流线形喷嘴时射流泵流场的数值模拟

为分析流线形喷嘴时射流泵的水力特性,采用紊流数值模拟方法,对流线形喷嘴时射流泵流场进行了三维计算。结果表明,随着流量比的增大,工作液流核区衰减得越慢,在喉管入口段工作液提升被吸液的区域有所减小;流量比越大喉管内紊动能最大值出现的位置会靠后且其数值会降低,两股液体混掺作用会变弱;喉管内压力随流量比的增大而逐渐降低且负压区范围有所扩大,最低负压发生在喉管壁处。同一流量比下,流线形喷嘴时射流泵的压力比略微高于圆锥形喷嘴时,但差别很小。流线形喷嘴时射流泵流场的计算成果,可为研究射流泵水力特性提供参考。     

阵列射流冲击冷却传热特性的数值研究

以涡轮叶片冷却技术为背景,采用带转捩的剪切应力输运(Transition SST)模型对阵列射流冲击冷却的传热特性进行数值模拟,分析了冲击Re、冲击间距、初始横向流和冲击孔排列方式的影响规律。结果表明:冲击间距对靶面平均Nu的影响存在最优值,在所计算的范围内,Zn/d=2时平均Nu最大;在冲击孔排列方式影响中,当冲击间距Zn/d≤2时,顺排孔冲击冷却传热效果优于错排,而当Zn/d≥3时,错排孔冷却传热效果优于顺排。     

直流电弧炉精炼期内熔池流场和温度场的数值模拟

数值模拟直流电弧炉精炼期内熔池部分的流体流动和电磁现象有重要的理论意义和实用价值.在对直流电弧炉内电弧等离子体进行数值模拟的基础上,使用一个二维时变磁流体力学模型来描述电弧炉精炼期内熔池部分电磁场、速度场和温度场的分布情况,同时,研究了炉底电极大小对炉内熔池部分流场的影响.仿真结果可为直流电弧炉的合理化设计和冶炼过程的优化提供参考依据.     

钢管再加热炉炉内温度场和流场分布数值模拟

以某公司钢管再加热炉为研究对象,运用Fluent数值仿真软件对钢管再加热炉内温度场和流场进行了数值模拟,获得该加热炉的温度场和流场的分布图。计算结果为优化炉型结构提供了参考依据。     

矩形管湍流冲击射流流动与传热的数值研究

采用SIMPLE算法和RNG k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程,对雷诺数为10000和冲击高度为4倍喷管水力直径的矩形管湍流冲击射流进行了数值模拟。结果发现在冲击面附近的射流横截面上,伴随着两个反向旋转涡对的出现,形成了主流速度的两个偏心峰值。分析认为双偏心速度峰值的形成是由冲击面产生的涡量向上游截面扩散而引起的。温度场和冲击面局部№数分布的研究结果表明：射流的传热特性受流动结构的控制,采用矩形管湍流射流可以获得较大的冲击区和较均匀的冷却效果。     

阵列射流冲击冷却换热系数的数值研究

采用数值模拟方法对冲击冷却的流动和传热过程进行了三维数值研究.特别研究了在冲击孔叉排方式下,相邻孔间距、冲击距离以及射流入口雷诺数对冲击表面冷却流动传热特性的影响规律.     

顶部浸没式气体射流初始冲击行为特征的数值模拟

采用数值模拟方法对冲击水浴式洗涤净化过程中顶部浸没气体射流冲击液体的气液流动过程进行了研究。着重揭示了在气体射流冲击液体初始阶段的冲击行为过程,获得了最大冲击深度等表征冲击流动的参数及其变化规律。数值模拟得到了与实验相同的结论。数值研究发现:冲击凹坑的发展变化经历了凹坑形成、凹坑长大、凹坑膨胀停滞和凹坑上浮运动4个阶段;气体射流动量的大小是影响最大冲击深度的重要因素之一;在气体射流动量一定的情况下,最大冲击深度随着喷口尺寸的增加而减小;管口浸没深度对气体射流最大冲击深度的影响不大。     

消声器内部流场及温度场的数值分析

对一典型结构消声器的内部流场及温度场进行了数值模拟研究，并就消声器内部气流速度、温度变化对消声性能的影响进行了分析。消声器设计应遵循以下原则：穿孔管小孔总的流通面积应大于排气管口的面积；应充分利用气流与声波流的逆向作用来提高消声效果；消声器入口段应尽量采用均匀过渡结构；出口直径不宜过小。     

横流对振荡射流冲击冷却特性影响的数值研究

为了分析横流条件下振荡射流冲击靶面的换热特性,采用数值计算方法研究了横向排列和纵向排列方式下振荡射流冲击靶面的冷却性能,并对纵向排列下的射流振荡器进行了排布角度修正.结果 表明:横流对冲击换热的作用主要受到两方面影响,即冲击点附近的马蹄涡和冲击点向后偏移程度;对于靶面上的冲击核心区,总体上纵向排列的高换热区域后移程度小...     

铝电解质预焙槽气体焙烧流场与温度场数值模拟

应用κ－ε双方程模型和离散辐射强度法对铝电解槽气体焙烧的流场及温度场进行数值模拟。模型避免了辐射传热的空间积分运算，使温度场的求解简单方便。数值模拟所得到的温度场和流场与工业试验结果吻合较好。本文研究为铝电解预焙槽气体焙烧这一新的焙烧启动方法提供了理论基础。     

阵列射流冲击冷却换热特性的数值研究

运用数值计算的方法对不同流动取向的多排孔冲击射流冷却特性进行了三维模拟,并对有初始横向流的多排孔冲击射流冷却特性进行了数值研究,揭示出射流雷诺数、流动方向、初始横向流对冲击冷却传热特性的影响规律。结果表明:研究范围内,射流雷诺数越大,冲击靶面换热效果越好;冲击腔室两端都设为出口时努赛尔数峰值所对应的射流驻点区向下游偏移最小且换热效果最好;当横流雷诺数与射流雷诺数之比大于0.5之后,有横流时的冲击射流冷却局部努赛尔数比无横流时有较为显著下降。     

不同喷口结构对冲击式速冻机换热特性影响的模拟研究

为研究不同喷口结构时速冻机内流动和换热特性、优化速冻机的气流组织和提高换热效率,以冲击式速冻机为研究对象,设计了5种不同形式的条缝喷口,分别对这5种喷口喷射气流流动和换热特性进行数值模拟,对比分析喷射区域的气流组织,研究了被冲击的板带表面的温度场分布和Nu变化。研究表明:孔板式喷口的流量较小,为167. 9 m~3/h,换热的均匀性较差;组合式渐缩喷口的气流组织最佳,喷口出口的流量最大,为226. 2 m~3/h,同时板带表面的平均Nu也最高,达到29. 6。     

The Impingement Heat Transfer Data of Inclined Jet in Cooling Applications: A Review

On the impingement heat transfer data, the experimental studies of air and liquid jets impingement to the flat surfaces were collected and critically reviewed. The oblique impingements of both single circular and planar slot jets were considered in particular. The review focused on the surface where the jet impingement cooling technique was utilized. The nozzle exit Reynolds numbers based on the hydraulic diameter varied in the range of 1,500–52,000. The oblique angles relative to the plane surf...     

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。     

Heat Transfer Characteristics of Cooling High Temperature Steel Plate by Single Round Jet Impingement

The heat transfer characteristics of a single round air jet impingement on a high temperature steel plate were examined experimentally using a single‐point temperature measurement method, incorporated with solving the inverse heat conduction problem. During the experiments, the temperature of the steel plate varied from 1073 K to 373 K, the Reynolds number was set to 27,000, the nozzle to plate spacing was set to 4. The results indicated that the radial distribution of the local Nusselt number is bell‐shaped at the initial stage of the transient cooling process. As the cooling process continues, the local Nusselt numbers decrease and a second peak occurs at r/D = 2. The area averaged Nusselt number are in accordance with the correlation proposed by Hofmann and Martin at first and then decrease significantly, but this trend is not obvious at r/D > 10.     

Numerical Simulation of Flow and Heat Transfer from Slot Jets Impinging on a Cylindrical Convex Surface

Flow and heat transfer characteristics of slot jets impingement to a cylindrical convex surface are numerically investigated.Suitable turbulence models have been determined through comparison with the experimental data.Flow structures are described and impingement heat transfer characteristics are discussed.The effects of Re,H/B and D/B on single-slot jets impingement heat transfer are analyzed and heat transfer characteristics of multiple-slot jets are investigated.The results show that:Gas flows along the...     

热镀锌锌锅中的流动与传热数值研究

在带钢连续热镀锌生产中,锌液在锌锅内的流动及温度分布情况对于镀层质量有着重要的意义。以某热镀锌锌锅为研究对象,通过实验获得的锌锅边界传热情况,推算得到锌锅计算的边界条件。使用CFX商业软件对锌锅内的流场及温度场进行模拟,并比较研究了带钢的宽度与运行速度对锌液流动的影响。结果表明,模拟与实验测量数据良好吻合,证明了计算方法的正确性。不同带宽的锌锅流场具有相似性,而带钢速度的不同将对锌锅流场产生较大的影响。带速的上升一方面使得锌锅温度的不均匀程度降低,另一方面则增加了底渣卷起而附着在带钢上的可能性。