针形管锅炉对流传热系数与烟气流量的关系

定性地分析了针形管锅炉的对流传热,对实炉测量到的数据进行了分析回归,得出了烟气流量与对流传热系数之间的一些规律。     

极地气垫破冰船发动机余热利用数值研究

为了有效利用极地气垫破冰船的发动机余热,需要研究相应的数值模拟方法。本文基于计算流体力学方法及混合物多相流模型,对包括舱室和垫升风机在内的内外部流场,进行与热交换相关的流场和温度场数值模拟。结果表明,加热对于改善垫升风机的推进效率有利,可使舱室平均温度上升41.13℃,垫升风机内平均温度上升34.16℃,对于极地气垫破冰船舱室及垫升风机内平均气温的提升有显著效果。混合物多相流模型用于数值求解此类热交换问题的有效性得到了验证。     

船舶主机废气余热温差发电的数值模拟与试验研究

为了对船舶柴油机废气余热加以利用以达到船舶节能和减少碳排放的目的,结合船舶余热的特点,开展了船舶余热温差发电的数值模拟与实验研究。采用CFD方法完成了实验装置相关参数的选择后,进一步对温差发电装置的换热过程进行模拟,并通过实验验证了模拟的正确性。最后,以MAN/B＆W41V32/40式船舶主机为研究对象,对其废气余热温差发电的性能进行了评估。结果表明,在热端平均温度为500 K,冷端平均温度为310 K,冷却水流速为10 m/s的工况条件下,设计安装的1764片温差发电片输出总功率理论上可达31.75 kW。     

船舶主机废气余热温差发电的数值模拟与试验研究

为了对船舶柴油机废气余热加以利用以达到船舶节能和减少碳排放的目的,结合船舶余热特点,开展船舶余热温差发电的数值模拟与试验研究。采用CFD方法完成试验装置相关参数的选择,然后对温差发电装置的换热过程进行模拟,并通过试验验证模拟的正确性。最后,以MAN/B&W41V32/40式船舶主机为研究对象,对其废气余热温差发电的性能进行评估,结果表明,在热端平均温度为500 K、冷端平均温度为310 K、冷却水流速为10 m/s的工况条件下,设计安装的1 764片温差发电片输出总功率理论上可达31.75 k W。     

复杂船舶围壁传热系数取值探讨

采用数值模拟软件对几种复杂船舶围壁进行稳态传热计算,并将计算所得围壁传热系数与相关标准提供的计算值进行对比.结果表明,采用数值方法计算得到的复杂船舶围壁传热系数与相关标准提供的参考值相比差异很大.计算结果也表明：空气层厚度对船舶甲板围壁的传热系数影响较大,而对垂直围壁的传热系数影响较小;隔热材料的导热系数对垂直围壁的传热系数影响较大,而对甲板围壁传热系数的影响较小.相关标准直接笼统地给出了各种类型船舶围壁的传热系数,而对围壁空气层厚度及隔热材料导热系数等未作详细说明,在对围壁传热量进行计算时采用标准推荐的传热系数会出现较大偏差,建议针对具体的船舶围壁,通过数值模拟或实验来获取围壁传热系数.     

余热锅炉自然循环水动力计算软件编制及应用

针对传统余热锅炉水动力计算软件的局限性,同时兼顾到软件的交互性、通用性以及可扩展性的要求,以归纳的通用水动力数学模型,基于面向对象程序设计方法建立了各管段计算模块,通过使用 C ＋＋编程语言编制了计算软件。实例应用表明：该软件能适应复杂锅炉在不同热负荷、不同结构设计下的水动力计算要求,使用灵活方便,计算结果可为优化设计提供理论支持。     

船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计

余热锅炉是船舶主机余热利用系统中的重要设备。为了综合利用船舶主机余热,文章结合船舶主机的特点以及传统余热锅炉的设计方法,以哈尔滨工程大学船舶柴油机余热利用系统中应用的三压式超低温排烟余热锅炉为例,给出一种新型船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计方法和特点。定量分析比较了采用大小管径对锅炉整体质量尺寸的影响,结果显示,小管径在质量、尺寸上表现优越,适合在船舶动力系统中使用。此外,还推导出余热锅炉受热面采用螺旋翅片管时换热面积及烟道流通面积的计算公式,并提出受热面管束6种错列布置方式,可供相关行业参考。     

滚石碰撞冲击数值模拟分析

随着山区道路与隧道的发展与广泛应用,隧道进出口上部岩体发生掉块、落石的情形时有发生。该类落石对隧道进出口与道路安全的影响日益成为严重安全问题。然后现有关于落石冲击的研究中,冲击计算主要以半经验半理论为主,然而各类算法的适宜性、合理性一直未能得到充分验证。文中通过理论分析结合三维数值模拟对落石的冲击力算法及其落石尺寸、自由落高和缓冲土层厚度等指标的相关性进行了研究,得到了关于落石冲击力计算的有益结果。     

粘流场数值模拟关键技术研究进展

综述了粘流场数值模拟中的关键技术-湍流模型、数值求解方法、网格生成方法及动力边界模拟方法的研究进展，这些技术的深入研究和突破将会推动数值模拟技术在工程领域的发展和应用。     

LNG 气瓶传热性能的数值模拟

用有限元分析方法模拟了200 L LNG气瓶容器在稳态导热情况下的整体温度场分布,并对不同充满率下的漏热量进行了计算,漏热量的计算结果与文献中的试验结果一致,说明本研究方法切实可行。根据内容器高径比H／D的不同对气瓶结构进行优化,计算结果表明：在相同充满率下,高径比H／D越大,漏热量越小。     

超临界LNG在印刷板式汽化器微细流道内的流动与换热性能数值研究

以印刷板式汽化器内直径1.5 mm的微细流道为研究对象,应用数值仿真技术手段研究超临界LNG在不同流道弯曲角度的微细流道内的流动与换热特性,重点研究了不同流道弯曲角度对超临界LNG流动换热时的Nu数、表面对流换热系数及压降的影响。研究结果表明:随着流道弯曲角度的增加,超临界LNG出口温度和速度均随之增加,流道弯曲角度为45°时其出口温度较平直流道增加96 K,出口速度约为平直流道出口速度的2.3倍。通过综合分析流道弯曲角度对Nu数、表面传热系数及压降的依变关系发现,超临界LNG在弯曲角度15°的微细流道内具有较优的流动换热特性。     

焊接温度场中复合换热系数的分析

在焊接温度场的模拟中,换热系数与焊件的冷却过程密切相关.根据传热学的相似理论,计算随时间变化的对流和辐射系数,将其转换为复合换热系数,实时地加入到温度场的计算过程中去,模拟得到焊件在空气中自然冷却时的温度场.与采用恒定换热系数得到的结果比较,文中提出的确定和施加换热系数的方法更为合理.     

水下航行器小通道内蒸汽冷凝换热计算分析

针对水下航行器用冷凝器的结构特性和使用环境,建立冷凝器中小通道内蒸汽冷凝换热过程的焓值模型,对流换热系数模型和压力模型。根据4种不同的换热系数计算式,求解对应关系式下的焓值、温度、压力和干度仿真值,并结合实验数据进行对比分析,得到在单相区采用 D-B关联式,在两相区采用 A-R关联式,计算的结果误差最小。并以此为基础,对小通道的截面尺寸进行计算分析,计算结果表明：当通道截面宽度为6 mm时,小通道具有较好的流动换热能力,为水下航行器的工程设计提供重要参考。     

核动力装置中两相相间换热边界限制对于换热计算的影响分析

在开发系统程序时,经常发现相间换热系数过大导致程序计算两相流动时出现物性错误,从而导致计算失败。因此采用RELAP5使用的相间换热系数限制关系式对相间换热系数进行限制,采用水平环形雾状流、垂直环形雾状流2种工况进行计算,计算结果表明,单纯的采用RELAP5使用的相间换热系数限制关系式并不能使计算稳定,必须减小该相间换热系数限制关系式的最大值才能使得计算稳定。同时,不同空泡份额下能够稳定计算两相流动的相间换热系数最大值限制不相同,且相间换热系数值的大小对空泡份额的计算有很大影响。     

超大型气体运输船(VLGC)绝缘全局导热系数k的数值计算方法研究

VLGC低温独立液罐的绝缘敷设为标准配置,其起到隔热的作用,使得外界进入的热量达到较小值,减少低温LPG液体的气化。全局导热系数k值（单位为W/(m2?℃)）则是衡量绝缘系统隔热效果的重要参数。根据热力学理论,提出了一种k值的数值计算方法,并能够满足工程应用的精度。通过该方法快速计算得到的k值,可以作为合同设计阶段压缩机选型和成本预估的依据。     

漫滩水流动量修正系数特性分析与模拟

以明渠深度平均二维水流模型为基础,研究了漫滩水流的动量修正系数.结果表明,漫滩瞬时动量修正系数迅速增大,随后快速减小;滩槽宽度比越大,动量修正系数变化程度越大,而传统断面平均法的计算结果恒为1,与实际情况存在较大差异,不能用于水流漫滩的模拟.为了反映动量修正系数的实际变化规律,提出了水流漫滩时断面动量修正系数新的计算方...     

舰用增压锅炉动态特性仿真分析

以某舰用增压锅炉为研究对象,结合船用常压锅炉的试验数据,建立了适合增压锅炉的数学仿真模型．模型中对流受热面及管外介质烟气流动传热遵循质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程及金属蓄热方程,采用集总参数法,分别建立了舰用增压锅炉各部分的数学模型,并进行了微小动态参数变化的仿真分析．     

海洋石油平台余热利用研究

东海某DPP平台投产近十五年后,出现设备老化、工艺系统处理量发生变化等情况,从而透平电站、热油锅炉和工艺处理系统出现余热,如何减少能源浪费,及时有效回收利用,需要及时解决问题。通过对基础资料分析研究、平台生产实地调研,提出余热利用方案,并进行成本投资/回报比较,最终验证了方案的正确性。     

舰载导弹发射舱内燃气流热效应研究

连续发射导弹后,舰载导弹发射舱内的温度会因发射筒的持续散热而明显升高。当舱内温度升幅超过安全温度后,将造成安全隐患。建立了发射筒散热的数学模型,选取了几种典型的导弹发射模式,对发射舱内时间-温度变化过程进行了模拟计算。计算结果表明,在某些饱和发射模式下,发射舱内温度升速较快、升幅较大,甚至超过规定的安全温度。该方法可以在发射舱工程设计前,为发射筒的隔热设计提供理论依据,同时为导弹发射舱内温度监控方案设计提供技术支持。