微通道冷凝器的相变换热仿真与结构优化设计

为改善微通道冷凝器制冷剂侧的流动均匀性,提高换热能力,以扁管插入深度、入口管插入深度和入口管位置等参数为设计变量,流动均匀性、压降和出口温度为目标,采用Optimate+模块对三维冷凝器模型进行多目标多参数优化。采用定向网格对扁管进行网格处理,提高了网格的精度和计算速度。以VOF模型和蒸发冷凝模型进行冷凝器整体相变仿真分析,研究制冷剂在流道中流动的不均匀现象。结构优化后,最终使冷凝器的出口温度降低1.7 K,压降减小39 kPa。     

顶部开口船舱火灾下结构热力耦合方法研究

船舶多层住舱段发生火灾时,烟气沿走廊通道和梯口蔓延过程中的温度分布规律与建筑火灾相比有着明显的区别,需要充分认识船舶住舱火灾的特性。

通过改变庚烷油盘尺寸和梯口启闭状态,在1∶5的缩尺多层住舱实验台内开展单层和跨层走廊火灾烟气温度分布特性的实验研究。

结果显示,在火灾烟气单层蔓延情况下,走廊内竖向温度的分布存在明显的热分层现象,热分层高度在0.4 m以上,而在跨层蔓延情况下,走廊内竖向温度梯度有所减小,热分层高度降低至0.2 m以下;热分层高度在走廊转角和岔口等结构处有所降低;在水平蔓延过程中,烟气温度会持续降低,温度的分布符合指数衰减规律。

火灾烟气在跨层蔓延后走廊区的热分层高度相比单层蔓延显著降低,水平蔓延过程中的温度衰减系数k随火源尺寸的增大而增大,所做研究可为船舶火灾风险评估以及消防设计提供理论支撑。