池式核沸腾中滑移汽泡的薄层蒸发传热模型

通过对池式核沸腾下加热壁面上滑移汽泡引起的薄层蒸发传热的分析,在若干假定基础上,建立了滑移汽泡薄层蒸发传热模型,并在该传热模型的基础上,结合管束沸腾传热机理的实验研究结果,给出了管束沸腾传热的薄层蒸发传热增强贡献的分析表达式,验证结果表明,采用建立模型计算所得单管池沸腾传热系数与实验结果的平均相对误差为±６．１％。     

多效蒸发的无模型自适应控制研究

将基于紧格式线性化的非线性系统无模型自适应控制方法应用在多效蒸发控制中。控制器的设计是直接基于称为伪偏导数的向量,伪偏导数是根据多效蒸发系统的人工神经网络模型的输入输出信息在线导出的。并利用MATLAB仿真实验证明了该方法的有效性和稳定性,其性能优于传统PID控制。     

焦炉炭化室结焦传热过程的数学模型及其数值解

本文阐述的数学模型用于研究炭化室中煤料通过炉墙的热传导。模型中煤/焦的热物理参数取自参考文献,模型用有限差分法通过电子计算机进行数值解,提供了计算机的程序框图。该数学模型可用以探讨装炉煤性质、燃烧室温度、炭化室和炉墙尺寸等变化时焦炉的操作和设计。     

切应力作用下的层流饱和蒸发降膜流动和传热模型

处于切应力作用下的层流饱和蒸发降膜流动,具有广泛的工业应用价值和潜在的应用前景。基于力平衡和能量守恒原理,建立了在同向或反向切应力作用下层流饱和蒸发液膜传热特性的物理模型,推导出无量纲液膜厚度和表面传热系数与流动长度、界面切应力、界面对流换热强度、雷诺数间的非线性关系式,为从理论上揭示层流饱和蒸发液膜的传热机理提供了一种可供分析的数学模型。     

蒸发冷却环境下电机定子绝缘与传热的试验研究

蒸发冷却,在定子绝缘方面优越于其它冷却方式之处在于,它在冷却定子的同时自然形成一个气、液、固三相的绝缘体系。为电机定子的运行提供了安全、可靠、高效的绝缘、传热的整体大环境．本文以一台高功率密度、高速整流异步发电机的定子为研究对象。对浸泡式蒸发冷却中的气、液、固三相绝缘体系的电场、热场分布等问题进行了系统的试验分析．根据制造企业的工艺允许条件。提供三种适合于蒸发冷却电机定子的新型绝缘结构,基于试验结果,对这些结构给予了可行性分析。得出了有价值的试验研究结论．     

立管式蒸发式冷凝器传热特性的研究

蒸发冷却被应用于工业过程和空调系统中以降低不同流体的温度,其工作过程涉及空气和水的两相流、两相流的传热传质及传热和传质间的耦合.作者主要研究了立管式蒸发式冷凝器的传热特性,建立了一个一维、稳态的性能计算模型.实验结果表明,气-液界面的热阻是立管式蒸发式冷凝器热传递过程中的主要热阻,弹簧插入物有助于提高其传热性能.所得的结论为该种设备的设计提供了更多的参考信息.     

非线性电容Pspice模型的建立

提出了一种基于ＭｉｃｒｏＳｉｍ公司的通用电子电路仿真软件Ｐｓｐｉｃｅ上的新颖的非线性器件的仿真方法,并以非线性电容为例具体加以实现,该模型是一个通用子电路模型,并且可以应用于任何电路仿真及电力半导体器件建模中,由于在该模型的建立中采取了非线性函数的曲线拟合方法,使得原先在Ｐｓｐｉｃｅ中无法实现的非线性器件可以通过易于实现的受控源来模拟拟合多项式函数,本文以ＩＲ公司的功率电子器件ＩＧＢＴ手册所给出的     

水分蒸发位置分布对风流温度、湿度的影响

建立了描述水分在巷道壁面以及在风流中蒸发情况下围岩温度场分布、壁面与风流热湿交换、风流温度与湿度变化的数学方程.研究了在水分蒸发总量一定时,水分在巷道中集中蒸发、分散蒸发、全长均匀蒸发等不同情况下风流温度与湿度随通风时间的变化规律,以及随巷道距离的分布规律.结果表明,风流温度随通风时间增长而降低,风流相对湿度随通风时间增长而升高;水分蒸发位置分布不同对风流温度、湿度变化及分布规律影响很大;水分均匀蒸发于整个巷道与集中蒸发于某段巷道相比,风流温度更低,风流相对湿度更高.     

基于蛙跳格式的弱非线性水波数值模型

为了较好地模拟非线性波浪传播变形,采用Beji和Nadaoka(1996)的弱非线性Boussinesq水波方程,在非交错网格下建立数值模型.数值计算中,模型中时间导数项采用蛙跳格式,空间一次导数项采用采用5点4阶精度格式,其他导数项采用2阶精度格式.利用模型计算了潜堤、椭圆型浅滩和凹型浅滩三个地形上的波浪传播变形,再现了波浪传播中的变浅、折射、绕射以及反射等现象.潜堤算例比较了测量点处的波面时间历程,椭圆型浅滩算例比较了均方波高值,凹型浅滩算例比较了沿中心线的各次谐波值,模拟结果与相应的实验值的比较可见吻合程度较好.这说明蛙跳格式可以用于数值求解弱非线性的Boussinesq水波方程,其数值模拟效果合理,可用于波浪场的实际模拟.     

液滴撞击圆柱外表面蒸发换热的数值模拟

为进一步研究液滴撞击加热壁面过程中的破裂现象及不同参数对液滴蒸发换热的影响,采用CLSVOF方法和相变模型对液滴撞击加热圆柱外表面进行三维数值模拟.模拟过程中考虑了壁面温度、接触角以及撞击速度对液滴蒸发换热的影响.结果表明:液滴产生破裂的位置与液滴撞击壁面时的速度有关,当撞击速度较小时,破裂产生于液滴中心处;当撞击速度较大时,破裂处位于中间和边缘两部分液体之间.液滴撞击壁面后,在三相接触线和液滴破裂处附近产生了蒸汽旋涡,强化了液滴与壁面间的换热,增加了液滴侧的壁面热流密度.短时间内壁面温度对液滴蒸发量的影响较小,但撞击速度与接触角对其蒸发量的影响较大,且接触角越小,撞击速度越大,壁面平均热流密度越大,液滴蒸发量越大,有利于液滴与壁面间的换热.     

喷淋方向对喷淋室内气-水热质交换的影响研究

为提高喷淋室的传热传质效率,采用数值模拟方法,开展上喷式、下喷式两种立式喷淋室内水滴运动规律,及气-水热湿传递效果的对比研究。研究发现:在初参数完全相同的情况下,上喷式喷淋室中水滴的停留时间比下喷式多停留4.7 s,上喷式喷淋室中水滴从温排风中吸收的热量较下喷式高3 K,说明向上喷淋比向下喷淋的传热传质效率更高。     

区域法在大型电站锅炉炉膛传热数值计算中的应用

本文在炉内流场和两相流的计算机辅助数值试验（ＣＡＴ）基础上，采用改进的区域法，自行开发研制成功大型三维炉膛传热计算程序，并针对某电厂６００ＭＷ机组进行炉内传热计算，求解出炉内温度场、水冷壁温度场以及壁面吸收热流量，所得结果和现场实测相符．这对于分析炉内可能存在的局部高温区和炉膛出口处的温度分布具有明显的指导意义，为在大型电站锅炉炉内实现完整的ＣＡＴ作准备．     

围护结构热湿耦合传递模型及简便求解方法

为了预测围护结构内的温度和湿度分布,以连续变量,相对湿度和温度为驱动势,考虑热传递与湿传递之间的耦合作用,建立了围护结构热湿耦合传递非稳态模型,并提出了基于多物理场耦合仿真模拟软件COMSOL的热湿耦合传递模型简便求解方法。通过对比新建模型模拟结果与HAMSTAD标准验证实例,验证了模型及求解方法的准确性。     

入射角对径向热管换热器性能影响的数值模拟

利用FLUENT软件对径向热管换热器壳程进行模拟计算,在入口烟气质量流量不变的基础上,在0°～65°范围内逐渐改变烟气入射角,分析换热量、压降和单位压降换热系数的变化规律。结果显示:随着烟气入射角的增大,入射角小于45°时,换热量偏差基本不变,压降偏差逐渐减小,而单位压降换热系数逐渐增大,并在约45°时达到最大,此时换热器整体性能最好;大于45°后,换热量偏差明显增大;压降偏差急剧增大,压力损失增加,而单位压降换热系数急剧减小,换热器性能恶化。将模拟结果与测试结果进行比较,误差在5%以内。     

Heat mass transfer model of fouling process of calcium carbonate on heat transfer surface

A new heat mass transfer model was developed to predict the fouling process of calcium carbonate on heat transfer surface. The model took into account not only the crystallization fouling but also the particle fouling which was formed on the heat transfer surface by the suspension particles of calcium carbonate in the supersaturated solution. Based on experimental results of the fouling process, the deposition and removal rates of the mixing fouling were expressed. Furthermore, the coupling effect of temperature with the fouling process was considered in the physics model. As a result the fouling resistance varying with time was obtained to describe the fouling process and the prediction was compared with experimental data under same conditions. The results showed that the present model could give a good prediction of fouling process, and the deviation was less than 15% of the experimental data in most cases. The new model is credible to predict the fouling process. Supported by the National Basic Research Program of China (“973”Project) (Grant No. G2000026304) and the Beijing Municipal Elitist Cultivation Project (Grant No. 20061D0501500186)     

传热管轴向导热影响的分析

通过数值计算方法对传热管轴向导热的影响进行了分析，得出了不考虑轴向导热时传热系数和冷凝侧换热系数的误差，以及传热管示同在考虑国导热影响时的差别，并得出了材质导热系数较小时忽略轴向导热影响所起误差增大的结论。为客观评价传热管的传热性能提供了一定依据。     

基于ANSYS CFX的反应炉燃烧传热数值模拟研究

运用Pro/e 5.0建立反应炉的参数化模型,利用CFD/CAE前处理器ICEM CFD对几何模型进行网格划分,最后在ANSYS CFX12.0中进行燃烧化学反应模拟.采用k-Epsilon模型来模拟湍流流动、涡耗散模型(EDM)模拟燃烧反应过程、离散传输模型模拟辐射传热等,计算得到:完全燃烧火焰形状为沿中心轴线方向传播且轮廓明显、炉内流动在两侧呈现较强的回流、中心形成射流;缺氧燃烧时,无明显火焰,但炉内温度场趋于均匀、流场与前者近似.这对炉内流动与反应过程的研究具有一定参考价值.     

Development of experimental study on coupled heat and moisture transfer in porous building envelope

A new facility was presented which can expediently and cheaply measure the transient moisture content profile in multi-layer porous building envelope. Then, a common multi-layer porous building envelope was provided, which was constructed by cement mortar-red brick-cement plaster. With this kind of building envelope installed in the south wall, a well-controlled air-conditioning room was set up in Changsha, which is one of typical zones of hot and humid climate in China. And experiments were carried out to investigate the temperature and moisture distribution in multi-layer building envelope in summer, both in sunny day and rainy day. The results show that, the temperature and humidity at the interface between the brick and cement mortar are seriously affected by the changes of outdoor temperature and humidity, and the relative humidity at this interface keeps more than 80% for a long-term, which can easily trigger the growth of mould. The temperature and humidity at the interface between the brick and cement plaster change a little, and they are affected by the changes of indoor temperature and humidity. The temperature and humidity at the interface of the wall whose interior surface is affixed with a foam plastic wallpaper are generally higher than those of the wall without wallpaper. The heat transfer and moisture transfer in the envelope are coupled strongly.     

大型调水工程中引水结构的水体热交换模型

若大型调水工程地处内陆深处，由于冬季气候恶劣，引水线路中的水体可能会结冰，这将带来严重的经济损失。为给是否采取保温措施提供决策依据，本文根据引水结构的具体类型及与外界的热交换方式，分别建立了地下结构的热交换模型、渡槽结构的热交换模型、水库及明渠结构的热交换模型、泵站结构的热交换模型。