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高温钠热管启动传热振荡及热疲劳安全分析 被引量:1
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作者 张凌义 张智鹏 +4 位作者 王成龙 郭凯伦 田文喜 苏光辉 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1024-1032,共9页
高温热管的启动是复杂的相变及流动过程,若发生传热振荡将造成温度波动,进而影响热管堆运行安全。本文通过实验及仿真方法研究高温钠热管在启动过程中的传热振荡现象及热疲劳后果。在竖直工况中,不同输入热流密度将引起钠蒸发速率变化,... 高温热管的启动是复杂的相变及流动过程,若发生传热振荡将造成温度波动,进而影响热管堆运行安全。本文通过实验及仿真方法研究高温钠热管在启动过程中的传热振荡现象及热疲劳后果。在竖直工况中,不同输入热流密度将引起钠蒸发速率变化,呈现不同振荡特征;热流密度提升时振幅下降,周期缩短;振荡发生时,若输入功率骤降,波形将从锯齿状转变为梯形状;在水平工况中,传热振荡被明显抑制。热管在堆内发生传热振荡时,应力风险区为热管蒸发段内壁中部;异相振荡时相较同相振荡工况应力均值升高,振幅下降,疲劳损伤减轻;当安全因子K低于1.4时热管不存在疲劳失效风险,K达1.4以上后损伤逐渐显著;其中同相工况疲劳损伤最严重,K=1.6时管壁材料疲劳寿命已降低至3.29年。本研究对高温钠热管传热振荡的机理分析及完善热管可靠性评估具有重要意义。 展开更多
关键词 高温钠热管 传热振荡 启动特性 热疲劳
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活塞开式内冷油腔振荡流动传热特性研究 被引量:23
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作者 曹元福 张卫正 +2 位作者 杨振宇 原彦鹏 朱海荣 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期546-551,共6页
采用商用软件FLUENT的动网格技术和多相流模型对某活塞开式内冷油腔中的振荡流动特性与传热特性进行了模拟研究,揭示了机油通过率、充油率和换热系数随转速、冷却机油流量的变化规律.结果表明:机油通过率在60%~80%左右;机油填充率... 采用商用软件FLUENT的动网格技术和多相流模型对某活塞开式内冷油腔中的振荡流动特性与传热特性进行了模拟研究,揭示了机油通过率、充油率和换热系数随转速、冷却机油流量的变化规律.结果表明:机油通过率在60%~80%左右;机油填充率与转速和机油流量密切相关;内冷油腔平均换热系数随转速的提高而迅速增大;油腔中机油填充率过多或过少都会导致换热性能的下降.选取50%的机油填充率,可在保证活塞振荡传热效果的前提下,降低了冷却喷嘴的机油流量. 展开更多
关键词 活塞 内冷油腔 振荡传热 VOF模型
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重力热管振荡传热特性RBF神经网络动态建模 被引量:8
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作者 陈彦泽 丁信伟 喻建良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期890-893,共4页
The work address the problem of modeling the dynamical oscillating behavior during both unstable and stable operations, of an experimental thermosyphon. A standard RBF artificial neural network-based prediction model ... The work address the problem of modeling the dynamical oscillating behavior during both unstable and stable operations, of an experimental thermosyphon. A standard RBF artificial neural network-based prediction model was developed for predicting the oscillating heat transfer of thermosyphon by means of input-output experimental measurements with the characteristics of time series. A comparison of prediction values between the RBF network and the MLP network was giving.The precision of RBF network was higher than that of the other neural networks such as BP-MLP network etc . The dynamical model of RBF network could be used to describe, predict and control the heat transfer process of a thermosyphon or a heat pipe system. 展开更多
关键词 重力热管 径向基神经网络 振荡传热 动态模型 时间序列
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多相流振荡传热湍流数值模型的比较研究 被引量:8
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作者 朱海荣 张卫正 原彦鹏 《车用发动机》 北大核心 2014年第6期8-12,17,共6页
为确定准确描述多相流振荡传热过程的湍流数值模型,分别采用Realizableκ-ε模型和SSTκ-ω模型对多相流振荡传热的流动过程进行了仿真分析,对其传热效果进行了预测,并与多组试验结果进行比对。结果表明:无论是针对闭式空腔振荡传热还... 为确定准确描述多相流振荡传热过程的湍流数值模型,分别采用Realizableκ-ε模型和SSTκ-ω模型对多相流振荡传热的流动过程进行了仿真分析,对其传热效果进行了预测,并与多组试验结果进行比对。结果表明:无论是针对闭式空腔振荡传热还是开式内冷油腔振荡传热,采用SSTκ-ω模型都可以更为准确地模拟多相流振荡运动规律,传热系数计算值与试验结果保持了较高的一致性。对于开式内冷油腔振荡传热计算,随着雷诺数增大,传热系数计算值的误差开始增大,说明SSTκ-ω模型在低雷诺数条件下准确性更高。 展开更多
关键词 振荡传热 多相流 湍流模型 数值模拟
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发动机空心气门振荡传热特性的多相流数值模拟 被引量:2
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作者 张一兵 吕建军 袁广辉 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期1467-1470,共4页
建立了空心充钠气门内部腔体的VOF多相流分析数值模型,并利用该模型分别对空心头和空心杆两种气门腔体中填充的50%冷却介质的振荡传热进行了数值模拟,分析了空心气门腔体内冷却介质的冷却状况和空心头部直径变化对传热性能的影响。结果... 建立了空心充钠气门内部腔体的VOF多相流分析数值模型,并利用该模型分别对空心头和空心杆两种气门腔体中填充的50%冷却介质的振荡传热进行了数值模拟,分析了空心气门腔体内冷却介质的冷却状况和空心头部直径变化对传热性能的影响。结果表明:空心头气门的传热效果优于空心杆气门;空心头气门腔体的振荡传热平均传热系数随着空心头部直径的增大呈先升高后下降的趋势。 展开更多
关键词 空心气门 振荡传热 多相流 数值模拟
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活塞内冷油腔中纳米流体振荡流动与传热特性影响因素研究 被引量:2
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作者 肖杰 邓晰文 +3 位作者 谢光义 王金昆 雷基林 朱蕊东 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1-10,共10页
采用计算流体力学的方法,研究了分别含Al_(2)O_(3)、CuO、SiO_(2)的3种纳米机油在纳米颗粒体积分数为1%、3%、5%时相对于传统机油的振荡传热能力和机油在油腔内流动的规律。结果表明,纳米颗粒的加入改变了流体的物性参数,纳米流体的传... 采用计算流体力学的方法,研究了分别含Al_(2)O_(3)、CuO、SiO_(2)的3种纳米机油在纳米颗粒体积分数为1%、3%、5%时相对于传统机油的振荡传热能力和机油在油腔内流动的规律。结果表明,纳米颗粒的加入改变了流体的物性参数,纳米流体的传热效果比传统机油更好,且内冷油腔的传热系数随着纳米流体体积分数的增加而增加,但对内冷油腔内瞬态机油的瞬态分布和充油率的影响不大;纳米流体的黏度、密度、导热系数、比热容都能影响内冷油腔的传热性能,密度的增加会使流体对壁面的冲击作用更强,从而增强油腔的传热能力;在纳米颗粒体积分数为5%时CuO纳米机油的传热系数比Al_(2)O_(3)、SiO_(2)纳米机油分别高8.2%和14.6%。 展开更多
关键词 活塞 内冷油腔 纳米流体 振荡传热 传热系数
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水滴形活塞冷却油腔振荡传热数值模拟与优化 被引量:2
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作者 刘庆刚 耿泽伟 朱海荣 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期47-50,共4页
利用FLUENT软件中的VOF多相流模型对某发动机水滴形活塞内冷却油腔中机油的振荡传热过程进行了数值模拟,分析了机油在活塞内振荡流动时空气和机油的体积分数瞬态分布情况,得到了壁面传热系数随活塞转速、行程和机油填充率的变化规律。... 利用FLUENT软件中的VOF多相流模型对某发动机水滴形活塞内冷却油腔中机油的振荡传热过程进行了数值模拟,分析了机油在活塞内振荡流动时空气和机油的体积分数瞬态分布情况,得到了壁面传热系数随活塞转速、行程和机油填充率的变化规律。分析结果表明,活塞壁面传热系数随着行程和转速的上升而上升,转速对传热系数的影响最为显著。但随着充油率的上升,传热系数先上升后下降,最佳充油率范围在30%-50%之间。采用正交试验设计方法获得了最优方案,并与该发动机原方案进行了对比,结果表明优化方案的壁面传热系数比原设计方案提高了约16%。 展开更多
关键词 活塞 冷却油腔 振荡传热 VOF模型 数值模拟
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活塞振荡冷却的数值模拟计算及温度场分析 被引量:8
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作者 吴倩文 张敬晨 +3 位作者 庞铭 解志民 胡定云 胡玉平 《车用发动机》 北大核心 2015年第4期54-59,共6页
利用CFD动态网格层变法建立了活塞振荡冷却的瞬态计算模型,并应用VOF模型对活塞的振荡冷却进行了瞬态数值模拟计算。分析了活塞在不同位置时油腔内冷却油的流动情况,得到了内冷油腔的机油填充率、壁面传热系数等随曲轴转角的变化规律。... 利用CFD动态网格层变法建立了活塞振荡冷却的瞬态计算模型,并应用VOF模型对活塞的振荡冷却进行了瞬态数值模拟计算。分析了活塞在不同位置时油腔内冷却油的流动情况,得到了内冷油腔的机油填充率、壁面传热系数等随曲轴转角的变化规律。为验证其冷却效果,提取了内冷油腔壁面的换热边界,对活塞的温度场进行了有限元模拟计算,并与试验结果进行了对比,为活塞的优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 活塞 内冷油腔 振荡传热 温度场
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Function chain neural network prediction on heat transfer performance of oscillating heat pipe based on grey relational analysis 被引量:12
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作者 鄂加强 李玉强 龚金科 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第5期1733-1737,共5页
As for the factors affecting the heat transfer performance of complex and nonlinear oscillating heat pipe (OHP),grey relational analysis (GRA) was used to deal with the relationship between heat transfer rate of a loo... As for the factors affecting the heat transfer performance of complex and nonlinear oscillating heat pipe (OHP),grey relational analysis (GRA) was used to deal with the relationship between heat transfer rate of a looped copper-water OHP and charging ratio,inner diameter,inclination angel,heat input,number of turns,and the main influencing factors were defined.Then,forecasting model was obtained by using main influencing factors (such as charging ratio,interior diameter,and inclination angel) as the inputs of function chain neural network.The results show that the relative average error between the predicted and actual value is 4%,which illustrates that the function chain neural network can be applied to predict the performance of OHP accurately. 展开更多
关键词 oscillating heat pipe grey relational analysis fimction chain neural network heat transfer
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