斜截半椭圆柱面涡发生器在管道中的传热数值模拟研究

管内设置一种斜截半椭圆柱面涡发生器,利用计算软件F luent进行数值模拟研究,研究以烟气为加热介质,冷空气为冷却介质的换热方式在不同Re数下不同攻角和倾角的传热及阻力特性,并与光管进行了对比。结果表明:斜截半椭圆柱面涡发生器能明显提高换热性能,在所研究的纵向涡发生器中,攻角为60°,倾角为15°时,涡发生器强化传热综合效果最佳。     

组合涡发生器在螺旋板式换热器上的强化传热研究

在螺旋板式换热器螺旋通道内设置三角翼和椭圆柱组合涡发生器,利用流体计算软件Fluent进行三维数值模拟。研究了Re为4000～7000内组合涡发生器对通道平均Nu和平均阻力系数f的影响,并应用场协同原理进行了分析。与只加装椭圆柱涡发生器的螺旋板式换热器进行对比,结果表明,纵向涡发生器产生的二次流能改善螺旋通道内的速度场与温度场的协同性,起到强化换热作用。在正三角形排列方式下,组合涡发生器通道的平均Nu比椭圆柱涡发生器的平均Nu增大8.7%,阻力因子f减小23.7%,强化换热的效果较好。     

斜截椭圆柱式涡流发生器强化传热的大涡模拟

对流体在放置斜截椭圆柱式涡流发生器矩形槽道内的流动与传热特性进行大涡模拟,得出流场中速度、温度与压力参数的瞬态变化特性,再现温度场、压力场及诱导旋涡的变化过程,并对流动结构及涡流发生器强化传热的机理进行分析。为验证大涡模拟计算结果的准确性,在相同条件下对未布置涡流发生器的空槽道分别采用湍流模型和大涡模拟进行对比计算,两者的计算结果符合较好。计算结果表明：流场中布置的涡流发生器可以诱导漩涡,而由其所诱导的流向涡对强化传热起主要作用。与相同条件下未布置涡流发生器的情况相比,局部对流换热系数可提高64%～105%,平均对流换热系数则可提高17%～36%;涡流发生器附近位置的对流换热系数提高幅度最大,传热面附近流体的流动状况及流动结构与传热密切相关。     

螺旋曲面通道内组合涡发生器的强化传热及优化研究

对螺旋曲面通道壁面上设置三角翼和椭圆柱两种组合涡发生器进行了研究,利用计算机流体软件Fluent进行数值模拟,在雷诺数Re为4000～7000范围内,研究组合间距s、三角翼攻角α、椭圆柱攻角β对换热的影响。由正交实验对涡发生器的结构进行整体优化,得出影响换热因素的主次顺序及优化组合结构,并通过实验比较优化结构与常规结构的综合强化换热效果。结果表明当s＝90 mm、α＝45°、β＝45°时,其综合换热效果最佳。     

螺旋曲面三维肋强化传热的数值模拟研究

利用计算流体力学软件Fluent6.3研究普通直型三维肋和螺旋曲面三维肋分别用于矩形流体通道的流动换热特性,分析两者在雷诺数Re为2000～10000、迎流攻角β均为45°时的传热与阻力特性。研究结果表明:矩形流体通道内加螺旋曲面三维肋时平均努赛尔数Nu和平均阻力系数f皆大于普通直型三维肋,并随着Re的增大而增大。同时,利用综合评价准则数G对其传热进行综合判定,G值大于1。螺旋曲面三维肋的综合性能优于普通直型三维肋。     

溴化锂降膜式发生器的强化传热研究

介绍了用带纵槽的螺旋槽管制成的降膜式发生器的强化传热实验 ,并对试验结果进行了分析 ,最后给出了有关结论     

超薄热管传热性能 的数值模拟

超薄热管在工作过程中,内部存在复杂的相变过程和两相流运动,由于封装等限制,无法通过试验对内部情况进行精准分析.为研究超薄热管在工作过程中的内部情况,对超薄热管的传热性能进行数值模拟.采用流体体积模型对超薄热管内部的两相流状态进行捕捉,分析不同充液率下超薄热管内部混合工质的速度和压力变化情况.结果表明,随着超薄热管内部充...     

空气预热器换热过程数值模拟

利用有限元的方法,使用ANSYS软件分别对整体转子、单层隔板、扇形板进行热-力耦合数值模拟,获得其变形量。通过研究,利用数值模拟分析的方法验证了空气预热器的变形量,对工程数据进行论证,提高了空气预热器的工作效率。     

人为粗糙度强化换热机理分析及数值模拟

对人为粗糙度强化换热机理进行了分析,讨论了影响人为粗糙度强化换热的因素。以某特定型号的热成形模具为例,对模具外冷却表面有/无人为粗糙度的冷却进行了数值模拟和对比,初步评估了人为粗糙度的强化换热效果。计算和分析表明:在热成形模具外冷却表面合理地设置人为粗糙度有利于强化对模具的冷却,提高生产效率。     

等离子体发生器的数值模拟方法

根据流体质量、动量及能量守恒方程和麦克斯韦方程组建立等离子体发生器的数学模型,包含一部分钨极以避免对阴极电流密度分布的假设,根据平均有效粘性系数与动力粘性系数之比判断等离子电弧所处的流动状态,用ANSYS有限元分析软件进行求解,得到不同类型的等离子体发生器所产生的等离子电弧的温度和速度分布,研究喷嘴尺寸、电极形状和等离子电弧类型等对等离子电弧特性的影响。结果表明,大孔道比的喷嘴产生的电弧温度更高,速度更大,孔道比甚至会改变等离子电弧的流动状态;与锥形电极的电弧在电极端部取得温度最大值不同,球形电极的电弧在约束喷嘴端口处得到温度最大值;转移型电弧比非转移型电弧具有更高的温度和速度。研究结果对等离子体发生器的数值模拟法研制具有重要的参考意义。     

波纹管内流动与换热的数值模拟研究

利用计算流体力学软件Fluent,采用数值模拟方法究了幅值不同的两种波纹管传热状况,发现幅值为4mm的波纹管的传热状况优于幅值3mm波纹管的传热状况,这是由前者管内湍流强度高于后者所致.同时,回归了两波纹管的换热准则方程,为波纹管的校核计算及工程应用提供依据.     

H形鳍片管传热性能的三维数值模拟计算

建立了H形鳍片管的三维物理模型,对鳍片管传热机理进行分析.利用大型通用有限元分析软件ANSYS的FLOTRAN模块,建立了热流耦合的有限元模型,对鳍片管的稳态传热过程进行了数值计算,得到了鳍片管内、外流体的温度场分布.在对鳍片高度和鳍片间距进行调整的基础上分析了高度和间距对换热效率的影响,提出了在此边界条件下对鳍片管优化的方案.     

逆流冷凝塔热泵系统热质交换过程数值模拟研究

冷凝塔作为冷凝式热泵系统的重要组成部分,其热质交换过程对于降低能耗及热泵系统设计具有重要意义.以逆流冷凝塔热泵系统形式为基础,通过建立冷凝塔内热质交换过程的数学模型,推导出热质交换过程的通用计算方程组,并以贵阳地区的气象参数为参考,对不同工况下塔内热质交换情况进行模拟计算及具体分析.研究结果表明,不同入口空气参数对溶液...     

螺旋槽管内传热及阻力特性的数值研究

为了深入分析螺旋槽管内传热及阻力特性,基于Fluent对16根具有不同结构参数的单头螺旋槽管进行了数值研究。分析了雷诺数Re、槽深e和螺距p对螺旋槽管内传热及阻力特性的影响,结果表明,在研究的雷诺数Re范围内(10000~45000),螺旋槽管的努塞尔数Nu是光管的1.34~2.01倍,且随Re的增加而增加;阻力系数f是光管的2.01~6.40倍,随Re的增加而减小;Nu和f随e的增加而增加,随p的增大而减小。通过回归分析,得到了螺旋槽管传热和阻力的准则关联式,供相关工程设计参考。     

塑料薄膜与流延辊换热过程的模拟分析

为实现流延辊辊面温度场的均匀性和稳定性,保证塑料薄膜的高质生产,应用F luent软件对双向回流式螺旋流道的流延辊的换热过程进行了数值模拟;分析了流延膜在流延辊上冷却时的导热、对流、辐射综合的非稳态传热过程,了解了流延膜冷却过程中的传热机理,得出了流延辊内部流道结构、冷却水的流量对流延辊换热强度的影响趋势。研究结果表明,该研究可以为流延辊结构的合理设计、流道参数的优化提供指导。     

人为粗糙度强化换热技术研究概述

人为粗糙度强化换热技术的研究既具有重要的理论意义又具有广阔的应用前景,经过长期的研究和探索,人们对它的认识不断加深,研究范围不断扩大。对人为粗糙度强化换热技术的机理进行了分析,对其研究和应用现状进行了综述。     

新型单圆锥体热沉单孔射流散热数值模拟*

射流冷却是高热流密度换热的有效方法之一,其热沉形状是影响换热的关键因素。提出一种新型圆锥体热沉,应用RNG k-ε湍流模型,对新型单圆锥体热沉进行单孔水冷散热数值模拟,并进行试验验证。结果表明：单圆锥体热沉的散热效果明显强于常规平板热沉,前者的射流流体域比后者多一个转折区,转折区内存在二次冲击,使换热得到强化。雷诺数越大,圆锥体热沉散热性能越优异;在不同锥角(15°~60°)的单圆锥体热沉传热模拟中,当锥角在45°左右时,热沉表面的平均努塞尔数数最高;圆锥体底面直径d₁和射流孔直径d比值在1~3范围内,数在比值为2.5左右达到最大值;射流高度H与射流孔直径d比值在5左右时,数趋于最大。