纵向涡发生器强化换热性能的数值研究

通过对PHOENICS软件的应用开发,建立强化换热的物理模型和计算域,对扰流元作用下的速度场和温度场变化进行了数值模拟.初步得出了扰流元的结构参数对涡流发生发展的影响规律,并给出了相关参数的取值范围.     

三角锥型纵向涡发生器强化换热性能数值分析

纵向涡发生器做为一种有效的被动式强化传热方法,因简单易于实现而得到广泛应用.文章采用三角锥型纵向涡发生器,通过FLUENT数值模拟软件对此纵向涡发生器的油浸式变压器散热片进行了数值模拟,分析研究了三角锥型纵向涡发生器攻角、高度及排列方式对变压器散热片散热能力的影响,并分析了影响机理.结果表明:自然对流情况下,在三角锥型纵向涡发生器的最佳攻角为90°和最佳高度为10 mm时,能够最大幅度提高自然对流换热效率,可提高其自然对流换热系数6.89％左右.     

强化换热管冷却壁传热分析及结构优化

强化冷却水管的换热,对提高冷却壁的传热性能、延长冷却壁使用寿命有重要意义。利用Fluent数值模拟研究了丁胞管、螺纹管、扭曲椭圆管3种强化换热管对冷却壁换热性能的影响,并对强化换热管结构参数进行了优化,建议丁胞管结构参数设定如下：丁胞纵向间距为40 mm,径向丁胞数为4,丁胞半径为2 mm;螺纹管结构参数设定肋条数为4,肋高为1 mm,肋宽为5~7 mm,导程为25~40 mm;扭曲椭圆管结构参数设定导程不大于100 mm,短长轴之比取0.4~0.6 。对比分析实验结果表明：螺纹管和扭曲椭圆管对冷却壁强化换热效果较好,丁胞管较差,扭曲椭圆管可以在水管压力损失较小下实现较好的强化换热效果。     

发动机冷却水套流场的CFD分析及性能优化

为研究某发动机冷却水套结构设计的合理性,采用STAR-CCM⁺软件对该冷却水套流场进行了CFD分析。分析结果为：缸垫方案一和缸垫方案二下冷却水套排气上鼻梁区的冷却液流速都较低;缸垫方案一下冷却水套性能较差,存在速度死区;缸垫方案二下冷却水套流场分布略优于缸垫方案一。在选择缸垫方案二的基础上,对冷却水套整体性能进行了优化,采用增加过流面积和开槽导流的方法,对缸头水套进行了改进,改进后冷却水套排气上鼻梁区的冷却液流速有所提升,且开槽导流方案中冷却水套排气上鼻梁区冷却液流速的改善效果更为明显。从砂型工艺和水套内部各截面流量变化情况考虑,缸头水套改进方案一比缸头水套改进方案二可行。研究结果能为冷却水套冷却性能评估及结构改进提供参考。