电子元件散热的数值模拟

运用CFD软件对电子元件的二维散热问题进行了数值模拟,模拟了以空气为冷却流体的电子元件散热空间的温度场和速度场。并得到了电子元件的最高温度随空气速度的变化曲线图和进出口压力损失随空气速度的变化曲线图。     

一种基于太阳能热浮力的新型观瞄平台载体热数值分析

提出了一种基于太阳能热浮力的新型战场信息观瞄平台,根据辐射传热理论建立了太阳能热气球的热力学模型,使用FLUENT对太阳能气球的热特性进行了数值计算,获得了气球的蒙皮、内部空气的温度场,着重分析了在太阳辐射下达到平衡状态时热气球直径对蒙皮表面及其内部空气温度分布的影响。结果表明,当气球在太阳辐射下达到平衡状态时,气球蒙皮最高温度为348 K,内部空气的平衡温度为334 K,蒙皮最大温差为25K左右,气球蒙皮温度分布沿竖直方向梯度较大。     

数值模拟优化汽车尾气检测环境仓设计

对空调系统两种送风温度下汽车尾气检测环境仓内的速度场和温度场进行了数值模拟与分析,得出在两种情况下仓内环境均能满足尾气检测要求。并对两种送风参数下空调系统进行节能分析,得出一种节能的设计方案,从而优化环境仓的设计。     

新型地板送风换热器的结构优化模拟

介绍一种新型地板送风换热器,该换热器可消除地板送风系统外区空气负荷对内区热环境稳定性的影响,换热装置散发出的热量及冷量形成一道空气幕从而阻止室外空气的渗入。利用Fluent15.0模拟分析地板送风外区换热器在供热工况下不同的翅片间距、横向管间距、风扇入口风速对其平均表面换热系数的影响。     

堆码间隔对充气保温果蔬冷库热湿环境影响的数值模拟研究

温度场和湿度场是影响果蔬贮藏和运输品质的两个重要因素。以充气保温果蔬冷库为研究对象,采用香蕉为试验物料,结合SIMPLE算法和有孔模型,运用ANSYS FLUENT分析方法,探讨了三种堆码间隔对果蔬和冷库的温度场及相对湿度场的影响。结果表明:在果蔬间隙为0.50 m的第三种堆码间隔方式下,果蔬的温度场最均匀,在水平方向和竖直方向上均无热力分层现象且相对湿度在92.2%～93.2%;果蔬间隙为0.25 m的第二种堆码间隔方式次之,果蔬的温度场在竖直方向上存在明显的热力分层现象且相对湿度在90.0%～92.0%;无间隙的第一种堆码间隔方式最差,果蔬的温度场在水平方向上存在明显的热力分层现象且相对湿度在87.0%～91.0%,故果蔬在实际堆码方式中应按间隔为0.50 m的第三种堆码间隔方式贮存。     

直接空冷单元内加装一种导流装置的数值模拟

针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及几何尺寸进行优化.结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,降低了管束平均表面温度,起到了明显作用,提高了管束的换热效率,为空冷单元的进一步优化设计提供一定理论参考.     

一种新型配气机构的数值模拟

本以一汽ＣＡ４８８发动机配气机构为研究对象，对配气机构建立了一种新型的多动量动力学模型。在此模型中，考虑了气门间隙液压调节器等因素，从而获得了与实测数据基本吻合的动力学数值计算结果。     

层燃垃圾焚烧炉炉内燃烧工况的热态数值模拟

燃烧过程的数值模拟以计算机为桥梁,把燃烧理论、实验和燃烧设备三者有机地结合起来,对燃烧学的发展具有重要的科学价值和实际意义,目前已成为实验技术的有益补充。对垃圾焚烧炉的热态数值模拟主要包括对炉内的温度场的分布进行了数值模拟。根据垃圾焚烧炉膛的温度场分布可以判断燃烧工况的优劣,从而考核炉拱的性能。因此,对垃圾焚烧炉进行热态数值模拟具有极其重要的意义。对8个热态工况下的炉内温度场进行了数值模拟,其结果与热态试验定性一致,从而证实了热态数值模拟的可信性,对实际工程设计有一定的参考价值。     

新型横纹螺旋盘管强化传热的数值模拟

为了增强螺旋盘管的传热性能,对现有的普通螺旋盘管进行优化设计,提出一种管壁向内凸起形成环肋的异型管,称为横纹螺旋盘管。通过数值模拟方法对横纹螺旋盘管和普通盘管内部流动和传热过程进行模拟。应用场协同原理对其速度场和温度场的协同作用进行分析。实验数据与仿真结果的误差在5%以内,验证了数值模拟方法的正确性。在不同Re(雷诺数)条件下,计算两种盘管的Nu(努塞尔数),进而与Gnielinski(格尼林斯基)修正公式计算结果进行比较,误差在10%以内。结果表明:环肋结构通过工质旋转流动破坏边界层厚度,改善了管内速度场与温度场的协同程度,从而实现了强化传热。在较高的Re范围内,横纹螺旋盘管的Nu为普通盘管的1.29~1.43倍。因此,横纹螺旋盘管具有更好的传热性能,为异型螺旋盘管的研究及工程应用提供一定的理论依据。     

基于ANSYS的锻件感应加热温度场的数值模拟研究

针对感应加热过程中工件温度难以测量的问题,应用电磁学和传热学基本理论,建立了锻铸坯料电磁场和温度场分布的数学模型,运用ANSYS软件对感应加热过程温度分布进行变参数研究,为揭示铸坯感应加热过程的规律、优化工艺参数提供理论依据。     

330MW对冲燃烧锅炉燃烧和污染物排放的数值模拟

分别对330MW对冲锅炉在额定负荷、55％额定负荷工况下的流场、温度场、煤粉颗粒场和NOx场进行了模拟研究,模拟结果与实际运行经验吻合较好。通过研究得出了一些有参考价值的数据,对大型对冲燃烧锅炉的设计优化和安全运行具有较为重要的参考价值。     

基于Airpak的船舶空调舱室热环境数值模拟

选择某船舶夏季空调舱室为研究对象,为了探究舱室中的船员是否处于热舒适良好的环境中,运用Airpak软件对船舶空调舱室进行模拟,并对船舶空调舱室中X=3 m、Y=1.2 m两个截面进行重点研究,对其中影响两位船员热舒适度的因素如室内空气温度、压力、速度、PMV-PPD以及空气龄进行重点分析。研究表明,船员所处环境热舒适性良好,符合设计要求和规范,模拟结果能够为类似的船舶空调舱室设计和改良提供参考。     

中速磨煤机构件对气相场影响的数值模拟

中速磨煤机内部气相场研究对于燃煤电厂节能减排降碳具有重要意义。然而,中速磨煤机内部构件复杂且存在旋转部件,已有研究往往对磨煤机结构及运行进行简化处理,这势必影响气相场模拟的准确性。采用Realizable k-ε湍流模型,对7种不同结构及运行工况下磨煤机内部气相场开展数值模拟,进行网格无关性验证,并评价磨辊、磨碗与风环、分离器的简化处理对气相场数值模拟结果的影响。结果表明,忽略磨辊对研磨区气相场影响明显,而磨辊转速由28.62r·min^-1变化为57.24 r·min^-1时,典型截面气相速度和磨煤机压力损失几乎不变;忽略磨碗与风环的转动,风环上方平均风速将被低估14.97%,磨煤机压力损失将被低估5.02%;忽略分离器部分对研磨区气相场影响很小,而对研磨区上方内锥体区域气相场影响显著,并使得典型截面气相速度误差高达4.80 m·s^-1。研究结果可为磨煤机内部流场准确、高效的数值模拟提供方法指导。     

一种离心力修正的湍流模型及其在数值模拟中的应用

通过分析强旋流场中离心力的作用，提出了考虑湍流脉动中离心力作功的湍流模型(k-ε-cf模型)。模型的特征参数根据大涡参数和小涡参数的几何平均得到，其中旋涡的频率与热线测量实验结果一致。运用k-ε-cf模型对一同轴旋转分层流燃烧器空气动力场进行了数值模拟，计算结果与实验数据吻合良好，比标准k-ε模型结果有较大改进。图4参4     

综合管廊断面和风速对排烟影响的数值模拟研究

应用火灾模拟软件PyroSim,对综合管廊电缆舱火灾进行数值模拟,讨论不同断面高宽比和风速对排烟效果的影响。分析得到:排烟过程中,下部区域排烟效率高于上部区域;同一断面下,风速越小排烟效率越低;高宽比对于排烟效率影响较大,风速相同时,高宽比越大,下部排烟效率越高,而上部排烟效率越低,高宽比越小,其整体排烟效率越高。     

一种新型溢流坝面结构的消能效果数值模拟研究

针对高坝水头高、下泄水流能量大而传统坝体消能效果较差、工程下游河道冲刷严重的问题,设计研发了一种包含分道挑流结构的新型溢流坝面,采用Flow-3D软件对其挑流消能效果进行水动力数值模拟,并与传统溢流坝面结构消能效果进行对比分析.结果表明,新型溢流坝面结构通过改变下泄水流流态分布,能有效降低水流流速,减小对下游河道的冲刷...     

一种新型低氮燃气燃烧器的数值模拟研究与试验验证

随着我国氮氧化物排放标准的不断收紧,燃气锅炉氮氧化物排放质量浓度被限制在50 mg/m³以下,这对工业燃气燃烧器提出了很大的挑战。分析了燃烧过程中NO的生成机理及影响因素,总结了常用的低氮燃烧技术,介绍了我国燃气燃烧器发展历程。针对国产低氮燃烧器研发的迫切需求,提出了新型低氮燃烧器设计方案,通过一级燃气管、二级燃气管、烟气再循环(FGR)烟罩、旋流器等部分的结构设计,充分利用分级燃烧与烟气再循环方法,达到了控制氮氧化物排放的目的。同时利用数值计算软件开展了相关模拟计算,计算结果显示新型低氮燃烧器具有优良的性能参数。利用燃烧器样机开展了热态试验,试验结果表明其具有良好排放特性及负荷调节性能。提出的方案为国产新型低氮燃烧器的开发提供了新思路。     

上送下回通风方式稀释室内污染物的数值模拟研究

以CO2为室内示踪气体污染物,通过数值模拟,得出室内气体污染物浓度随通风时间的变化规律;经比较发现,上送下回的通风方式优于下送上回的通风方式;数值模拟结果和实验数据表明,标准的κ-ε模型和组分输运模型能较好地模拟室内上送下回的通风方式稀释室内污染物的过程。     

15t圆形不换向蓄热式重油熔铝炉的数值模拟

针对目前应用较为广泛的以重油为燃料的15t圆形熔铝炉为研究对象,利用CFD软件,采用标准k-ε湍流模型、化学组分输运和反应模型中的涡耗散模型对熔铝炉炉内传热、流动以及燃烧进行了三维稳态流动的模拟研究。通过数值模拟得到了炉内气体温度场、速度场的分布情况,为重油不换向蓄热式熔铝炉的设计与研究提供了理论基础,并通过实际工程项目的节能效果验证了数值模拟的正确性。