抽吸式自动对流换热及扰流柱对其影响

用稳态法进行了竖直平行平板间加扰流柱的抽吸式自然对流换热实验研究，全面考虑了包括辐射损失在内的各项修正，得到了精度不低于１０％的经验公式。实验发现，对于不加扰流柱的平行平板通道，当温差大于５０℃时，换热系数随间距的变化存在极值，小间距加扰流柱时，扰流柱对流动的阻滞起主要作用，换热系数低于无扰流柱时的值。     

抽吸式自然对流换热及扰流柱对其影响

用稳态法进行了竖直平行平板间加扰流柱的抽吸式自然对流换热实验研究,全面考虑了包括辐射损失在内的各项修正,得到了精度不低于10％的经验公式。实验发现,对于不加扰流柱的平行平板通道,当温差大于50℃时,换热系数随间距的变化存在极值;小间距加扰流柱时,扰流柱对流动的阻滞起主要作用,换热系数低于无扰流柱时的值。     

扰流柱对间断交叉肋流动换热特性的影响研究

为了探究扰流柱对间断交叉肋通道流动与换热特性的影响,针对不同扰流柱数量和排布位置建立了不同的交叉肋模型,并通过数值模拟的方法,计算了各模型的阻力系数比、强化换热系数以及综合热效率3个性能指标的变化情况。研究结果表明：随着扰流柱数量的增大,阻力系数比和强化换热系数逐渐增大,而综合热效率不断下降;在进口雷诺数为20 000时,14柱模型与32柱模型相比,阻力系数比升高了15.4%,强化换热系数升高了32%,综合热效率提高了2.6%;将相同数量的扰流柱排布在通道内的不同位置对综合热效率的影响并不明显。     

具有浇注缺陷的扰流柱流动与换热特性的对比分析

采用数值模拟方法对两种具有浇注缺陷的扰流柱通道的换热和流动阻力特性进行了模拟,重点研究了断裂结构和束腰结构扰流柱的影响,并与完整扰流柱通道进行了比较。结果表明所研究的扰流柱通道与完整扰流柱通道相比,其换热效果和压力损失系数相差不大。具有断裂结构和束腰结构的扰流柱减轻了叶片的重量,降低加工精度,对通道的流动和换热特性的影响不大,甚至具有一定的强化传热作用。     

截面形状对旋转扰流柱通道流动换热特性的影响

为合理设计航空发动机涡轮动叶尾缘冷却结构,采用ANSYS FLUENT软件模拟了四种扰流柱截面形状在旋转状态下的流动换热特性。对比分析了不同旋转数(Ro)和不同扰流柱截面形状时通道内部的三维流场分布、湍流动能分布、努塞尔数(Nu)分布以及阻力系数。其中扰流柱的截面形状包含圆形、菱形、矩形和椭圆形,Ro数包含0、0.2、0.4和0.6四种数值。模拟过程中通道入口雷诺数为7 000,壁面恒定热流为1 000 W/m²。结果表明,截面形状和旋转数对流动和换热状态有着显著影响,矩形扰流柱通道的换热系数和阻力系数最高;随着旋转数的增加,迎风面和背风面的换热系数差异逐渐增大;在旋转作用下,扰流柱尾缘区域出现了纵向二次流,该二次流显著破坏了壁面附近的边界层,有利于背风面换热增强。     

旋转对非圆形扰流柱排换热影响的数值模拟

对有非圆形叉排扰流柱排的旋转矩形通道的换热旋转效应进行了数值模拟。扰流柱排的几何参数为/=4,/=1.33,/=2.7。来流雷诺数=20000下,旋转数o=0～0.3时对三种不同形状(方形、钻石形和液滴形)的扰流柱旋转矩形通道的换热研究。结果表明:迎风面与背风面的平均数都随着o的增加而增大;钻石形扰流柱排通道的换热最强,其次为方形、液滴形;此外,研究发现随着旋转的增强,矩形通道端壁各段的换热变化呈现出不同的规律,进口区端壁的换热会增强,而扰流柱排区以及尾缘区的换热则先减后增。     

分离结构扰流柱的叶片通道流动与换热数值研究

应用-两方程模型对分离结构扰流柱的叶片内冷通道的换热与流动进行了三维数值模拟研究,扰流柱的布置按简单叉排方式。计算结果表明:在本文的参数范围内,与完整扰流柱相比,分离结构扰流柱的换热效果略有增强,而阻力系数随之增大,分离位置居中的扰流柱通道的换热效果最好。随着开缝厚度的增加,通道表面换热效果和流动阻力系数均先略有增大而后逐渐减小。     

旋转对梯形扰流柱通道流动及换热的影响

采用数值模拟的方法,对在旋转情况下的有弦向出流的梯形扰流柱通道内的三维流场进行了模拟研究。重点研究了在固定出流比的情况下,不同转速对扰流柱通道内的流动情况及端壁平均换热系数的影响。计算结果表明：R_o不为0时,通道内的流场与静止时相比有较大变化,在扰流柱区域内的扰动强度明显增大,流动更加紊乱,在扰流柱区域和无柱区域内均有涡旋现象发生;当Re数一定时,通道的压降和端壁的平均换热系数随着旋转数R_o的增大而增加;旋转对扰流柱通道的压降和端壁换热系数有明显影响,旋转对扰流柱通道流动及换热的影响随通道数Re数的增大而增强。     

大型太阳能集热器对流换热的实验研究方法

本文提出应用低温风洞进行大型太阳能集热器对流换热实验研究，讨论了现有太阳能集热器对流传热公式缺点及常规实验手段模拟大型太阳能集热器对流换热的困难，研究了Ｒｅ数、Ｇｒ数随温度变化关系，指出低温风洞可有效应用于大型太阳能集热器实验模拟，最后分析了低温风洞用于对流传热研究的特点，讨论了低温风洞典型流程，并对建造和运行低温传热风洞的一些主要问题浅谈了初步看法。     

陶瓷太阳能板换热CFD初步研究

陶瓷太阳能板是一种新型太阳能集热设备,具有耐腐蚀、抗老化、使用寿命长等特点。在应用中,太阳能板的换热特性影响集热系统的运行实效。本文通过CFD研究陶瓷太阳能板的换热特性,分析影响其性能和系统组合配置的因素,为陶瓷太阳能板的应用提供借鉴,提出进一步研究和改进技术的地方。     

扰流柱构型对层板冷却特性的研究

在扰流柱体积一定时,通过数值模拟研究了扰流柱构型对多孔层板冷却性能的影响.计算结果表明:扰流柱构型的改变对射流冲击和气膜冷却的影响较为微弱,对环腔内部的对流换热影响较大,故对层板结构的综合冷却效率有一定的影响.在文中研究的六种扰流柱构型的层板结构中,圆形扰流柱构型外表面相对较为顺滑,能够较好地匹配冲击射流形成的壁面射流...     

交叉波形吸热板—波形底板空气集热器的盖板与波形吸热板间换热？…

对交叉波形吸热板－波形底板空气集热器的盖板与波形吸热板间滞止空气层内的自然对流换热建立物理模型，利用数值方法在进行数值模拟，并对计算结果进行分析优化，揭示了平均板温差，波纹板的高度特征比，几何特征比，集热器倾角等参数对换热的影响。     

涡轮叶片尾缘扰流柱对换热效果的影响

对一个有交叉排列圆形扰流柱的涡轮叶片尾缘冷却方案进行了数值研究.应用CFX计算程序对冷却方案进行了气热耦合计算,并对温度场、流场及换热系数的变化进行了详细的分析.结果表明,扰流柱对增强换热效果明显.     

太阳能集热器性能的模拟

以太阳能直接蒸汽直接发电系统的槽式太阳能集热器为研究对象,在建立其热力学模型的基础上,对集热器的传热与流动性能进行了系统的模拟研究。模拟结果表明:提高工作流体的初始温度,集热器效率反而降低;增加流量可以提高集热器效率;太阳辐射强度越大集热器的效率越大,并且影响较大。     

V形肋片型太阳能空气集热器换热特性的研究

本文运用数值模拟的方法,对带有多重V形肋片的平板型太阳能空气集热器的换热与流动特性进行了研究。在雷诺数5 000~20 000范围内,采用RNG k-ε湍流模型,研究了相对肋宽比(W/w)对集热器换热特性的影响规律,并对集热器内部流场进行了分析。研究结果表明,V形肋片增强了空气的对流换热。这是由于流体掠过肋片后,产生旋涡和回流,加强了流体扰动,从而使换热增强。相对其它肋宽比而言,W/w=6时,集热器具有较好的换热效果,努塞尔数为光滑壁面的2.54倍,但肋片的存在导致摩擦损失增加,换热性能因数最大为1.55。     

内插式太阳能真空管空气集热器性能分析

建立了内插管式真空管空气集热器管内空气流动与换热的三维瞬态模型,该模型能够反映真空管吸热层表面辐射热流随时间和各微元位置不同而变化的特点。对不同工况下集热器的主要性能参数及内插管与真空管吸热体表面的温度分布进行预测。同时对横双排内插管式真空管空气集热器进行实验研究,理论和实验相结合,分析了不同工况下集热器的集热温度、瞬时集热效率、热损系数等性能参数,该集热器春夏季在30～80℃的集热温度范围内,集热效率在50%～70%之间,热损系数集中在2～6W/(m~2·K)的范围内。     

全玻璃真空管空气集热器管内流动与换热的数值模拟

目前,对于太阳能集热器的数值模拟大多是基于一维、非稳态的简化模型之上。该文采用三维数学及物理模型对插管提热系统的流动与换热情况进行了数值模拟。并对模拟结果进行了实验验证。     

涡轮叶片尾缘端部冲击流动与换热特性研究

针对涡轮叶片尾缘吸力面热应力集中,容易造成叶片尾部烧毁的现象,提出端部冲击扰流柱结构,采用Realizable k-ε湍流模型和增强壁面函数分析涡轮叶片尾缘内部流场和吸力面换热特性,研究不同冲击孔与扰流柱排列方式的影响,揭示端部冲击扰流柱结构的流场与换热机理。研究表明,端部冲击扰流柱结构对于改善吸力面的换热效果要优于中间冲击扰流柱结构,对端壁的换热有显著提高;各表面平均换热系数均随着压比的增大而增大,顺排结构时,冲击孔换热最强,扰流柱换热次之;叉排结构时,冲击孔换热最强,隔板迎风换热次之;近距离冲击,顺排的综合效果优于其它几种结构,而远距离冲击,叉排的综合效果最好,其吸力面温度分布较均匀。     

具有盘腔扰流柱群的双辐板涡轮盘对流换热特性分析

提出一种具有盘腔扰流柱群的双辐板涡轮盘,利用靠近盘腔出口处叉排扰流柱群的强化对流换热,进一步提高了双辐板涡轮盘的换热效果。对壁面层网格进行细化,采用SST k-ω湍流模型,分别建立具有光滑盘腔、盘腔扰流柱群的双辐板涡轮盘对流换热模型,分析了扰流柱群对盘腔对流换热的影响。对比分析表明:扰流柱群明显增加了盘腔的局部对流换热,辐板上的低温区域明显增加,涡轮盘的最高温度相应降低,最高温度降低4 K;随着雷诺数的增加,扰流柱群局部对流换热系数相应增加,盘腔内壁的面积平均换热系数提高了20%,增强了双辐板涡轮盘的降温效果。