六缸柴油机冷却系统流动与传热的数值模拟研究 被引量：75

1

作者 白敏丽 吕继组 丁铁新 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期525-531,共7页

冷却水的流动与传热直接影响柴油机的冷却效率、高温零件的热负荷、整机的热量分配和能量利用。在冷却系统传热计算时,利用流固耦合的方法,较为准确地确定了缸体水套的传热边界条件。采用CFD商用软件STAR CD对直列六缸柴油机的冷却系统... 冷却水的流动与传热直接影响柴油机的冷却效率、高温零件的热负荷、整机的热量分配和能量利用。在冷却系统传热计算时,利用流固耦合的方法,较为准确地确定了缸体水套的传热边界条件。采用CFD商用软件STAR CD对直列六缸柴油机的冷却系统的流动与传热进行三维数值模拟,给出了整机冷却水套内冷却液的流场、换热系数及压力场分布,为柴油机冷却水腔的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 流动与传热 六缸柴油机 冷却水套 换热系数 冷却系统 缸体 CFD 冷却液 流固耦合 零件

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螺旋折流板换热器壳程流动与传热数值模拟研究 被引量：12

2

作者 徐百平 王铭伟 +1 位作者 江楠 朱冬生 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期33-37,共5页

借助Fluent软件,建立了螺旋折流板换热器壳程通道的三维物理模型,采用RNGk-ε模型,对壳程内的流动与传热进行了数值模拟研究,得到了不同雷诺数下换热器内的速度矢量、温度分布,即平均阻力系数及Nu数。结果发现,壳程的流动为近螺旋线流动... 借助Fluent软件,建立了螺旋折流板换热器壳程通道的三维物理模型,采用RNGk-ε模型,对壳程内的流动与传热进行了数值模拟研究,得到了不同雷诺数下换热器内的速度矢量、温度分布,即平均阻力系数及Nu数。结果发现,壳程的流动为近螺旋线流动,存在局部回流与流线短路;流体在折流板迎风侧的流动较理想,但背风侧流动需要进一步改善。类比定律分析表明,螺旋折流板换热器的流动虽然比弓形折流板理想,但还远没有达到理想的协同状态。 展开更多

关键词 螺旋折流板 换热器 流体流动 传热 数值模拟 螺旋折流板换热器 数值模拟研究 流动与传热 壳程 Fluent软件

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发动机冷却液流动与传热的数值模拟 被引量：7

3

作者 李宝童 洪军 +3 位作者 孙静 徐海波 邱志惠 潘世翼 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期17-21,共5页

为了提高发动机的冷却效率、降低高温零件的热负荷、实现整机的热量合理分配与利用,针对冷却水套优化设计中存在的冷却液三维流动与传热问题,以直列4缸发动机为研究对象,利用流固耦合的方法确定冷却水套壁面的传热边界条件,采用计算流... 为了提高发动机的冷却效率、降低高温零件的热负荷、实现整机的热量合理分配与利用,针对冷却水套优化设计中存在的冷却液三维流动与传热问题,以直列4缸发动机为研究对象,利用流固耦合的方法确定冷却水套壁面的传热边界条件,采用计算流体动力学软件AVL-FIRE对发动机冷却系统进行三维数值模拟,并对冷却水套内冷却液的流场分布、温度分布、壁面换热系数、各缸冷却均匀性和压力损失进行了分析.在此基础上,为了实现发动机冷却水套三维流场形态的可视化,构建了与实际冷却水套三维尺寸成1∶1的水套试验件模型,结合其结构特点讨论了试验件的制备方案,并对模拟工况下试验件的强度与管路系统的压力损失进行了验证计算,从而进一步为冷却水套的优化设计提供了理论与试验依据. 展开更多

关键词 发动机 数值模拟 冷却水套 流动与传热 流固耦合

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喷射角度和喷嘴数对旋流冷却流动与传热特性的影响 被引量：10

4

作者 杜长河 范小军 +1 位作者 李亮 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期76-80,146,共6页

针对喷射角度和喷嘴数影响旋流冷却流动和传热特性的问题,采用数值方法进行了研究。研究时冷气通过不同的喷嘴进口进入旋流腔并经旋流腔出口流出,当变化喷嘴数时,保持喷嘴进口在轴向上均匀分布。研究结果表明:冷气从喷嘴射入旋流腔,冲... 针对喷射角度和喷嘴数影响旋流冷却流动和传热特性的问题,采用数值方法进行了研究。研究时冷气通过不同的喷嘴进口进入旋流腔并经旋流腔出口流出,当变化喷嘴数时,保持喷嘴进口在轴向上均匀分布。研究结果表明:冷气从喷嘴射入旋流腔,冲刷壁面并与轴向主流强烈混合,形成了高传热区域;换热强度在轴向和周向沿下游逐渐减弱,高传热区域在下游向出口偏移。喷射角度远离90°时,冷气旋流运动减弱,传热强度减小;随着喷嘴数的增多,冷气喷射速度减小,高传热区换热强度减小,冷气周向速度和靶面传热强度分布更为均匀;平均努塞尔数随着喷射角度和喷嘴数的增大而先增大后减小,在喷射角为90°、喷嘴数为9时平均努塞尔数最大;总压损失系数随着喷射角度和喷嘴数的增大而增大。与简单圆管旋流冷却模型相比,喷射角为90°、喷嘴数为9的旋流腔结构的换热特性更加优良。 展开更多

关键词 旋流冷却 喷射角度 喷嘴数 流动与传热

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管壳式换热器壳程流体流动与传热数值模拟 被引量：74

5

作者 付磊 曾燚林 +1 位作者 唐克伦 贾海洋 《压力容器》 2012年第5期36-41,共6页

利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,在ANSYS FLUENT 13.0模拟软件中对管壳式换热器的壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,得到了不同折流板间距及入口流速的情况下换热器壳程流体温度场、速度场和压力场,分... 利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,在ANSYS FLUENT 13.0模拟软件中对管壳式换热器的壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,得到了不同折流板间距及入口流速的情况下换热器壳程流体温度场、速度场和压力场,分析了折流板间距及入口流速对换热效率和流体诱导振动的影响,对换热器结构优化设计提出了改进措施。 展开更多

关键词 管壳式换热器 ANSYS FLUENT 13.0 壳程流体 流动与传热 数值模拟

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两相闭式热虹吸管的流动与传热特性研究 被引量：14

6

作者 袁达忠 马学虎 房正 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期557-562,共6页

对两相闭式热管内的流动与传热特性进行数值模拟。分段建立热管内的流动与传热方程,通过编写程序对控制方程进行求解。采用离散液膜下降高度方法,联合利用复合辛普森数值积分和四阶龙格库塔数值微分方法成功地实现模型求解过程。将热管... 对两相闭式热管内的流动与传热特性进行数值模拟。分段建立热管内的流动与传热方程,通过编写程序对控制方程进行求解。采用离散液膜下降高度方法,联合利用复合辛普森数值积分和四阶龙格库塔数值微分方法成功地实现模型求解过程。将热管内充液量、饱和蒸汽温度和加热段热流密度作为影响因素进行数值计算。在分析中考虑下降液膜和上升蒸汽之间界面剪切力的影响。数值计算结果发现,尽管界面剪切力有时对传热过程的影响不大,但冷凝段和蒸发段的液膜都有所增厚,模型预测结果与实验测量值吻合程度有所改善。数值模拟结果表明,综合考虑热管内界面剪切力和总体充液量对热管流动与传热特性的影响是有必要的,由此获得的传热特性关联式更符合实际情况,可以为热管换热器的性能计算和设计提供指导。 展开更多

关键词 两相闭式热虹吸管 流动与传热 降液膜 热管热阻

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水平管降膜蒸发器管内汽液两相流动与传热效果的数值分析 被引量：4

7

作者 董国强 周亚素 +2 位作者 孙韶 石成君 倪思梅 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期96-100,共5页

水平管降膜蒸发过程流动和传热现象复杂多变,传热过程的观测较困难,为了解蒸发器结构和运行参数对传热效果的影响,建立计算模型,通过计算机程序对水平管内汽液两相流动和传热进行耦合计算.数值计算结果表明,蒸发温度、管径、传热管内外... 水平管降膜蒸发过程流动和传热现象复杂多变,传热过程的观测较困难,为了解蒸发器结构和运行参数对传热效果的影响,建立计算模型,通过计算机程序对水平管内汽液两相流动和传热进行耦合计算.数值计算结果表明,蒸发温度、管径、传热管内外传热温差对传热管内汽液两相流动和传热有较大的影响.对计算结果的分析为蒸发器的热力性能研究和结构设计提供理论参考. 展开更多

关键词 水平管降膜蒸发器 汽液两相 流动与传热 数值计算

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风口布置对空调车室内流动与传热影响的数值研究 被引量：3

8

作者 吴俊云 陈国娟 +1 位作者 吴兆林 王刚 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2007年第4期395-398,共4页

采用κ-ε紊流模型及贴体坐标,应用整体求解法计算了空调车室内气固耦合传热问题.用Monte Carlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内各固体表面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项,对不同风口布置的空调客车室内流动与传热... 采用κ-ε紊流模型及贴体坐标,应用整体求解法计算了空调车室内气固耦合传热问题.用Monte Carlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内各固体表面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项,对不同风口布置的空调客车室内流动与传热进行了数值模拟研究.结果表明,送回风口的布置对空调车室内空调效果有较大影响. 展开更多

关键词 空调客车 流动与传热 数值模拟

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管壳式换热器壳程流动与传热的数值模拟与验证 被引量：6

9

作者 郭崇志 林桥 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2131-2140,共10页

针对目前管壳式换热器中微小流路建模和分析的缺失,采用"分段建模,整体综合"的模拟方法成功地开发了小间隙流路A和E的建模技术,建立了既包含主体流路(B、C),也包含微小泄漏流道(A、E)的全流路管壳式换热器流动与传热模型,得... 针对目前管壳式换热器中微小流路建模和分析的缺失,采用"分段建模,整体综合"的模拟方法成功地开发了小间隙流路A和E的建模技术,建立了既包含主体流路(B、C),也包含微小泄漏流道(A、E)的全流路管壳式换热器流动与传热模型,得到了与实际换热器相适应的几何模型。通过应用CFD软件Fluent进行分段模型的流动与传热研究,对各流道在折流空间中对传热和流动的影响进行了分析讨论。同时,采用整体综合技术,将数值模拟获得的局部流动与传热数据综合整理得到了换热器传热和阻力系数的整体法关联式。并将模拟结果与几种著名的壳程计算方法(Donohue、Kern和Bell-Delaware,流路分析)进行了对比,结果发现数值模拟与Bell-Delaware法和流路分析法的结果吻合良好,最大偏差小于20%。 展开更多

关键词 管壳式换热器 流动与传热 数值模拟 Bell-Delaware 流路分析

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5mm管径百叶窗翅片流动与传热数值模拟 被引量：6

10

作者 李斌 陶文铨 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期798-802,共5页

在已开发出的Ф7管径的百叶窗翅片换热器的基础上继续进行翅片结构优化，成功开发出一种Ф5管径的换热器，然后对此百叶窗翅片进行了详细的数值模拟．结果显示：从空气侧考虑，在迎面风速0．25～4．00m／s范围内，与Ф7管径换热器比较... 在已开发出的Ф7管径的百叶窗翅片换热器的基础上继续进行翅片结构优化，成功开发出一种Ф5管径的换热器，然后对此百叶窗翅片进行了详细的数值模拟．结果显示：从空气侧考虑，在迎面风速0．25～4．00m／s范围内，与Ф7管径换热器比较，压降减小，综合性能（CPF）提高；在换热性能基本保持不变且综合性能略有提高的情况下，体积比Ф9管径换热器减小55％左右，比Ф7管径换热器减小32％左右，可望用于替代原Ф9与Ф7管径的换热器． 展开更多

关键词 百叶窗翅片 流动与传热 换热器 5mm管径

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面向电主轴定子冷却的热管流动与传热数值模拟 被引量：3

11

作者 史晓军 王颖钊 +2 位作者 陈港晴 张小栋 梅雪松 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期60-67,共8页

针对高速电主轴运转时产生大量热量、严重影响加工精度的问题,提出了一种面向高速电主轴定子冷却的环路热虹吸管,将其应用于电主轴定子散热,相对于传统定子水套,具有更高效和不消耗泵功等优点。建立了热管管内气液两相流动及相变传热数... 针对高速电主轴运转时产生大量热量、严重影响加工精度的问题,提出了一种面向高速电主轴定子冷却的环路热虹吸管,将其应用于电主轴定子散热,相对于传统定子水套,具有更高效和不消耗泵功等优点。建立了热管管内气液两相流动及相变传热数值计算方法,并用实验数据对该方法进行了验证,然后模拟研究了不同工质(正戊烷、乙醇、水)和不同加热功率对热管流动与传热性能的影响。结果表明,数值模拟方法能准确捕捉到管内气液两相的流型和相变换热过程,与实验数据吻合较好;工质为正戊烷和乙醇时,冷凝段形成冷凝液膜,在相同工况下,乙醇的液膜厚度比正戊烷小20μm左右;而工质为水时,冷凝段形成液滴,具有较高的传热系数;在相同条件下,以水为工质时,单环路热虹吸管热阻最小,在90 W加热功率时,热阻为0.085 K·W^(-1),分别比以正戊烷和乙醇为工质时小35.2%和11%左右。 展开更多

关键词 电主轴冷却 环路热虹吸管 数值模拟 流动与传热

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基于流动与传热网络的HTR-PM堆内热工水力模拟 被引量：2

12

作者 周克峰 周杨平 +1 位作者 眭喆 马远乐 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期918-926,共9页

球床模块式高温气冷堆核电站(HTR-PM)全尺寸模拟机的开发是示范工程的重要组成部分,HTR-PM堆内热工水力过程的模拟是模拟机开发的关键技术之一。本文针对堆内热工水力过程的模拟进行了研究,根据堆内几何结构和热工水力过程的特点,采用... 球床模块式高温气冷堆核电站(HTR-PM)全尺寸模拟机的开发是示范工程的重要组成部分,HTR-PM堆内热工水力过程的模拟是模拟机开发的关键技术之一。本文针对堆内热工水力过程的模拟进行了研究,根据堆内几何结构和热工水力过程的特点,采用组件搭建的方式建立了HTR-PM堆内流动与传热过程的计算模型,基于所建立的流动与传热网络模拟方法,编制了相应的模拟计算程序,实现了HTR-PM堆内热工水力过程的模拟,给出了反应堆50%FP、100%FP稳态工况、控制棒误提升事故工况的模拟结果,通过与设计分析程序THERMIX的比较进行了验证。对比结果表明,模拟方法和基于流动与传热网络的计算模型能够满足模拟机的开发要求,反映了堆内热工水力过程的特点。 展开更多

关键词 HTR-PM模拟机 流动与传热网络 热工水力过程 验证

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基于嵌入式多项式混沌展开法的随机边界下流动与传热问题不确定性量化 被引量：4

13

作者 姜昌伟 刘星 +2 位作者 石尔 李韬海 江怡 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第5期481-491,共11页

提出了一种嵌入式多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)的随机边界条件下流动与传热问题不确定性量化方法及有限元程序框架.该方法利用Karhunen-Loeve展开表达随机输入边界条件,以及嵌入式多项式混沌展开法表达输出随机场;... 提出了一种嵌入式多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)的随机边界条件下流动与传热问题不确定性量化方法及有限元程序框架.该方法利用Karhunen-Loeve展开表达随机输入边界条件,以及嵌入式多项式混沌展开法表达输出随机场;同时利用谱分解技术将控制方程转化为一组确定性控制方程,并对每个多项式混沌进行求解得到其统计特征.与Monte-Carlo法相比,该方法能够准确高效地预测随机边界条件下流动与传热问题的不确定性特征,同时可以节省大量计算资源. 展开更多

关键词 不确定性量化 嵌入式多项式混沌展开 随机边界条件 流动与传热 随机有限元

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重型车用柴油机气缸盖内流动与传热研究 被引量：2

14

作者 王兆文 黄荣华 +2 位作者 成晓北 沈捷 钟玉伟 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期312-316,共5页

针对某重型车用六缸柴油机气缸盖热负荷过高、鼻梁区出现热裂情况,对冷却水套内的三维流动进行了数值模拟。根据数值模拟结果,提出了4种冷却水套改进方案,其中改进方案1使气缸盖底部的冷却水流速增大了68.73%,鼻梁区对流换热系数提高了5... 针对某重型车用六缸柴油机气缸盖热负荷过高、鼻梁区出现热裂情况,对冷却水套内的三维流动进行了数值模拟。根据数值模拟结果,提出了4种冷却水套改进方案,其中改进方案1使气缸盖底部的冷却水流速增大了68.73%,鼻梁区对流换热系数提高了56.55%。气缸盖底部温度测量结果表明,气缸盖鼻梁区最高温度降低9.2℃,垂直温度梯度降低19.55%,较好地改善了该型柴油机气缸盖的热负荷。 展开更多

关键词 柴油机 气缸盖 流动与传热 数值模拟

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光滑方环管内超临界水流动与传热特性数值计算研究 被引量：1

15

作者 朱海雁 闫晓 +3 位作者 曾小康 李永亮 黄彦平 肖泽军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期416-420,共5页

采用CFD数值模拟方法对光滑方环管内超临界水流动与传热特性进行初步研究。计算结果表明,光滑方环管内超临界水的传热特性存在强烈的周向不均匀性,角通道处的传热状况较窄通道处的好,角通道处的加热壁面温度低于同一截面上窄通道处的加... 采用CFD数值模拟方法对光滑方环管内超临界水流动与传热特性进行初步研究。计算结果表明,光滑方环管内超临界水的传热特性存在强烈的周向不均匀性,角通道处的传热状况较窄通道处的好,角通道处的加热壁面温度低于同一截面上窄通道处的加热壁面温度。周向传热不均匀因子随主流焓的增加而增加,在拟临界点附近增长的速度最快。造成方环管内超临界水传热周向非均匀的原因主要是流道的形状。超临界水冷堆中,窄通道处最易出现传热恶化,在堆芯设计中需给予更多关注。 展开更多

关键词 超临界水 CFD 方环管 流动与传热

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自由分子流区气体外掠平板/圆柱体流动与传热预测 被引量：2

16

作者 谢福寿 雷刚 +3 位作者 徐元元 陈强 邱一男 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期6-12,共7页

针对自由分子流区稀薄气体外掠物体流动与传热问题,基于气体分子动理论方法和相对坐标系思想,推导了预测大气外掠平板和圆柱体传热与流动的无量纲表达式,讨论了雷诺数、马赫数和克努森数对阻力与传热性能的影响。结果表明:在马赫数一定... 针对自由分子流区稀薄气体外掠物体流动与传热问题,基于气体分子动理论方法和相对坐标系思想,推导了预测大气外掠平板和圆柱体传热与流动的无量纲表达式,讨论了雷诺数、马赫数和克努森数对阻力与传热性能的影响。结果表明:在马赫数一定时,随着克努森数不断增加,稀薄气体外掠物体换热能力逐渐减弱;在克努森数一定时,低马赫数(Ma<0.1)对传热性能影响不大,但高马赫数(Ma>0.1)对传热性能影响显著;随着马赫数增加,流动阻力先急剧下降,当到达超声速时逐渐变缓。该研究结果可为飞行器在自由分子流区流动与传热性能预测方面提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 自由分子流区 稀薄气体 流动与传热 气体分子动理论 克努森数

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阶梯凹槽管的流体流动与传热特性的数值模拟

17

作者 周三平 任少雄 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期79-85,91,共8页

提出了一种阶梯凹槽强化管,采用SST k-ω数值模拟方法,对比研究了阶梯凹槽管和光管的传热、流体流动阻力性能差异,研究了阶梯凹槽管的几何尺寸对流体流动与传热性能的影响。结果表明:阶梯凹槽管对近壁处的层流底层有较好的扰动作用,其... 提出了一种阶梯凹槽强化管,采用SST k-ω数值模拟方法,对比研究了阶梯凹槽管和光管的传热、流体流动阻力性能差异,研究了阶梯凹槽管的几何尺寸对流体流动与传热性能的影响。结果表明:阶梯凹槽管对近壁处的层流底层有较好的扰动作用,其强化换热综合性能明显好于光管,传热强化明显。阶梯凹槽管比较适合于Re<10000流体的低Re场合。相应地,e/d大约在0.10、s/d大约在0.44、p/d大约在1.50较为合适,此时,在相同泵功率下阶梯凹槽管比光管多传递40%以上的热量,且Re越小多传递的热量越多。 展开更多

关键词 阶梯凹槽管 流体流动与传热特性 数值模拟 SST k-ω模型 综合传热性能

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凝汽器内不凝结气体对汽相流动与传热性能的影响 被引量：8

18

作者 曲建丽 栾涛 王学栋 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期931-935,共5页

采用多孔介质物理概念对1台双流程凝汽器的汽相流动与传热进行了数值计算与分析。结果表明:在该冷凝器中存在着严重的不凝结性气体积聚现象,从而导致了流动与传热特性的恶化。对此提出了改进方案,即将抽气口处的挡板开口,从而将积聚的... 采用多孔介质物理概念对1台双流程凝汽器的汽相流动与传热进行了数值计算与分析。结果表明:在该冷凝器中存在着严重的不凝结性气体积聚现象,从而导致了流动与传热特性的恶化。对此提出了改进方案,即将抽气口处的挡板开口,从而将积聚的不凝结气体引出,通过数值计算证实该措施有效。 展开更多

关键词 工程热物理 汽轮机 凝汽器 数值分析 不凝结气体 流动与传热

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印刷板式微通道换热器流动与传热特性的理论模型 被引量：4

19

作者 余智强 吴建泽 +3 位作者 任亚涛 何明键 于喜奎 齐宏 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期5324-5342,F0002,共20页

随着能源问题的日益突出,亟需研制高效能源设备,微通道换热器以其优良的性能在热管理系统中备受关注。针对微通道换热器流动与传热特性理论计算提出了一个计算模型,基于文献建立实验数据库,分别对比分析了10种和6种传热与流动计算关联式... 随着能源问题的日益突出,亟需研制高效能源设备,微通道换热器以其优良的性能在热管理系统中备受关注。针对微通道换热器流动与传热特性理论计算提出了一个计算模型,基于文献建立实验数据库,分别对比分析了10种和6种传热与流动计算关联式,并针对一种换热器结构进行了数值仿真与模型求解。研究得出:采用Stephan等、Sarmiento等提出关联式所得关于传热特性的经验解与实验解的吻合度较好;采用Kim等、Muzychka等提出的关联式所得关于流动特性的经验解与实验解的吻合度较好;对换热单元进行数值仿真和模型计算,数值解与经验解中绝大多数点的误差在10%以内,验证了本文提出计算模型在理论求解中的准确性与可信度。 展开更多

关键词 微通道换热器 流动与传热特性 计算模型 数值仿真 数值解 实验解 经验解

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求解滑移流区外掠圆柱体气流流动与传热特性的数值模型 被引量：2

20

作者 谢福寿 雷刚 +3 位作者 邱一男 徐元元 王天祥 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期25-32,共8页

为了更精确地求解滑移流区稀薄气体外掠圆柱体流动与传热问题,基于有限容积法的ANSYS FLUENT平台提出了一种滑移边界修正的数值模型,该模型考虑了完整的一阶速度滑移和温度跳跃,其中一阶速度滑移包括了轴向温度引起的热蠕动影响和壁面... 为了更精确地求解滑移流区稀薄气体外掠圆柱体流动与传热问题,基于有限容积法的ANSYS FLUENT平台提出了一种滑移边界修正的数值模型,该模型考虑了完整的一阶速度滑移和温度跳跃,其中一阶速度滑移包括了轴向温度引起的热蠕动影响和壁面曲率影响。将模型计算值与实验数据进行了充分对比,结果表明:当气体流动处于连续流区时,滑移边界修正模型与无滑移边界直接模拟计算误差很小;当气体流态处于滑移流区时,采用滑移边界修正模型可实现对该流态气体流动与传热的精确预示(相对误差在±2.5%);稀薄效应对低压气体外掠圆柱体的流动特性影响显著,随着克努森数增加,最大无量纲滑移速度呈线性增加,而最大表面摩擦系数呈线性降低。本文方法可广泛应用于工程之中,以探索低压气体的换热机理,为研究稀薄气体滑移流区流动与传热问题提供了一种有效的数值计算方法。 展开更多

关键词 滑移流区 稀薄气体 数值模拟 流动与传热 圆柱体

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