相变蓄热同心套管传热模型和性能分析 被引量：23

1

作者 康艳兵 张寅平 +1 位作者 朱颖秋 江亿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期20-25,共6页

建立了一种简便的相变蓄热同心套管传热模型，用来求解相变材料在相变过程中流体温度和相变界面随时间和轴向位置的变化规律。模型中考虑了相变材料导热热阻和有效传热面积随时间和位置的变化，适用于流体入口温度和流量随时间变化的情... 建立了一种简便的相变蓄热同心套管传热模型，用来求解相变材料在相变过程中流体温度和相变界面随时间和轴向位置的变化规律。模型中考虑了相变材料导热热阻和有效传热面积随时间和位置的变化，适用于流体入口温度和流量随时间变化的情况。计算值与有关文献值吻合，验证了模型的正确性。藉此模型对文献［７］中相变贮能换热器的储、放热性能进行了模拟分析。 展开更多

关键词 相变蓄能换热器 相变蓄热 同心套管 传热性能

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水平同心套管中层流自然对流的数值模拟 被引量：6

2

作者 蒋常建 陈光明 +1 位作者 卢万成 杨强生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期281-284,共4页

导出了无量纲的支配方程组，能适用于壁面为定热流或定壁温的边界条件．采用原始变量方法，利用ＳＩＭＰＬＥＣ算法进行了求解．在较为宽广的瑞利数Ｒａ和半径比范围内分别对定热流和定壁温两种情况进行了计算并得到了相应的结果．流场... 导出了无量纲的支配方程组，能适用于壁面为定热流或定壁温的边界条件．采用原始变量方法，利用ＳＩＭＰＬＥＣ算法进行了求解．在较为宽广的瑞利数Ｒａ和半径比范围内分别对定热流和定壁温两种情况进行了计算并得到了相应的结果．流场中存在着半月形的涡旋，而径向的温度分布在一定角度范围内有温度反转现象．平均换热Ｎｕ随Ｒａ和半径比的增加而上升，定热流的换热要略强于定壁温情况下的值．整理了水平同心套管换热的关联式，并对两种边界条件进行了比较．所得结果与有关文献进行了比较。 展开更多

关键词 传热学 瑞利数 水平同心套管 自然对流 数值模拟

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螺旋肋片同心套管相变储热单元储热特性分析与结构参数优化 被引量：4

3

作者 高龙 王鹏 +3 位作者 白俊超 孙佰仲 车德勇 李少华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期4945-4954,共10页

以填充棕榈酸的同心套管相变储热单元为研究对象。建立储热性能试验系统,并应用数值模拟方法模拟相变传热过程。通过实验与模拟结果对比,验证数值计算方法的准确性。研究了螺旋肋片结构对储热单元的强化传热特性,以及无量纲螺距和无量... 以填充棕榈酸的同心套管相变储热单元为研究对象。建立储热性能试验系统,并应用数值模拟方法模拟相变传热过程。通过实验与模拟结果对比,验证数值计算方法的准确性。研究了螺旋肋片结构对储热单元的强化传热特性,以及无量纲螺距和无量纲肋高对熔化过程的影响。研究结果表明:螺旋肋片结构在肋片导热和相变材料局部自然对流的共同作用机制下显著缩短充热时间,熔化速率呈先增大后减小的趋势;减小螺距、增加肋高可缩短充热时间,但减少储热量;综合充热时间、储热量和平均热流密度分析,通过单因素优化获得无量纲螺距和肋高的参数组合为0.24和0.59,该结构下充热时长240min,平均热流密度1056W/m2。 展开更多

关键词 相变储热 螺旋肋片 同心套管 强化传热 熔化特性 结构优化

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倾斜同心套管内自然对流换热的数值模拟 被引量：2

4

作者 蒋常建 杨强生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期1281-1285,共5页

对倾斜同心套管夹层内的自然对流换热进行了数值模拟 .采用面扫描结合三维块修正的技术 ,并在压力和速度修正方程中运用了预测和校正技术 ,使得程序的收敛性、收敛速度和计算精度大为提高 .数值模拟结果表明 :同心套管在水平放置且高宽... 对倾斜同心套管夹层内的自然对流换热进行了数值模拟 .采用面扫描结合三维块修正的技术 ,并在压力和速度修正方程中运用了预测和校正技术 ,使得程序的收敛性、收敛速度和计算精度大为提高 .数值模拟结果表明 :同心套管在水平放置且高宽比 H较小时受端面效应影响换热要低于二维模型得到的值 ,在 H>1 0情况下可以用二维模型来近似 ;在倾斜放置时 ,决定换热的因素除Ra之外 ,半径比、H、倾角等均有影响 ;换热 Nu随 Ra和半径比的增大而上升 ;此外存在一临界高宽比 ,其值约在 3～ 5,与半径比有关 ;当 H小于临界值时 ,Nu随倾角的增大而上升 。 展开更多

关键词 自然对流 倾斜同心套管 对流换热 数值模拟

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同心套管结构内热式重力热管的传热性能试验 被引量：1

5

作者 刘小平 张素军 李菊香 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期117-122,共6页

搭建了同心套管结构内热式重力热管的试验装置。测试了自然冷却条件下同心套管结构内热式重力热管的启动性能和传热性能,研究了热管蒸发段的管内蒸发传热系数和冷凝段的管内冷凝传热系数随传热量的变化规律。结果表明,在热管外管保温条... 搭建了同心套管结构内热式重力热管的试验装置。测试了自然冷却条件下同心套管结构内热式重力热管的启动性能和传热性能,研究了热管蒸发段的管内蒸发传热系数和冷凝段的管内冷凝传热系数随传热量的变化规律。结果表明,在热管外管保温条件下,热管具有较好的启动性能;在热管外管未保温条件下,热管具有较好的整体均温性;在相同的蒸发段加热热流密度时,外管未保温条件下的管内蒸发换热系数要比外管保温条件下的大;外管保温条件下的管内冷凝换热系数要比外管未保温条件下的大。 展开更多

关键词 同心套管结构 重力热管 内热式 传热性能 试验研究

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三重同心套管相变传热的数值模拟与实验研究(英文)

6

作者 龙建佑 朱冬生 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第B06期303-305,共3页

通过数值模拟与实验,研究了三重同心套管内的相变传热过程。相变材料填充在三重同心套管的夹层内,热流体和冷流体分别在套管外层和内层中流动。根据能量守衡,运用了一种简化数值模拟方法(称为温度热阻叠代法)计算分析了三重同心套管内... 通过数值模拟与实验,研究了三重同心套管内的相变传热过程。相变材料填充在三重同心套管的夹层内,热流体和冷流体分别在套管外层和内层中流动。根据能量守衡,运用了一种简化数值模拟方法(称为温度热阻叠代法)计算分析了三重同心套管内凝固过程。搭建了实验台,实验验证了数值模拟结果,并得出冷流体的入口温度及流量对释热量的影响规律。 展开更多

关键词 相变 释热 同心套管 传热

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变物性对水平同心套管中自然对流换热的影响 被引量：3

7

作者 陈光明 蒋常建 杨强生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期473-477,共5页

研究了变物性对水平同心套管夹层中自然对流换热的影响 .计算时 Ra达到了 1 0 6,温差率θ0 =( Th- Tc) /Tc分别为 0 .2、0 .5、1 .0和 2 .0 ,半径比从 1 .50、2 .2 8、3.33到 5.0 0 .计算时采用质量平均温度 Tm 作为参考温度 ,得到了速... 研究了变物性对水平同心套管夹层中自然对流换热的影响 .计算时 Ra达到了 1 0 6,温差率θ0 =( Th- Tc) /Tc分别为 0 .2、0 .5、1 .0和 2 .0 ,半径比从 1 .50、2 .2 8、3.33到 5.0 0 .计算时采用质量平均温度 Tm 作为参考温度 ,得到了速度场和温度场的分布 .在不同半径比下 ,得到换热关联式 Nu- Ra在对流换热区的形式 :Keq=C×Ran( 0 .2≤ θ0 ≤ 2 .0 ,4.5× 1 0 3≤Ra≤ 2 .5× 1 0 5) .系数 C和指数n的值取决于半径比 ,但当κ>2 .0 ,4× 1 0 3 ≤ Ra≤ 2 .0× 1 0 展开更多

关键词 自然对流 变物性 温差率 水平同心套管 换热

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同心套管包围的多跨换热器传热管在静水中阻尼特性的实验研究 被引量：1

8

作者 张文清 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期81-89,共9页

通过求解同心套管包围的带N-1个同心支承板传热管的运动方程,导出计算挤压膜阻尼和粘滞阻尼的公式.为了验证理论分析结果,对同心套管包围的四跨传热管在静水中的挤压膜阻尼和粘滞阻尼进行了实验研究,得出了粘滞阻尼与同心套管内径以及... 通过求解同心套管包围的带N-1个同心支承板传热管的运动方程,导出计算挤压膜阻尼和粘滞阻尼的公式.为了验证理论分析结果,对同心套管包围的四跨传热管在静水中的挤压膜阻尼和粘滞阻尼进行了实验研究,得出了粘滞阻尼与同心套管内径以及管子与同心套管偏心率的关系;挤压膜阻尼与支承板厚度、传热管与支承板管孔间隙、与支承板管孔偏心率之间的关系.在分析实验结果的基础上,得出了传热管总阻尼的公式,并为换热器设计提供了传热管管壁间距离、支承板厚度以及支承极管孔与管子间隙的参考尺寸. 展开更多

关键词 同心套管 传热管 阻尼特性

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三通道同心套管导热与对流耦合换热的数值模拟

9

作者 张建生 卢玫 +2 位作者 黄士铮 邓君 杨茉 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第5期438-442,共5页

采用整体求解法对常物性的冷、热流体在三通道同心套管中层流逆流流动时的导热与对流耦合传热问题,进行了数值模拟.结果表明,3个通道除各自的入口段局部努塞尔数Nu沿通道变化外,其后均为充分发展段,局部Nu保持不变,且通道内侧的换热比... 采用整体求解法对常物性的冷、热流体在三通道同心套管中层流逆流流动时的导热与对流耦合传热问题,进行了数值模拟.结果表明,3个通道除各自的入口段局部努塞尔数Nu沿通道变化外,其后均为充分发展段,局部Nu保持不变,且通道内侧的换热比外侧好.固体与流体的导热系数之比λsf对耦合换热产生影响,耦合情况下的Nu比均匀热流边界条件下的Nu要小,随λsf的减小,固壁内的导热对Nu的影响加大. 展开更多

关键词 同心套管 层流 导热与对流耦合 数值模拟

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肋对套管内导热和对流耦合换热的影响 被引量：1

10

作者 刘明会 杨茉 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2007年第6期539-541,共3页

数值模拟了带均布纵肋同心套管内的三维导热和对流耦合换热,研究了肋高及肋数对摩擦阻力系数和平均Nusselt数(Nu)的影响.结果表明,肋高和肋数的变化对摩擦阻力系数和平均Nu都有显著影响,平均Nu随着肋数的增加有最大值;入口段Nu随肋高的... 数值模拟了带均布纵肋同心套管内的三维导热和对流耦合换热,研究了肋高及肋数对摩擦阻力系数和平均Nusselt数(Nu)的影响.结果表明,肋高和肋数的变化对摩擦阻力系数和平均Nu都有显著影响,平均Nu随着肋数的增加有最大值;入口段Nu随肋高的增大而增大,充分发展段的Nu也随着肋高的增大而增大. 展开更多

关键词 数值模拟 同心套管 肋 导热和对流耦合换热

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考虑水的密度反转特性的二维套管自然对流模拟分析 被引量：1

11

作者 巩玉发 翟冰冰 《水资源与水工程学报》 2011年第4期167-169,共3页

利用热和流体流动控制方程,以温差驱动的二维同心圆环套管自然对流换热为对象,分析讨论了水在4℃附近密度反转特性对流动和传热的影响,设置了三种等温差方案,分别给出了流场和温度场,并分析了各自的传热与流动原因。分析结果表明:在不包... 利用热和流体流动控制方程,以温差驱动的二维同心圆环套管自然对流换热为对象,分析讨论了水在4℃附近密度反转特性对流动和传热的影响,设置了三种等温差方案,分别给出了流场和温度场,并分析了各自的传热与流动原因。分析结果表明:在不包括4℃的温度方案中,各自研究区域内均能得到一个完整的循环流动,但流动方向有所不同,同时在套管的壁面附近均存在较大的温度梯度,主流区温度梯度较小;在相同温差条件下,水的密度反转特性对于传热性能影响较大,在工程应用中,应该充分考虑水的密度反转特性。 展开更多

关键词 同心圆环套管 自然对流 温度等值线 流线 传热性能 数值模拟

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用于储存太阳能的相变蓄热器蓄热性能研究 被引量：14

12

作者 崔海亭 周慧涛 蒋静智 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第12期17-20,共4页

利用计算流体力学软件Fluent的凝固/熔化模型,模拟了用于储存太阳能的两种相变蓄热器的蓄热过程,得到了蓄热过程中相变区的温度云图,分析了两种蓄热器的蓄热能力和传热方式。研究结果表明,合理增加内管数量可以提高相变过程中的对流换... 利用计算流体力学软件Fluent的凝固/熔化模型,模拟了用于储存太阳能的两种相变蓄热器的蓄热过程,得到了蓄热过程中相变区的温度云图,分析了两种蓄热器的蓄热能力和传热方式。研究结果表明,合理增加内管数量可以提高相变过程中的对流换热强度和蓄热能力。 展开更多

关键词 多管排列 同心套管 相变蓄热 数值模拟

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室内太阳灶耦合太阳能热水系统的实验研究

13

作者 尹宝泉 王一平 朱丽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1085-1089,共5页

为解决室外太阳灶使用条件恶劣及性能不稳定等问题,同时考虑到太阳能热水系统存在夏季热量过剩、冬季热量不足等天气条件制约,提出室内太阳灶耦合太阳能热水的热量梯级利用系统。通过实验研究可知,该系统在满足生活热水需求的同时,能收... 为解决室外太阳灶使用条件恶劣及性能不稳定等问题,同时考虑到太阳能热水系统存在夏季热量过剩、冬季热量不足等天气条件制约,提出室内太阳灶耦合太阳能热水的热量梯级利用系统。通过实验研究可知,该系统在满足生活热水需求的同时,能收集中温热并将其存储在储热箱中,既可用于烹调,也可用于加热水,实现了太阳能中低温的梯级利用。 展开更多

关键词 太阳灶 太阳能热水系统 梯级利用 同心套管式真空管 储能箱

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