低倍率锅炉膜式水冷壁壁温分布的暂态分析

利用有限元分析的方法对低倍率锅炉膜式水冷壁管壁温度分布随从传热工况的动态变化进行了分析,计算结果与热国结果符合较好,通过计算,确定了导致水冷壁管壁温波动的最根本原因是管内传热恶化,水冷壁温分布的暂态分析表明,单面受热水冷壁在管内发生传热恶化时,其向火介管内外壁温差随时间的波动较小,而水冷壁周向温差同随向火侧外壁的壁温波动而剧烈波动     

350MW超临界机组膜式水冷壁壁温计算

针对350 MW超临界锅炉半周受热膜式水冷壁的温度特性,编制螺纹管圈膜式水冷壁壁温计算程序,利用程序计算分析在不同负荷下螺旋管圈的温度分布特性.研究结果表明:炉膛热负荷分布不均匀导致水冷壁吸热不均匀,水冷壁向火侧壁温及鳍片温度均有小幅度波动,同时受热面向火侧呈中间高两侧低的分布趋势,随着炉膛高度增加,水冷壁管壁温度升高且有一定的波动,在75%BMCR负荷下向火侧鳍端温度达到最高,最低温度出现在水冷壁下母线内壁处.     

350MW超临界锅炉螺旋水冷壁壁温特性研究

针对林州热电厂350MW超临界锅炉水冷壁温度特性,采用有限容积法对矩形鳍片膜式水冷壁进行温度场分布的数值计算,分析了炉膛下部螺旋管圈的温度分布特性.计算研究表明:螺旋管圈水冷壁温度随着炉膛高度的升高而增大,最高温度出现在水冷壁向火侧或者鳍端,最高温度小于440℃,低于金属许用温度;随着锅炉负荷的升高,管壁最高温度及周向最大温差显著增大.在炉膛宽度上,各管间温度差、焓值差及亚临界压力下的干度差均很小,但其值随着热负荷的增大而增大,表明螺旋管圈水冷壁可有效消除热偏差.     

保温原油实验环道温度场计算及分析

通过对保温原油实验环道的传热分析,建立保温含蜡原油实验环道温度场计算模型,计算得到管道内部温度分布,以及管道内壁温度梯度变化规律。对不同环境温度、油流速度和有无结蜡对管道温度场分布的影响规律进行分析。结果表明,管内油温与套管中的冷却水温差越大,管壁的平均温度梯度越大;管壁的平均温度梯度随油流速度增加而增大;当管壁上有了沉积物,沉积层内表面的温度梯度比初始时刻有所降低,降幅随着距离入口端长度的增加逐步减小。     

基于声学测温技术的电站锅炉水冷壁灰污监测方法

用声学高温计直接测量炉膛出口烟温,通过计算得到炉膛清洁因子,实现炉膛整体灰污监测。分析了水冷壁结渣厚度与渣层表面温度的关系,提出以炉膛平均温度为基准,沿炉膛高度布置声学测点监测水冷壁向火侧表面温度,选择动态灰污特征参数,实现了炉膛局部结渣在线监测。     

U型埋管换热器及其周围土壤非稳态传热的数值分析

针对地源热泵U型换热器埋管、周围回填材料及土壤传热过程,建立了将U型管壁的边界换热取为第三类对流换热条件的二维非稳态传热模型,并对其温度分布进行了数值模拟分析．分析结果表明：U型埋管换热器管壁内对流换热热阻和管壁导热热阻对U型埋管换热器及其周围土壤非稳态传热过程的影响较小,但相互热干扰造成进、出水管壁自身各角度的温度存在明显差异．各处土壤温度达到准稳定阶段所需要的时间随其与U型埋管的距离增加而增加．     

层流管流耦合换热对流体热边界条件的影响

通过对管外壁非均匀加热/冷却条件下层流管内受迫流动热入口段内流体与管壁间耦合传热的分析计算,研究了试件几何尺寸、试件与流体物性参数及流体流动状态对管内流体内管壁处热边界条件均匀性的影响,并就如何选择试验管段材料和尺寸以提高实验精度给出了原则性建议. 结果表明,管壁导热与管内流体间的耦合作用对内管壁处流体的热边界条件有着重要的影响. 影响流体热边界条件均匀性的主要量纲一的量是数、管壁材料的相对导热系数、实验段相对加热长度和管壁相对厚度.     

燃煤锅炉异型烟道水冷壁管泄漏分析研究

采用化学成分分析、金相检验、电子探针及x射线物相分析等方法,对某锅炉的异型烟道水冷壁管泄漏进行了测试研究.结果表明:由于锅炉冷却水温低、异型烟道水冷壁管背火面辐射传热与烟气流动差等因素,导致壁管背火面温度低于烟气酸露点,发生低温腐蚀.背火面两侧30°～90°区域范围,壁温处于管壁温度与腐蚀速度曲线的严重腐蚀区域,故产生严重腐蚀导致早期泄漏.     

圆柱状空腔辐射能的方向性与传热效率

为分析空腔出口辐射能定向集中加热特性与传热效率数值,利用有限差分法求解圆管壁与管内冷却空气温度场,其中辐射换热量利用蒙特卡罗法中的辐射交换因子计算．圆管壁为漫发射、漫反射镜反射混合分布,管底部为假想的圆形黑体辐射器．引入有效方向发射率等参数来描述管口辐射能的方向分布特性,并计算了相关参数如管壁发射率、镜漫反射分布、管长与半径比变化时有效方向发射率的数值．计算结果表明：管内壁发射率以及管长与半径比较大时,管口辐射能向小角度天顶角方向集中,但传热效率较低;镜漫反射的比例相同时,比全管长漫反射时传热效率提高约1～2倍．     

非金属厚壁压力管受力与变形弹性分析

非金属厚壁压力管作为1种新型纵向增强的高弹性高分子材料厚壁管，管内注有4．0～8．0MPa液压或气压．在外壁弹性约束情况下，通过对管内注压力与管壁变形进行弹性分析，近似满足工程应用的需要，外壁对管施加工程需要的正压力，非金属厚壁管可简化为受内外均布压力的圆筒，运用压力隧洞理论，对管的胀压力和管内注压力，以履管的径向、环向变形进行了分析和计算，为非金属厚壁压力管的工程应用奠定了基础．     

高炉炉壁冷却效果与水流量间关系的实验研究

冷却方式(冷却壁结构)及冷却水流量和温度与冷却效果之间的关系一直是模糊的.通过实验揭示冷却水流量与高炉炉壁冷却效果间的关系.     

发动机冷却水提高车用天然气罐脱附性能分析

车用吸附存储天然气脱附过程产生的吸热效应,严重影响天然气脱附效率及汽车行驶速度．采用发动机冷却水来加热储气罐,并通过建立该脱附过程的数值模型,模拟计算了脱附过程中温度、压力、脱附量等参数的变化,论证了发动机冷却水用于补充脱附过程所需热量的可行性．结果表明：在脱附放气过程中,用发动机冷却水加热储罐壁面,可以提高储罐的平均...     

用于供冷的闭式冷却塔换热模型与性能分析

目的分析闭式冷却塔内各参数。即空气焓值、含湿量、冷却水温等的分布情况；探讨空气入口参数、空气质量流量、喷淋水量对闭式冷却塔冷却性能的影响规律．方法通过对闭式冷却塔内部换热机理的分析，建立描述冷却塔内传热传质性能的数学模型，并得到模型的解析解．结果闭式冷却塔结构参数不变时，随着入口空气湿球温度的升高，冷却水出口温度升高；随着空气质量流量和喷淋水量的增加，冷却水出口温度降低，但是变化斜率逐渐减小，即存在着一最佳喷淋水量和空气质量．结论利用闭式冷却塔数学模型的解析解，可以实现分析空气和喷淋水参数对闭式冷却塔供冷性能的影响及各参数沿闭式冷却塔高度的分布情况，为闭式冷却塔的结构设计及性能优化提供帮助．     

管网方法在双层壁冷却结构设计中的应用

为快捷有效地计算涡轮叶片双层壁复合冷却结构的冷却特性,将一套适用于气冷叶片换热模拟的管网耦合算法应用于所设计的双层壁内冷叶片上.结合冷却流路的一维管道网络算法以及壁面单元与对应外流场网格间的插值过程,形成HIT3D-Coolnet管网耦合程序,并参考有测量数据的涡轮叶片算例验证其模拟有效性.针对新型的双层壁冷却结构,在已有叶型的基础上初步构建3种配气方式的复合冷却方案.用HIT3D-Coolnet快速得到叶片外壁温度信息以甄选初始方案,借助全三维数值模拟分析初选方案双层壁结构内的流动特性,并据此采取措施改善初始设计.流场分析表明,导入腔内的冷却空气冲击腔壁,并在腔室空间内形成特定的旋涡结构,有效地强化了内部对流换热.在合理的冷气分配下,双层壁冷却技术可获得较好的冷却效果.     

不同通风方式对高温隧道掌子面温降效果研究

高温现象是长大隧道开挖过程中常见的一种自然灾害,常用的解决手段是通风降温。以某高温隧道为例,结合Fluent数值分析,从理论层面探究了侧壁压入式通风、混合式通风和拱顶压入式通风3种常用通风方式解决这类灾害的优劣,并从微观层面分析了隧道内射流气流的运动规律,探讨了较为适宜的温控方式。研究结果表明：高温隧道采用侧壁压入式通风温控方式的降温效果不佳;采用混合式通风温控方式的降温效果最差,且影响风机使用寿命,存在安全隐患;采用拱顶压入式通风温控方式在应对高温隧道时表现出高效的降温效果。     

定向渗流诱导的非对称冻结帷幕稳态温度场解析解

受水流对流传热以及冻结管热传导叠加影响,渗流场作用下人工冻结帷幕的形状具有明显的非对称性。为解决冻结帷幕形状不规则给冻结温度场计算带来的困难,以直线排布的三管冻结温度场为研究对象,采用分段等效的方法,对该类冻结帷幕的形状进行简化,基于稳态温度场的求解理论,推导得出定向渗流作用下非对称冻结帷幕稳态温度场解析解以及冻结帷幕厚度、平均温度的计算公式。为了对公式的合理性进行验证,自主构建水热耦合物理模型试验系统,并开展不同流速条件下三管冻结温度场演化规律的模型试验。研究结果表明：关键轴线上冻结温度的计算值与试验结果的吻合程度较高,解析解的合理性得到模型试验的验证。冻结帷幕的交圈时间以及非对称系数随着流速的增加急剧增大。当地层中存在渗流场时,冻结温度场变化过程较为复杂,但冻结帷幕的平均温度整体仍然表现出随着冻结帷幕厚度的增加而降低的规律。本文得出的解析解能够实现对渗流场作用下人工冻结温度场较为准确的数学描述,将为大流速渗透地层人工冻结温度场的计算提供参考。     

Analysis of cooling effectiveness for heat flux based on reference enthalpy

In order to quickly and accurately compute the wall temperature distribution along the combustor axial line, a method to compute the temperature field of combustion chamber with active regeneratively cooling was presented. On the condition of nonstationary wall temperature, the one-dimensional cooling model based on reference enthalpy was established, and the distribution of the wall heat flux and the wall temperature along the combustor axial line were obtained at different mach numbers by using the heat transfer empirical equation. For the existing two types of cooling system structure, the cooling effectiveness of which was investigated through the presented method. And the satisfactory results obtained show the validity of the method.     

厚壁钢管热轧材冷却温度场的计算机模拟

通过对非稳态热传导过程的分析,依据传热学原理,建立了长厚壁钢管热轧后非稳态冷却温度场的数学模型,应用有限差分法得到长厚壁钢管节点温度的数值方程组.根据此方程组,用VC编制温度场模拟计算程序,实现计算机模拟,描绘了长厚壁钢管径向各节点冷却过程中的冷却曲线.     

等离子割炬喷嘴热-流耦合分析及优化设计

等离子割炬工作原理复杂,喷嘴在冷却水温度场和流场耦合作用下工作,实物实验难度较大,文章采用CFD软件针对两种割炬喷嘴进行数值模拟,分析在不同冷却水流速度下的温度云图和温度曲线图,确定喷嘴结构,给出建议冷却水流速度.     

Experimental study on heat transfer characteristics of blast furnace copper staves

Much attention has been paid to copper staves because they have excellent performance and longevity. The hot test of copper staves was carded out using all-scale stave experiment system and according to the results, the temperature distribution and heat charac-teristics were studied. The result shows that copper stave possesses outstanding heat transfer ability, a well-distributed temperature field and low temperature on the hot side. In addition, a model was established to calculate the cooling water channels‘ inner face temperature.The calculation results indicates that the highest temperature of the inner wall of the channels is 42℃, and at the same time, the cold side of the stave temperature is 42-43℃. That is to say, the temperature in the stave is quite uniform.