壁面覆盖部分多孔介质方腔自然对流流动的数值模拟

多孔介质壁面封闭腔体的自然对流在生产实际中有重要的应用。针对左侧部分多孔介质壁面方形封闭腔体,基于有限元法对封闭腔体的自然对流换热进行了数值模拟,得到了在不同Ra、孔隙率条件下腔体内空气的温度分布、速度分布。结果表明:随着Ra的增大,腔体内的流场及温度场发生了明显的变化,多孔介质壁面孔隙率的变化对腔体的流动换热的影响很小。     

金属翅片、骨架强化石蜡相变传热的数值模拟

在充满相变材料(石蜡)的矩形腔体内分别添加金属翅片、金属翅片和金属骨架,采用模拟方法研究纯石蜡方腔、含翅片方腔、含翅片(即金属翅片)-骨架(即金属骨架)方腔对腔体内石蜡相变传热的影响。3种方腔内的相变传热过程均为导热与自然对流传热共同作用。含翅片-骨架方腔中的石蜡熔化速率最快,且完全熔化时间最短。含翅片方腔中的石蜡熔化速率最慢,完全熔化时间最长。纯石蜡方腔中的石蜡熔化速率与完全熔化时间居中。相同加热时间,含翅片-骨架方腔的中心线温度分布最均匀,且高于其他两种方腔。含翅片-骨架方腔的中心线平均温度最先达到稳定,然后是纯石蜡方腔,最后是含翅片方腔。在3种方腔中,含翅片-骨架方腔有利于加速石蜡熔化速率,缩短熔化时间。含翅片方腔阻碍自然对流传热,不利于石蜡的相变传热。     

化学除草技术在水利工程上的应用

许多水利工程,由于运用时间较长均有不同程度的淤积,如排水沟,水库的人口处等,其沟底的淤泥质沉积物,就给水生植物的生长提供了条件。水利工程中长了植物之后会使沟、渠的糙率加大,流速减缓,加强淤积,生草更加旺盛,影响排水、行洪,使水利工程不能充分发挥作用降低效益。内蒙古河套灌区排水沟中生草严重,影响排水排盐,大大降低了排水沟的作用。据1987年统计:五原县有六条干沟、十六条分干沟,排水沟总长357公里,长草段为205.9公里,占总长的57.7％;乌拉特前旗现有排水沟长402.1公里,现排水总长度391.5公     

强风作用下超高层建筑风环境的数值模拟研究

为了得到在强风作用下超高层建筑的建筑物周围的风场特性,对超高层建筑在强风的环境下周围风场进行了数值模拟研究。主要采用有限容积法,使用计算流体力学软件,分析得到了不同类型建筑物周围的风场和风荷载的分布情况,对于超高层建筑的建筑结构设计以及节能设计提供了理论依据。     

土壤实验法(摘译)

船引真吾和青峰重范二教授撰写的“土壤实验法”是一本较全面的土壤理化性质测定方法的书籍。但是由于篇幅太大,材料过多,现仅将和盐碱土改良试验研究有关的章节加以摘译,分期发表,供有关同志参考。现有的土壤代换性测定方法是很烦琐的,如能把这里介绍的方法加以研究改进,可以大大地缩短分析时间、提高工效,这是一项很有意义的工作。     

具有梯度孔隙率的多孔介质封闭方腔内的自然对流

为研究梯度孔隙分布多孔介质内自然对流流动和传热问题,建立了三种不同孔隙率分布的多孔介质模型,采用有限元方法进行了模拟计算。基于场协同理论分析了具有梯度孔隙率的多孔介质方腔内速度场与温度梯度的协同关系,探讨了不同方向孔隙率梯度分布对多孔介质腔体内温度场和速度场的影响。研究结果表明,梯度孔隙率的多孔结构低孔隙率区域通过导热强化传热,高孔隙率区域随着Ra数的增加,对流换热逐渐增强,平均Nu数增大很快,具有梯度孔隙率的多孔介质封闭方腔内的自然对流得到强化。     

微小空间电子器件散热研究

采用CFD技术对微电子器件散热为背景的微小空间流动和换热问题进行研究，模拟了以空气为冷却流体的多种方案下微小空间的温度场及速度场；以温度水平为指标得出冷却效果的最佳方案，为进一步探讨微电子器件的冷却技术奠定了基础。     

基于LBM研究骨架对相变材料融化蓄热的影响

相变储能材料的导热系数低已成为限制其应用的主要问题,在相变材料中添加高导热的固体骨架是解决这一问题行之有效的方法。文章采用三周期极小曲面方法生成固体骨架及描述糊状区的两区域模型,基于格子玻尔兹曼方法(LBM),从孔隙尺度分析了相变材料内填充高导热系数的固体骨架固液相变融化蓄热的变化规律。结果表明:生成的骨架能有效地预测复合相变材料的融化蓄热过程;相变材料的融化蓄热速率与其自然对流强度和有效导热系数有关,对于纯相变材料的融化过程,无量纲参数瑞利数越大自然对流越强,其融化速率越快;当骨架和相变材料导热系数比为10、50、100条件下,融化时间分别缩短了12%、28%、31%;多孔介质骨架孔隙率越低,复合相变材料的有效导热系数就越高,其融化蓄热速率也越高。     

扩散体建筑风能利用的风洞试验

扩散体建筑是用来汇集风能的建筑形式.通过风洞试验,研究了3种具有不同截面形状的扩散体建筑对增强风速及强化风能的效果.试验结果表明:截面形状为肾形的建筑其风力集结效果最好.可利用风能的高度范围较大;截面形状为椭圆形和扩压风道形的建筑也具有良好的效果.通过对试验数据与模拟数据比较分析可见,风洞试验得到的数据与模拟结果较为吻合,既验证了数值模拟结果的准确性,又为建筑环境中风能利用的研究奠定了试验基础.