U型垂直埋管非稳态换热的数值模拟与研究

采用有限容积法,使用计算流体力学软件对有效换热长度为120m的单U型地埋管进行三维建模和非稳态数值模拟。在考虑U型地埋管管壁热阻的情况下,分析了单U型地埋管不同土壤初始温度及不同进口流速对地埋管持续运行及间歇运行三个月的换热性能和热响应的影响。模拟分析结果表明:相同的土壤初始温度下,随着流速增大单位井深换热量和出口温度均增大;流速对出口温度的影响比土壤初始温度对出口温度的影响大;间歇运行期间平均单位井深换热量比连续运行大0.7W/m。     

不同形状电子元件对冷却效果影响的数值研究

对不同形状电子元件冷却在系统中的速度场和温度场进行了模拟,建立二稳态流场及温度场模型,并运用壁面函数法进行流固边界耦合,在电子元件的散热面积为定值的条件下改变其形状,采用成熟的CFD软件进行数值求解,从而得出冷却空间二维压力场、流场及温度场分布图形。     

ZLC－I点速流量计的研制与应用

介绍以流体力学的理论及实验研究为基础，研制出工程中实用的点速流量计。其特点是：结构简单、精度高、成本低、运行稳定可靠、安装维护方便、多通道远传、集中检测、适应范围广。可计量大口径、特大口径因管内牛顿流体紊流流动的流量     

高层建筑周围定常风场的数值模拟

通过对高层建筑周围定常风场的数值模拟与原型试验结果的比较，分析了在进行数值模拟时，入口边界条件和湍流模型等因素对计算结果的影响。模拟结果表明，入口边界条件和湍流模型均对模拟结果具有较大影响。其中，入口边界条件中速度分布对计算结果的影响大于湍流强度分布对计算结果的影响，而RNGk-s湍流模型的计算精度优于标准κ-ε湍流模型。     

部分填充多孔介质通道内流动的格子Boltzmann研究

通过编写格子Boltzmann程序来对部分填充多孔介质的通道内的流体流动进行模拟,在雷诺数为200的条件下改变了障碍物形状排列,包括由全圆柱以及方柱与圆柱两种障碍物阵列,得到不同工况下的流场;此外在全圆柱障碍物阵列条件下模拟了雷诺数为200,300,500,600,800时的流动情况,并取近出口和近入口两个断面,得出断面流速曲线,通过观察曲线变化分析得出在多孔介质层的断面速度变化情况与纯流体区域变化情况相反,结构复杂的障碍物阵列对于流体的阻力更大。     

含翅片矩形腔体内相变材料传热特性研究

相变材料低导热特性影响相变传热进程,添加金属翅片可有效提高相变材料传热速率.本文通过使用有限元软件模拟相变材料的熔化过程.通过改变翅片高度、翅片厚度、翅片个数、加热壁面的温度以及将铝片换为导热性能更好的铜片来研究相变材料熔化过程.研究结果表明:增加翅片高度、翅片个数和提高热源壁面温度对强化换热效果具有显著的作用,增加翅...     

翅片排布方式对矩形腔相变材料熔化的影响

以填充石蜡的矩形腔(分为无翅片矩形腔、带翅片矩形腔)为研究对象,建立数学模型。采用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟矩形腔内石蜡的熔化行为,分析不同翅片排布方式对石蜡熔化行为的影响,筛选有利于增强石蜡熔化的翅片排布方式。矩形腔右侧壁面为受热面,其他3个面为绝热面,带翅片矩形腔的翅片设置在受热面内侧。在翅片数量(3个翅片)、间隔不变的前提下,保持矩形腔内翅片总长度不变,设置4种翅片排布方式。排布方式1:每个翅片长度均为32 mm。排布方式2:自下而上的翅片长度分别为41、32、23 mm。排布方式3:自下而上的翅片长度分别为23、32、41 mm。排布方式4:自下而上的翅片长度分别为29、38、29 mm。对于无翅片矩形腔,在自然对流传热作用下,右上角的石蜡最先熔化,然后熔化部分向矩形腔中心扩散,直至矩形腔左下角石蜡完全熔化。矩形腔增加翅片可有效改善石蜡熔化的均匀性,缩短了矩形腔内石蜡的熔化时间。排布方式2对改善矩形腔内石蜡熔化均匀性的效果最理想,石蜡完全熔化的时间最短。相同受热时间下,带翅片矩形腔内石蜡的液相面积比(液相石蜡面积与矩形面积之比)明显高于无翅片矩形腔。无翅片矩形腔内石蜡完全熔化的受热时间为3 522 s,带翅片矩形腔翅片排布方式1～4的石蜡完全熔化的受热时间分别为1 874、1 674、2 082、1 910 s。将等长翅片的排布方式1作为基准,评价其他3种翅片排布方式对矩形腔内石蜡熔化的增强作用。翅片排布方式2对矩形腔内石蜡熔化的增强作用明显,增强作用集中在熔化过程的中后期。排布方式3、4起到了相反作用。     

光伏发电并网系统双向电能表的设计

太阳能光伏发电作为一种零排放、零污染的可再生能源,已经受到世界各国的关注和青睐.为了满足小型光伏发电系统并网测试记录双向电能的需求,本文基于Cirrus Logic公司的电能计量芯片CS 5463与宏晶科技公司的STC12C5A60S2芯片,完成了并网双向测试电表的设计和性能测量,并对并网过程中相关参数进行了理论分析和计算,达到了实时判别光伏发电和电网供电方向和分别记录各自所供电能的目标,实现了光伏发电并网的计量需要.     

风力集中式建筑物风能密度分布的数值模拟

通过数值模拟计算，讨论与分析了三种基本风力集中器建筑型式（非流线体型、平板型和扩散体型）对风能利用的情况。根据模拟结果可知，三种风力集中器建筑型式对增大风速、强化风能利用均具有良好的效果。