建筑墙体热、湿及空气耦合传递

为了研究建筑墙体的热质耦合传递规律，该文考虑了太阳辐射的影响，建立了在第三类边界条件下建筑墙体非稳态热、湿及空气渗透耦合传递的物理及数学模型，开发了相应的数值模拟计算软件。给出了墙体热、湿及空气耦合传递时各部位模拟计算温度随时间的变化曲线及不同使用年限湿容量沿墙体厚度的分布规律，并将墙体的模拟计算结果与现场实测热流及温度进行了对比分析。     

余热制冷装置中氨吸收器热、质耦合数值研究

船用柴油机废热品位较高,基本满足吸收式制冷装置的需要。作为吸收式制冷装置中重要的部件,吸收器的合理设计直接决定了制冷系统的综合性能。在对水平管氨降膜吸收器中传质与传热的相互关系进行详细分析的基础上,建立了完全基于热、质耦合传递的二维模型。数值计算结果表明,在氨降膜吸收过程中,强烈的传质过程是实质,起着主导作用,而传热过程仪是传质过程的外在表现。     

物性参数对硅单晶Czochralski生长过程的影响

为了了解硅单晶C zochra lsk i(C z)法生长时物性参数对熔体流动和氧传输过程的影响,利用有限元法对炉内的传递过程进行了全局数值模拟,假定熔体和气相中的流动都为准稳态轴对称层流,熔体为不可压缩流体,C z炉外壁温度维持恒定。结果表明:熔体的导热系数及发射率对熔体流动、加热器功率、结晶界面形状、晶体内轴向温度梯度和氧浓度有重要影响,而熔体的密度、黏度系数及熔解热对硅单晶C z法生长过程影响较小。     

天然气吸附储存过程的数值模拟研究

针对天然气吸附储存罐,建立了快速绝热充气过程的二维传热传质模型,并进行了数值模拟计算.给出了充气过程中储罐内吸附床层的温度和吸附量的分布特征:随着吸附进行,储罐沿轴向从入口温度逐渐升高,储罐后部温度升幅最大,导致吸附床层后部的吸附量较低;与等温吸附相比,快速绝热充气的吸附效率只有65%.因此,要提高吸附量,就必须强化储罐内部吸附床层的热量传递过程,如加入热交换管、导热肋片等,以降低储罐吸附床层的温度.     

7MW工业炉内燃油喷雾燃烧过程的模拟研究

对7MW的圆柱形工业炉内燃油喷雾燃烧过程进行模拟研究.模拟采用商业CFD软件Fluent对熔炉中的传热传质及反应过程进行建模.研究结果表明,通过燃烧器参数(相对空燃比,料滴直径,燃料喷雾半角)可以优化燃油喷雾燃烧状态.这些参数通过影响火焰的形状和稳定性,火焰的形状和稳定性最终将影响工业炉的性能,特别是加热功率和气体种类...     

膜加湿器热质交换过程的理论分析

膜加湿器是保证质子交换膜燃料电池(PEMFC)正常高效运行的重要组成部分.以燃料电池的板式膜加湿器为研究对象,根据热质交换原理对膜加湿器的传热传质过程进行了理论计算,分析了空气质量流量、膜内加湿侧进口温度和膜内加湿侧进口湿度对传热传质过程的影响.在传热方面:当空气质量流量不同时,随着膜内加湿侧进口温度的变化,膜内的热流量变化趋势不一致;当膜内加湿侧进口相对湿度为95%时,随着空气质量流量的变化,膜内热流量变化不大.在传质方面:当加湿侧进口相对湿度不变时,膜中水传输速率随着空气质量流量的增大而减小;当空气质量流量不变时,膜中水传输速率随着加湿侧进口相对湿度的增大而增大.     

涡轮谐振增压系统的研究

本文对谐振系统的不同结构参数进行了大量的计算分析,从而得出了谐振系统参数对谐振效果的影响规律。     

燃气涡轮篦齿叶顶流动传热特性的数值研究

以GE-E3型第一级叶栅为研究对象开展数值研究,基于高压涡轮常规凹槽叶顶提出新型叶顶结构。通过求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和标准k-ω湍流模型研究了篦齿结构和布局对叶顶流动传热特性的影响。数值预测的平叶顶的流场分布与实验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明:篦齿叶顶可以有效降低中弦处的叶顶泄漏损失,篦齿形状对泄漏强度影响较小。此外,篦齿叶顶显著降低叶顶平均传热系数和热负荷,相比常规凹槽叶顶,前缘斜篦齿叶顶的平均传热系数降低了22.39%。在研究的新型叶顶结构中,倒梯形篦齿叶顶(I-TIP)具有最低的叶顶平均传热系数,梯形篦齿叶顶(T-TIP)具有最低的叶顶热流量,前缘斜篦齿叶顶具有最佳的气热性能。在叶顶凹槽前缘布置篦齿结构可有效降低叶顶换热系数。     

热质渗透壁面饱和多孔介质通道流动与热质传递的数值模拟

利用数值模拟方法研究了多孔介质中存在温度梯度、浓度梯度并具有热质渗透壁面时的受迫对流对传热传质的影响。采用有限容积法在同位网格上离散控制多孔介质内流体流动与热质传递方程守恒方程(即N-S)，对流项采用二阶精度的QUICK格式，扩散项采用中心差分格式。利用SIMPLE算法求解压力和速度耦合问题。利用所发展的程序研究了在不同孔隙率，不同的温度、浓度边界条件下，流场、温度场和浓度场以及Nu和Sh的变化规律。     

涡轮端壁流动传热与冷却性能研究进展

随着进口燃气温度的不断增大和燃烧室出口温度的均匀化,燃气涡轮端壁承受极高的热负荷。涡轮端壁处的复杂流动结构使端壁部分区域冷却困难,容易造成端壁烧蚀从而降低涡轮气动性能且威胁涡轮的安全运行。为了提高涡轮的冷却和气动性能,需要深入分析端壁附近的流动结构和传热冷却特性。本文以端壁冷却为出发点,对燃气涡轮的气动传热和冷却技术的发展进行总结分析,结合实验和数值计算结果,对端壁流动传热和冷却相关的先进实验和数值研究结果进行分析讨论。在此基础上,对涡轮端壁的先进冷却技术和非轴对称端壁下冷却结构优化进行了展望。     

太阳能热水器传热传质和强化传热研究

在低温太阳能光热光伏联合应用试验台的基础上,结合GB/T 17049—2005,利用Gambit、Ansys Fluent和Tecplot软件,对全玻璃真空管太阳能热水器进行传热传质和强化传热分析。结果表明:所建立的二维数值计算模型,能准确反映同一条件下,全玻璃真空管太阳能热水器的变化趋势;在数值模拟基础上,确定了单面受热时的最佳安装角度为51°,加装反光板类似双面受热的最佳安装角度为38°;在粗略估算和细化分析的基础上,确定了不同真空管结构的最佳导流板长度及安装位置;通过实验和数值模拟,确定了58mm×1 800mm为优化的全玻璃真空管结构。     

薄层毛细多孔介质湿区干燥过程相变传热传质常压模型

对液相歼余饱和度Sir作了一个定义,把含湿毛细多孔介质干燥区域分为湿区和干区。建立了以液相饱和度S和温度T为参数的湿区干燥过程相变传热传质常压模型。采用全隐式有限差分方法以模型进行了数值计算。数值解表明,模型能很好地预测湿区干燥过程中的液相饱和度S和温度T的变化。     

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。     

HAT循环饱和器传热传质过程及相似分析

以HAT循环中饱和器为研究对象,讨论了实验研究的相似条件。在简化条件下建立了饱和器内部多相流的控制方程,并给出了相应的边界条件;对这些方程进行了无量纲化处理．根据微分方程的不变性原理,得到了饱和器实验研究中应遵循的相似准则,并对这些准则在实验中作用进行说明,指出了饱和器实验设计中应注意的主要问题。     

湿化器的传热传质机理和性能分析

从传热传质基本原理出发,建立了ＨＡＴ循环的重要部件－湿化器的数学模型,研究了湿化器的工作性能,并指出了目前某些处理方法的不合理之处。     

沿垂直壁面气-液降膜流动传质过程的数值研究

在考虑气-液两相间质量源项和能量源项的条件下,基于VOF算法,建立了水和空气沿竖直平板壁面两相降膜流动传热传质的CFD模型。利用该模型研究了水和空气两相间的传质特性,分析了液膜波动、进气进液速度以及温度对传质的影响,计算结果表明:一定程度的液膜波动、进气速度和进液速度的提高、气-液之间的温差的增加,都能强化气-液之间的传质过程。     

侧向进汽凝汽器汽相流动与传热的物理模型及数值模拟方法

根据侧向进汽凝汽器壳侧的蒸汽一凝结液两相流流动特点,利用现有实验数据建立了考虑液相重力及汽流方向对溢流影响的阻力系数与汽侧换热系数的关联式,并将其用于侧向进汽凝汽器汽相流动与传热的数值模拟方法与程序。采用所发展的程序预测了一台实验凝汽器的工作特性。计算结果与现有实验结果较一致,证实了所用物理模型与计算方法的适用性,同时也揭示了侧向进汽凝汽器流动与传热的一般特性。     

燃气透平第一级叶片燃气侧的流动与换热特性研究

对某重型燃气轮机透平第一级叶栅通道内无气膜冷却下的三维黏性流动与传热特性进行了数值模拟,对比了不同来流湍流度对叶片燃气侧流动与换热特性的影响,分析了静叶非定常尾迹对动叶换热特性的影响.结果表明:来流湍流度对静叶表面的换热特性有明显的影响,但对动叶表面换热特性的影响很小;静叶尾迹对动叶表面的换热特性影响较大.     

燃气轮机罩壳内的流动阻力和传热特性计算

为了建立具有异型结构和复杂流动过程的燃气轮机罩壳系统内部阻力和传热特性的工程计算模型,采用Fluent软件结合UDF函数对罩壳内三维流场和传热特性进行了数值模拟,并用燃机电厂实测数据进行了验证.采用数值模拟结果对异型结构通道的阻力工程计算公式和燃机本体保温层外的对流传热系数分别进行了修正.修正后的工程算法结果表明保温层...     

透平端部非定常流动及传热的数值研究

基于E~3透平第一级模型,通过将动叶放大对级进行约化,数值分析非定常下透平级内涡系结构的发展。静叶出口的涡系结构受下游动叶周向运动的影响,通道涡呈现抬升趋势。静叶出口总压损失比定常相对高1.22%。静叶出口的通道涡在下游动叶内传播,与动叶内的二次流涡系结构发生干涉,静叶出口的通道涡对动叶内的通道涡产生排挤作用。受非定常效应的影响,端壁上摩擦系数的分布呈周期性变化,其中吸力面前缘角区与分离线下游区域变化尤为突出。相比于定常计算的结果,非定常条件下端壁传热的平均水平提高,但是变动幅度降低。