提出一种新型开孔梯形波带插件,目的是减少传统波带对流体产生的过高阻力,增加其Re数适用范围。建立相应的物理和数学模型,采用Fluent对其不同结构参数设定下的传热与流动特性进行数值模拟并对插件结构进行了设计优化,同时通过实验验证模拟结果并根据实验数据拟合出4000

关键词： 开孔梯形波带 数值模拟 传热性能 流动特性 点击下载

针对改进姊妹孔在吹风比为0.5、1.0、1.5、2.0情况下的温度场、流场以及冷却效率分布作了数值研究,模拟结果与圆柱孔和传统姊妹孔进行了分析比较。结果表明与圆柱孔和传统姊妹孔相比,改进姊妹孔形成了附加漩涡对,与反向漩涡对相互作用,抑制了冷却气流被反向漩涡对的抬升并且增强了冷却气流的扩散,提高了冷却气流的贴壁性,增大了冷却气流的展向扩展范围;与传统姊妹孔相比,在低吹风比条件下,改进姊妹孔提高了气膜冷却效率约(10~20)%,在高吹风比条件下,改进姊妹孔提高了气膜冷却效率约(20~35)%。

文中采用ANSYS FLUENT模拟软件对所建立的三维缠绕管式换热器物理模型进行模拟分析。系统研究了不同工况下两种换热器内不同的绕管排列方式对缠绕管式换热器内速度场、压力场和温度场的影响,并采用PEC评价准则对两种换热器的传热性能进行评估。结果表明由于交错排列型缠绕管式换热器壳程内部流体流线不停发生改变,从而增强了相邻管层间流体的混合,大大增强了壳程内流体流动的湍动能;流体在相同工况条件下,交错排列型缠绕管式换热器内各点处的湍动能值明显高于同向排列型缠绕管式换热器;交错排列型换热器的壳程速度与温度分布比同向排列型换热器更加均匀;交错排列型缠绕管式换热器的PEC值要比同向排列型缠绕管式换热器高(11.77~30.62)%,故在相同泵功率条件下交错排列型缠绕管式换热器单位换热面积可以传递更多的热量。

利用石蜡具有良好的驱动性能设计了一种应用于大型机动车自适应冷却系统的感温阀;为研究该感温阀对温度变化的响应问题,运用数值传热学理论中有限差分的计算方法,建立了其感温元件的二维稳态和非稳态温度场的数学模型,并利用MATLAB软件对这两种数学模型进行了仿真计算。仿真得到感温元件的稳态温度场和一些典型时间的瞬态温度场,通过对这些温度场的分析,得知所设计的感温元件对温度变化的响应能够满足大型机动车自适应冷却系统的要求。

设计了新型肋板式结构吸附床，建立了吸附床在非第一类边界条件的三维传热传质数学模型。应用计算流体动力学中有限控制体积方法对吸附床内传热特性进行了模拟计算，并通过研究吸附床内温度随时间的动态变化，分析了换热流体参数和吸附剂导热系数变化对床层传热特性的影响。计算结果表明，吸附剂的导热系数，换热流体流速、温度对床层传热特性影响显著且肋板式吸附床传热效率高，吸附床内温度分布均匀。

运用计算流体力学(CFD)软件对轻质混凝土多孔砖自保温墙体在框架结构体系中典型的外墙转角热桥传热性能进行了数值模拟计算,通过温度场结果分析,外墙转角热桥内表面在杭州冬季空调室外计算条件下会发生结露现象。为防止热桥内表面结露现象的发生,提出了外墙转角热桥部位的保温处理措施,这些措施值得在自保温墙体体系中借鉴。

热管的工作性能会随着其结构的不同而改变。本文采用离散型计算方法,研究了不同管排组合方式对分离组合式空气热回收器传热性能的影响。计算结果表明,不同管排组合方式对蒸发段和冷凝段的出口温度和换热量均存在影响,得出了空气热回收器的最佳管排排列方式,为工程实际应用提供理论依据。

以平直翅片管式换热器为研究对象，采用计算流体力学（CFD）方法进行建模和模拟计算，通过对正交试验结果进行极差和方差的分析，综合考虑了翅片厚度、翅片间距、管横向间距和管纵向间距对努赛尔数Nu和阻力系数的影响程度和显著水平，并结合综合性能评价指标进行分析，结果显示：翅片厚度、翅片间距和管横向间距对换热器的传热性能影响显著，管纵向间距对换热器的传热性能无显著影响。当翅片厚度为2mm，翅片间距为9mm，管横向间距为65mm，纵向间距为115mm时传热性能最佳。

为测定SiO2-H2O纳米流体铜热管的性能,通过搭建热管性能测试实验台,对以去离子水及添加不同分散剂（质量浓度为0.25%十二烷基硫酸钠和质量浓度为1%阿拉伯树胶）的SiO2-H2O纳米铜热管的启动性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明：SiO2-H2O纳米流体铜热管的启动时间较传统去离子水热管分别缩短了8.50%和5.23%;纳米热管比去离子水热管具有更高的传热速率;相比于去离子水热管,添加十二烷基硫酸钠分散剂的SiO2-H2O纳米流体铜热管的热阻减小了37.50%,添加阿拉伯树胶分散剂的SiO2-H2O纳米流体铜热管的热阻减小了26.40%。

通过大量的实验数据对内置自旋扭带换热管的总传热系数关联式、管内给热系数关联式、综合评价关联式进行分析，使自旋扭带结构参数得到了量化研究，总结出了相关经验公式。