地源热泵U型埋管土壤温度场数值模拟

结合相关文献给出原始地温计算式,针对垂直U型埋管换热器建立瞬态传热模型,采用控制容积法对方程进行离散,对换热器周围土壤温度场进行数值模拟.对模拟结果进行分析获得地下埋管换热器的传热特性与土壤温度变化规律,并通过实验数据验证模拟结果的正确性.     

水平管外沸腾强化换热的数值模拟与场协同分析

应用FLUENT软件对制冷剂R134a在光管和横纹槽管水平管外沸腾传热进行三维数值模拟,得到其饱和泡状沸腾过程中体积含气率的分布规律,并比较它们的换热系数。结果表明横纹槽管外侧能够很好地强化沸腾传热。此外,还通过改变边界条件分析质量流量、热流密度的变化对横纹槽管管外沸腾换热系数的影响。最后应用场协同理论,从局部换热角度分析其强化机制。研究表明,横纹槽管水平管外沸腾换热得到强化的原因是其凹槽前后的速度场与温度梯度场之间夹角较小,协同程度更好。     

用螺旋槽管强化溴化锂降膜式发生器传热传质的研究

热源温度较低时,在溴化锂吸收式制冷机或热泵中使用降膜式发生器可以改善传热传质的性能.如何用强化管对降膜式发生器的传热传质进行强化是本文所关注的.文中对螺旋槽管进行了实验,并对结果进行了分析,最后得出了结论.     

永磁铁氧体烧结过程温度场有限元分析

利用有限元分析法对永磁铁氧体材料烧结过程温度场进行了数值模拟研究,得出铁氧体磁瓦在烧结过程的不同传热方式下、不同烧结阶段的温度分布规律,得出了烧结过程对流传热为主的低温阶段与辐射传热为主的高温阶段的分界温度.同时对对流为主的低温阶段的模拟结果进行了实验验证,得出模拟结果与实验结果定性符合.模拟结果为磁瓦烧结工艺制度的制定提供理论依据.     

螺旋槽管直管和盘旋螺旋槽管的换热性能比较

螺旋槽管是一种优良的双面强化换热管,目前国内外的研究主要集中于单头螺旋槽管的研究。采用数值模拟的方法分别研究了六头螺旋槽管直管和盘旋螺旋槽管内的换热性能。基于简化了的截面形状采用UG和Gambit对上述两类管分别进行了物理造型,并以Fluent6.3为计算工具采用realizablek-ε湍流模型对两者分别进行了数值计算并对模拟结果进行了分析和比较。     

肋粗糙表面管强化传热数值分析

肋粗糙管是包装设备的一种重要管道,采用数值模拟方法对光滑圆管与肋粗糙管内的湍流传热进行计算,根据数值模拟的结果计算了传热滞流底层与湍流主区内的热阻,计算结果显示贴近壁面的薄滞流底层的热阻约占总热阻的一半,是影响传热的主要区域;肋粗糙管通过表面粗糙减小了热阻,促进了传热.该粗糙管在包装设备上将会得到广泛的应用.     

蒸发管内传热研究的新进展

本文阐述了近年来对制冷剂在蒸发管内蒸发时强化传热的研究工作进展.不仅列出了纯制冷剂(R22)在同螺旋槽管、交叉槽管和人字形槽管内,在不同质量流速下的表面传热系数,还列出了替代混合制冷剂R407C在强化蒸发管中的表面传热系数.文中还说明了各种强化蒸发管的传热机理.     

垂直地埋管夏季非连续运行传热相干性数值模拟与研究

通过分析地埋管换热器的传热特性,建立了地源热泵地埋管换热器数学物理模型,利用FLUENT软件对换热器的传热相干性进行了数值模拟,在此基础上,通过对地埋管换热器传热性能实测与夏季非连续运行工况的模拟结果比较,得到不同埋管间距周围的土壤温度沿径向的变化规律及地埋管传热相干性的影响规律。     

盘管式蓄冰槽盘管排列方式的传热特性

分析了顺排和叉排方式排列的盘管式蓄冰槽的传热过程,提出了相应的简化假设,并在此基础上建立了九管管束模型。通过对不同管径下不同排列方式的蓄冰槽内的传热特性的ANSYS模拟研究,得出管径对传热的蓄冰槽影响相对较小,盘管管顺排既可以简化布置方式,且顺排的传热特性更优于叉排,同时又满足温度场均匀的要求,因此采用顺排的布置方式比叉排更有利。     

压强对等离子体交叉场调制开关预电离工作过程的影响

依据直流辉光放电理论,考虑带电粒子的连续性方程、泊松方程以及在电磁交叉场条件下的麦克斯韦方程组,利用数值模拟方法研究了压强对等离子体交叉场调制开关(简称PCMS管)中电子温度、击穿电压、着火时间以及电子密度分布的影响.得出了小型PCMS管中压强设置的合理取值范围,所得模拟结果与实验测试结果一致.     

Forced convection of a temperature-sensitive ferrofluid in presence of magnetic field of electrical current-carrying wire: A two-phase approach

This research examines laminar forced convection of a temperature-sensitive magnetic nanofluid flowing within a horizontal tube through the two-phase mixture model. The ferrofluid flowing in the tube is exposed to the magnetic field generated by electrical current-carrying wire(s) along the tube, and the effect of such magnetic field is studied on heat and mass transfer phenomena. It is observed that due to the dependency of magnetization on temperature, the cold fluid flowing at the central regions of the tube is attracted more significantly towards the source of the magnetic field, which results in creation of secondary flow. Such mixing in the flow, subsequently, disturbs the thermal and hydrodynamic boundary layers, especially at the vicinity of the magnetic field source, leading to better heat transfer rate and also higher pressure drop. Furthermore, increasing the strength of the magnetic field leads to greater enhancement in heat transfer, while increasing the Reynolds number decreases the effectiveness of the magnetic field on the ferrofluid flow and heat transfer. Moreover, placing two wires above and under the tube can enhance the heat transfer even more significantly, such that the average convective heat transfer coefficient in this case is about 34.5% higher than that of the case without magnetic field.     

矩形翅片椭圆管束性能研究及场协同分析

利用CFD方法对空冷系统的基本换热元件矩形翅片椭圆管进行了数值模拟;与实验数据相比较,研究了其在不同迎面风速下的阻力特性与换热特性,拟合出了三排管对流换热系数和协同角随迎面风速的变化关系;并采用场协同原理分析讨论了温度梯度与速度矢量方向的夹角对矩形翅片椭圆管换热特性的影响;结果表明,随着夹角的增大,换热效率变低,以致换热量非线性增加。     

声流对单管道周围换热特性的影响

通过仿真与实验的方式,研究声波影响管道外部的流动和换热特性。在仿真中,对输入声压级相同时,不同频率的声流速度进行研究,结果表明频率对管壁处平均声压级的影响较小,但对管壁周围切向速度的影响较大。基于声波对流场分布的影响,在实验中研究不同声压级和频率对单根钢管换热的影响,结果表明声压级不变,频率越低,钢管换热效果越好;频率不变,声压级越大,钢管换热效果越好。仿真与实验结果表明：管道周围的换热效果与声流速度的大小成正比,而声流大小与频率和激励速度直接相关,激励速度越大,频率越低,钢管附近声流运动越剧烈,采用低频高声压级的声波能够加速钢管的换热过程,该研究为声波影响管道换热特性提供了理论依据。     

场协同原理在强化换热器传热中的应用与分析

以提高翅片管式换热器的换热性能为研究对象,根据场协同原理（在相同的速度和温度边界条件下,对流换热的性能取决于流体速度场与热流场协同的程度）,将换热器的基管由圆管改为椭圆管来提高换热器的换热性能。计算结果表明,其换热系数提高15％,阻力系数降低18％,对强化换热器的热力性能有一定的参考价值。     

平翅片传热与流动特性的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent研究翅片管换热器的换热和压降特性。使用流固耦合准确确定翅片及管内外侧的传热边界条件，并利用场协同理论进行分析。将计算出的结果与试验结果进行比较。结果表明，数值模拟与实验结果吻合较好，数值计算可为换热器的结构优化和产品的研究开发提供依据。     

采用微通道蒸发器的分离式热管充液率实验研究

采用微通道换热器作为分离式热管的蒸发器,在充液率为80%~150%之间进行了实验研究。实验测量了微通道蒸发器换热量、管壁温度分布及系统EER,分析了不同充液率下微通道蒸发器的工作状态,计算了蒸发器传热系数,实验结果表明:微通道蒸发器换热量随室内外温差的增大而增大,分离式热管最佳充液率为120%左右。此外,与翅片管蒸发器进行了实验对比,在换热量相当的条件下,微通道蒸发器重量减轻了45%,系统工质充注量降低了51.9%,系统EER提高了2.8%。     

波纹和百叶窗型表冷器空气侧换热性能的实验研究及分析方法

本文对方形组合式空调机组翅片管换热器空气侧的换热性能进行了实验研究和计算模型分析。将分布参数法（TTM）和创新的分排参数法(RDDM)拓展到方形组合式空调机组制热工况的实验数据处理中,分析翅片管换热器空气侧的换热性能,并与传统的ε-NTU法、集中参数法（LMTD）对比,4种方法计算的j因子和传热系数h偏差均在10%的范围内;基于分排参数模型,研究不同翅片形状、不同翅片间距、不同管径和不同翅片管排数下,传热因子j的变化情况。结果表明：j随Re增加逐渐减小,Re从3 000增至6 020,j下降了25.6%。相同Re下,开窗翅片比波纹翅片的j大,并随着Re的增加两者之间的最大偏差从26.3%缩小为8.3%。j随翅片间距和管径的增大而增大,随着管排数增加而降低,8排管时j急剧降低至约0.008。     

振动管外流动与传热实验研究及场协同分析

采用实验与数值模拟相结合的方法研究了振动管外的流动及传热特性,利用正交设计方法分析了振幅、频率等参数对换热性能的影响,得到了低频区内换热效果与振动参数间的拟合关联式,并基于场协同理论得到了管外近壁区的协同角余弦值随频率、振幅的变化规律。通过分析发现：振动强化传热的效果随着频率和振幅的升高而显著增强,共振工况下换热最强。对比不同管型的换热性能,沿椭圆管短轴方向振动的传热效果最好,圆管次之,长轴最差,证明管型也为影响振动工况下对流换热性能的重要参数。     

滴形管换热性能的实验研究

采用特殊形状和表面的管子是最为常用、有效的强化换热手段。本文基于滴形管换热器回收天然气锅炉排烟余热,提出了烟气侧的换热系数实验关联式。通过改变换热管间的排列间距,在不同烟气流量下,对圆管和滴形管的换热性能及影响因素进行了分析。与实验数据比较,验证了实验关联式可正确反映凝结换热的特性。结果表明:不同烟气量通过滴形换热管的压损小于圆管,约为圆管的0.33~0.38倍;烟气温度降大于圆管;冷却水通过滴形管的温升高于圆管;换热系数滴形管比圆管的提高约7%,表明滴形管的换热性能优于圆管。因此对于有凝结换热过程发生时,滴形换热管具有强化换热的作用。