狭槽式空气喷流冲击于旋转圆柱体侧面的换热特性

利用实验方法探讨旋转圆柱体受狭槽式空气喷流的换热特性,圆柱体的高度与直径为定值,变动参数为（1）喷流Reynolds数（Re_j）、（2）旋转Reynolds数（Re_r）、（3）圆柱体直径（D）与喷嘴宽度（w）的比例（D/w）、（4）相对喷流冲击距离 （L/w,L为喷嘴距圆柱体的最近距离）等。实验结果显示平均Nusselt数（Nu）随Re_j与Re_r增大而提升,而D/w增加会使Nu减小,且D/w对Nu的影响将随L/w增大而衰退,且存在一临界L/w值能产生最高的Nu,且临界L/w值将随D/w增大而增大,最后,提出合理而准确的经验公式。     

变压器油圆形浸没射流冲击换热特性

对变压器油圆形浸没射流冲击换热特性进行了系统的实验研究,分析了恢复效应、喷距、射流Re、喷嘴尺寸等因素对换热的影响.对极小尺寸射流冲击换热情况下的一些特殊现象进行了描述,并对其形成机理进行了分析.     

圆形自由表面水射流冲击换热特性

对圆形自由表面水射流冲击换热特性进行了系统的实验研究,总结了喷距、射流出口速度以及相变等因素对换热的影响,并对其形成机理进行了分析,得到了驻点传热系数以及局部传热系数径向分布的关联式.     

流体绕流带肋片圆柱体的流动换热性能实验与分析

流体流过带肋片圆柱体的流动与换热过程是绕流圆柱体的流动换热与流过平板的流动换热的组合。但这种组合是相互影响的 ,以致构成一种特殊的流动换热方式。本文对有肋片的圆柱体本身的流动换热过程和有圆柱体的肋片自身的流动换热性能进行实验研究 ,并将结果与对应的无肋片圆柱体和无圆柱的肋片的流动与换热性能进行比较 ,并对几种带肋片圆柱体的流动换热的综合性能进行火用损失率分析以评价其综合性能的优劣。     

不同工作因数下方波冲击射流的换热特性

应用数值模拟方法研究了不同工作因数下方波冲击射流的换热及流动特性,并分析了冲击靶面换热特性的变化规律。研究了冲击靶面换热特性随Reynolds数、脉冲频率、喷嘴距冲击靶面距离与喷嘴直径之比等参数的变化规律,重点分析了不同工作因数对冲击射流滞止区域换热与流动特性的影响,并将数值计算结果与连续冲击射流、脉动冲击射流实验结果进行对比验证。计算结果表明:当工作因数为0.5与0.7时,冲击靶面滞止区域Nusselt数非常接近;当工作因数为0.5时,壁面射流区域Nusselt数比工作因数为0.7时提高了10%;工作因数为0.9时,冲击靶面Nusselt数比连续冲击射流提高3%;工作因数为0.7时,相对于工作因数为0.5、0.9及连续冲击射流时,冲击靶面滞止区域存在强烈的涡结构变化。     

新型旋转填料床的气相传质特性

以CO2-NaOH体系化学吸收测定不同超重力因子、液量和气液比(体积流量比)条件下的有效传质比表面积a,在相同操作条件下,以氨-空气-水体系进行空气吹脱含氨富液测定不同超重力因子、液量和气液比条件下的气相体积传质系数kya,从而得到气相传质系数ky,对其气相传质特性进行了研究. 结果表明,a随超重力因子、液量和气液比增大而增大,kya和ky均随超重力因子和气液比增大而增大,随液量增大而减小. 通过对比可知,在相近操作条件下新型旋转填料床的气相体积传质系数比文献折流旋转填料床的提高36%. 对实验数据进行回归,拟合出a, kya和ky分别与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式.     

错流旋转填料床传质特性影响因素的实验研究

采用CO2-NaOH体系,在中试规模的实验装置上进行传质实验,考察了气速、液体喷淋密度、超重力因子、气液接触时间对错流旋转填料床的总体积传质系数KLa及有效传质比表面积ae的影响. 结果表明,KLa和ae均随气速、液体喷淋密度和超重力因子增加而增大,KLa随气液接触时间增加先缓慢增大后急剧下降,ae则随气液接触时间增加而缓慢下降. 最佳操作条件为：气速1.69 m/s,液体喷淋密度32 m3/(m2×h),超重力因子104,气液接触时间0.1 s. 错流旋转填料床在处理大气量气体时传质效果增强,是同类文献错报道的1.52~2.32倍. 对各操作参数下所得实验数据进行回归,得关联式KLa=1.8221(atDL/dp)ReL0.6371GrL0.0548ScL0.0623和ae/at=2980.9ReL0.2349FrL-0.045WeL0.5023f-0.5.     

多孔介质中受限层流冲击射流的流动与换热特性

基于两区(two-domain)模型采用基于预处理的时间推进法对铺设有多孔介质层的恒温平板在受限层流冲击射流作用下的流动与换热特性进行了研究,其中多孔区域动量方程采用Brinkman-Forchheimer拓展Darcy模型,能量方程则采用局部热平衡(LTE)模型,并对porous/fluid交界面切应力跳跃条件对多孔介质冲击射流的影响进行了分析。流体的控制方程采用基于密度的有限体积法来求解,并针对于多孔区域低速流动特点采用相对应的预处理矩阵来消除控制方程的刚性。还对Reynolds数、孔隙率、Darcy数、热导率比、多孔介质层厚度等参数的变化对流动结构及换热特性的影响进行了分析。研究结果表明,在目前的计算条件下,在其他参数一定时,Reynolds数、孔隙率对通道内流动结构的影响有限;Darcy数、多孔介质层厚度则对流动结构的影响很大;上述参数对受冲击平板的总体换热性能均有明显的影响。在受冲击平板上铺设适当厚度的高渗透率、高热导率的多孔材料能有效地增强换热性能。     

自激振荡式旋转冲击钻井工具在油田的应用

我国很多的可开采的油气资源都深埋在深部的地层里,因此钻井会渐渐的往深井、超深井发展。因为大部分钻井工具都存在一定的问题,比如钻井时间长、成本很高等等,这些问题也影响了资源开采的效率和利益。所以,必须采取新的技术和工具来实施钻探的效率,自激振荡式旋转冲击钻井工具就非常的先进,它具有很多的优势,比如方便、易操作等等。笔者对此进行了探讨,希望能为广大的相关工作者提供一些参考依据。     

冲击旋转钻井破岩规律的研究

文章从应力波传递的基本理论和冲击的基本要求两方面分析了冲击旋转钻井的破岩理论,并通过对砂岩进行试验,验证了破岩理论。对实验结果进行分析得到了以下结论：在第一次冲击瞬间冲击力达到最大值,此后冲击力减小;随着冲锤高度的增加,冲击力的峰值随着增大;在冲击塑性岩石时,冲量易陷入岩石,而不能有效地破碎岩石;冲击破碎岩石适合于硬脆性岩石,不适合于塑性岩石。     

石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的应用

随着我国经济的快速增长,我国对石油能源的需求越来越高,可以说在我国经济发展中石油能源起着举足重轻的作用。然而在石油钻井过程中,软硬交错地层与硬地层的交界之处是一个重要的难题。要解决钻井过程中这一难题,采用液动冲击旋转钻井技术是最有效的途径之一。本研究中,笔者对石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的应用进行了分析,以供同行工作者参考。     

石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的运用

石油在现代社会具有非常广泛的应用,因此提高石油开采技术,提高石油产量,对于社会的发展具有重要作用,液动冲击旋转技术的应用能够提高石油钻井效率,基于此本文对石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的运用进行了探讨。     

并流旋转床压降与传质特性的研究

利用水-空气系统对并流旋转床的气相压降进行了研究,并与逆流旋转床气相压降进行了对比。研究结果表明：并流较逆流旋转床的气相压降低;并流旋转床的气相压降随气体流量的增大而增大,随液体流量的增大而减小,随转速的增大明显降低;而逆流旋转床的气相压降随转速的增大明显升高。利用水吸收SO2的实验对并流旋转床的传质特性进行了研究。研究结果表明：并流旋转床填料层内各点的体积传质系数随着气体流量、液体流量和转速的增大而增大;填料层半径由70mm增大至90mm时,并流旋转床的体积传质系数迅速增大,而后并流旋转床的体积传质系数随半径的增大而减小。对并流和逆流旋转床填料层内体积传质系数进行了对比。结果表明：填料层半径由70mm增大至130mm时,并流旋转床的体积传质系数较逆流时大;当半径大于130mm后,逆流旋转床的体积传质系数大于并流旋转床的体积传质系数,且随半径增大而增大。根据研究结果,提出了降低系统压降的设想,即并流与逆流旋转床串联操作。     

旋转填料床中2种填料压降和传质特性的对比

分别以空气-水和磷酸钠溶液吸收模拟烟气中SO2为实验体系,对装填有θ环和波纹丝网填料的逆流旋转填料床压降和传质特性进行了对比研究,结果表明:在实验操作范围内,逆流旋转填料床的湿床压降随气量、超重力因子的增大而增大,受液量的影响很小;2种填料的湿床压降相差不大,且均低于750 Pa。2种填料的Kya均随喷淋密度、空床气速和超重力因子的增加而增大,当U=6 m3/(m2·h),u=0.73 m/s,β=85及更高的操作范围时,θ环填料的Kya比波纹丝填料高25%以上,说明θ环填料的传质性能明显优于波纹丝填料;最后得到装填θ环和波纹丝填料的旋转床湿床压降和体积传质系数的经验关联式。文中的研究结果对旋转填料床的设计和选型有重要意义。     

旋风分离器气相旋转流流场动态特性的研究进展

旋风分离器的气相旋转流场对颗粒的分离过程有重要影响。本文指出实验测量和数值模拟表明这种流场具有很强的动态特性,表现为速度和压力随时间的低频高幅脉动变化。但以往的研究主要关注流场的稳态时均特性,缺少对流场动态特性的研究。旋风分离器内流场动态特性主要产生于旋转流的旋转中心围绕着几何中心作随机摆动,由此造成了流动参数的脉动和湍流强度的急剧增大,也导致了对时均流场中一些现象的分析不清晰。此外,由于各种气固分离模型没有考虑流场的动态效应造成了计算结果不够准确。文章指出目前这种流场动态特性主要是实验测量分析,数值模拟方法尚难以准确描述,还需在计算模型上改进。开展流场动态特性的研究对开发高效低阻旋风分离器和改进其分离性能是非常必要的。     

旋转闪蒸干燥器内热质传递特性的数值模拟

旋转闪蒸干燥装置是将干燥技术和流态化技术综合为一体的一种干燥设备。采用k-ε模型描述气体流动,对颗粒群则作为离散体系、采用颗粒-轨道模型描述,使用FLUENT软件进行数值模拟。模拟结果表明:在旋转闪蒸干燥装置中可实现物料的快速干燥;恒速干燥阶段的传热系数随入口气体流速的增大而增大;干燥器自由空域内气体流动是伴随流通面积而变化并发生拐弯的、具有旋转运动的一类复杂湍流流动;进入自由空域的颗粒受重力、气流曳力、离心力和哥氏力的作用,不仅沿切向运动,而且还会根据哥氏力的方向沿径向或逆径向运动。     

圆管平板-波纹翅片管换热器空气侧流动换热特性的数值模拟

应用软件Fluent对冷凝器常用的平片和波纹翅片管换热器空气侧流动与换热过程进行三维数值模拟.采用求解压力耦合方程组的半隐式方法(SIMPLE)进行迭代计算求解,对平板翅片,均匀波纹翅片和前平板-后波纹翅片三种模型,对进口流速在0.5-5m/s(雷诺数范围140.5～1405)时分别进行了计算,获得所需截面上的场分布图,给出了换热量、压降、单位压降换热量和单位泵功换热量随空气流速变化关系曲线以及拟合努塞尔数、阻力系数和雷诺数之间的对数关系曲线.根据各参数等值线分布图,拟合曲线图,对三种翅片进行对比分析,得到各翅片的流动和换热规律.总之,波纹翅片的传热性能远高于平板翅片,但相应的阻力损失也较大;均匀波纹翅片努塞尔数最大,换热效果最好.     

狭缝小间距射流冲击移动高温平板的传热特性

利用COMSOL软件模拟研究了单狭缝射流对高温运动板的稳态传热特性。研究结果显示,当射流-板间距H/W在0.2—2区间变化、板速-喷嘴射流速度比R_(sj)(s为目标板,j为射流)在0—1区间变化时,小间距射流通过抑制次级涡,在运动板边界层形成高速贴壁射流以输运热质。观察到小间距时局部努塞尔数曲线的次级峰,其在运动板下游的传热增强显著。随着H/W的增大,R_(sj)严重影响局部努塞尔数曲线峰的位置和数量。此外,在层流和湍流对比中,其传热差异明显。且在高速湍流中,H/W≤0.4时的传热效果显著。