为了提高蓄热装置内蓄热球的蓄热效率,该文设计了一种表面有螺旋凹槽的蓄热球,用ICEM CFD建立了三维模型并进行网格划分,在fluent中分别仿真了一种基于凹槽蓄热球和光滑蓄热球的相变储热水箱在初始温度308K、入口流速0.1 m/s、入口温度363K和初始温度308K、入口流速0.15 m/s、入口温度363 K两种工况下的蓄热过程,得到了蓄热过程中相变材料(PCM)温度和液相率随时间的变化曲线以及液相率的分布云图,截取了蓄热过程中某一时刻的水流速度矢量图。研究结果得出与光滑蓄热球相比,螺旋凹槽蓄热球的凹槽结构既增加了PCM与热媒体的热交换面积,又增强了蓄热箱内的对流传热,提高了换热效率,避免了热量的流失。对整个蓄热箱而言,大大减少了蓄热时间,提高了蓄热箱的蓄热效率。

针对较粗形状记忆合金（SMA）丝致动器电阻小、通电加热困难的问题,提出一种在SMA丝表面缠绕漆包线的新型复合加热方法。采用集总参数法,并将螺旋缠绕的漆包线与SMA丝之间复杂的热交换过程简化描述为等效热导率,建立了该电热驱动过程的热力学模型。该模型所得的计算结果与实验测试结果的对比分析表明,所建立的热力学模型可以准确地描述该电热驱动方法的加热和冷却过程。实验还进一步表明,漆包线和SMA丝同时通电加热,可大幅提高SMA丝致动器的升温速率。

深海油压动力源是目前深海动力源常用的动力源形式。从深海油压动力源所用液压油出发,介绍了液压油黏度性质及其对液压系统的影响。重点分析了在深海高压、低温环境下,液压油黏度的变化情况,并运用CFD软件对深海动力源齿轮泵内部流场进行了仿真分析,得出了在压力和温度对黏度的影响下,齿轮泵内部黏度的分布情况以及其对泵效率的影响。为动力源在深海环境下液压油的选用提供了科学依据。

设计一种在微通道底面中心设置波浪状肋片以及在微通道两侧壁面设置矩形肋片的复杂波浪形微通道(WMC-RP),采用数值方法研究其对流传热和熵产特性。将所得结果与光滑波浪形微通道(WMC-S)、仅带有波浪状肋片的波浪形微通道(WMC-R)和仅带有矩形肋片的波浪形微通道(WMC-P)进行对比。结果表明:在所研究的雷诺数范围内,相较于WMC-S、WMC-R和WMC-P,WMC-RP的摩擦阻力系数平均值分别增大了228.15%、42.96%、98.48%,WMC-RP的努塞尔数平均值分别增大了12.08%、8.42%和35.28%,WMC-RP的熵产增大数平均值分别降低12.72%、4.24%、21.04%,这表明WMC-RP的换热效果好、能量利用率最高。