U型圆管内混合对流换热特性数值研究

本文通过三维数值模拟的方法研究了混合对流作用下U型管管内的换热特性,分析了管内截面自然对流对管内层流换热的影响及主流速度、壁面热流密度和U型管倾角等参数对管内混合对流换热特性的影响.结果表明：与纯强制对流相比混合对流作用下其管内换热系数显著增大;在混合对流作用下,随壁面热流密度增大,管内换热增强,但随进口流速或U型管倾角的增大时,管内换热减弱.     

微胶囊相变悬浮液传热特性的实验研究

介绍了微胶囊相变悬浮液的研究进展。建立了微胶囊相变悬浮液层流传热特性的实验系统,对其在定热流密度加热条件下的管内层流强迫对流传热特性进行了测试和分析。影响传热强化的主要因素为雷诺数及微胶囊的体积分数,斯蒂芬数的影响很小,可以忽略不计。微胶囊相变悬浮液的管内层流强迫对流传热的修正努塞尔数是水的2.5~3.0倍,修正努塞尔数随着雷诺数及微胶囊体积分数的增加而增大。     

地电场对裂隙岩块中对流传热特性影响的研究

 根据原地浸出过程中裂隙岩块中对流传热过程受地电场作用的特点，建立地电场作用下裂隙岩块中的对流传热模型，并通过电场作用下岩芯中的对流传热实验，研究地电场作用对裂隙岩块中溶液对流传热特性的影响。结果表明：地电场作用对裂隙岩块中对流传热的影响非常明显，其影响程度同热流密度、流体渗流速度以及流体性质等因素相关；对流换热系数总体上随正向电场电压升高而增强，随反向电场电压升高而降低；地电场作用下，低热流密度时对流换热系数的变化幅度明显高于高热流密度下换热系数幅度的变化；地电场作用对裂隙岩块中对流传热的影响随着溶液渗流速度的增加逐渐减弱；裂隙岩块中溶液矿化度越高，地电场对对流传热的影响越明显。     

常功率平面热源法测定建筑材料蓄热系数的研究

对常功率平面热源法测定建筑材料的蓄热系数进行数学建模,根据半无限大一维非稳态传热模型得出建筑材料蓄热系数随测试时间变化的数学表达式,并对热脉冲法测定材料蓄热系数的装置进行简化,得到适用于测试建筑材料蓄热系数的简单装置,并以聚苯乙烯泡沫塑料板、岩棉板、蒸压加气混凝土砌块为样品进行实验研究。研究表明,热流密度与测试时间一定时,试件的过余温度与试件的导热系数成反比。导热系数较小的样品,蓄热系数随测试时间先减小而后趋于稳定,导热系数较大的样品,蓄热系数随测试时间先减小而后逐渐增大。导热系数较小的样品,其蓄热系数基本不随热流密度的变化而变化,而导热系数较大的样品,其蓄热系数随热流密度的增大而增大。     

地板辐射采暖电加热管传热过程影响分析

通过分析电加热地板辐射采暖传热过程,建立电加热管传热模型,进行方程离散和数值模拟,并分析电加热地板辐射的发热电缆间距、地板面材料等因素对电加热管传热影响.研究结果表明:满足室内热环境条件相同时,地板面热流密度按从大到小依次是大理石、瓷砖、软木板;随着发热电缆间距的增大,地板面温度分布开始出现波动,热流密度逐渐降低,地板...     

LNG管内强化传热技术

采用数值分析方法研究液态天然气(LNG)分别在圆管与螺旋扁管流体中的流动状态与传热效果。模拟结果表明:螺旋扁管内因特殊管壁形状诱发产生了纵向涡,导致流体在管内做螺旋运动;在雷诺数相等时,螺旋扁管强化传热倍数均大于1.0,最高达1.50,管内的平均温度也更高,其强化传热效果优于圆管;压降倍数变化趋势与强化传热倍数一致,最高可达圆管的2.57倍;在螺旋扁管的过渡流段中,流体的综合强化传热效果较好,综合评价因子最高达1.50。     

扁管换热元件强化传热特性分析

针对扁管换热元件,从提高换热面积和增强流体湍流程度两方面,通过横截面积对比和对管内流体流动状态进行模拟分析,对其强化传热特性进行了研究,结果表明扁管与传统圆管相比可以提高传热面积,换热器壳径相同时,扁管布管比圆管多,大大提高了壳程空间的利用率,并且相同管内流量的情况下管内流速增加,增大了管内流体的湍动程度,有利于促进热量的传递,扁管的管内对流传热要好于圆管。     

环形狭缝通道内流固耦合传热特性的数值分析

建立了流固耦合传热的数值分析模型,求解得到了流固耦合传热性能如温度、传热系数、摩擦系数、汽相体积分数沿换热元件轴向变化的分布。结果表明：随着质量流量的增加传热性能有被强化的趋势;相变之前,传热性能与热流密度的无关,相变之后,传热性能被强化,但趋势逐渐放缓;热流密度越大,质量流量越小,相变点越靠前。     

锅壳式燃油(气)锅炉的强化传热技术

介绍了管内强化传热技术及其在锅壳式燃油燃气锅炉中的应用,分析了强化传热技术的强化传热机理和现有管内强化传热的经验计算式。通过对强化传热元件的结构特点、强化传热效果及适用工况的分析,综合考虑换热和流动阻力的因素,给出了几种强化传热元件结构的推荐参数。     

基于X-CT的泡沫混凝土孔隙结构与导热性能

为了研究不同密度泡沫混凝土的孔隙结构特征及其导热性能差异，使用X射线计算机断层成像技术（X?CT）对4种密度的泡沫混凝土试样进行扫描，实现了泡沫混凝土孔隙结构的三维重建.基于试样的孔隙特征及分布，利用Matlab软件随机生成代码建立了4种密度的泡沫混凝土模型，并在Comsol有限元软件中对其稳态传热进行了仿真模拟.结果表明：泡沫混凝土内部的孔径分布近似服从对数正态分布，随着密度的增大，试样的孔隙率和孔径随之减小，孔隙形状逐渐趋于球状；泡沫混凝土内部传热主要在水泥基体中进行，少部分热流会穿过小尺寸孔隙，而大尺寸孔隙增大了热流的传导路径，对泡沫混凝土的导热性能影响较大.     

线-板电极电压对对流换热的影响及数值模拟

电场强化换热是一种主动强化换热的方法,本文主要内容围绕电场强化空气换热展开数值计算。采用线-板电极结构,对空气在高压电场中的对流换热现象进行数值模拟。进一步揭示不同线电压对电场加强换热效果的影响。     

三维高效强化传热管传热系数的试验研究(1):蒸发强化传热

试验测试了一种可用于满液式壳管换热器的管外侧强化沸腾和强化冷凝的双效强化传热管.用热阻分离法计算了使用R134a制冷剂时制冷剂侧和水侧的表面传热系数.试验结果表明,在较大的热流密度(大于20 kW/m2)下该管较传统的强化沸腾传热管具有较大的池沸腾表面传热系数;在较大的热流密度(大于15 kW/m2)下较传统的强化冷凝管具有较大的管外冷凝表面传热系数.     

灌注桩基埋管换热性能测试与对比分析

以江苏省昆山市地源热泵桩基一体化工程为研究对象,通过传统地埋管换热器与能量桩桩埋管换热器的换热试验对比,分别对传统并联双U垂直地埋管、并联双U灌注桩基埋管和并联双螺旋灌注桩基埋管等形式的换热器进行换热性能测试,得出3种埋管形式的平均换热量、单位管长平均换热量和单位埋管深平均换热量等因素的比对结果,并通过数据得出并联双U灌装桩基埋管换热器和并联双螺旋灌装桩基埋管换热器的每延米换热量分别是传统地埋管换热器的近2.5倍和5倍。     

The influence of heat capacity and its spatial distribution on the transient wall thermal behavior under the effect of harmonically time-varying driving forces

An analysis was developed for the theoretical investigation of heat capacity and of the effects of its spatial distribution on the thermal behavior of structural walls of uniform thermal resistance. The numerical solution of the governing differential equations under the appropriate initial and boundary conditions, allows the prediction of the time-varying heat flux during the transient heating of walls until quasi steady-state conditions are developed asymptotically. It is derived that as far as the fundamental physical behavior of a clear wall section is concerned, although the time depended heat flux is effectively damped and phased out as the wall heat capacity increases, the average quasi steady-state heat flux is constant, irrespectively of wall heat capacity, incident solar radiation intensity, radiation absorption at the exterior wall surface and particular weather conditions defining wall heat loss or gain. However, even though the average quasi steady-state heat flux is constant irrespectively of the wall heat capacity, its time depended value during the development of transient is strongly influenced by the spatial distribution of heat capacity at a direction perpendicular to the wall plane, something which is determined by the wall time constant.     

Radiative and convective heat transfer coefficients of the human body in natural convection

The purpose of this study was to investigate the convective and radiative heat transfer coefficients of the human body, while focusing on the convective heat transfer area of the human body. Thermal sensors directly measuring the total heat flux and radiative heat flux were employed. The mannequin was placed in seven postures as follows: standing (exposed to the atmosphere, floor contact); chair sitting (exposed to the atmosphere, contact with seat, chair back, and floor); cross-legged sitting (floor contact); legs-out sitting (floor contact); and supine (floor contact). The radiative heat transfer coefficient was determined for each posture, and empirical formulas were proposed for the convective heat transfer coefficient of the entire human body under natural convection, driven by the difference between the air temperature and mean skin temperature corrected using the convective heat transfer area.     

底层地面的传热过程及热工设计

准确分析底层地面的传热过程对底层地面的热工设计和居民的健康与舒适有着非常重要的意义。本文首先应用三维稳定传热模型计算出室内单层材料地面的热流密度、然后应用一维非稳态模型计算出多层材料地面的热流密度,并应用三维稳定传热模型计算出的室内单层材料地面热流密度的一阶导数,说明室内地面热流密度与室内地面所处点之间的关系。通过以上的计算和分析,并结合地面热工设计规范,对地面热工设计提出几点建议。     

板式相变蓄热器传热性能研究

对板式相变换热装置建立了数学模型,用FLUENT软件对其蓄热过程进行了动态模拟,得出了以CaC l2.6H2O为相变蓄热介质的板式蓄热装置在蓄热过程中,有无自然对流情况下液相分数和热流密度随时间的变化规律。     

槽式太阳能集热器传热模型及性能分析

槽式太阳能集热器一维和二维传热数学模型是一组非线性代数方程,为改进求解的稳定性和计算精度,将槽式太阳能集热器一维和二维传热模型的求解看作有约束优化问题,建立了集热器传热过程求解的有约束优化数学模型,应用MATLAB软件优化函数fmincon进行求解。分析了传热流体入口温度及太阳能辐射热流密度变化对集热器性能的影响。采用fmincon函数求解集热器传热过程,计算速度快,计算过程稳定。分析表明,传热流体温度变化对集热器效率的影响大于太阳能辐射热流密度对集热器效率的影响。