翅片间距对翅片管换热性能影响分析

对环形翅片管的自然对流换热过程进行了数值计算,主要关注翅片间距对翅片管自然对流换热过程的影响,结果表明:在给定结构尺寸下,翅片间距达到10mm以上时,翅片间散热不会相互影响;翅片间距在10mm以内时,随着翅片间距减小,翅片的表面换热系数逐渐降低。     

一种新的设计优化策略及其在翅片管式换热器性能设计中的应用

结合国内换热器生产企业的实际情况,对翅片管式换热器性能优化设计计算提供了一条全新的思路,根据(1)换热元件的基本尺寸、管程数以及管程/壳程介质的流速限制;(2)管程/壳程介质的压降限制;(3)换热器的换热面积裕度限制等限制条件,对指定换热元件的换热器的管排数、翅片数等结构参数布置进行逐层筛选优化。该优化策略可极大减少计...     

环形翅片管自然对流传热特性的数值模拟研究

利用FLUENT数值模拟方法,研究了自然对流条件下环形翅片管几何参数对其对流换热性能的影响。结果表明:随翅片间距的增大,单位长度散热量先增大后减小,表面平均自然对流换热系数及单位面积散热量先增大后基本稳定不变;翅片厚度对换热性能的影响随间距变化而变化。通过模拟计算,为自然对流条件下翅片管的优化设计提供了参考。     

基于Icepak仿真的散热器优化设计

发热器件通过与散热器表面接触,将温度迅速传递到大面积的散热翅片上,然后由翅片间高速的常温气流吸收后带走,形成一条散热通道,保证发热器件在工作中始终处于适宜的器件温度。通过不断优化设计风冷散热器的翅片参数,如:翅片厚度,翅片高度,翅片长度等来寻找到理想的设计参数,并以此来提高风冷散热器的散热效果,以便能在减小风冷散热器体积的情况下获得相似的散热效果,提高整个电子设备的功率密度。     

斜管簇中蒸汽冷凝研究

使管簇对水平方向倾斜,是消除卧式表面换热器中下降汽流凝结时浸渍管子的方法之一。根据综合条件(管子的倾角、冷凝面的水力负荷、管子和管簇的几何特性尺寸),可使凝结膜沿倾斜方向的流动不脱离管子表面。由于过程中物理特征变化的复杂性,不允许用解析方法来研究倾斜对放热的强烈影响。因此,为获得蒸汽在斜管簇中冷凝时某些数量关系式而进行了一些专门试验。这些试验的目的是研究从斜管簇各排管子上导出凝水的机     

一种修船表面喷涂漆雾废气收集罩的设计计算

针对修船表面室外喷涂作业产生的过量漆雾和有机废气,分析讨论一种收集罩的设计计算。采用理论分析的方法,分析漆雾粒子在修船表面的受力,考虑重力、抽吸力和流动阻力。依据最小水平加速度可确定最小吸气压力;依据漆雾捕集最小控制风速和罩口截面积,可计算最小排风量。最小吸气压力必须满足漆雾粒子达到最大竖直位移前,水平位移大于罩口至喷涂表面的距离。最小排风量和最小吸气压力,与罩口内外层间距、以及罩口与修船表面间距有关,在进行设计计算时,要考虑一定的安全系数,还应考虑室外横向风的影响,保证收集罩具有足够的漆雾捕集效率。     

一种金属陶瓷复合涂层在舰船结构腐蚀与污损防护中的应用

针对舰船通海阀箱格栅腐蚀、污损严重的实际现状,提出了一种以复合粉末为喷涂材料制备金属陶瓷涂层,并与铜涂层形成复合涂层以实现舰船水下结构腐蚀、污损防护的喷涂工艺,通过开展系列实验室分析和海港挂板试验,验证了该技术在舰船腐蚀与污损防护中的应用效果,表明金属陶瓷复合涂层在舰船腐蚀与污损防护方面具有广阔的应用前景。     

裕溪船闸闸门底枢蘑菇头和轴的激光熔覆试验研究

以裕溪一线船闸扩容改造工程中34 m口门三角闸门的底枢蘑菇头和轴为研究对象,从宏观金相、微观组织、X射线衍射仪、硬度计检测熔覆层的表面硬度以及盐雾试验机测试试件的耐腐蚀性等方面,对不同的基体材料和激光熔覆粉末进行试验对比研究.结果表明:Ni40粉末和Co40粉末都具有较高的硬度和优良的耐腐蚀性能,满足底枢蘑菇头和轴激光...     

船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究

采用数值模拟方法研究膜式螺旋管换热器在高温高压的工况下顺列结构和2种错列结构的对流换热和流动特性,分析径向节距对顺列和错列结构换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果符合较好。研究发现:顺列和错列结构对于换热及流动的影响随着径向节距的变化而变化。当径向节距s1/d1.6时,顺列结构的换热系数和流动阻力高于错列结构;当1.6s1/d2.0时,顺列结构的平均换热系数与和错列结构几乎相等,错列结构的流动阻力小于顺列结构;当s1/d2.0时,换热器的平均换热系数和压降与膜式螺旋管的布置方式无关,即顺列和错列结构的换热系数及流动阻力基本相等。     

海洋构筑物表面等离子熔覆TiC/Ni复合材料涂层的人体步进防滑性能

随着海洋活动增加,军舰、商船、海上钻井平台等海洋构筑物表面滑摔现象频发,已经严重影响人员安全和海洋事业的发展。为了解决这个问题,世界各国纷纷利用表面处理技术制备各类涂层,提高海洋构筑物表面的防滑性能。本试验采用等离子熔覆技术在45钢表面制备TiC/Ni合金粉末制备人体步进防滑涂层,分析了涂层步进摩擦系数、显微组织、摩擦磨损性能、涂层材料和表面形貌对涂层防滑性能的影响。结果表明:加入TiC不仅提高了涂层的耐磨性,还提高了涂层的步进摩擦系数。随着TiC含量的增加,涂层摩擦系数和耐磨性均增加,除此之外涂层表面三维形貌、涂层材料都会对步进摩擦产生影响,并且干态摩擦系数大于湿态摩擦系数;相对于等离子喷涂制备的涂层,等离子熔覆制备的涂层虽然步进摩擦系数略低,但耐磨性明显提高。     

聚合物减阻涂层在赛艇上的应用

为了减小赛艇航行中所受摩擦阻力,以改善其水动力学性能,提高运动员比赛成绩,提出了一种符合国际艇联规定的新型减阻技术.采用高压空气喷涂工艺,将涂料喷涂到赛艇表面,涂料固化后形成聚合物涂层.在深水拖曳水池中,分别对常规水力学光滑的赛艇和涂敷聚合物涂层的赛艇进行了阻力测试.测试结果表明,与常规水力学光滑的赛艇相比,涂敷聚合物涂层的赛艇所受摩擦阻力有所下降;随航速提高,摩擦阻力下降的绝对值呈增长趋势,聚合物涂层的减阻效果更加明显。     

HVAF制备铝基非晶合金涂层及其腐蚀行为研究

[目的]为提升2024铝合金表面的耐蚀性能,开展先进涂层制备技术及其腐蚀行为研究。[方法]采用空气超音速火焰喷涂(HVAF)制备铝基非晶合金涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对非晶涂层及2024铝合金基体的成分、微观结构进行分析。采用电化学工作站监测非晶涂层和铝合金基体在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并借助扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行观察。[结果]结果表明:HVAF工艺较高的喷涂速度有效降低了涂层的孔隙率(0.35%);同时,较高的喷涂速度使得熔化颗粒的冷却速度高于非晶形成所需的临界冷却速率,极大增加了涂层的非晶含量(高达81.3%)。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,铝基非晶合金涂层的耐蚀性能优于2024铝合金基体,其钝化电流密度为8×10~(-6)A/cm~2,点蚀电位约为-0.30VSCE,低频下的阻抗值约为2024铝合金基体的4倍。铝基非晶合金涂层的腐蚀机制为均匀腐蚀,而2024铝合金基体为点蚀。[结论]HVAF工艺可制备具有高非晶相含量、低孔隙率的铝基非晶合金涂层,能明显改善铝基非晶合金涂层的耐蚀性能。     

Q235钢等离子喷涂Cr2O3涂层性能研究

采用PT3X IPS-1000等离子喷涂系统在Q235钢表面制备Cr_2O_3涂层,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和硬度计等设备观察涂层微观形貌、测试元素组成及硬度等表面性能,采用电化学测试、盐雾试验等手段研究涂层耐腐蚀性能。结果表明:等离子喷涂Cr_2O_3涂层表面均匀,硬度比基材提高约600 HV,自腐蚀电位增加0.509 V,耐腐蚀性能显著增加,对基材形成良好保护。     

钢管桩单桩涂料防腐施工质量管控方式探讨

为了提高钢管桩单桩涂料防腐的施工质量,本文对施工工艺以及质量管控方式进行探讨。首先选择重防腐熔结环氧粉末涂层作为涂料防腐材料,控制通风、作业环境温度、钢管桩表面温度、空气相对湿度等涂装环境符合施工要求,按照国家标准要求对钢管桩进行表面除锈处理,设计钢管桩三层涂敷工艺,控制三层喷涂工艺顺序、喷涂条件以及涂层厚度,每道涂层喷粉完毕根据施工规范和产品质量要求检查与验收。     

结晶器CuNiCoBe合金表面等离子喷涂WC-Co及Mo/WC-Co复合涂层的性能

采用等离子喷涂方法在CuNiCoBe合金表面制备了单一WC-Co涂层和Mo/WC-Co复合涂层.利用扫描电镜(SEM)对涂层的微观形貌进行观察分析,并对涂层的结合强度、抗热震性能以及涂层的摩擦性能分别进行了研究.结果表明:涂层为典型的层叠结构,涂层与基体、涂层与涂层之间结合良好;复合涂层与基体间的结合强度及涂层的抗热震性能均优于单一涂层;WC-Co涂层的平均摩擦系数随着温度的升高而下降.     

影响滑行艇阻力数值计算的网格因素研究

为了获得有效的滑行艇阻力数值计算方法,采用粘性流体力学软件STAR CCM+,根据结构网格特点分别探讨了船体表面第一层网格节点高度、船体表面网格尺度以及流域网格节点分布系数三个因素对滑行艇阻力计算精度、收敛速度以及计算稳定性的影响。通过把不同网格划分方法所得到的数值结果与模型试验结果进行比较,确定了适合滑行艇阻力计算的网格参数。利用得到的网格方案对多种航态滑行艇阻力进行计算,计算结果与试验值的符合情况良好。     

船舶机械中WC-12Co金属陶瓷涂层性能研究

采用HVOF喷涂工艺制备了2种多峰结构和1种亚微米结构WC-12Co涂层,并采用SEM、XRD等方法对3种涂层进行了显微组织、相结构及显微硬度分析;在进行涂层球盘磨损试验的基础上,探讨了多峰WC-12Co涂层的磨损机理.研究结果表明:由含质量分数为30%纳米WC-12Co的粉末制备的多峰涂层WC氧化脱碳程度最低,显微硬度最高;采用含质量分数为50%纳米WC-12Co的粉末制备的多峰涂层耐磨损性能最为优良,可望作为耐磨涂层应用于船舶机械.     

高速滑行艇气动阻力试验及数值研究

针对所研发的高速滑行艇型,采用风洞试验及数值模拟方法研究其在静水面高速航行时的气动阻力特性。其中,数值模拟方法基于雷诺平均N-S方程及Realizable k-ω湍流模型。结果表明:数值模拟结果与风洞试验结果吻合得较好,误差在5%以内,精度满足工程应用要求。同时,数值及试验结果也表明,合理的气动力艉型能有效抑制滑行艇尾部的流动分离以及尾涡现象,使滑行艇气动阻力下降15%左右。     

利用Boussinesq方程对作用于大直径圆筒结构上的波浪力进行数值模拟

采用求解Beji和Nadaoka改进的Boussinesq方程,模拟了波浪在多个串连大圆筒结构前的反射,得到了作用于圆筒结构上的波浪力。空间离散采用有限元方法,可以较好地适应圆筒结构表面形成的复杂边界形状。数值模拟结果与公开发表的物理模型试验成果进行了比较,符合较好。     

粗糙表面流线型物体的粘性阻力与摩擦阻力的关系

文中近似地证明了关系式:C_v/C_f=C_(v rough)/C_(f rough)=const,即在大雷诺数情况下,表面粗糙的流线型物体的粘性阻力与其相当粗糙平板摩擦阻力之比是常数,而且恰好等于表面光滑同一几何形状的物体的粘性阻力与其相当平板摩擦阻力之比。若实船船体表面为全粗糙表面,则可以利用上述关系式根据船模阻力试验结果换算实船阻力,得出了粗糙流线型物体的粘性阻力不随雷诺数而变的结论。若流线型物体表面的摩擦阻力系数仅为相对粗糙度的函数,则形状阻力系数与雷诺数无关。文中简要地讨论了目前阻力换算的方法及实船表面粗糙度等问题。