蓄热材料蓄放热过程数值模拟仿真

依据计算流体力学原理建立蓄热材料充填蓄热室热过程的数学模型,对其吸热和放热过程进行了数值模拟研究,实现了两相对流、传导、辐射的非稳态耦合计算。数值模拟结果清晰地显示了蜂窝蓄热体在蓄放热过程中随时间及换热流体温度、流速的不同而呈现出的极不均匀的温度分布,所得到的温度场、流场数据集以直观的视觉化形式表现出来,为蜂窝蓄热体蓄放热特性、结构尺寸及操作控制参数的优化等提供了又一个新的研究思路。     

热风炉蓄热室传热过程的数值模拟与应用

根据蓄热室热风炉结构特性,建立了蓄热室传热计算的数学模型。通过数值模拟分析了混烧焦炉煤气对平均送风温度和蓄热室顶部格子砖温度的影响。模拟结果表明:混烧焦炉煤气可以使送风温度得到升高,送风温度的升高与混入焦炉煤气的比例近似呈线性关系。应用表明,通过引入不超过2%的焦炉煤气,高炉入炉风温由试验期前的1073.2℃提高到1096.3℃,综合经济效益明显。     

填充球蓄热室阻力特性的实验研究

综述了前人关于气体流经填充床时阻力损失的研究工作；用实验方法研究了填充球蓄热室的阻力特性，即气体流速、蓄热体直径、球层高度和孔隙度对阻力损失的影响；用Ｅｒｇｕｎ方程形式事理实验数据，得出方程中的两个常数分别为２２９和１．９６；考虑蓄热室壁对球层的气流分布的影响，提出气流速度的修正系数为１．５ｄ／Ｄ。     

陶瓷球蓄热室传热特性的研究

用数值计算法研究了陶瓷球蓄热室结构参数和操作参数对热工指标的影响,澄清了在操作和设计中存在的某些问题,提出了烟气出口平均温度降到２００℃左右的必要条件,指出在选取结构参数和操作参数时应遵循的原则。     

陶瓷球蓄热室传热特性的研究

用数值计算法研究了陶瓷球蓄热室结构参数和操作参数对热工指标的影响，澄清了在操作和设计中存在的某些问题，同时提出烟气出口平均温度降到150℃左右的必要条件，并指出了选取结构参数和操作参数时应该遵循的原则。     

新型旋流热风炉填充球床蓄热室的阻力特性

本文提出了向小型化，高效化改造热风炉的方案，通过变换气流进入蓄热室的偏转角进行冷，热态实验，用测得的实验数据验证了这种新型旋流热风炉的可行性。并对气体流经填充球床时，影响阻力损失的因素进行分析研究，用Ergun方程形式整理实验数据，获得回归方程，提出适合新型流热风炉阻力损失的修正系数。     

填充球蓄热室技术及其在工业炉上的应用

综述了蓄热室技术的由来和发展，填充球蓄热室的结构、操作、热工指标及其在工业炉上的应用；填充球蓄热式火焰炉燃耗低、产量高、污染物排放量少，是21世纪火焰炉技术的发展方向。     

机床厂蓄热室加热炉特性的研究

对某地机床厂正在运行的蓄热室加热炉进行测量,分析得出该蓄热室加热炉的产量和供热量、单位产品燃料消耗量和供热量的函数关系,总结出蓄热室加热炉在换向周期内排烟温度的变化规律。     

蓄热式燃烧器蓄热室传输特性试验研究

研究了流体流经蓄热室的阻力特性系数和传热系数与结构参数和操作参数之间的关系,通过试验分析了单位球层上的无因次阻力（单位阻力系数）与孔隙度,流体速度,温度的依变关系,提出在实际应用中的处理方法;分析了传热系数受蓄热球填充层中气流速度和材质的影响及烟气的排放温度与换向时间,蓄热体蓄热／放热能力的关系。     

三维分格式焦炉蓄热室传热分析与数值模拟

通过构建真实比例的三维分格式焦炉蓄热室模型,利用CFD软件,模拟计算了实际炼焦过程中蓄热室内周期性非稳态的传热过程,计算值与实际测量值相吻合。结果表明,分格式焦炉蓄热室顶部空间处,在加热期内容易产生较强的气体涡流运动,加强了其与格子砖的换热作用,导致了加热初期的温度梯度异常;得到了不同高度的焦炉格子砖内气固两相温度的周期性变化规律。还考察了格子砖导热系数以及废气流量分配系数对于蓄热室换热效果的影响,发现格子砖导热系数的增大,将导致蓄热室温度效率降低、出口气体温降升高,变化规律呈线性相关;发现操作条件下最佳的废气流量分配系数约为0.94,该废气流量分配系数下的空气与煤气蓄热室的温度效率最为接近。     

蜂窝型蓄热室热交换过程温度场的数学解析

提出了一种蜂窝型蓄热室热交换过程中温度场的计算方法,通过算例得出了模型的解析解,分析了整个过程温度的变化规律,可为理论研究和工程设计提供依据。     

烧结工序中燃烧与传热过程的数值模拟

为了优化带式烧结机的热过程,系统地建立了烧结料层内的传热、传质和燃烧过程的数学模型,数学模型的仿真计算表明:烧结配料(碳含量、水分、助熔剂)、料层厚度、抽风机抽力、烧结机带速等对烧结工艺有重要影响,而通过分层布料等措施可以同时起到降低能耗和提高烧结矿质量的效果.     

单孔射流冲击流动与换热过程的数值模拟

应用三种RNG k-ε湍流模型对单孔气体射流冲击流动与换热过程进行了数值仿真计算,与实验结果的比较分析表明;RNG k-e系列模型能够对射流冲击流动和换热过程进行较为准确的预测.在此基础上,进一步对局部Nu数、平均Nu数分布的分析表明:喷孔直径D对冲击点处Nu的数值大小无明显影响;射流冲击高度HI/D对Nu数的分布规律...     

电脑散热片换热过程数值模拟分析

研究的对象是直板式铝散热片,通过改变散热片的结构参数(齿厚、齿高、齿间距和底板厚度),以Ansys软件为载体,将所作模型图导入Ansys软件中进行模拟,得出测试点温度.基于正交试验分析,得出结果:散热片的齿厚和齿间距对其散热效果影响最大,其次是齿高,底板厚度次之;其他参数不变时,齿厚在0.5~1.5 mm内,随着齿厚的增加,散热效果增强,齿厚超过1.5 mm,散热效果则减弱;齿间距在1~1.5 mm内,随着齿间距的增加,散热效果增强,齿间距超过1.5 mm,散热效果则减弱;随着齿高的增加,散热效果呈现增强趋势;底板厚度在2~3 mm内,随着厚度的增加散热效果增强,当厚度超过3 mm时,散热效果呈下降趋势.     

陶瓷蜂窝蓄热体内传热与应力应变场的研究现状及其发展趋势

综述了国内外对高温空气燃烧系统中陶瓷蜂窝蓄热体传热过程的研究及在此基础上进行的热应力应变研究的发展进程和现状,在此基础上对陶瓷蜂窝蓄热体内传热与应力应变场的研究发展趋势作了展望.可以确信,深入认识和掌握蓄热体的热工特性及热应力应变分布规律,对我国发展和应用蓄热式高温空气燃烧技术具有重要的理论意义和现实意义.     

紧卷罩式退火的温度场模拟

紧卷罩式退火炉在钢板生产中广泛使用，该炉包括以Ｎ２和Ｈ２混合气体为保护气体的传统罩式炉和以１００％Ｈ２作为保护气体的全氢罩式炉。模拟罩式退火温度场对确定和优化钢板的退火制度、预报钢板的机械性能极为重要。本文介绍了影响罩式退火炉效率的因素，并着重论述了钢卷罩式退火的温度场模拟的原理及实现手段。     

高温空气发生器蓄热体换热性能的实验研究

蓄热体是高温空气燃烧技术(HTAC)中的关键部件之一,影响蓄热体换热效率的因素很多。本文针对高温空气发生器,通过实验研究了在700~1 200℃范围内不同高温烟气下蜂窝陶瓷蓄热体的换热效率的变化以及炉内温度的稳定性问题。实验结果表明:蜂窝陶瓷蓄热体换热效率较高,在1 130℃时效率可达87.02%;切换瞬间炉温温度场稳定。     

粒化钢渣相变传热过程数值模拟

通过建立球形熔渣凝固过程的物理和数学模型,利用现代CFD设计软件FLUENT对不同粒径渣粒的凝固过程进行了数值模拟,得到了凝固过程中渣粒和周围气体的温度场,从而确定了渣粒完全凝固的时间,为熔渣粒化和余热回收设备的设计提供了理论基础。结果表明:渣粒初始温度1 823 K,渣粒直径为1~3 mm,冷却气体温度为373 K,冷却气体流速为1~20 m/s时,液态钢渣相变过程在2 s内释放出80%以上的热量。说明在氮气冷却条件下,只要保证一定的冷却时间,即可保证钢渣余热回收。     

Numerical Simulation of Heat Transfer in Porous Metals for Cooling Applications

Porous metals have low densities and novel physical, mechanical, thermal, electrical, and acoustic properties. Hence, they have attracted a large amount of interest over the last few decades. One of their applications is for thermal management in the electronics industry because of their fluid permeability and thermal conductivity. The heat transfer capability is achieved by the interaction between the internal channels within the porous metal and the coolant flowing through them. This paper studies the fluid flow and heat transfer in open-cell porous metals manufactured by space holder methods by numerical simulation using software ANSYS Fluent. A 3D geometric model of the porous structure was created based on the face-centered-cubic arrangement of spheres linked by cylinders. This model allows for different combinations of pore parameters including a wide range of porosity (50 to 80 pct), pore size (400 to 1000 µm), and metal particle size (10 to 75 µm). In this study, water was used as the coolant and copper was selected as the metal matrix. The flow rate was varied in the Darcian and Forchheimer’s regimes. The permeability, form drag coefficient, and heat transfer coefficient were calculated under a range of conditions. The numerical results showed that permeability increased whereas the form drag coefficient decreased with porosity. Both permeability and form drag coefficient increased with pore size. Increasing flow rate and decreasing porosity led to better heat transfer performance.     

带肋片辐射换热器传热与设计计算

在考虑肋片与内外管壁的辐射换热情况下 ,建立了带肋片辐射换热器的传热方程 ,举例说明了计算方法 ,并与不考虑肋片与内外管壁的辐射换热的结果进行了比较。