蒸发器自然循环推动力计算模型研究

在诸多影响因素中，抓住动力温度△￡。作为计算模型的主要理论基础，在分析沸腾室内汽化蒸发过程的不平衡影响后，提出包含不平衡过程的汽化温度影响系数K1和开始汽化深度影响系数K2的修正模型。经过沸腾室出口速度动能的试验测量和计算分析表明，出口动能消耗对推动力值有明显的影响，其幅度达到10％左右，对此提出便于循环流路计算的有效推动力概念及相应计算模型，推出采用综合影响系数K处理模式的工程计算式。     

自然循环自动清洗式高效蒸发器对蒸发压力的适应性

常压蒸发和加压蒸发中影响自然循环推动力大小的主要因素是汽化深度,在一般设计工况的传热温差下都可以达到11kPa以上,满足带动长管加热室内光滑扭带自动清洗的动力需要,且加压蒸发更有优势;真空蒸发中汽化深度和出口动能损失两者的影响都大,难以形成大的自然循环推动力,需要采用旋流冲推齿形扭带自动清洗的短管加热室结构.     

刍然循环自动清洗式高效蒸发器对蒸发压力的适应性

常压蒸发和加压蒸发中影响自然循环推动力大小的主要因素是汽化深度，在一般设计工况的传热温差下都可以达到11kPa以上，满足带动长管茄热室内光滑扭带自动清洗的动力需要，且加压蒸发更有优势；真空蒸发中汽化深度和出口动能损失两者的影响都大，难以形成大的自然循环推动力，需要采用旋流冲推齿形扭带自动清洗的短管加热室结构。     

绕管式换热器壳侧沸腾模拟时的时间松弛参数研究

利用ANSYS Fluent模拟软件下的流体体积(VOF)模型,对液化天然气用绕管式换热器壳侧沸腾过程进行数值模拟,针对控制壳侧沸腾强度的时间松弛参数取值问题展开研究,提出采用汽化当量法确定时间松弛参数。结果表明,壳侧制冷剂为乙烷、丙烷时的时间松弛参数为3s~(-1),并由沸腾换热模拟偏差得到验证。汽化当量法可用于各种沸腾仿真计算,对准确模拟传质过程具有使用价值。     

铁碳合金凝固过程微观溶质偏析模型分析

为了选择正确的微观溶质偏析模型研究铁碳合金的凝固过程,利用Thermo-Calc商业软件计算了不同碳含量下铁碳合金的固相线温度、液相线温度和碳的平衡分配系数,利用数值方法研究了不同微观溶质偏析模型下铁碳合金的固液界面温度和无量纲液相溶质浓度.数值结果表明：文献中常用的碳平衡分配系数不准确;C lyne-Kurz模型和Sche il模型不能准确地预测固液界面温度,B rody-F lem ings模型不能正确地预测碳偏析,建议采用杠杆模型和大中逸雄模型计算铁碳合金凝固过程的微观溶质偏析.     

多孔性金属薄层的泡核沸腾试验

对自制的多孔性金属薄层的泡核沸腾传热特性进行研究，试验采用单管沸腾装置，管内使水沸腾汽化，管外用电加热，在试验的温度下，多孔覆盖层表面的沸腾传热膜系数为光滑表面的２．２２倍，泡核沸腾起始温差从３．９℃降至２．１℃，作者还分析了多孔覆盖层表面强化沸腾传热的机理，并提出沸腾传热膜系数与温差关联式。     

缸内燃油喷射发动机碳烟生成机理特征分析

为精确计算压燃式缸内燃油喷射发动机中的碳烟生成,提出了新的计算模型. 不同的燃烧室区域应用不同的计算模型,当区域温度T<1 500 K,只计算气体状态下生成的碳烟前驱物PAHs;当区域温度T≥1 500 K,碳烟前驱物PAHs和源项均进行计算。计算前驱物PAHs利用修改的F-M模型,碳烟源项的生成包括碳烟的起始、生长、氧化以及聚合。同时认为温度和过量空气系数是影响碳烟生成的最主要因素,即在温度T>1 500 K,过量空气系数Ф<0.6才能产生碳烟. 新的计算模型移植在KIVA-3V源代码中,计算了直喷式发动机在不同喷射时间、不同轨压下的碳烟瞬态值,并用试验验证了该模型. 给计算直喷式柴油机生成的碳烟提供了新的方法.     

热风加热沥青路面冲击射流共轭传热特性

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐式算法(semi-implicit method for pressure linked equations, SIMPLE)获得了整个求解域内温度场分布,选取平均热流密度和平均换热系数反映沥青路面加热效果,通过正交试验研究了热风出口速度和热风出口温度对路面加热效果的影响程度。仿真和试验结果表明：理论计算与实验温度场分布趋势吻合度高,两者平均误差为8.4%;平均热流密度和平均换热系数在加热初期均从最大值急剧下降,而后下降幅度逐渐减小趋于平衡,两者的仿真计算与实验结果趋势相同,平均误差分别为6.4%和7.8%;热风出口速度和热风出口温度对平均热流密度均有显著影响,热风出口速度对平均换热系数有显著影响,热风出口温度对平均换热系数的影响相较于平均热流密度指标表现为不显著。研究结果为后续沥青路面就地热再生热风加热温度控制和加热器设计提供了理论依据。     

干热岩生产井温度场的热力计算

为了研究干热岩生产井产液的保温增效问题,根据北京市某生产井井身结构特点,建立了井筒传热计算模型,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对该生产井探测数据进行了核实,并在此基础上提出了对干热岩生产井产液温度场影响因素的分析.结果表明:生产井三开段底部产水源的产液温度最高,热储量大,可使井口出口温度由333.1 K提高到342.3 K;同等工程参数下,泵管下入深度增加到400 m时,可使产液井口出口温度提高到337.6 K,且下入深度越大,产液出口温度越高;产液产速越大,生产时间越少,减少了产液热能损失,产液出口温度变大;相同泵管深度条件下,保温材料泵管产液出口温度比常规材料泵管高出2 K,可提高生产效益.     

石墨蓄热式集热管内流动沸腾传热特性

为了研究石墨蓄热对太阳能集热管内流动沸腾传热特性的影响,采用对比实验方法,通过改变热流密度设计4种不同的加热阶段,以石墨蓄热对集热管出口蒸汽温度、集热管均温性的改善为依据对石墨蓄热集热管性能进行评价,并重点分析石墨蓄热对集热管内流动沸腾不稳定性特征与管内换热系数的影响.实验结果表明,石墨蓄热导致辐照(热流密度)突降时集热管出口蒸汽温度降低时间延长了30.0%.与此同时,石墨蓄热对集热管轴向和径向温差均有明显的改善.在高热流密度条件下,集热管均温性的改善有效地抑制管内流动沸腾传热不稳定性,使得集热管的平均换热系数提高了7.23%.     

倾斜大管径拟单相流气井井底流压计算

在前人对气井拟单相管流研究的基础上,结合井筒温度场分布模型,推导考虑动能项及摩阻影响的管流压降模型,可计算倾斜大管径拟单相流气井井底流压值。实例计算结果与压力计测试值平均绝对偏差仅为0．44％,满足工程误差范围要求,该模型可用于此类气井的井底流压计算。     

纯电动轿车制动能量回收节能潜力仿真分析

从整车能量消耗入手,分析纯电动轿车能量流机理,建立整车耗电量与工况、整车参数、部件效率以及制动能量回收比例之间的函数关系,通过求解基于工况的特征权值,研究不同车型在各工况中的节能潜力,为纯电动轿车整车参数匹配提供理论依据。通过分析制动力分配策略,量化制动能量回收比例,进一步计算整车节能度,研究制动能量回收效果。通过在Matlab/Simulink中构建仿真模型,完成整车节能度的计算,并与AVL/Cruise仿真结果进行对比分析,结果表明本文方法能够很好地反映整车节能效果,完全满足整车节能潜力分析的要求。     

闪速炼铜余热锅炉辐射室流场温度场数值模拟

针对某大型闪速炼铜炉余热锅炉,提出采用计算流体动力学（CFD）技术模拟锅炉辐射室内流场和温度场的模型和方法.模型中考虑湍流计算、化学组分扩散计算以及传热计算.通过对初始方案和若干调整方案模拟结果的比较分析,掌握在辐射室中部布置挡板,并在辐射室入口处喷入硫酸盐化风时的辐射室流场及温度场总体分布规律.结果表明：辐射室挡板对于高温烟气扩散并充满整个辐射室至关重要,位置和尺寸对流场及温度场的整体形态具有决定性影响;盐化风应喷入到高温烟气的前冲途径上,以有效打散高温烟气团,降低烟气的前冲动能.     

多相管流流体温度分布计算公式的推导与应用

以两相流动的能量守恒方程为依据，推导出了用于多相管流温降计算的一个通用公式，该公式考虑了焦耳汤姆逊效应导致的温降，液体摩擦生热引起的温升，以及地形起伏、气液相速度变化等因素对流体温度分布的影响，并用两个现场实例验证了四个常用温度计算简化公式在油气混输工艺计算中的有效性。与实测管线终点温度对比验算结果表明，影响混输管线温降的主要因素是传热系数、焦耳汤姆逊效应、液体摩擦生热，而气液相速度变化及地形起伏对温降计算影响较小，可以忽略不计。     

燃烧室形状对甲醇发动机燃烧过程的影响

以甲醇发动机为研究对象,建立了三维数值计算模型,并对模型的有效性进行了验证,在此基础上,对直口、敞口和缩口3种不同形状燃烧室的工作过程进行计算,详细分析了燃烧室形状对缸内速度场分布及湍动能分布,火焰传播过程,燃烧压力、压力升高率、缸内温度及NO排放的影响.结果表明,直口燃烧室的燃烧持续期居中,并有适合的压力升高率,NO...     

玉米深床干燥过程的流场分析

依据连续流动方程和动量方程，应用相似变换方法对玉米深床干燥过程的流场进行了分析研究；应用试验测试的数据，进行了流场速度分布与流场局部表面摩阻系数的关系计算；在流场分析的基础上，应用能量方程进行了根据速度分布式求算干燥过程温度梯度的探讨，得到了流场与玉米干燥过程传热速率的表达式     

涡流室柴油机燃烧室压力预测的复合模型

在涡流室柴油机中，需要获取涡流室涡流燃烧室的气压体压力，运用本文所建立的复合模型，呵根据测取的一个燃烧室的压力来预测另一个燃烧室的压力。     

短程蒸馏分离机理与小试装置研制

研究了短程蒸馏分离过程，以二元混合物为例给出了分离因数等相关计算公式．研制了0．02m^2刮膜式短程蒸馏小试装置．通过十二醇、十六醇的小试试验，考察了装置的工艺性能，试验结果表明小试装置的分离效果明显,依据对实验结果的分析，研究了影响短程蒸馏过程的因素，指出提高蒸馏效果的关键在于增大冷凝面积，降低残余气体压力．     

含蜡热油管道低输量时结蜡对能耗的影响

结蜡现象对含蜡热油管道的运行能耗存在着两个方面的影响。其正面影响是管道结蜡层的存在 ,将降低管道总传热系数 ,使热力费用减少 ;负面影响是结蜡层会使管道的通流截面积减小 ,摩阻增大 ,所耗动力费用增加。特别是当管道长期处于低输量、偏离经济流速运行时 ,结蜡层的存在会对管道的热能及压能消耗产生更为显著的影响。为探讨结蜡层对管道运行经济性的影响规律 ,通过对比低输量下有无结蜡层时的管道能耗费用 ,并以节省的能耗费用最大为目标 ,建立了求解管道低输量运行时的经济结蜡厚度的数学模型。算例的计算结果表明 ,当管道输量低于设计值时 ,都对应着一个经济结蜡厚度 ,使得管道运行的能耗费用最省 ;同时在一定输量范围内 ,当输量下降的幅度越大时 ,其经济结蜡厚度亦随之增加 ,并且所节省的能耗费用亦越多。此模型为确定热油管道低输量时的经济结蜡厚度及经济清蜡方案提供了一定的理论依据     

大加速度场中层流预混火焰流场的数值计算

通过对大加速度场中层流燃烧室流场的数值计算,建立了大加速度场中二维层流燃烧的数学模型,对控制方程组进行离散,采用SIMPLE算法和交错网格设计并调试程序,对丙烷和空气在大加速度场中的预混燃烧过程进行了数值模拟。计算结果表明,沿燃烧室轴线方向的大加速度场确实会对预混火焰的速度场和温度场等产生明显影响。