加金属丝水平单圆管蓄冰数值模拟

盘管式蓄冰传热瓶颈出现在冰层处,考虑在管外加入一些金属丝来促进管外换热从而提高蓄冰效率.为了描述管外扩展表面给结冰过程带来的影响,把管外金属丝和水的混合区域考虑为多孔介质区域,建立了合理的数学物理模型,进行了理论计算,并采用了密度随温度接近抛物线变化来研究水的自然对流对结冰过程的影响.通过计算,发现自然对流对温度分布的...     

管片式换热器传热与阻力特性的数值研究

在适体坐标系中采用有限差分法对错排圆管管片式换热芯子的三维层流流动及其换热特性进行了研究．计算的网格由微分方程法生成，对雷诺数Re在163～978之间的空气流动与传热特性进行了分析，得出了速度场、横向平均Nu数以及平均对流换热系数与压力降随Re的变化规律，为改进翅片结构，强化换热提供了理论依据．     

汽车管芯式散热器的热力特性

对管芯式散热器试件进行传热与阻力试验研究,得出在一定雷诺数范围内管芯式散热器试件的空气侧对流换热系数和阻力系数的准则关系式,理论计算值与试验值的最大相对误差为6.61%.并分析得出水管排数对散热器试件换热性能和空气阻力的影响关系.     

汽车管芯式散热器的热力特性

对管芯式散热器试件进行传热与阻力试验研究,得出在一定雷诺数范围内管芯式散热器试件的空气侧对流换热系数和阻力系数的准则关系式,理论计算值与试验值的最大相对误差为6.61%.并分析得出水管排数对散热器试件换热性能和空气阻力的影响关系.     

圆管管翅式换热器耦合传热数值方法研究

为了研究圆管管翅式换热器流动与传热特性,采用分区求解、边界耦合的方法对圆管管翅式换热器进行三维数值模拟,通过模型实验值对比验证了肋侧流动通道对流换热系数h的数值解,研究了翅片间距对换热器传热性能的影响.研究结果表明:当空气进口速度uin较小时,非耦合分析的数值解与实验值更为接近;当空气进口速度uin大于5m/s的时候,耦合方法得到的数值解与实验值之间的误差小于2%,所得结论为数值设计管翅式换热器提供一定的参考.     

船用燃机碳氢燃料流动传热特性研究

本文针对船用化学回热燃气轮机回热通道内碳氢燃料流动传热特性,构建了基于RK-PR立方型状态方程及其混合规则高温裂解态碳氢燃料的热物性计算模型,建立了准一维高温碳氢燃料流动-传热-热裂解计算模型.相关计算结果表明:雷诺数的峰值随着质量流量的增加而向回热通道出口方向增大,对流换热效果增强;回热通道截面内径越大,对流换热系数...     

对流换热系数对厚板焊接残余应力应变研究

主要考察了对流换热系数对厚板对接焊残余应力应变的影响,从而对现有的重要焊接构件(如桥梁大型锚拉板)的冷却方式给出参考,利用ABAQUS软件对焊接构件进行有限元模拟计算,通过改变对流换热系数数值大小来模拟冷却速度对厚板焊接残余应力应变的影响。研究表明:焊接区在不同冷却速度下计算结果没有数量级的差异,并且发现对流换热系数与构件焊后残余应力应变的影响也并非为单调线性的关系,在某一适中的对流换热系数条件下,厚板焊接的残余应力应变可以达到最小。     

三维封闭方腔自然对流换热的数值模拟

利用非交错网格上求解三维不可压缩Ｎ－Ｓ方程方法，对三维封闭方腔自然对流换热问题进行了数值模拟，并得到了Ｒａ数为１０＾３￣１０＾６的方腔内自然对流的流型和传热场信息，文中给出了计算结果及比较。     

沥青路面微波热再生传热模型与解法

为了获得沥青路面微波热再生过程的温度场,基于传热学理论,分析了微波加热过程的传热形式,建立了三维非稳态的传热模型,研究了传热模型的边界条件,求解了对流换热系数及辐射换热发射率,根据能量守恒原理,确定了内热源强度,实现了电场到热场的转化。采用交替方向显(ADE)格式,提出了传热模型的数值解法,对实测温度进行拟合,并建立了传热边界条件数学模型,仿真求得模型的可视化数值解。结果发现:加热450 s时,沥青混合料大部分区域接近70℃,加热600 s时,达到80℃,加热到750 s时,温度迅速上升到110℃左右,这表明热量传递随加热时间是非线性的,必须精确地选择加热时间以保证修补质量。     

考虑太阳辐射的轿车客舱内气流组织数值模拟

对轿车室内的热环境进行了数值模拟。计算采用SIMPLE算法,紊流采用k—ε模型,考虑了自然对流换热的影响,应用整体求解法计算气固耦合传热问题。采用射线追踪法计算了太阳热负荷,以图形的形式给出其在车内的分配情况,有利于直观地分析其对车内热环境的影响。CFD的计算结果表明,进、圃风口的布置不仅影响车室内气流速度和温度的具体数值大小,而且决定了整个流场和温度场的分布结构.     

车辆通风式制动盘内部通道对流换热研究综述

总结了通风式制动盘内部通道对流换热的研究成果,从内部通道的质量流量、对流换热系数和有效散热表面积三方面,分析了不同结构设计对制动盘内部通道换热的影响;从解析法、数值分析法和试验测试法三方面,综述了国内外在对流换热分析和检测方法的研究概况。研究结果表明:在径向叶片制动盘通道内,主要存在2种流动方式,由紧邻叶片吸力侧气流分离引起的回流和在径向通道内部旋转的二次流,抑制回流区的形成可以提高泵送空气质量流量,使通道内的温度分布更加均匀,二次流将促进通道间的空气混合流动和湍流的发展,加强局部剪切应力,改善制动盘散热性能;综合应用射流冲击强化方式(多束流、旋流和多方向射流等)、高孔隙率和类柱状结构优化设计也能够改变流体在通道中的流动状态,这些措施都会使得通道内流体扰动增大,热边界层变薄,壁面附近的速度梯度增大,有效提高了制动盘的对流换热系数,增强了散热能力;采用解析法和数值分析法得到的结果具有很强的理论参考价值,而采用试验测试法所获得的结果更加接近制动盘实际内部温度和气体流速的变化,因此,若能将三者无缝结合,实现优势互补,则最具有科学研究价值;在对高速车辆制动盘结构进行优化设计时,为了获得最大的散热效率,往往忽略了通道内摩擦压降和流动阻力,因此,如何平衡散热与摩擦压降、流动阻力之间的关系,还需进一步深入探索与研究。      

柴油机散热器的散热性能比较

通过实验及计算得到散热器传热系数的实验值及理论值,对平片型平直翅片管散热器、螺旋形翅片圆管散热器与整体式梳状翅片管散热器在同一工况下的散热性能进行了比较.通过实验导出平片型平直翅片管散热器和整体式梳状翅片管散热器的气侧传热因子二次拟合式.由二次拟合式计算出的2种散热器的传热系数与理论计算系数相比误差较小.     

通道内矩形涡对涡发生器强化换热的数值研究

用数值模拟方法研究了在矩形通道底壁安装矩形涡产生器对(RWP)时纵向涡对层流换热的影响.在雷诺数变化范围为500~7 000,通道底壁安装RWP和不安装RWP两种情况下,比较了流体流动和换热性能.同时对涡产生器的高度和攻角对表面换热性能的影响也做了研究.结果表明:通道的底壁安装RWP可以显著提高换热性,雷诺数越大,换热性越强.随着涡产生器高度的增大,换热性增强,但阻力系数会急剧增加.当攻角为29°时,强化换热效果是最强的.     

Convective Heat Transfer Characteristics of the Elliptic Cylinder with Axis Ratio 4 : 1 in Crossflow

The heat transfer features around the elliptic cylinder of axis ratio 4: 1 in crossflow were investigated experimentally within a wide range of Reynolds number. By means of heat-mass transfer analogy and the naphthalene sublimation technique, the local heat transfer distribution and the mean heat transfer coefficient are clarified.The result shows that the mean heat transfer coefficient is higher than that of a circular cylinder in most Reynolds number range regarded, and this superiority turns to be more significant with the increase of flow speed. Moreover, the effect of axis ratio on mean heat transfer coefficient was investigated tentatively. The oil-lampblack technique was employed to enable visualization of the flow pattern around the cylinder and on the cylinder wall.     

Integrated fluid-thermal-structural numerical analysis for the quenching of metallic components

The quenching of a metal component with a channel section in a water tank is numerically simulated. Computational fluid dynamics (CFD) is used to model the multiphase flow and the heat transfer in film boiling, nucleate boiling and convective cooling processes to calculate the difference in heat transfer rate around the component and then combining with the thermal simulation and structure analysis of the component to study the effect of heat transfer rate on the distortion of the U-channel component. A model is also established to calculate the residual stress produced by quenching. The coupling fluid-thermal-structural simulation provides an insight into the deformation of the component and can be used to perform parameter analysis to reduce the distortion of the component.     

MATHEMATICAL AND PHYSICAL MODELS OF HEAT AND MASS TRANSFER PROCESS IN SATURATOR

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｓａｔｕｔａｔｏｒｉｓｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｙｃｌｅｃｏｍ－ｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅＨｕｍｉｄＡｉｒＴｕｒｂｉｎｅ（ＨＡＴ）ｃｙ－ｃｌｅ［１］．Ｉｔｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆａｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔｈｅａｔ...     

Regularization Method to the Parameter Identification of Interfacial Heat Transfer Coefficient and Properties during Casting Solidification

The accurate material physical properties, initial and boundary conditions are indispensable to the numerical simulation in the casting process, and they are related to the simulation accuracy directly. The inverse heat conduction method can be used to identify the mentioned above parameters based on the temperature measurement data. This paper presented a new inverse method according to Tikhonov regularization theory. A regularization functional was established and the regularization parameter was deduced, the Newton-Raphson iteration method was used to solve the equations. One detailed case was solved to identify the thermal conductivity and specific heat of sand mold and interfacial heat transfer coefficient (IHTC) at the meantime. This indicates that the regularization method is very efficient in decreasing the sensitivity to the temperature measurement data, overcoming the ill-posedness of the inverse heat conduction problem (IHCP) and improving the stability and accuracy of the results. As a general inverse method, it can be used to identify not only the material physical properties but also the initial and boundary conditions' parameters.     

对流换热系数的反求方法

针对对流换热系数影响因素多，求解困难，传统的数值计算多采用试凑法，人工修改对流换热系数，使最后边界温度的计算值与测量值吻合，但是收敛缓慢耗费人工．基于反问题分析原理，结合无约束优化思想，提出了一种求解对流换热系数的方法，解决了这一问题．     

管壳式换热器强化传热研究进展

介绍了近年来国内外管壳式换热器强化传热的研究进展,并从强化传热机理出发,分析了管壳式换热器中的各种强化传热元件的结构特点、强化效果以及适应工况,提出了管壳式换热器强化传热的研究方向.