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镓在矩形窄通道中的流动换热特性研究
1
作者 周涛 姚垚 袁明 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期824-830,共7页
液态金属镓因其低熔点、高热容和化学稳定性,逐渐成为新型冷却剂的候选之一。对镓在矩形窄通道中的流动与换热特性进行了数值模拟。通过改变流速和温度,分析了镓的对流换热系数和压降随Pe数、Re数变化的规律,展示了通道内的参数分布,对... 液态金属镓因其低熔点、高热容和化学稳定性,逐渐成为新型冷却剂的候选之一。对镓在矩形窄通道中的流动与换热特性进行了数值模拟。通过改变流速和温度,分析了镓的对流换热系数和压降随Pe数、Re数变化的规律,展示了通道内的参数分布,对比了镓、钠和铅铋合金在矩形窄通道中的换热性能。结果表明,镓在矩形窄通道中的对流换热系数与Pe数呈正比关系,且随着温度的升高,对流换热能力显著增强,600和700 K时换热系数分别比500 K时增加了20%和35%。压降随Re数增加而增大,流动损失加剧,然而温度升高使得压降减小,主要是由于黏度降低所致。镓和钠在600 K下的对流换热系数约为铅铋合金对流换热系数的2倍,且压降较低,表明镓和钠在窄通道中的换热和流动性能更为优越。镓在高温下具有更好的换热能力和较低的压降,适合作为冷却剂应用于窄通道中,有利于小微型反应堆的发展。 展开更多
关键词 第四代反应堆 镓 矩形窄通道 钠 铅铋合金 流动换热
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窄矩形通道高过冷沸腾流动与传热模型分析
2
作者 刘可心 闫震 +3 位作者 徐建军 丁雷 丁铭 曹夏昕 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期374-382,共9页
为了探究高过冷沸腾条件下板状燃料元件冷却剂通道内的流动换热问题,针对窄矩形通道内的高过冷沸腾现象开展了实验研究。在0.2 MPa压力下的窄矩形通道内,对过冷度为25~50℃且质量流速为400~700 kg/(m^(2)·s)的去离子水单面加热至沸... 为了探究高过冷沸腾条件下板状燃料元件冷却剂通道内的流动换热问题,针对窄矩形通道内的高过冷沸腾现象开展了实验研究。在0.2 MPa压力下的窄矩形通道内,对过冷度为25~50℃且质量流速为400~700 kg/(m^(2)·s)的去离子水单面加热至沸腾,壁面热流密度为70~375 kW/m^(2),出口空泡份额为0.0029~0.0838。采用压差传感器和K型铠装热电偶分别获取实验段内压降数据和壁面温度数据。基于实验数据对文献中关于两相流动和沸腾换热的经验关系式进行评价,结果显示:已有的沸腾换热系数和两相摩擦压降模型对高过冷沸腾的预测能力较差。建立了适用于窄矩形通道内高过冷沸腾情况下的沸腾换热系数和两相摩擦压降预测模型,本文模型对沸腾换热系数和两相摩擦压降预测的平均绝对误差分别为12.45%和16.72%,精度优于已有模型。通过与文献中的实验数据对比进一步验证了本文模型的可靠性。 展开更多
关键词 窄矩形通道 高过冷沸腾 两相换热系数 两相摩擦压降 传热模型 分相流模型 均相流模型 实验研究
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弥散流工况下矩形窄缝通道鼓包对流动传热的影响
3
作者 卢嘉鸣 王言 +2 位作者 姚嘉晔 洪钢 张尧立 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期177-185,共9页
[目的]分析弥散流膜态沸腾工况下鼓包尺寸及间距对通道流动传热的影响.[方法]采用Ansys Fluent软件对带鼓包结构的矩形窄缝通道进行几何建模和网格划分,并针对弥散流传热机理构建弥散流传热数值计算模型,对不同鼓包高度、直径和间距的... [目的]分析弥散流膜态沸腾工况下鼓包尺寸及间距对通道流动传热的影响.[方法]采用Ansys Fluent软件对带鼓包结构的矩形窄缝通道进行几何建模和网格划分,并针对弥散流传热机理构建弥散流传热数值计算模型,对不同鼓包高度、直径和间距的矩形窄缝通道流动传热特性进行计算分析.[结果]鼓包对流体出口温度及鼓包区域局部温度产生明显影响.鼓包的出现导致流域横截面变小、鼓包顶部和壁面间的流体流速增大,使得局部传热能力增强,但由于多个鼓包排列导致阻力增大,使燃料板后段的整体传热能力下降,壁面温度波动接近15.0 K,容易导致传热恶化的提前发生.鼓包高度、直径和间距的增大,均使流体温度和壁面温度上升的趋势逐渐增强,温度最高值也呈上升趋势.[结论]弥散流工况下,鼓包的出现使得矩形窄缝通道后段的整体传热能力下降,壁面温度波动加剧,容易导致传热恶化的提前发生.在实际应用中需充分考虑该因素,以保证燃料元件在冷却剂丧失事故下的安全性和完整性. 展开更多
关键词 矩形窄缝通道 鼓包 弥散流膜态沸腾 数值模拟
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基于跌坎压力自相似分布的明渠水深−流量关系推求 被引量：3
4
作者 李乃稳 黄滟淳 +2 位作者 陈小攀 李龙国 刘超 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期218-227,共10页
明渠流量计量是高效灌溉、合理分配水资源和进行用水有效管理的重要手段。跌水是常见的明渠水流上下游衔接的水利设施。当跌落水流不受跌坎下游水流影响时形成自由跌流,可用于明渠流量的精确计量。受自由跌流影响,跌坎断面水流由缓流向... 明渠流量计量是高效灌溉、合理分配水资源和进行用水有效管理的重要手段。跌水是常见的明渠水流上下游衔接的水利设施。当跌落水流不受跌坎下游水流影响时形成自由跌流,可用于明渠流量的精确计量。受自由跌流影响,跌坎断面水流由缓流向急流转变,压力分布显著偏离静水压力分布规律。而获得跌坎压力分布及其准确描述方程则正是明渠自由跌流流量公式推求的关键,其准确与否决定了利用跌流进行流量计量的精度。本文首先通过模型试验和数值计算对矩形明渠自由跌流的断面压力分布特征进行研究,而后利用理论推导建立了明渠跌流的水深−流量关系公式。研究发现,明渠跌水跌坎断面压力呈典型自相似分布规律,其无量纲压力值分布倾向于一条曲线,压力最大值为0.238he(he为跌坎水深),出现在竖向距跌坎0.209he水深处,并且压力自相似分布规律与明渠流量、渠道底坡和边壁糙率无关。在此基础上,结合幂函数和尾迹函数提出了描述跌坎断面压力分布的函数方程,并给出了最大压力和最大压力位置的计算公式,然后根据动量方程和流量连续方程推求了明渠自由跌流的流量计算公式。最后,对本文和其他研究者提出的流量计算公式采用试验数据进行了对比分析,结果表明:本文提出的流量公式在明渠流量为5~100 L/s,底坡为–0.0112~0.0534、糙率为0.0930~0.0193的研究范围内,具有更高的精度和适用性,计算误差在±5%之内,可适用于该流量、底坡和边壁糙率范围内矩形明渠自由跌流的流量精确计算。本文研究结果对于利用自由跌流进行明渠流量计量提供了理论与技术支撑,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 明渠 自由跌水 压力分布 水深−流量关系 流量计量
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磁场诱导矩形通道内铁磁流体流动及强化传热 被引量：1
5
作者 王翠华 贾泽鹏 +3 位作者 隋佳旭 王鑫皓 张先珍 龚斌 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期6-11,39,共7页
为深入研究外加磁场作用下矩形通道中铁磁流体的流动及换热性能,基于有限体积法对其进行数值仿真计算。分析铁磁流体在不同雷诺数Re、磁场强度B下对努塞尔数Nu及流体阻力系数f的影响,重点对比3种热边界条件下磁场诱导铁磁流体旋流流动... 为深入研究外加磁场作用下矩形通道中铁磁流体的流动及换热性能,基于有限体积法对其进行数值仿真计算。分析铁磁流体在不同雷诺数Re、磁场强度B下对努塞尔数Nu及流体阻力系数f的影响,重点对比3种热边界条件下磁场诱导铁磁流体旋流流动的特点、强化传热效果及综合强化性能。结果表明:当外加磁场作用于铁磁流体时,由于磁场-流场-温度场的协同作用,3种热边界条件下,矩形通道内的铁磁流体均产生不同结构的旋流流动,明显强化其传热效果,且施加的磁场强度越大,强化传热效果越好,综合性能更优。在研究范围内,通过对3种热边界条件的比较,四面受热、上下两面受热和底面受热的综合强化因子最大值分别达到了1.372、2.277、2.299。 展开更多
关键词 铁磁流体 矩形通道 磁场 强化传热 旋流流动
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矩形通道内超临界压力CO_(2)流动换热数值研究 被引量：2
6
作者 李妮 浦航 +3 位作者 周林 曲航辰 张义宁 东明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期145-155,共11页
针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题,基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO_(2)的对流传热特性,并且分析了不同热流密度时入口温度、冷... 针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题,基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO_(2)的对流传热特性,并且分析了不同热流密度时入口温度、冷却流量和加热长度对冷却性能的影响。研究发现单侧受热矩形通道内SCO_(2)的流动换热存在周向不均匀性,增大冷却剂流量可以有效降低壁面温度。但对周向壁面温差影响较小并且温差随热流密度增大单调上升,由0.5 MW‧m^(-2)的最大温差75 K增加至2.0 MW‧m^(-2)的最大温差297 K。二次流在通道拐角处形成回流,局部扰流使传热增强。当流体温度高于拟临界温度时,定压比热容随入口温度的升高而减小,但是雷诺数的增大弥补了这一缺陷并使得换热能力增强。不同加热长度的冷却性能受传热特性影响,不发生传热恶化时,相同冷却流量条件下加热长度越大冷却后的壁面最高温度越高。但是当发生传热恶化时,不同加热长度冷却后的壁面最高温度分为相同和随加热长度增大两种情况。 展开更多
关键词 热防护 矩形通道 超临界二氧化碳 对流传热 布雷顿循环
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小型堆中窄矩形通道自然循环临界热流密度实验研究 被引量：1
7
作者 周涛 陈宁 +3 位作者 姚垚 许鹏 蒋屹 陈娟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期894-901,共8页
针对窄矩形通道在换热过程中有较高功率密度的问题,本文为了解决在小型反应堆中的应用,采用所搭建的小型窄矩形自然循环通道,进行实验研究,并结合BP神经网络方法对实验数据进行预测,分析在不同参数工况下临界热流密度随不同参数的变化... 针对窄矩形通道在换热过程中有较高功率密度的问题,本文为了解决在小型反应堆中的应用,采用所搭建的小型窄矩形自然循环通道,进行实验研究,并结合BP神经网络方法对实验数据进行预测,分析在不同参数工况下临界热流密度随不同参数的变化情况以及不同参数对临界热流密度的影响程度。研究结果表明:质量流量与系统压力对临界热流密度点的影响呈现正相关;出口干度对临界热流密度呈现负相关;且质量流量对临界热流密度的影响程度最大;压力对临界热流密度的影响程度最小。利用相关实验数据,基于影响因素大小,通过BP神经网络方式,建立了适合于自然循环窄通道小堆的模型。BP神经网络算法的预测值与实验值符合良好,误差为10%;Katto模型与实验数据相比误差较大,Zhang公式和拟合公式的误差较小,所建立的临界热流密度模型可作为窄矩形通道自然循环临界热流密度的计算公式。 展开更多
关键词 窄矩形通道 自然循环 临界热流密度 BP神经网络 小堆 出口干度 质量流量 出口温度
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矩形渠道Nystrom流线型量水槽试验研究 被引量：1
8
作者 刘朝阳 古鸿帆 +3 位作者 范睿 吴浩然 王帅 张新燕 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第10期123-126,137,共5页
为了探究流线型量水槽在矩形渠道的量水性能及适用性,通过Nystrom水滴型线构造不同收缩比流线型量水槽进行水力性能试验。通过分析槽前水深和喉口断面临界水深关系建立量水槽槽前水深流量公式,探讨了量水槽测流精度、上游弗劳德数、壅... 为了探究流线型量水槽在矩形渠道的量水性能及适用性,通过Nystrom水滴型线构造不同收缩比流线型量水槽进行水力性能试验。通过分析槽前水深和喉口断面临界水深关系建立量水槽槽前水深流量公式,探讨了量水槽测流精度、上游弗劳德数、壅水高度和水头损失等测流特性。结果表明:量水槽槽前水深与流量相关度高,测流平均误差为1.74%,具有较高测流精度;上游弗劳德数、壅水高度、水头损失等水力要素均受量水槽收缩比与过流量影响。在试验条件下,上游弗劳德数均小于0.4,水流平缓,壅水高度与水头损失均较小,且均随量水槽收缩比的增大而减小,随渠道过流流量的增大而增大。 展开更多
关键词 Nystrom流线型量水槽 矩形渠道 测流精度 水力特性
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汽泡边界层模型在矩形管道下的适用性分析
9
作者 何雯 赵陈儒 +1 位作者 韩晋玉 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期751-760,共10页
过冷流动沸腾中的流动和传热特性对反应堆的安全运行和经济性都具有重要意义。汽泡边界层模型是预测流动沸腾的一种新理论模型,它将流场沿径向划分为主流和汽泡边界层两个区域,能同时获得两个区域多个两相参数的变化规律,为空泡份额的... 过冷流动沸腾中的流动和传热特性对反应堆的安全运行和经济性都具有重要意义。汽泡边界层模型是预测流动沸腾的一种新理论模型,它将流场沿径向划分为主流和汽泡边界层两个区域,能同时获得两个区域多个两相参数的变化规律,为空泡份额的预测提供了一种新的方法。然而,过冷沸腾段汽泡边界层模型目前仅在常规圆管中开展了验证,当管道类型和尺寸发生变化后,模型的准确度还有待进一步分析。基于此,本文将汽泡边界层模型进一步推广到长宽比较大的矩形管道中。为验证模型的准确性,将模型获得的空泡份额与现有实验数据进行对比,并同时与现有空泡份额预测模型进行了对比。结果显示,汽泡边界层模型不仅较现有模型的准确度更高,还能同时应用于矩形常规管道和窄缝通道,受管道结构和尺寸的影响较小。模型还描述了矩形窄缝通道内空泡份额、压力、流速、温度、滑速比等的变化情况,这些结果能为反应堆矩形燃料元件内的热工物理耦合分析提供基础数据。 展开更多
关键词 过冷流动沸腾 汽泡边界层模型 矩形管道 空泡份额 两相参数
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亚格子模型在窄通道内铅铋换热特性研究的适应性评价
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作者 王斐然 温济铭 +6 位作者 田瑞峰 张宴豪 王福阳 夏榜样 陈冲 张雪 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2341-2349,共9页
针对使用雷诺时均模型对低普朗特数冷却剂的湍流换热特性研究时存在精确度不足及可靠性无法证实的问题,本文使用高保真的大涡模拟模型对铅铋合金在矩形通道内的湍流换热特性进行了对比研究。对于Pe=1100及湍流强度更小的工况,使用经典Sm... 针对使用雷诺时均模型对低普朗特数冷却剂的湍流换热特性研究时存在精确度不足及可靠性无法证实的问题,本文使用高保真的大涡模拟模型对铅铋合金在矩形通道内的湍流换热特性进行了对比研究。对于Pe=1100及湍流强度更小的工况,使用经典Smagorinsky-Lilly模型计算所得的对流换热系数偏高,而修正Smagorinsky-Lilly模型对过预测情况有优化的效果;对于Pe=2200及湍流强度更大的工况,由于Smagorinsky-Lilly模型不可解的小尺度粘性底层区域被压缩,使得模型参数Cs的改变对全局对流换热特性的影响被削弱。本文评估了不同的Smagorinsky-Lilly亚格子应力模型对窄矩形通道内铅铋湍流换热特性的模拟效果,当Pe≤1100时,Cs=0.18的模型对全局对流换热特性的计算结果过高;当Pe≥2200时,耗散模拟的过程受到Cs的影响减弱,全局对流换热特性受到Smagorinsky-Lilly模型参数的影响较小。湍流强度较低时,需要选取更小的模型参数以削弱过预测的效应。 展开更多
关键词 大涡模拟模型 Smagorinsky-Lilly模型 壁面湍流 铅铋合金 矩形通道 高保真数值模拟 湍流应力 对流换热
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泡沫金属矩形通道中对流换热的实验和模拟 被引量：15
11
作者 刘晓丹 冯妍卉 +1 位作者 杨雪飞 张欣欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第14期56-60,共5页
实验研究和数值模拟了泡沫金属三维矩形通道内的流动和传热,引入基于渗透率的雷诺数和达西数,确定了泡沫金属对流换热和流动阻力的准则关系式,并分析了多孔结构参数和气体流速对对流换热系数、阻力系数的影响。研究结果表明:泡沫金属对... 实验研究和数值模拟了泡沫金属三维矩形通道内的流动和传热,引入基于渗透率的雷诺数和达西数,确定了泡沫金属对流换热和流动阻力的准则关系式,并分析了多孔结构参数和气体流速对对流换热系数、阻力系数的影响。研究结果表明:泡沫金属对流换热模拟结果与实验数据趋于一致,互为验证了可靠性;泡沫金属的换热强度和流动阻力均随孔径的减小(孔密度的增大或孔隙率的减小)而增大,大孔径的泡沫金属具有较好的对流换热综合性能;气体流速的增加有利于强化换热。 展开更多
关键词 泡沫金属 对流换热 孔径 孔隙率 矩形通道
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蒸汽冷却带肋矩形通道传热和压降实验关联式 被引量：12
12
作者 史晓军 税琳棋 +2 位作者 高建民 徐亮 刘加增 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1-6,共6页
针对燃气透平叶片蒸汽冷却问题,建立了透平叶片内冷通道实验系统.该系统主要包括蒸汽的发生器和调节器、整流段、带测量仪器的实验段、实验段加热装置、排气段、数据采集系统和控制系统.对10种不锈钢带肋实验段中的蒸汽传热和摩擦特性... 针对燃气透平叶片蒸汽冷却问题,建立了透平叶片内冷通道实验系统.该系统主要包括蒸汽的发生器和调节器、整流段、带测量仪器的实验段、实验段加热装置、排气段、数据采集系统和控制系统.对10种不锈钢带肋实验段中的蒸汽传热和摩擦特性进行了实验研究,其中实验段的宽高比分别为0.25、0.5、1、2、4,肋角度分别为30°、45°、60°、90°,雷诺数为10 000～80 000,由此建立了反映雷诺数、肋角度和通道宽高比影响的传热和摩擦特性实验关联式.结果表明：带肋面宽度的增加使得蒸汽的传热和摩擦阻力增大;雷诺数的增加使得蒸汽的传热显著增强,但是对流动摩擦因子的影响不大;肋角度为60°时蒸汽传热和摩擦系数最大.该结果可为先进的高温燃气透平蒸汽冷却叶片的设计研究提供参考. 展开更多
关键词 燃气轮机 带肋矩形通道 蒸汽冷却 换热特性 摩擦特性
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扁矩形通道CHF试验研究及其CHF关系式的分析评估 被引量：8
13
作者 卢冬华 白雪松 +1 位作者 黄彦平 刘叶 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2004年第3期242-248,共7页
间隙在 1～ 3mm的具有大宽度的扁矩形通道 ,其临界热流密度与通常圆管及方管内的相比 ,具有自己不同的特点。对此在尺寸为 80mm× 3mm ,加热长度为 4 0 0mm和 80 0mm的扁矩形通道上 ,进行了上升流及下降流临界热流密度试验研究。并... 间隙在 1～ 3mm的具有大宽度的扁矩形通道 ,其临界热流密度与通常圆管及方管内的相比 ,具有自己不同的特点。对此在尺寸为 80mm× 3mm ,加热长度为 4 0 0mm和 80 0mm的扁矩形通道上 ,进行了上升流及下降流临界热流密度试验研究。并在此基础上 ,结合试验数据 ,对一些CHF预测关系式进行了分析评估。 展开更多
关键词 CHF 评估 预测 长度 下降 试验数据 矩形通道 临界热流密度 圆管
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开孔折流板流动阻力特性 被引量：5
14
作者 范晓伟 周义德 +2 位作者 郑慧凡 朱彩霞 张鬲君 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期23-25,29,共4页
为了开发研制新型高效换热设备,针对新提出的一种开孔折流板强化传热方式,对流动和传热状况进行了实验研究。设计和建立了一套流动阻力特性试验装置,对流体流经交错布置多个开孔折流板的矩形通道时的阻力特性进行了测试。通过所引入的参... 为了开发研制新型高效换热设备,针对新提出的一种开孔折流板强化传热方式,对流动和传热状况进行了实验研究。设计和建立了一套流动阻力特性试验装置,对流体流经交错布置多个开孔折流板的矩形通道时的阻力特性进行了测试。通过所引入的参数f/f0比较了折流板开孔与不开孔情况下阻力系数的变化特点。实验结果发现:折流板开孔后的阻力系数变化趋势基本相同;对于开孔密度分别为0.42%、1.41%和2.51%的折流板,在一定的Re数范围内其阻力系数将大于未开孔折流板。其余折流板的f/f0均小于1,且开孔密度越大,阻力系数减小的程度越高。Re数等于3000左右f/f0出现极大值。综合比较传热实验结果发现,设置开孔折流板是一种有效的传热强化措施。 展开更多
关键词 折流板 孔 流动阻力 矩形通道
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矩形窄缝流道流动过冷沸腾起始点的实验研究 被引量：6
15
作者 潘良明 辛明道 +1 位作者 何川 王飞 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期51-54,共4页
通过高速摄像可视化观察并结合基础传热数据采集 ,给出了模化工质在中压条件下 ,竖直矩形窄缝流道内过冷流动沸腾起始点的实验结果。讨论了影响矩形窄缝流道内过冷流动沸腾起始点的各因素 ,在Bowering关系式的基础上 ,考虑质量流速和压... 通过高速摄像可视化观察并结合基础传热数据采集 ,给出了模化工质在中压条件下 ,竖直矩形窄缝流道内过冷流动沸腾起始点的实验结果。讨论了影响矩形窄缝流道内过冷流动沸腾起始点的各因素 ,在Bowering关系式的基础上 ,考虑质量流速和压力对过冷流动沸腾起始点的影响 ,使用多元线性回归的方法 ,得到了关于矩形窄缝流道过冷流动沸腾起始点的修正关系式 ,与实验数据进行比较 ,误差范围为± 30 %。 展开更多
关键词 实验研究 过冷沸腾起始点 Bowering模型 两相流 矩形窄缝流道
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细颗粒在粗糙管壁管道内运动特性的研究 被引量：5
16
作者 林达平 周涛 +2 位作者 李精精 杨旭 汝小龙 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期424-428,共5页
基于1 000mm×20mm×20mm的窄矩形通道,利用Fluent软件模拟细颗粒在管道内流动时的运动特性,并通过对比粗糙管道和光滑管道,得到了粗糙度对管道内温度场的影响以及细颗粒在窄矩形通道内的质量浓度分布和速度分布.结果表明:当存... 基于1 000mm×20mm×20mm的窄矩形通道,利用Fluent软件模拟细颗粒在管道内流动时的运动特性,并通过对比粗糙管道和光滑管道,得到了粗糙度对管道内温度场的影响以及细颗粒在窄矩形通道内的质量浓度分布和速度分布.结果表明:当存在温度梯度的情况下,细颗粒会在管壁处发生沉积,粗糙度会增大靠近管壁处的温度梯度,增强管壁附近的热泳效应和湍流效应,从而促进细颗粒在管壁附近的富集. 展开更多
关键词 细颗粒 窄矩形通道 粗糙度 沉积
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摇摆状态下窄矩形通道内两相流流型特性研究 被引量：17
17
作者 王广飞 阎昌琪 +1 位作者 曹夏昕 谢清清 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1329-1333,共5页
以空气和水为工质,在40mm×1.6mm的窄矩形通道内对竖直状态和摇摆状态下两相流流型进行了研究。流型由拍摄照片辨别,实验通道内观察到的流型有泡状流、弹状流、搅混流和环状流,绘制出窄矩形通道内的流型图,并与常规尺寸圆管内两相... 以空气和水为工质,在40mm×1.6mm的窄矩形通道内对竖直状态和摇摆状态下两相流流型进行了研究。流型由拍摄照片辨别,实验通道内观察到的流型有泡状流、弹状流、搅混流和环状流,绘制出窄矩形通道内的流型图,并与常规尺寸圆管内两相流型进行了对比。摇摆对窄矩形通道内流型的影响与常规尺寸圆管相似,但由于狭小空间的限制及表面张力的作用,摇摆对两相流动并无明显影响。 展开更多
关键词 窄矩形通道 摇摆 两相流型
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不同球窝/球凸结构的旋转矩形通道传热及阻力特性研究 被引量：6
18
作者 申仲旸 谢永慧 +1 位作者 张荻 蓝吉兵 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期52-57,共6页
采用数值模拟方法研究了旋转工况下球窝/球凸结构对通道传热特性和阻力特性的影响,利用SSTk-ω湍流模型求解了黏性Navier-Stokes方程,其中矩形通道的一侧布置球凸,另一侧布置球窝,球窝/球凸的结构分为圆形、竖椭圆和横椭圆.研究结果表明... 采用数值模拟方法研究了旋转工况下球窝/球凸结构对通道传热特性和阻力特性的影响,利用SSTk-ω湍流模型求解了黏性Navier-Stokes方程,其中矩形通道的一侧布置球凸,另一侧布置球窝,球窝/球凸的结构分为圆形、竖椭圆和横椭圆.研究结果表明:球凸的迎风前缘传热能力大大增强,背风后缘及其之后的尾迹区域出现流动分离且传热性能有所减弱;球窝的前缘出现了流动分离且传热性能明显减弱,后半球窝处的分离流体再附使传热能力增强.通道旋转对传热阻力特性的影响很大,主要是旋转使得球窝/球凸表面的流动分离再附提前发生或延迟出现,后缘面流动分离再附频繁出现.比较3种通道发现:竖椭圆球窝/球凸通道和圆形球窝/球凸通道的平均Nu和摩擦系数几乎相等,横椭圆球窝/球凸通道的平均Nu和摩擦系数明显大于圆形、竖椭圆通道. 展开更多
关键词 球窝/球凸 旋转矩形通道 传热特性 阻力特性
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灌区明渠无喉道量水槽水力特性的影响因素研究 被引量：8
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作者 孙斌 朱顺 +2 位作者 杨磊 张超 石喜 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第4期105-114,共10页
为探究无喉道量水槽在不同坡度渠道的适用性,解析影响无喉道量水槽水力特性的因素,本文在模型试验的基础上,通过数值模拟软件对过槽水流进行了三维数值模拟,分析了水面线、壅水高度、佛汝德数的沿程变化及测流公式。研究结果表明,数值... 为探究无喉道量水槽在不同坡度渠道的适用性,解析影响无喉道量水槽水力特性的因素,本文在模型试验的基础上,通过数值模拟软件对过槽水流进行了三维数值模拟,分析了水面线、壅水高度、佛汝德数的沿程变化及测流公式。研究结果表明,数值计算结果能够较好地表征出模型试验相关水力特性,模拟水面线结果与实测结果基本一致;基于能量守恒原理和量纲分析推出水位流量关系式,进一步拟合数据,得到了适应于不同坡度的测流公式,平均计算误差均小于5%,满足测量要求;收缩比对佛汝德数和壅水高度影响显著,当流量不变时,佛汝德数随收缩比的增大而增大,壅水高度随收缩比的减小而增大。该研究可为灌区无喉道量水槽量的应用提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 矩形渠道 明渠量水 无喉道量水槽 测流公式
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矩形扩散水跃方程的近似解 被引量：10
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作者 宁利中 宁碧波 +3 位作者 田伟利 王卓运 王娜 李开继 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第6期875-879,共5页
在矩形扩散渠槽水跃的水面按线性变化和侧墙反力按梯形计算假设的基础上,根据动量原理,推导了矩形扩散渠槽的水跃方程.通过级数展开处理,获得了矩形扩散渠槽的水跃方程的近似解.近似解的计算结果和实验值一致.将近似解应用于矩形明渠水... 在矩形扩散渠槽水跃的水面按线性变化和侧墙反力按梯形计算假设的基础上,根据动量原理,推导了矩形扩散渠槽的水跃方程.通过级数展开处理,获得了矩形扩散渠槽的水跃方程的近似解.近似解的计算结果和实验值一致.将近似解应用于矩形明渠水跃水力计算,在稳定水跃范围内,近似解与经典的矩形明渠水跃的理论解析解的最大相对误差为6.67%.说明矩形扩散渠槽的水跃方程的近似解可以应用到工程计算. 展开更多
关键词 动量原理 水跃 矩形扩散渠槽
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