涡产生器强化圆管管片式换热器传热数值分析

涡产生器式管片式换热器有着不同于传统管片式换热器的强化传热机理,其结构简单,强化传热效果明显.用数值方法分析了涡产生器式圆管管片式换热板芯单个圆管翅片区域内的传热与阻力性能.计算结构根据某实际换热器结构放大确定,计算时选取Re范围为100～30 000.分析了平直翅片与涡产生器翅片传热单元局部及平均传热特性.单根圆管翅片单元有两个低换热区,涡产生器可增强圆管尾部的换热.两种换热板芯的传热能力均虽Re的增加而提高,在中等Re范围内,涡产生器可使传热有较大提高,而阻力增加较小.     

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．     

船用螺旋隔板换热器的实验与数值模拟

以螺旋隔板换热器作船用润滑油冷却器,冷却水和润滑油分别在管程和壳程呈逆流流动,对船用螺旋隔板三维翅片管换热器的传热与压降性能进行了实验研究,结果表明在壳程雷诺数相同条件下,三维翅片管的壳程努塞尔特准数是光滑管的2.1~2.8倍,而压降约为光滑管的2.2倍.同时,利用Fluent6.3软件对船用螺旋隔板三维翅片管和光滑管换热器的传热与压降性能进行数值模拟,结果表明螺旋流条件下三维翅片管与光滑管相比,具有更大的强化对流传热作用.对于船用螺旋隔板三维翅片管换热器,壳程努塞尔特准数和压降的数值模拟结果与实验计算值吻合良好,最大偏差分别为6.6%和10%.     

每管六涡扁长椭圆管换热板芯涡型布局实验研究

采用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了每管六涡扁长椭圆管管片式换热器换热板芯在固定的片间距和三角翼形涡发生器(WVG)翼高比条件下,4种不同涡发生器布局(VGC)的换热和阻力特性.在验证了实验的正确性与可信性的基础上,对实验结果的分析对比研究表明,各种VGC结构均具有较好的强化传热效果,但同时也使阻力系数大幅增加.利用面积最佳因子法进行的综合性能比较表明,在攻击角较小时,VGC1与VGC3综合性能较好;而当攻击角变大时,VGC3与VGC4结构较优.     

地铁列车车厢内不同气流形式下的舒适性

针对地铁B型列车车厢,研究了车厢内温度场和速度场分布情况,并对现有回风口布置方式进行优化,采用Airpak软件建立车厢-人员-车厢内空气环境的气流流动、传热与传质三维耦合数学求解模型,进行数值模拟研究.结果表明:当回风口布置在侧顶板与侧墙板之间的连接处空气分布特性指标比回风口布置于车厢顶部时增大34.2%,比回风口均匀布置在车厢顶部中轴线上增大19.7%,能效利用率分别提高0.267和0.11.因此回风口布置在侧顶板与侧墙板之间的连接处,能很好地解决气流短路问题,改善车厢内的舒适性.     

攻击角对涡产生器式管片换热器换热影响的数值分析

通过数值模拟的方法,研究了涡产生器攻击角在15°~45°之间变化时对错排圆管管片式换热板芯换热与阻力特性的影响.分析了不同攻击角的涡产生器强化板芯的局部对流换热系数、横向平均Nux以及平均对流换热系数、阻力系数的变化规律,为进一步提高换热器换热性能提供了理论依据.     

数值仿真在动车组空调设计中的应用

以某高速动车组中间车为研究对象,创建了车厢内部三维空间区域的数值计算模型,在冬季和夏季两种工况下,采用κ-ε标准湍流模型和SIMPLE算法,对车厢内的空气流动和传热状况进行了数值计算,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.并应用空调行业标准,对车厢内温度的均匀性及速度场的适用性进行了分析评估.研究结果表明该车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求.     

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.     

不同计算方法所得扁管直翅换热器翅片肋效率的比较

采用数值计算方法对翅片管管片式换热器的肋效率进行了计算和分析,研究扁管肋片厚度、导热系数等因素对肋效率的影响,得出翅片管管片在局部换热系数和平均换热系数下,肋效率的对比分析.     

平板火焰直喷燃烧器的实验与数值仿真研究

燃烧器是家用燃气灶具的核心部件,直接决定燃气灶具的热负荷、热效率、CO排放量等关键参数,本文针对平板直喷燃烧器进行了实验和数值仿真研究.研究结果表明：热负荷、热效率、CO排放量等计算结果相比实验结果误差在20%以内;一次空气系数随着喷嘴压力的升高而增加,而过量空气系数随喷嘴压力的升高而降低;一次空气系数与过量空气系数均随一次空气进口压力和一次空气进口面积的增加而增加.温度场以及传热理论分析结果表明,平板直喷燃烧器在热效率方面更具优势.     

车用空调平行流冷凝器空气侧稳态流动与传热数值模拟

建立了某车用空调多元平行流冷凝器三维模型,利用CFD方法对典型工况下该冷凝器空气侧百叶窗翅片的流动和传热性能进行了数值模拟,计算结果显示数值模拟与试验测试及常用关联式的计算结果具有较好的一致性,验证了计算模型和方法的正确性,为进一步研究翅片结构参数对平行流冷凝器性能的影响及性能优化提供了理论参考。     

管排数对涡产生器式圆管板式翅片传热的影响

利用蔡升华传质／传热比拟实验原理，研究了翼形涡产生器对又排圆管板式翅片换热和阻力特性的影响，分析了涡产生器式双排圆管板式翅片管换热器在不同管排数下的传热与阻力特性，并对换热器板芯结构做了综合评价。     

基于Simulink的间歇传热动态特性仿真系统开发

传统夹套式换热器的设计工作量大、效率低,为了提高其设计效率,基于Matlab软件的Simulink仿真模型库,开发了夹套式换热器设计软件.该设计方法既可以对夹套式换热器的间歇传热动态特性进行仿真,也可以对相关参数的影响进行分析.算例分析表明:通过仿真能够得到间歇传热动态特性仿真曲线,为提高换热器的使用效率提供一些依据.该方法参数修改简单直观、设计效率高,具有很好的工程应用价值,为夹套式换热器的间歇传热分析提供了一个新的思路.     

涡产生器翼高对管板式换热器传热特性的影响

通过萘升华传质／传热比拟实验，研究了涡产生器翼高H对顺排圆管管片式板芯传热特性的影响．结果表明，涡产生器可显著提高圆管尾流部回流区的换热；对给定Re数，随翼高的增加，纵向涡影响区扩大，从而使换热增强．     

圆管平直翅片散热器翅片导热系数对其传热特性影响

圆管翅片式散热器是空调冷凝器、蒸发器常用的一种散热设备.提高该种散热器的传热性能、降低运行阻力可以减少机械能的消耗,减少排放.采用了完全耦合的数值方法对不同翅片材料下散热器在工况、结构不同时的性能进行了研究.分析了努塞尔数Nu、传热系数K随着翅片导热系数、管间距的变化关系.进一步分析了翅片材料、管间距对翅片表面传热性能的影响.     

注射成形填充模拟的修正算法

为提高注射成形过程数值模拟结果的准确性,采用类似迎风法的概念,通过对平流方程作为填充状态控制方程而导致模拟失真原因的分析,提出了相应的数值修正算法.该方法在高效显式数值模拟算法和有限元软件基础上,通过对模型内流体速度场的系统性操作,削弱空气流动速度场对喂料填充的不真实影响,使得填充状态的输送更基于流动前沿面后部的流场作用,并对⊥型和L型模腔进行了数值仿真.结果表明:该方法能有效抑制填充流的失真现象,实现了在流动过程中流向发生大角度变化模腔的正确填充过程.      

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.     

射流作用下的吸气流动流场特性

为了降低射流作用下吸气流动控制污染物所需的射流量,达到节能的目的,研究了射流作用下吸气流场的特性.通过数值模拟技术研究了射流与吸气流动夹角在90~60变化时形成稳定吹吸流场的条件,以及汇流场轴心速度和控制范围的变化规律;同时,以数值模拟的计算结果为基础,结合对轴心速度和控制距离影响因素的分析,得出了射流和吸气流夹角取不同值时的轴心速度衰减计算式和汇流场控制范围计算式.研究结果表明,在角小于70时不能形成稳定的吸气流场;当在90~70变化时,随着送风和排风动量比的增大,汇流场轴心速度增加的趋势减缓;随着角度的减小,汇流场轴心速度增加的趋势加剧.因此,可以通过减小来增强吸气流场,实现对污染物的有效控制.      

涡产生器高度对换热器传热影响的仿真分析

用数值方法分析了涡产生器高度对带分流器的曲面矩形涡产生器式翅片传热与流动的影响,为使用这类换热器的设计提供了理论依据.研究表明,在翅片间距为2.4 mm涡产生器高度为1.4 mm,1.7 mm,2.0 mm和2.3 mm时,在同一雷诺数Re下,涡发生器高度1.7 mm时产生的二次流强度最大.随着雷诺数Re的增大,努塞尔数Nu也不断增大,阻力系数f减小.在同一雷诺数下,不同曲面矩形涡发生器高度时努塞尔数Nu相差不明显,阻力系数随着曲面矩形涡发生器高度的增大而增大.二次流强度Se与努塞尔数Nu存在唯一对应的关系,二次流强度Se越大,努塞尔数Nu也越大,传热效果更好.以强化因子为衡量标准优选,曲面矩形涡发生器高度1.7 mm获得最佳的综合性能.