力降计算的准确性.实验研究表明采用常规的计算圆管压力降方法计算扁管摩擦压力降误差较大,计算微元肋扁管误差更大.对产生该误差的原因进行了分析和探讨.     

中支磨擦纺输棉管倾角对成纱强力的影响

在大量实验的基础上，发现在纺纱过程中纤维在尘第间的凝聚状态和伸直度是影响成纱强力的重要因素，为此，就不同倾角的输棉管道对纤维凝聚状态的影响进行了分析研究，从中确定了合理的纤维凝聚分布特征，为合理设计输棉管道倾角，提高纺纱强力提供依据。     

横掠1.6/1.0椭圆管换热及流阻特性的实验研究

利用热质比拟原理及萘升华技术对空气横掠半轴比为 1 .6/1 .0椭圆管的局部及平均换热特性以及流阻进行了实验研究。实验雷诺数范围为 70 0 0 - 5 0 0 0 0。实验结果表明 :该椭圆管表面上的局部换热系数分布规律与圆管相似 ,但分离点位置不同 ;其最大值在前驻点 ,之后 ,随着边界层的发展逐渐降低 ,在分离点达到最小值 ,而在尾部区域又有所回升 ;其平均换热系数高于圆管 ,而阻力低于圆管。最后 ,给出了平均对流换热系数和阻力实验关联式。     

交叉缩放椭圆强化换热管内流动和传热性能的数值研究

以交叉缩放椭圆强化换热管为几何模型,对管内的传热和流动进行数值模拟,计算结果表明,过渡段流场不同于直管段,纵向涡流较大,湍流强度和湍动能都较大,过渡段强化传热效果明显好于直管段,但阻力也增加了;并且发现随着椭圆长轴与短轴之比的增加,换热增强,为交叉缩放椭圆强化换热管在换热领域的实际应用提供了理论依据.     

斜坡倾角对山体导流塔太阳能热气流电站系统性能的影响

提出了一种在中高纬地区利用阳面山体坡地建造的山体导流塔太阳能热气流电站,该太阳能热气流电站的集热棚搭建在一定坡度的山体上,兼做导流塔,在山体顶部建造一定高度的垂直导流塔,并利用理论推导的方法研究了影响电站系统效率的主要因素。结果表明:斜坡倾角对山体导流塔太阳能热气流电站系统效率有较大的影响,在中高纬地区当斜坡倾角比纬度小7°～10°时,集热棚单位面积斜面上截获的年辐射量比水平集热棚高25%。另外由于山体导流塔太阳能热气流电站的集热棚同时可兼作部分导流作用,因此该系统可适当减小垂直导流塔的高度,减少工程施工难度。     

中支摩擦纺输棉管倾角对成纱强力的影响

在大量实验的基础上，发现在纺纱过程中纤维在尘笼间的凝聚状态和伸直度是影响成纱强力的重要因素。为此，就不同倾角的输棉管道对纤维凝聚状态的影响进行了分析研究，从中确定了合理的纤维凝聚分布特征，为合理设计输棉管道倾角，提高纺纱强力提供依据。     

人字形双流道板式换热器的性能优化分析

为研究波高对冷热双流道板式换热器的影响,对不同紊流状态下正弦人字形换热器进行了三维建模,利用 ANSYS Fluent 软件对冷热流道内换热器的换热和流动特性进行了数值模拟分析,得到了不同湍流强度下换热器内部温度、速度、压力场的分布特性,并分析了典型波纹倾角、波距情况下,不同波高对换热器平均壁面努塞尔系数（Nu）及摩擦因子的影响。结果表明：①雷诺数增加使得换热器内部热交换性能提升,换热死区面积减小,压力增大;②入口流速的增加使得 Nu 随之增大,但也使沿程阻力增加,入口流速 0.4 ~ 0.8 m/s时换热器换热性能良好;③ Nu 随波高呈线性增加趋势,考虑到沉淀结垢及摩擦因子随波高变化,建议波高4 ~ 5 mm 为宜。     

椭圆水泥环厚度和弹性模量对套管受力的影响分析

根据岩石力学和弹塑性力学理论,建立套管-水泥环-地层力学模型,采用有限元方法研究分析不同地应力条件下椭圆水泥环厚度和弹性模量对套管应力的影响,研究结果表明：在均匀地应力条件下,一定厚度的圆形水泥环对减小套管受力有益,在非均匀地应力条件下,采用椭圆水泥环能有效的减小套管应力．     

管间距对涡产生器式扁管板式翅片传热的影响

应用萘升华传质／传热比拟技术，对涡产生器式叉排扁管板式翅片管换热器的板芯结构进行了模拟研究．分析了管间距变化情况下换热板芯的传热与阻力特性，对换热器换热性能做了综合评价，为板式翅片管换热器结构优化设计提供了理论依据．     

平整率对Ti-IF钢热镀锌板组织和性能的影响

利用光学显微镜、纳米压痕仪和万能试验机对Ti-IF钢热镀锌板分别进行显微组织观察、纳米压痕硬度测试和宏观力学性能测试实验,研究Ti-IF钢热镀锌板在不同平整率下的力学性能,探讨平整率对Ti-IF钢热镀锌板组织和性能的影响。结果表明：随着平整率增加,试样表层晶粒变形区域增大,致使表层和心部的晶粒度差值增大;平整后表层纳米压痕硬度比心部高,且随着平整率的增加,纳米压痕硬度从表层到心部的差值增大,杨氏模量从表层到心部的变化不大;屈服强度和断裂延伸率随着平整率增大而增加,但抗拉强度基本不受平整率的影响;平整率控制在0.86%～1.10%时,对表层的晶粒度及纳米压痕硬度影响较小,屈服强度较低,这有利于改善薄板的深冲性能。     

竖直地埋管换热器的结构改进与性能试验

为了改进竖直埋管岩土换热器型式的换热性能,提出减小换热器热阻的结构改进设计方案,由三根进水管和一根较大管径的保温出水管构成.推导了结构改进后的换热器热阻理论计算式,计算结果表明,改进后换热器的热阻值比单U和双U型明显减小.在深度约96 m的钻孔内对改进型换热器和单U型、双U型换热器进行了多组加载热负荷试验,结果显示:改进后换热器的热阻比单U型减小29%~34%,比双U型减小10%~15%;系统循环水温升比双U型平均小1.5℃,换热性能有较明显提高.     

循环率对循环流化床分解炉性能的影响

流化床反应器在水泥工业用于生料的预分解．为了提高物料分解率，开发出一种新型的循环流化床反应器并已用于水泥生产．这种循环流化床反应器中的固气比要高于传统的预分解反应器．在建立物料氧化钙平衡的基础上，建立了关于物料循环率和碳酸盐分解率之间相互关系的数学模型．模型的计算结果与现场测试结果吻合很好．此外还提出了分解炉热稳定性的概念，并给出了相应热稳定系数的表达式．结果证明：使用循环流化床分解炉可有效改进固体物料的最终分解率．当操作温度一定(850℃)时，循环率每增加100％，入窑物料的终分解率可提高8％～9％．外循环方案有助于改善分解炉的热稳定性并降低分解炉的操作温度；在终分解率不变的情况下，物料循环率每增加100％，分解炉的操作温度可降低30-500℃．     

对小径管透照方式的探讨

本文针对小径管采用椭圆成像透照方式的原因和椭圆成像的影响因素进行探讨,对裂纹检出和射线照相质量的影响因素进行研究,并根据标准提出相应的处理方法。