分子筛吸附干燥氢气过程的数值模拟

分子筛对水有极强的吸附能力,在十分宽广的操作范围和动力学条件下,它都具有吸附容量高、吸附速度快、热稳定性能好以及操作循环稳定等特点,因此分子筛对氢气进行干燥的净化效果最佳.分子筛的吸附过程与很多因素有关,就分子筛吸附干燥氢气过程进行数值模拟,研究空塔气速对分子筛吸附速率和吸附床层温度的影响,从理论上给出分子筛吸附干燥氢气过程的工艺条件优化值.     

固体吸附式制冷系统中吸附床内传热过程的数值模拟

通过对固体吸附床的模拟来优选吸附床的型式，建立了非稳态，有内热源的模型，分别对螺旋管外换热式吸附床和内热换热式吸附床进行模型，考虑到多微孔物质的传质和传热阻力在的情况，又建立了翅片换热式吸附床和肋片换热式吸附床的传热传质模型，通过分析13X－H2O工质对在中附床内的脱附速率等参数，优选出较为适宜的吸附床模型，并在优选得到的模型上模拟自制吸际剂的脱附特性及床层温度分布，结果表明，增加翅片或肋片能增强床层的传热效果，其中增加肋片效果更显著。的数学模型及计算结果及吸附床设计和应用及商业化提供了理论依据。     

Q460E-Z35钢焊接传热过程的数值模拟

对Q460E-Z35钢进行了温度场和应力场的三维数值模拟。模拟结果验证了当钢材与所选的焊材匹配时,不产生裂纹的最低预热温度为150℃,提高预热温度可以更好地提高焊接材料的抗裂性。模拟结果对Q460E-Z35钢焊缝抗裂纹的能力、焊接接头的使用性能以及焊接接头抗脆性断裂的优化设计具有指导意义。     

地板辐射采暖房间三维流动与传热的数值模拟

采用辐射换热模型和三维紊流模型,应用有限容积法计算了地板采暖房间空气流动与传热的情况,为地板采暖优化设计及舒适性提供了研究依据.     

冷热水混合器流动传热特性的数值模拟

目前,中央热水工程向大型自动化和人性化方向发展,工程恒温热水混合器应运而生,它是供水系统专门配套的全自动洗浴水温控制设备。运用CFD软件的RNGk-ε湍流模型对冷热水混合器进行三维数值模拟,研究其内部流场和温度场的变化情况,同时分析了入口直径、入口速度、入口热水温度等因素对混合器内的流场分布及混合效果的影响。研究结果反映了混合器内部的复杂流动,为混合器的设计和改进提供了理论依据。     

管内插入扭带的强化传热数值模拟

为了定量研究管内插入扭带的强化传热方式,建立了以空气为传热介质的管内插入扭带强化传热的套管式换热器模型,进行了数值模拟研究,与实验结果相比较,在高Re的紊流流动状态下,得出了非常一致的结果.研究表明,扭转比越小,传热效果越好,同时摩擦阻力系数越大;流体温度越高,辐射传热的效果越明显,传热效果越好;压力对传热效果的影响包含在Re和Pr中.     

压铸模具温度场的数值模拟研究

在压铸模具传热过程合理简化的基础上,建立了压铸模具温度场的数学模型。采用商用软件ＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ作为前处理软件,ＣＯＳＭＯＳ作为后处理软件,实现了对复杂压铸件模具的三维造型,网络剖分及模拟结果显示。运用直接差分法开发了相应的温度场软件,为进一步研究压铸模具热应力场奠定了基础。     

电加热烘干房模型内气体流动与传热的数值模拟研究

文中利用数值模拟研究的方法对烘干房模型内部瞬时流场和温度场进行了分析。搭建了PTC(Positive Temperature Coefficient)烘干房模型实验装置,获取了典型位置处的温度数据,基于所获取的温度数据验证了Airpak数值模拟结果的可靠性。研究发现PTC横向平行摆放模型中在送风口风速和风温为2 m/s、20℃情况下,PTC基板温度达到了208℃,格栅处温度达到了60℃,烘干房内部大部分位置风速达到了0.8 m/s。通过温度场及速度场的对比确定了PTC的最佳排列方式为横向平行排列。     

套管式换热器注气强化传热数值模拟

为研究注气技术强化换热的效果,采用混合模型建立了立式套管式换热器的数学模型,对不同流动状态下的注气强化换热过程进行数值模拟,基于努塞尔数对强化换热性能进行评价,比较了不同流动状态下注气速度对换热器的速度场、温度场和压降的影响。结果表明,注入气泡能够促进流场产生垂直于壁面方向的运动,提高努塞尔数并降低压降,改善了换热器的换热性能;层流时强化换热效果最好,努塞尔数最大提升102%;过渡流和湍流状态下,气泡流速大小对努塞尔数和压降变化无明显影响。     

冷库保温特性数值模拟

建立了数值预测冷库性能的计算机软件，使得在冷库设计阶段无分析冷库的保温性能成为可能，对一具体冷库进行的数值预测和实验验证表明，本文建立的方法是切实可行的。     

超声场强化污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数值模拟

为理论上有效预测超声作用对污泥对流干燥过程的影响,基于非平衡热力学理论,建立了超声场作用下污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数学模型.对不同声能密度作用下污泥内部温度及湿度场分布进行数值模拟.结果表明,超声作用可以有效加速污泥内部的湿迁移过程,但超声强化效果随污泥厚度增大而逐渐减弱.此外,超声热效应使污泥温度有所升高,但污泥内部的温度梯度却略有降低,因此,污泥内部由温度梯度引起的湿分扩散并未因超声波作用而得到强化.     

套管式太阳能相变蓄热器强化传热数值模拟

因太阳能相变蓄热技术节约资源、保护环境,符合我国目前的能源发展要求,而受到研究人员的关注。而太阳能具有间歇性、不稳定等特点增加了其利用的难度。通过有限元数值分析方法对套管式相变蓄热器进行模拟,探究相变材料(phase change materials, PCM)在太阳能相变蓄热器中的作用。结果表明,添加膨胀石墨可大幅度提升太阳能蓄热器的蓄放热效率。相比于传统石蜡蓄热,在入口速度、环境温度等初始条件相同时,添加质量分数为20%的膨胀石墨的石蜡蓄热时长缩短了91.11%,起到强化传热的效果。该研究为研制太阳能热水器、高效换热器及建筑节能和其他领域的热能储存等提供重要参考。     

吸附式制冷吸附床内传热传质数学模型的数值求解

吸附床是吸附式制冷系统的核心部件,其传热传质性能的好坏直接影响到系统的制冷量.为了研究吸附床的传热传质特性,笔者建立了吸附式制冷系统中吸附床在非第一类边界条件时的一维传热传质的数学模型,并运用有限差分法对该数学模型进行了数值分析.该数学模型和计算结果有助于深入认识吸附床的传热传质特性,以期能为吸附床的具体设计提供理论依据     

层板冷却结构传热优化数值模拟研究

为研究层板强化换热机理，提高其内部换热效率以优化层板传热设计，在相同的两侧换热条件和冷气密流下，对孔径、通道高度和开孔率相同，但内部绕流形式不同的5种层板结构和1种双层壁结构进行了流固耦合传热计算，得到了其综合冷却效率，结果表明层板结构的综合冷却效率明显高于双层壁；冷气沿程吸热焓增带走了大部分从燃气侧进入层板的热，并且冷气与层板内表面的换热主要发生在出气板上；绕流柱的存在增加了换热面积，一定程度上增强了换热；合理设计绕流结构有利于改善层板的热均匀性。     

蜂窝板传热元件的数值模拟

应用CFD软件FLUENT对蜂窝板传热元件板间空气的三维流动进行了数值模拟,对中心间距为19mm的蜂窝板传热元件在不同质量流量情况下的换热和阻力特性进行了计算分析,给出了在300〈Re〈5000范围内Re与Nu和Re与阻力系数．厂关系的拟合公式,采用同样的方法,对平板以及蜂窝中心间距为19mm、25mm和38mm的蜂窝板进行了对比数值模拟,对4种传热元件换热性能和阻力性能进行了比较．结果表明,在研究的参数范围内,蜂窝板的换热性能比平板的好,而平板的阻力性能较好：3种蜂窝板中,中心间距为38mm的蜂窝板换热性能和阻力性能都较好．     

褐煤微波流化床干燥数值模拟及实验研究

基于欧拉多相流模型对微波流化床褐煤流化特性和干燥特性进行了数值模拟和实验研究。结果表明:随着微波功率和热风速度的增大,微波流化床褐煤的流化质量显著提高,干燥速率也随之增大。通过与实验结果对比发现,褐煤含水率数值模拟值稍微低于实验值。褐煤微波流化床干燥传热系数随着微波功率、气体温度和气体速度的增大而增大,随着干燥时间的延长传热系数则逐渐减小。