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  • 简介:应用数值模拟方法,分析了流体在不同板间距的正弦型波纹通道内,周期性充分发展的稳态层流流动与换热的特性;探讨了板间距对流动与换热的影响,并对其综合性能进行评估.结果表明:在Re相同的条件下,通道内所形成旋涡的尺寸随相对间距λ/H(波长/间距)的减小而增大.

  • 标签: 波纹通道 板间距 数值研究 热影响 内流动 数值模拟方法
  • 简介:在流量脉动条件下,本文对矩形通道内的湍流流动特性进行了实验研究,通过理论分析,得到了影响脉动湍流的主要作用力和关键的无量纲数,分析了脉动周期、相对振幅等因素对流量与压降的相位差、压降-流量曲线、时均摩阻系数的影响,并与稳定流动状态下的流动特性进行了对比。实验结果表明:对于低频脉动湍流,压降驱动力、摩擦阻力和流体自身惯性力是影响流动特性的主要作用力;脉动湍流中,流量的变化滞后于压降变化,存在相位差;由于流体的惯性作用,脉动周期越小,流量脉动的幅值越小;速度相对振幅增大并超过临界值时,时均摩阻系数会显著增大。

  • 标签: 脉动湍流 矩形通道 阻力特性 热工水力 相似准则
  • 简介:摘 要:微小通道作为一种新兴的强化换热手段,由于其结构相对简单,并且能增大换热面积,还可以很大程度上提高换热系数,因此在提高换热效率方面有很大潜能,为涡轮叶片微小通道提供了研究方向和发展前景。本文对目前国内外关于微小通道流动换热特性及进行了梳理,指出了微小通道在涡轮叶片应用中需要解决的关键问题和研究方法。

  • 标签: 微小通道 水力直径 综合换热
  • 简介:摘要本文针对对环形通道内液态金属钠的流动换热特征设计了相关实验。在实验当中,根据液态金属钠的流动情况可以将其流动状态分为层流区(雷诺数Re不大于2000)、过渡区(雷诺数Re在2000到4000)以及湍流区(雷诺数Re大于4000),分别得到各状态下的摩擦系数计算式,最终得到换热特性的计算公式。实验结果表面液态金属钠在环形通道当中的流动特性与普通流体相差不大,摩擦系数则与水相近或者略大于水。而对于换热特性,液态金属钠的努塞尔数也会随着Pe的增加而增加。

  • 标签: 环形通道 液态金属钠 流动 换热
  • 简介:通道传热技术是近几年发展起来的一门新兴的传热技术,具有传热效率高、结构紧凑等优点,是当前流动与传热研究的重要课题。运用计算流体力学程序(CFX)对环形微通道内单相水的流动与换热进行数值模拟,可以形象地描述出管内的流场和温度场,从中分析各种因素对流动与换热所产生的影响。

  • 标签: 微通道 流动与换热 CFX 数值模拟
  • 简介:本文在建立了水平管沸腾换热试验台的基础上,采用去离子水为工质对内径为0.86mm的水平单管微细通道流动沸腾进行了实验研究,实验证明,微细通道流动沸腾压降随质量流速的增加而增加,且增加幅度逐渐增大;热流密度增大,流动沸腾压降增大;而进口过冷度对流动沸腾压降的影响并不显著。

  • 标签: 微细通道 沸腾换热 压降 传热特性
  • 简介:摘要: 本论文以分形树状小通道换热器为研究对象,建立了三维数值模型,并利用软件进行数值模拟计算,通过对计算结果的分析来研究分形树状小通道换热器的流动特性以及换热特性。为分形树状小通道换热器的实际应用提供理论支持。

  • 标签: 分形树状 小通道 换热器 传热
  • 简介:采用RNGk-ε模型对某600MW机组低压排汽通道流动特性进行了三维数值研究,研究了排汽通道内流场分布并提出三种不同的导流方案对排汽通道内的流场进行优化改造。研究结果表明:排汽缸上部通道中气流呈漩涡流动通道内排汽压力损失增加;在喉部出口截面每1/4区域内都有一个漩涡,相邻的两个漩涡之间流场分布不同;加装导流装置能够有效破坏流场中的漩涡结构,改善通道内的流场分布;在机组变负荷运行时,不同的优化方案同样适用;低负荷运行时,三种不同方案压力损失数值变化不大,方案三中喉部加装四块导流板时喉部出口流场均匀性最好。

  • 标签: 汽轮机 凝汽器喉部 导流装置 数值模拟 流场均匀性
  • 简介:通道设备在众多领域都有着重要的应用.采用相场理论,对错流接触T型微通道内两相流动进行模拟研究.考察毛细数、流量比、黏性比对离散相的影响,得到挤压机制向滴落机制过渡的临界毛细数是0.012.结果表明,挤压机制下,黏性比对离散相长度的影响可忽略,固定毛细数、离散相长度与流量比呈线性增长;滴落机制中,离散相长度与黏性比大小成反比.这些基本规律,为有效控制微通道内离散相尺寸和微通道系统优化设计提供了一定的依据.

  • 标签: T型微通道 数值模拟 相场方法 两相流
  • 简介:利用分子动力学方法对铜-氩纳米流体和基础流体在不同剪切速度下的纳米尺度的Couette流进行模拟计算。结果表明:在纳米尺度通道内,纳米流体流动过程中颗粒存在旋转运动和平移运动,从而加强湍流效果,强化传热并影响整个流动区域内的流动速度分布,造成纳米流体速度呈非线性分布。壁面和纳米颗粒表面都会形成一层排布更为规则的液体原子吸附层,吸附层内液体分子在流体流动过程中一直伴随着壁面和纳米颗粒进行运动,且吸附层具有"类固"特性,可以增强纳米流体的传热能力。

  • 标签: 纳米通道 纳米流体 流动特性 分子动力学
  • 简介:在雷诺数亿为6000,旋转数助为0~0.26内,数值模拟了旋转光滑径向出流通道的内流动与换热分布,分析了哥氏力对旋转管流的作用机理。计算结果表明,切向哥氏力推动了通道截面内的双涡二次流,径向哥氏力则使得近侧壁流体加速和中心流体减速。换热计算结果从定性趋势上吻合公开文献中的实验现象。反映了旋转附加力的基本影响规律。

  • 标签: 燃气轮机 冷却叶片 对流传热 数值模拟 旋转
  • 简介:采用一阶和修正二阶的滑移连续介质模型,对跨克努森数区域的低速微通道流进行二维和三维数值模拟。用实验结果和DSMC方法验证滑移连续介质模型在跨克努森数区域中的适用性,并详细讨论了微通道流的可压缩效应、稀薄效应、低雷诺数效应和三维特性。研究表明,克努森数是表征稀薄效应和模型适用性的特征参数,滑移连续介质模型适用于克努森数小于0.150的氮气流动;马赫数不再是微通道流可压缩效应的唯一标识参数;雷诺数是表征低雷诺数效应和三维特性的关键参数,高宽比大于20的微通道流具备良好的二维特性。

  • 标签: 微通道 克努森数 雷诺数 滑移模型
  • 简介:分析了不同宽高比截面的燃气轮机涡轮叶片内冷径向出流通道模型,对其内部流体的流动与换热进行了数值模拟,计算工况为Re=25000、密度比△ρ/ρ=0.13、旋转数Ro=0.24。对比不同宽高比通道的计算结果得出:小宽高比的通道能够强化主流速度型向后缘的偏移,并且可以强化通道后缘表面的换热;在大宽高比的通道中,主流速度型向后缘的偏移减弱,哥氏力二次流漩涡向两侧偏移明显加剧,通道后缘表面的换热被削弱,通道前缘的换热有所增强。

  • 标签: 燃气轮机 内冷通道 宽高比 哥氏力
  • 简介:摘要:板式换热器是一种在日常商品生产过程中较为常见的换热设备,该设备多在食品加工行业进行使用,在使用过程中具有换热效率高,方便装配,并且不易于出现结垢现象等较为明显的优势。但需要注意的是,相比较其他的换热设备而言,板式换热器在日常使用过程中经常出现流量分配不均匀的现象,这种现象的产生,会直接对板式换热器的使用质量造成十分负面的影响。本文将尝试使用收缩式角孔通道来促进板式换热器的流量均匀性分配,并且对最终的使用效果进行深入的研究与分析。

  • 标签: 收缩式角孔通道 板式换热器 流动均匀性
  • 简介:采用数值方法对某发动机预旋系统展开三维模拟,研究了叶片供气通道转角处不同几何结构对供气通道气体流动和压力损失的影响。结果表明:预旋系统腔内叶片供气通道转角处结构对压力损失的影响非常大。其中转角处结构为倒圆时压力损失t~/1,,倒角时压力损失次之,直角时压力损失最大。可见改善供气通道结构可增大有效流通面积,使气流更容易流过叶片供气通道

  • 标签: 航空发动机 涡轮 叶片供气通道 压力损失 流量系数 数值模拟
  • 简介:讨论了混合对流条件下环形通道中浮升力对流动及传热的影响.实验时用LDA测量了水向下流过竖直环形通道时的平均流速和湍流强度.对于逆浮升力方向的流动情况,湍流速度脉动和湍流剪切应力都因浮升力的影响而增加,从而传热得到了增强.当浮升力的影响特别大时,靠近环形内壁的流动出现反向流,在这种情况下即使流动在无浮升力影响时是层流,湍流也会由于浮升力的存在而产生,传热维持较好的效果.

  • 标签: 混合对流 浮升力 流动 传热 环形通道 热力系统
  • 简介:雷诺数Re=214-10703时,通过数值模拟方法对布置有冲孔和无孔的两种矩形小翼涡流发生器的矩形通道进行了传热和流阻特性的研究。计算结果表明:在低雷诺数下,冲孔矩形小翼涡流发生器的传热因子j值与无孔矩形小翼涡流发生器相差不大,而在高雷诺数下,冲孔涡流发生器的传热因子j值略低于无孔涡流发生器,大约低1.03%-3.05%。在相同的雷诺数下,无孔矩形小翼涡流发生器的阻力因子f大于冲孔涡流发生器,而且随着雷诺数的增大二者的差距也越来越大。通过对比综合性能指标可知,两种通道的综合性能指标均随着雷诺数的增加而减小,而且冲孔矩形小翼涡流发生器的综合性能要优于无孔矩形小翼涡流发生器。

  • 标签: 涡流发生器 冲孔 强化传热 流动阻力 数值模拟
  • 简介:数值模拟已经成为研究超临界水冷堆堆芯热工水力特性的重要22具。采用AnsysCFX模拟超临界水冷堆堆芯带交错叶片型定位格架子通道与无格架子通道流动及换热。结果表明,堆芯子通道流动及换热都存在周向不均性。交错叶片的导流作用在子通道内产生低压区形成涡,产生较强的二次流,这种流动会使包壳表面流体快速脱离壁面,同时会有其他位置处流体冲撞壁面,促进包壳表面热量的转移。从而有效地降低包壳温度,有利于功率的进一步提升。

  • 标签: 堆芯子通道 交错叶片 壁温 二次流
  • 简介:利用数值模拟方法研究了多孔介质中存在温度梯度、浓度梯度并具有热质渗透壁面时的受迫对流对传热传质的影响.采用有限容积法在同位网格上离散控制多孔介质内流体流动与热质传递方程守恒方程(即N-S),对流项采用二阶精度的QUICK格式,扩散项采用中心差分格式.利用SIMPLE算法求解压力和速度耦合问题.利用所发展的程序研究了在不同孔隙率,不同的温度、浓度边界条件下,流场、温度场和浓度场以及Nu和Sh的变化规律.

  • 标签: 饱和多孔介质 壁面 QUICK格式 二阶精度 同位网格 中心差分格式
  • 简介:为了评价生物扰动作用对沉积物中孔隙度和渗透率分布的影响,开展了遗迹化石(Skolithos,ThMassinoides,Planolites,Zoophycos和Phycosiphon)和遗迹相(Skolithosthos,Croziana和Zoophycos)的计算机模拟。为了测定潜穴之间的连通性,模型的体积有数字建模的遗迹化石随机占位。垂向和横向的相互连通概率与生物扰动作用的强度进行了对比。模拟结果表明,生物成因的流动网络是在很低的生物扰动强度下发育的,也就是介于10到27.5%-C间的生物扰动作用(BI-2)。但连通的有效性是由潜穴的结构控制的。就全部遗迹化石和遗迹相的模型而言,不管遗迹化石如何定向,在0到10%的生物扰动作用范围内都可以实现穿越沉积物体积的水平和垂直的连续连通性。在地下的水层和油气储层中,生物扰动作用的存在可以明显影响流体流动。特别对潜穴的渗透性要高于周围沉积物骨架的海相沉积岩而言,较高程度的三维连通性可以产生通过岩石的优先流体流动通道。识别这些流动通道有可能优化资源的开采,也可能有助于增加原先解释为非储层岩石所提供的储量估算。

  • 标签: 计算机模拟 生物成因 扰动作用 流体流动 渗透性 孔隙度