平壁三角形直肋装置肋化热阻系数曲线图

提供了工程计算用的平壁三角形直肋装置肋化热阻系数曲线图。从图上可清楚地看出肋基厚、肋高和肋间距对肋装置传热性能的影响 ,有助于最佳尺寸的确定 ,简化传热计算。     

圆筒壁矩形剖面环肋装置肋化热阻系数曲线图

提供了工程计算用的圆筒壁矩形剖面环肋装置肋化热阻系数曲线图。由图可见肋厚、肋高和肋间距对肋装置传热性能的影响 ,有助于最佳尺寸的确定 ,简化传热计算     

肋片振动对带肋矩形通道内流动和换热影响的数值研究

基于Fluent动网格及UDF编程技术对二维流场中振动带肋矩形直通道的流动与换热特性进行了数值模拟,分析了振幅和频率对其换热特性的影响。数值计算表明,相比于静止的带肋矩形直通道的换热,振动对其换热有一定的影响,并且随着振幅和频率的提高,振动强化换热效果越显著;振动同时也使通道内的流场结构发生了改变,振幅和频率的提高都能使通道内的静压迅速地增加,振动时静止通道内两肋片之间尺度大小不一的两个漩涡随着振幅、频率的提高,漩涡尺度相继变小,直至最后都被主流带走。     

省煤器矩形肋的优化模型

针对电站锅炉省煤器所用扩展受热面存在传热能力低、占用空间大等问题,对矩形肋进行了优化设计并建立了优化模型,即在矩形肋重量一定条件下,如何利用无量纲方程对矩形肋尺寸进行寻优,以获取最大传热量的理论方法。深入考虑了矩形肋传热效果的2个重要影响因素——烟风速度和污染系数,论证了矩形肋的优化对省煤器增加传热量降低造价具有很重要的作用。另外,优化图表为肋管的热力特性设计提供了参考。     

带肋矩形直通道内的冷却空气换热特性研究

采用ANSYS CFX商用软件对带肋矩形直通道内的冷却空气换热特性进行了数值计算,并与文献[4]的实验数据进行了对比,分析了雷诺数Re和肋片角度对努塞尔特数Nu的影响。结果表明:Nu数计算平均值与实验值的变化趋势一致,但计算结果大于实验值;由于肋片的扰流作用,在两个肋片之间的壁面区域产生了两个旋涡,强化了冷却空气与固体壁面的换热;随着Re数的增大,Nu数增大,平均摩擦阻力系数也增大;当肋片角度在45°～60°之间时,冷却通道的强化对流换热效果最好。     

矩形通道中低肋涡流发生器抑垢效果分析研究

为了研究矩形通道内低肋涡流发生器抑垢效果特性,本文选用粒径为50 nm的MgO颗粒进行实验分析。通过安装低肋涡流发生器前后污垢热阻随时间的变化对比,改变低肋涡流发生器的高度、排列间距以及前后排列布置方式,对低肋涡流发生器的抑垢效果进行研究分析。实验结果表明:低肋涡流发生器以较小的压力损失作为代价,换取了较好的抑垢效果;低肋涡流发生器越高,抑垢效果越好;减小涡流发生器的间距,能够有效的抑制污垢沉积;前排列布置有更好的抑垢效果。     

燃气轮机叶片内部直通道的肋片结构优化

提出了一种新型燃机透平叶片带肋直通道结构优化策略,采用ANSYS Workbench优化设计平台,应用Kriging代理模型和遗传算法对燃机叶片内宽高比为4、肋片角度为45°的带肋直通道进行了优化计算。结果表明:在带肋直通道切除部分肋片效率为负的肋片的新型结构可实现强化换热且降低流阻;优化后的肋片通道较未优化的通道,换热性能因子提升2. 9%,摩擦因子比降低可达3. 8%;通过寻优计算,获得了宽高比为4,肋片倾斜角度45°燃机叶片内带肋直通道最优结构参数。     

扰流肋柱在流动方向排列密度对矩形通道表面传热影响的数值研究

运用数值计算的方法将流动方向扰流圆柱排列密度对涡轮叶片尾缘冷却通道中流动传热的影响进行了三维数值研究。研究了流动雷诺数、流动方向圆柱排列密度对肋柱扰流矩形通道表面传热影响的规律。计算结果表明:在研究范围内,肋柱表面的平均Nu均随着Re的增大而增大。在Re相同的情况下,随X/D取值的增大,肋柱表面平均Nu有所减小。Nu在通道进口附近逐渐增加,然后达到充分发展值。传热在迎向流动方向的圆柱侧较强,在流动向背侧表面传热较弱。沿圆柱高度方向在中部传热较强。     

基于变分优化法的梯形直肋散热板优化设计

对梯形直肋散热板的传热特性进行计算研究,讨论和分析了肋根厚对传热的影响以及其强化传热机理。考虑散热板散热量尽可能大,质量尽量轻,并与其实际制造和使用情况相结合,建立了辐射对流条件下的梯形直肋散热板的优化设计模型。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对自然对流散热进行仿真分析,并利用试验设计、响应面分析和变分优化技术对肋根厚、肋高、肋间距和肋面尖角4个参数进行优化设计。所得优化结构比原结构重量减轻了28.6%,单位质量散热量增加了9.7%,说明综合优化设计参数可以在减轻重量的前提下提高散热板的传热性能。     

加力燃烧室火焰稳定装置流阻特性数值研究

为降低加力燃烧室的流阻损失,避免发动机推力降低与耗油率上升,采用经试验数据验证的数值计算方法,研究了凹腔与支板两类火焰稳定装置结构参数变化对流场结构和流阻损失的影响规律,分析了火焰稳定器结构参数对回流率以及总压恢复系数的影响。所研究的加力燃烧室进口马赫数为0.385,凹腔火焰稳定装置倾斜角度范围为40～90°,深度为37～77 mm,支板火焰稳定器宽度范围为29～41 mm,尾缘扩张角度为0～15°。研究表明：凹腔倾斜角度对流场形态的影响较小,起主要影响的结构参数是凹腔深度,总压恢复系数随凹腔深度减小而逐渐增加;支板宽度减小会导致加力燃烧室内的回流区减小,总压恢复系数则单调增加;相较于中心锥回流区,支板尾缘和凹腔后回流区涡流强度更大,对流阻损失的影响更大;随支板火焰稳定器尾缘扩张角的增大,支板尾缘回流区变大,而凹腔-中心锥回流区由于受到压缩而逐渐减小,在扩张角度约为3.5°时总压恢复系数最大。     

三角形阻流件几何参数对传热系数影响的数值研究

对设置三角形阻流件的水平矩形通道内的换热问题进行了二维数值模拟,在Re=1500～35000范围内,研究了阻流件顶角大小和高度对恒热流加热壁面的水平通道内的对流传热系数的影响状况.结果表明:当Re≤8000时,阻流件顶角的变化对Nu数影响不明显;当Re＞8000后,随着顶角α的增加,Nu数先上升后下降;当顶角在30°时,换热效果最好.阻流件高度对Nu数的影响很大,在相同的顶角下,高度越高,Nu数越大.