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印刷电路板式换热器冷热侧多通道热流耦合特性
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作者 蔡伟华 杨柳 +3 位作者 李文浩 何城然 赵斌 李倩 《天然气工业》 北大核心 2025年第4期133-145,共13页
印刷电路板式换热器(PCHE)作为液化天然气(LNG)再气化的核心设备,因其体积小、效率高而在天然气液化工程领域应用广泛,但其换热性能直接决定了再气化过程的效率,亟需研究其中复杂流动与换热特性。为此,建立了PCHE冷热侧多通道耦合传热模... 印刷电路板式换热器(PCHE)作为液化天然气(LNG)再气化的核心设备,因其体积小、效率高而在天然气液化工程领域应用广泛,但其换热性能直接决定了再气化过程的效率,亟需研究其中复杂流动与换热特性。为此,建立了PCHE冷热侧多通道耦合传热模型,通过数值模拟方法研究了天然气跨临界流动与丙烷冷凝相变耦合下的流动与换热特性。最后基于模型微元划分,分析了PCHE内局部流动与换热特性。研究结果表明:①冷热侧各通道间温度与流量均存在着一定的差异,冷侧主要为天然气跨临界物性变化产生的流速不均,热侧主要为通道位置差异产生的冷凝量不同。②换热系数与压降沿通道变化的整体规律与单通道研究结果基本一致,流动换热性能主要受流动状态影响,但不同区域的通道布置形式对流动换热系数有一定影响。③交叉流和逆流区域的换热系数相比顺流区域要更大。结论认为,研究结果可为LNG气化器内跨临界和冷凝相变共轭传热研究以及PCHE的设计提供理论和技术参考价值,有助于LNG工程建设的高质量发展。 展开更多
关键词 印刷电路板式换热器 天然气跨临界流动 丙烷冷凝 冷热侧耦合 微元分析 LNG气化器
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基于多种土体导热系数模型的潜流带温度场模拟 被引量:1
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作者 任杰 门利利 +3 位作者 陈波 王大博 陈建琪 王帆 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期184-197,共14页
河流潜流带地下水和地表水相互交换对于净化水质以及保护河流生态系统具有非常重要的作用。基于土体导热系数模型的饱和-非饱和流-热耦合模型来模拟潜流带温度场分布是当前研究的热点之一。基于此,本文选取美国内华达州沃克河段,分别基... 河流潜流带地下水和地表水相互交换对于净化水质以及保护河流生态系统具有非常重要的作用。基于土体导热系数模型的饱和-非饱和流-热耦合模型来模拟潜流带温度场分布是当前研究的热点之一。基于此,本文选取美国内华达州沃克河段,分别基于Chung&Horton(1987)、Lu(2007)、Lu(2014)和Ren(2019)模型构建了潜流带饱和-非饱和流-热耦合模型,并进行了各因素之间的相关性分析。结果表明:(1)Ren(2019)模型较其他模型拟合效果最好,精度最高;(2)水温及地表以下各监测井的温度相比于环境温度具有明显的“衰减”和“滞后”现象;(3)流速随水位波动发生规律性变化,水位波动幅度较大时流速波动也较大;(4)河岸带区域各监测点温度与水位呈极显著中度程度负相关,河床区域各测点温度与水温呈极显著强相关。 展开更多
关键词 潜流带 土体导热系数模型 流-热耦合模型 地下水和地表水相互作用 相关性分析
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海上LNG气化器的流热固耦合模拟计算 被引量:2
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作者 陈海平 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2022年第2期27-32,共6页
天然气作为一次能源在工业和民生方面的应用率越来越高,天然气一般是采用液化天然气(Liquid Natural Gas,简称LNG)进行管道输送,而LNG气化器是LNG液化的重要装置,海上LNG气化器是基于浸没燃烧式LNG气化器(SCV)的换热原理进行设计的,并... 天然气作为一次能源在工业和民生方面的应用率越来越高,天然气一般是采用液化天然气(Liquid Natural Gas,简称LNG)进行管道输送,而LNG气化器是LNG液化的重要装置,海上LNG气化器是基于浸没燃烧式LNG气化器(SCV)的换热原理进行设计的,并在其基础上加以改进,使其适用于海上LNG的气化工艺。通过对海上LNG气化器的耦合传热过程进行分析计算,建立海上LNG气化器单根换热管的单向流热固耦合数值传热模型,使用ANSYS Workbench实现流体的温度场和压力场载荷向换热管固体结构场的单向传递,在流热固三场耦合模拟下对换热管进行温度场的稳态热分析和结构场的静力学分析,根据模拟结果对换热管整体结构进行耦合变形和耦合应力校核。 展开更多
关键词 LNG气化器 流热固耦合模拟 耦合传热计算 静力学分析
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花岗岩双裂隙热-流耦合参数敏感性 被引量:2
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作者 张延军 袁学兵 +2 位作者 马跃强 高雪峰 高阳 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1971-1981,共11页
为研究岩体热物性参数对渗流传热结果的影响,本文基于离散元3DEC软件,建立了平行双裂隙的热-流耦合数值模型,通过与解析方法进行对照,验证了数值模型的准确性。基于数值模型,研究了不同参数下岩体温度场的分布特征。结合正交试验法,对... 为研究岩体热物性参数对渗流传热结果的影响,本文基于离散元3DEC软件,建立了平行双裂隙的热-流耦合数值模型,通过与解析方法进行对照,验证了数值模型的准确性。基于数值模型,研究了不同参数下岩体温度场的分布特征。结合正交试验法,对影响热-流耦合的各参数进行了敏感性分析。结果表明:数值解与解析解的最大误差为3.45%,在合理区间内,表明用该模型研究裂隙中的水流传热问题结果准确可靠。模型运行24 h后,不同方案下裂隙进水口和出水口的温度有所不同,说明不同参数对渗流传热的影响不同。沿裂隙流体流动方向,模型温度对试验参数的敏感程度呈减小趋势,其中裂隙进水口(B点)处岩体比热容、流体速率和裂隙开度极差值分别为10.25、13.80、13.25,说明岩体比热容、流体速率和裂隙开度是影响热-流耦合模型温度的主要因素;而岩体热传导率和流体-岩石传热系数极差值分别为6.53和4.66,表明岩体热传导率和流体-岩石传热系数对模型温度的影响较小。 展开更多
关键词 热-流耦合 正交试验法 敏感性分析 双裂隙岩体 数值模拟
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强流RF离子源研制及初步实验 被引量:1
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作者 顾玉明 胡纯栋 +4 位作者 谢亚红 谢远来 李军 梁立振 陈俞钱 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期338-343,共6页
介绍了RF离子源驱动源的结构设计及RF线圈的热流固耦合分析。RF离子源采用外置天线的感应耦合方式,采用双射频驱动源设计,每个射频驱动源功率约60k W,总体功率为120k W,可产生均匀高密度的等离子体,以满足稳定的长脉冲运行的要求。在完... 介绍了RF离子源驱动源的结构设计及RF线圈的热流固耦合分析。RF离子源采用外置天线的感应耦合方式,采用双射频驱动源设计,每个射频驱动源功率约60k W,总体功率为120k W,可产生均匀高密度的等离子体,以满足稳定的长脉冲运行的要求。在完成上述工作的基础上完成了RF离子源样机组装和初步实验测试。 展开更多
关键词 RF离子源 等离子体发生器 结构设计 热流固耦合分析
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地热井口数据反演及高效利用 被引量:1
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作者 曹植纲 郑德温 +2 位作者 刘建武 何力 卢德唐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期7-14,共8页
建立地热井地层及井筒热-流耦合方程,采用2阶中心有限差分进行求解,得到井底及井口之间压力及温度对应关系。针对地热井流量变化特征,利用井口折算到井底压力,提出分段线性积分反演方法,利用该方法获得地层流动参数。对井口温度采用温... 建立地热井地层及井筒热-流耦合方程,采用2阶中心有限差分进行求解,得到井底及井口之间压力及温度对应关系。针对地热井流量变化特征,利用井口折算到井底压力,提出分段线性积分反演方法,利用该方法获得地层流动参数。对井口温度采用温度历史拟合方法,反演从产层到地面段地热储层的平均热扩散系数。利用所提出的压力及温度反演方法,对某地热井进行分析,获得地层渗流及热力学参数,同时预测热量的变化及相关参数对井口温度影响,可为地热高效开发提供科学指导。 展开更多
关键词 地热井 热流耦合 热量损失 压力分析 分段线性积分函数
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自然循环瓣阀开启行为的分流域耦合仿真方法 被引量:1
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作者 丰收 王福鹏 +3 位作者 孙汝雷 岳芷廷 田瑞峰 高璞珍 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1691-1697,共7页
为了探讨主泵失效事故初期自然循环瓣阀开启过程中反应堆堆芯及堆水池的流场变化及自然循环瓣阀不同的结构参数对堆芯内部冷却剂导出的影响,本文以自然循环瓣阀结构为核心建立了反应堆三维数值模型。采用重叠网格方法对自然循环瓣阀的... 为了探讨主泵失效事故初期自然循环瓣阀开启过程中反应堆堆芯及堆水池的流场变化及自然循环瓣阀不同的结构参数对堆芯内部冷却剂导出的影响,本文以自然循环瓣阀结构为核心建立了反应堆三维数值模型。采用重叠网格方法对自然循环瓣阀的开启行为进行仿真分析,获得了不同安装高度的自然循环瓣阀开启过程的速度场、自然循环瓣阀流道和堆芯进出口的流量变化。从定性和定量的角度分析验证了自然循环瓣阀的可靠性,为自然循环瓣阀的最优化设计提供了参考。 展开更多
关键词 低温供热堆 主泵失效事故 反应堆堆芯 自然循环瓣阀 重叠网格 分流域耦合 流场 敏感性分析
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多场作用下转炉汽化冷却烟道结构分析及改进 被引量:1
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作者 严育才 张融 +1 位作者 耿鹤 徐增丙 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期78-80,84,共4页
针对转炉汽化冷却烟道在热流固等多物理场作用下因约束不当而造成应力过大、易损伤的问题。在对冷却烟道进行力热耦合分析的基础上,利用有限元方法对热流固耦合作用下的烟道进行了分析,获取了其温度场分布状态,并基于此分析了力热耦合... 针对转炉汽化冷却烟道在热流固等多物理场作用下因约束不当而造成应力过大、易损伤的问题。在对冷却烟道进行力热耦合分析的基础上,利用有限元方法对热流固耦合作用下的烟道进行了分析,获取了其温度场分布状态,并基于此分析了力热耦合作用下烟道的应力场分布状态,获取了其应力集中区域及结构薄弱部位。最后通过对烟道约束条件进行改进优化,使其最大热应力减小了15.26%。本研究有效地降低了烟道的最大应力等级状态,解决了其结构不合理问题。 展开更多
关键词 转炉汽化冷却烟道 热流固耦合分析 热应力
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