核电汽水分离再热器内部循环蒸汽流动特性研究

利用计算流体力学(CFD)软件对循环蒸汽在一种典型结构汽水分离再热器(MSR)内的流动进行了数值模拟,分析造成分离器入口汽流分布不均匀的原因,提出更加合理的多孔板开孔率的布置方案,使得分离器入口的速度偏差处于0.9～1.1之间。结果表明:MSR进汽分配装置进汽口的流量不均和多孔板上游环形腔体的结构是造成分离器入口汽流分布不均的原因;在不增加蒸汽通过MSR压力损失的前提下,通过调整多孔板不同区域的开孔率,在分离器入口可获得更加均匀的汽流。     

大扩张角电袋复合除尘器内多孔板组合方案试验研究

为了改善大扩张角电袋复合除尘器入口流场速度分布,提高除尘器效率,采用不同开孔率多孔板的组合方案,对电袋复合除尘器进行了模拟试验。结果表明:入口截面相对速度偏差由84%降至21%,除尘器内各测量截面速度分布均达到标准要求;可以采用非均匀开孔率的多孔板组合方案来调节电厂电袋复合除尘器内部流场速度分布,从而增加电袋复合除尘器使用寿命,降低电袋复合除尘器维修成本,提高电袋复合除尘器效率。     

温度分层型水蓄冷槽斜温层的动态特性模拟

针对温度分层型水蓄冷槽提出了一种新型布水器开孔方式,研究了流量为1.0 m3/h时开孔角度分别为60°、90°、120°三种情况。采用计算流体力学(CFD)的方法分析了布水器的开孔角度对温度分层的影响,模拟在充冷过程中垂直高度方向的温度分布和蓄冷槽底部的速度分布情况,并进行了比较分析。结果表明,在开孔角度为90°时,布水器出流最为均匀,斜温层厚度最小,布水器性能最好。     

动力汽车用锂电池热管理系统仿真分析

为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风口有倾角与无倾角的不同温度控制效果,结果表明带有倾角的进出风方式有利于降低电池组最高温度。采用电池组壳体侧面开孔方式进行电池组热管理,可有效改善电池组放电过程的温度分布均匀性。     

醇基燃料燃烧器结构对火焰结构的影响研究

运用不同结构的旋流燃烧器对醇基燃料进行燃烧实验研究。实验测量燃烧的火焰温度,从而得到不同型号燃烧器相对应的温度场,并对比分析相对应的温度场的变化规律。实验表明:不同型号的燃烧器火焰中心温度随着高度增加温度降低;受燃烧器结构的影响,不同燃烧器燃烧温度场的均匀性不同,与燃烧器内腔深度、配风方式相关,内腔过深会降低燃烧温度场的均匀性,风孔分布不均匀会降低燃烧温度场的均匀性。     

火焰稳定器对直喷式燃烧室污染物生成影响的研究

研究了不同火焰稳定器对直接喷射式燃烧室燃烧和污染物排放的影响.实验中所用的火焰稳定器为30°、45°和60°旋流角的旋流器和三种开孔率不同的多孔板.采用Testo360燃气测试仪测量不同工况条件下相应的燃烧室出口温度,以及NOx和CO生成量.通过对采用不同火焰稳定器燃烧室所得到的燃烧与排放性能的分析比较,得到了多孔板的开孔率和旋流器的旋流角度对污染物排放的影响结果.     

掺混孔参数影响燃烧室出口温度场的计算方法

合理的温度场分布是燃烧室设计的主要问题之一.在气动计算基础上,借鉴有关流动和射流穿透经验关系,依据发动机工况及试车测试数据,针对某型发动机燃烧室,进行了通过改变掺混孔孔径调整出口温度场分布的计算方法研究.利用气动函数结合流阻法进行流动参数计算,采用气动方法计算射流穿透深度和掺混温度,得出相应掺混孔改变量与掺混气变化量及相应燃烧室出口截面处的温度变化量.提出一种比拟法,预估改变掺混孔孔径后燃烧室出口温度的变化情况,并给出根据出口温度要求预估燃烧室需要调整的掺混孔位置及尺寸,为实验调试提供计算依据.     

感应加热温度均匀性影响因素的实验研究

镍基高温合金FGH4096是高性能发动机涡轮盘、环形件及其他热端部件的关键材料。以其为研究对象,搭建感应加热实验平台,设计不同工况,通过实验方法研究感应加热过程中影响合金试棒温度分布均匀性的因素。实验结果表明:在试棒两端安装陶瓷片对其温度分布均匀性影响不大;用保温棉包裹试棒,适当降低加热速率可以提高合金试棒温度场分布均匀性;感应线圈尺寸对合金试棒温度分布均匀性影响较大。     

高温温差发电装置集热器结构数值仿真研究

设计了一种针对高温烟气的圆筒式温差发电装置,在装置中设置分流桶增强烟气侧的换热效果。利用Ansys Fluent软件对装置的温度场、速度场及排气压降进行仿真模拟,分析了不同分流桶的桶直径、端盖孔直径和分流孔直径对热电模块冷热端温度分布的影响。仿真结果表明：温差发电系统集热器通道中设置分流桶可以实现高效温差发电,分流桶端盖未开孔时装置的换热效果优于端盖开孔结构;适当减小分流孔直径或增大分流桶直径会提升热电模块的冷热端温差,分流孔直径为2 mm时的换热效果最优,分流桶直径过大会使热电模块温度分布及温差的均匀性降低;系统烟气压降会随着分流孔直径的增大或分流桶直径的减小而降低。     

微型燃气轮机燃烧室流场数值分析与试验研究

采用CFD方法对微型燃气轮机蒸发管燃烧室进行结构设计和流场分析,采用试验方法进行验证,主要考查设计点状态下的燃烧效率、压力损失、燃烧室出口温度场分布不均匀系数F_(OTD)与出口温度场径向不均匀度F_(RTD)。对比分析燃烧室出口温度的CFD与试验结果,二者吻合较好。试验表明:该燃烧室燃烧效率为99.6%,压力损失为4.3%,出口温度平均后的F_(OTD)为0.102,F_(RTD)为0.067。     

化学气相沉积制备多壁碳纳米管反应器内流场的数值模拟

建立制备多壁碳纳米管CVD反应器的二维几何模型,将参与反应物的材料参数拟合为随温度变化的非线性多项式方程,采用计算流体力学软件对反应器内部的温度场及速度场进行模拟研究。研究结果表明:反应器内温度场及速度场分布并不均匀,在反应器中部温度较为均匀温度基本维持在1 100 K左右,这样有助于多壁碳纳米管的合成,同时对于速度场的研究发现合理的控制气体进口速度有助于碳纳米管在均匀流场中稳定生长。     

喷雾冷却发热壁面温度非均匀性实验研究

喷雾冷却是一种新型的高热流密度换热方式,利用可视化手段对喷雾冷却中发热体壁面温度非均匀性进行了实验研究。采用热电偶多点测温及红外成像相结合的方法测量发热体壁面温度,通过分析提出了温度不均匀度现象;结合壁面液膜特性及多普勒激光测速仪所测之液滴参数的空间分布,分析阐述了温度非均匀现象的成因与影响因素。研究结果表明,发热壁面温度的不均匀来自于喷雾特性的变化,通过选择合适的喷雾高度使工质从壁面中心向四周附壁流出,可以克服喷嘴空心回流区影响、增强壁面中心的换热,使发热壁面温度更均匀、同时提高冷却效果。本文突破了将壁面温度分布视为均匀的传统观点,为喷雾冷却的性能评估提供了新的途径,对喷雾冷却特性进一步的科学研究和工程应用具有参考价值。     

某烤箱不同运行阶段内部的传热机理研究

为探究烤箱内部各阶段的传热机理,了解各阶段主导的传热方式,本文通过国产某烤箱的温度场均匀性优化改进项目进行了研究。研究采用实验测试、理论计算以及运用FLUENT模拟软件进行数值模拟的方法进行。实验测试和理论计算结果表明食物温度上升至171℃以上之后,对流成为主导的换热方式,利用数值模拟得到了烤箱的优化模型。本文为类似烤箱的研究提供了一种理论分析计算和数值模拟的思路。     

MED海水淡化蒸发器布水系统模拟与分析

低温多效海水淡化系统中,液体分布器结构直接影响水平降膜蒸发效率.本文以喷嘴式布液器为研究对象,建立数学模型,采用CFX软件模拟分析分布器内的流动状态,并着重分析了不同结构液体分布器内的流态.结果表明:喷嘴式布液器进水管口处流量不稳定,且非均匀开孔分布器流量分配偏差小于均匀开孔分布器.     

生物质颗粒成型机的环模特性研究

借助Pro/Engineer实现环模的三维建模,通过ANSYS对环模温度场进行数值模拟,揭示其温度场分布规律.对环模进行结构静力学、结构动力学、结构热耦合数值模拟,揭示环模的应力场分布规律.重点探讨了参数模孔长径比对环模应力的影响.模拟结果显示模孔长径比为5:1时应力最小,与相关资料报道吻合.     

DSG槽式聚光器吸热管壁稳态温度分布的数值研究

在DSG槽式太阳能聚光器运行过程中,吸热管外表面的热流分布不均易导致吸热管损坏,将严重影响系统的安全。文章以实际辐照为边界热流条件,对集热器吸热管两相区和干蒸汽区截面上的温度分布规律进行了二维数值研究。在稳态条件下,分析了管内不同压强、工质温度和流型对管壁温度场分布的影响。结果表明:压强和温度对干蒸汽区管壁最大周向温差无明显影响,压强较高时两相区管壁温度场分布更均匀;管内为层流时,管壁温度场分布比管内为环流时更不均匀,且整体温度更高。     

基于CFD仿真的恒温槽桨叶结构优化研究

针对现有某型恒温槽内部核心搅拌桨部件存在的结构缺陷,以该恒温槽为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型,通过计算流体力学对其进行结构仿真优化,并通过对比实验数据验证模型的准确性。以工作区水平面温度均匀性小于0.01 K为目标,研究搅拌桨桨径、叶宽、倾角及安装高度等结构参数对恒温槽内部流场分布及温度场均匀性的影响。研究结果表明：在相同搅拌桨旋转速度与热源条件下,采用安装高度为150 mm、搅拌倾角为45°、桨径为90 mm、叶宽为30 mm的斜叶式搅拌桨具有最佳的温度均匀性,其温度均匀性为1.44 mK。     

多联机性能测试室温度场影响因素的实验研究

为了研究多联机性能测试室温度场的影响因素及解决其温度场不均匀性的问题,本文通过数值模拟和实验,研究了不同送风方式、不同送风速度和不同送风温度条件下测试室的温度场的温度变化情况。实验采用孔板顶送风、侧回风和四面风道送风、顶回风的送风形式;循环风机的转速设置30、40和50 Hz 3种;低温工况选取干球温度-20℃、,高温工况选取干球温度60℃,常温工况选取干球温度30℃。数值模拟结果与实验结果表明:相同送风温度和送风速度情况下,四面风道送风、顶回风的送风形式测试室温度场的均匀性较孔板顶送风、侧回风的送风方式温度均匀性差;相同送风方式和相同送风温度情况下,增大送风速度,相同位置处的温度随之降低,流场和温度场的分布趋势几乎不变;相同送风方式和相同送风速度情况下,送风温度越高,温度场越均匀。研究结果为多联机性能测试室的设计以及多联机性能的测试提供一定的理论和试验基础。     

大扩张角静电除尘器内流场均匀性及压力特性试验研究

针对面积比为9.43,上、下扩张角分别为45°、57°的静电除尘器物理模型进行了气流均匀性及压力特性研究.建立了静电除尘器模型试验台架,采用空气作为流动介质,静电除尘器内部速度为1.06~1.27m/s.结果表明:试验成功将速度的相对偏差降低到0.27;多孔板设计存在气流均匀性好同时压降又较小的最优方案,最优开孔率范围为0.5~0.7;多孔板位置越靠上游、层数越多,静电除尘器压降越大.     

单筒形氢氧燃烧室结构设计及运行参数优化研究

随着高含量氢气合成气及扩散火焰燃烧技术在燃气轮机工业应用的发展,氢气燃烧室技术研究越来越多。针对新型氢氧燃机热力循环系统,设计单筒形氢氧燃烧室,通过CFD(计算流体力学)对其内燃烧、流动及温度场分布特点进行对比研究,优化其结构及运行参数。结果表明:平面旋流器角度为45°时,燃烧室内流场及温度场达到最佳状态;采用循环水冷的对流换热系数为2 000 W/(m~2·K)时,燃烧室壁面的最高温度均在750 K以下;当入射掺混速度vj达到60 m/s时,燃烧室出口温度场径向不均匀度平均值RTDF≈9.0%,最大不均匀度OTDF≈23.6%,可满足运行要求。