基于科赫边界模型的流动换热数值分析

基于分形理论简述了科赫边界模型,采用数值模拟的方法分析了稳定流下科赫边界模型(i=1)温度场、速度场和压力场的分布特点,并与振荡流下科赫边界模型的流动换热情况做对比分析。表明:在不同入口速度的工况下,K1模型的流场呈现流道中间温度低、速度大、压力高,流道边缘温度高、速度小、压力低的现象,且振荡流具备强化换热能力。     

微注塑成型中对流换热系数对熔体充模流动的影响

在熔体流动理论的基础上,通过分析熔体的对流传热机理,并引入对流换热系数模型,对微注塑成型中对流换热系数对熔体充模流动进行了研究。在正方形截面分别为500μm、300μm和200μm的三种长方形微流道中,数值模拟了熔体充模流动,通过与已有实验数据相比较,验证了对流换热系数模型的合理性,并分析了不同的模具温度和熔体温度下,采用常数对流换热系数和对流换热系数模型得到的熔体温度分布及其随微流道特征尺度变化规律。     

套管管束式换热器换热特性试验研究

清华大学核能与新能源技术研究院对具有特殊结构的套管管束换热器(其传热单元由带螺旋肋片的外套管和带微波浪弯的内套管组成,通过自身结构实现传热管的支撑和定位)的换热特性进行了试验研究.试验结果表明,与一般流道的换热性能相比,不规则环形窄缝流道的换热系数不仅降低,而且随雷诺数的变化趋势也较平缓;外套管管间流道的换热系数降低,但变化趋势与普通流道相同.根据试验数据,采用分离系数法,拟合出了不规则环形窄缝流道和外套管管间流道的换热公式.     

基于蜂群算法的等压灌装阀阀口流道结构优化

目的为了改善等压灌装阀的灌装性能,分析阀口流道结构参数对液料流场的影响,求解流道内最大压力损失、最大液料流速和最大湍动能均最小化的约束多目标优化问题。方法基于正交试验设计和Fluent流场仿真软件对灌装阀阀口流道流场进行数值模拟,并通过回归分析建立以阀口流道结构参数为自变量的最大压力损失、最大液料流速和最大湍动能的经验方程,进而建立阀口流道结构参数约束多目标优化模型,采用约束多目标人工蜂群算法对优化模型进行求解。结果流道内最大压力损失最小化、最大液料流速最小化和最大湍动能最小化这3个目标之间存在冲突,无法同时达到最优,基于多目标人工蜂群算法获得了阀口流道结构参数的最优Pareto解集。结论约束多目标人工蜂群算法能有效用于等压灌装阀阀口流道结构参数的优化。     

结构化流道近壁区软性磨粒流流动仿真及实验研究

为了揭示结构化流道近壁区软性磨粒流的压力场及速度场的分布规律,有效预测其软性磨粒流的材料去除特性,采用VOF多相流模型和RNG 湍流模型,通过对结构化流道的结构进行合理的网格划分和特殊边界条件设置,对结构化流道内部的软性磨粒流流动进行数值模拟。仿真结果表明：不同的软性磨粒流入口位置对工件加工会产生影响;结构化流道中软性磨粒流的压力场、速度场和软性磨粒流的去除率随着加工区域位置的不同而不同;加工区域入口区域的压力、速度值存在突变,为此在实际加工用引入了引流模块。流场数值模拟和实验研究结果趋势是一致的,数值模拟为深入研究软性磨粒流的基本规律提供一种理论工具     

基于矩形流道流场分析及气动实验的轴流风机结构参数优化设计

本文通过提取导流罩的轴向长度及叶顶间隙两个设计参数,构建了矩形流道内轴流风机的流场结构及仿真模型,进行了数值模拟和实验分析。结合仿真模型分析了矩形风道下轴流风机内部和出口流场特性的变化规律,构建了风机设计参数与气动性能之间的映射关系模型。通过风机气动性能实验可得:风机出口静压、体积流量和效率与间隙因子成反比,而与长度因子成正比,对比模拟值和实验值验证了模型的正确性。基于量化映射关系模型得到风机设计参数间隙因子和长度因子的最优值分别为0.8%和12.5%,为风机设计和冰箱风道优化提供量化参考。     

O-Sepa选粉机转子结构对流场特性的影响

针对O-Sepa选粉机转子底部的不同结构进行分析和数值建模,采用FLUENT软件对其进行计算流体动力学的分析,探讨底部结构对选粉机流场特性的影响,分别对4种不同底部结构的O-Sepa选粉机模型进行相关分析和计算流体动力学的模拟仿真。结果表明:不同底部结构其底盘周围的流场也不同,对环形区域的流场也有一定的影响。     

微通道散热器新型结构设计及流动与散热分析

为了提高微通道散热器的散热性能,采用Fluent对散热器内部流场流动和换热特性进行了数值仿真分析。同时通过调整通道和翅片截面的宽度,添加肋柱与孔洞,设计了一种新型微通道散热器结构。结果表明:在不同入口体积流量(0.25—1.5 L/min)下,新型微通道散热器结构的各通道内质量流量的极差为初始结构的1/8,流体不均匀分配因子为初始结构的9%—56%,基底最大温度降低6.4—8.8℃,基底平均温度降低7.1—10.1℃,高换热量区内换热量的极差为初始结构的17%—24%,平均Nu数是初始结构的2.1—2.4倍。Rth值较初始结构减少了7%—26%。说明该设计结构下的内部流场分配均匀且换热型性能优越。     

对旋风机级间流场涡量和噪声分布规律的分析

利用LES（大涡模拟）方法对一台对旋风机进行全流场非定常的模拟计算,获得风机内部流场的数值模拟数据。在对旋风机级间流场设置若干监测面,并在监测面的轮毂、流道和机壳位置分别设置监测点,并将对旋风机两级叶轮中间区域的涡量分布情况进行分析,研究对旋风机两级叶轮中间流场涡量分布的特点;利用FW-H噪声模型对对旋风机气动噪声分布情况进行模拟;研究涡量分布与风机噪声特性之间的关系。研究结果可为对旋风机气动噪声分析提供参考。     

液力透平蜗壳内非定常压力脉动的研究

液力透平内部流场的非定常压力脉动是影响机组运行稳定性的关键因素之一,为了研究液力透平蜗壳内部的压力脉动,采用流场分析软件对一单级液力透平内部流场进行了三维定常和非定常数值模拟,对蜗壳流道内不同周向位置、径向位置和不同流量时的压力脉动进行了时域和频域分析。结果表明:在一个叶轮旋转周期内蜗壳内压力的脉动数量等于叶片数;蜗壳入口位置和割舍位置处压力脉动较小,蜗壳环形部分中部和割舍前端位置处压力脉动较大;蜗壳内压力脉动的主频和次主频分别为叶频和2倍叶频;液力透平蜗壳内部的压力脉动程度在小流量下较小,随着流量的增加,压力脉动程度逐渐增加,大流量时最为剧烈。为了验证数值计算的准确性,建设了开式液力透平试验台,制造了模型样机对液力透平进行了外特性试验和非定常压力脉动测量,验证了数值计算的准确性。     

液压滑阀阀芯结构对流场的影响

目的滑阀结构对阀流场有直接影响,为提高滑阀性能,对不同阀芯结构阀流场进行分析。方法采用U型、三角型和无节流槽3种阀芯结构,利用ADINA软件流固耦合模块,对3种阀芯的滑阀流场情况进行分析计算,研究阀流道内流体流速和压力分布情况。结果在进口处具有较高的流速,无节流槽阀芯在阀口处速度降低最大,U型节流槽阀芯在阀口处速度降低最小;U型节流槽阀芯在整个流道内压力变化较小,无节流槽阀芯在整个流道内压力变化最大。结论阀芯开设节流槽可以明显改善阀流道内流场分布情况,改善阀的性能,其中U型节流槽阀芯具有良好的性能。     

CO_2冷风机换热性能仿真及实验研究

本文利用稳态分布参数法对冷风机建立仿真模型,并利用冷风机性能实验台对冷风机样机进行实验研究,利用实验研究与数值模拟相结合的方法,对冷风机换热性能进行分析研究。在校准箱内温度为-25~0℃范围内,循环倍率在2~5范围内变化时,冷风机总换热系数随着校准箱温度的升高而增大;制冷工质为CO_2时冷风机的制冷量明显高于制冷工质为NH_3时,在校准箱内温度为0℃时高42%,-20℃时高26%;管内侧压降随着循环倍率的增大而增大;换热系数随着循环倍率的增大先增大后逐渐减小,在循环倍率为3左右时,换热系数达到最大。仿真结果与测试结果趋势相同,但存在一定误差。模拟计算得出NH_3换热系数值与测试结果的误差约为16%,CO_2换热系数值与测试结果的误差约为8%。     

三叶转子气冷式罗茨真空泵的流场数值分析

本文利用数值模拟软件FLUENT建立三叶转子气冷式罗茨真空泵的二维计算模型,采用动网格技术对气冷式罗茨真空泵内部流动进行动态模拟。分析了转子在转动情况下泵内部流场的变化、内部流场的压强分布以及进排气腔的速度分布,得出泵内部流场的流动规律,为气冷式罗茨真空泵的设计和分析提供理论依据,同时可以用于气冷式罗茨真空泵的性能预测及优化设计。     

基于膜蒸馏原理换热器的设计与机理分析

将直接接触膜蒸馏的理念引入到换热器设计中,提出了一种适用于溴化锂吸收式制冷系统且既有传热又有传质作用的溶液热交换器。它结合了板式和框式换热器的特点,在内部设置环形挡板形成环形流道,起到扰流作用和加强换热。本文阐述了这种换热器的结构特点、工作原理和传热传质的理论分析。还考察了两流体逆流布置下,对膜换热器进行模型简化模拟分析,发现其换热效果比传统换热器好。     

加拿大卫生部对中国产电热油汀取暖器实施召回

正2013年11月19日,加拿大卫生部与美的国际控股有限公司(Midea International)联合宣布对中国产电热油汀取暖器实施自愿性召回。此次被召回的产品名称是电热油汀取暖器,制造商为美的国际控股有限公司(Midea International,Guangdong,China)。涉案产品为Garrison 1500W电热油汀取暖器,本次召回仅涉及产品型号为043-5863-4、生产日期开头为2010、2011、2012的取暖器。2010年9月1日~2013年9月1日在加拿大Tire商店销售,但2013年9月1日以后生产的取暖器不在召回之列。     

U型管内部流场运动数值分析

空调制冷器U型管内部流动特性对空调制冷器对流换热的影响很大,利用FLUENT软件,选用RNG k-ε湍流模型对U型管内部流场进行数值分析,得出了在U型管弯管处的流体具有二次流以及外侧流速和压力大于内侧的流动特性,在弯曲段内、外侧边界层厚度出现差异,解释了空调制冷器中U型管内外侧换热的差异,对改善制冷器性能以及制冷器的设计具有一定的参考价值。     

复合材料点阵夹芯结构的耦合换热及热应力分析

采用数值模拟对复合材料点阵夹芯结构的传导辐射耦合换热及其产生的热应力问题进行了研究。通过孔洞辐射的计算方式,分析了结构内部辐射对于传热机制的影响,并探讨了纤维柱及材料发射率等因素对辐射换热强弱的影响;最后,分析了结构在耦合换热作用下所产生的热变形和热应力。数值结果表明,当温度在350℃左右时,碳纤维点阵夹芯结构的辐射换热效果明显,且温度越高其差值越大;纤维柱对辐射换热的贡献不大;材料的表面发射率越大,夹芯结构的辐射换热能力越强。在上下面板固支情况下,热应力场主要分布于上面板及纤维柱与上面板相接触的根部,增强辐射换热,可减小根部的最大热应力。     

基于CFD的超声辅助激光-MIG复合焊炬保护气体流场分析

利用ICEM软件对简化后的超声辅助激光-MIG复合焊炬的气体流道进行二维截面网格划分。基于standard k-ε湍流模型和多相流流体体积(VOF)模型,利用FLUENT软件对不同出口截面流道内的气体流动进行瞬态流场仿真,获得了气体流动速度大小及分布规律,并优化出喷嘴型线。最后研究了喷嘴高度对保护气体流场的影响规律。仿真结果表明,喷嘴出口内径为16mm、高度为16mm时气体的流场分布最为合理,保护效果最佳。     

冰箱内温度场与流场数值模拟

冰箱箱体内温度场和流场分布对食品的保存质量有很大的影响。为了得到箱体内温度场和流场的实际分布及其影响因素,作者搭建了电冰箱箱体测试实验台。用Agilent34970A数据采集／开关单元等组成的温度测试平台对冰箱箱体各内壁面和六个空间特定点的温度值进行监测。建立了三维稳态数值计算模型,运用FLUENT软件对箱体内的流动和换热进行了数值模拟。通过将六个空间特定点的模拟结果与实验结果进行对比,两者吻合较好,从而验证了计算模型的准确性。     

密闭式冷却塔冷却过程的换热分析与计算机仿真

对密闭式冷却塔冷却过程的热质交换原理进行分析，建立稳态换热模型，并根据解析求解结果编制稳态换热仿真程序，利用该程序对密闭式冷却塔内部流体温度和焓值分布进行模拟计算，将塔内流体的出口参数的理论计算结果与实测数据进行比较，结果证明该模型和解析表达式在工程精度要求范围内是可靠的。