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  • 简介:通过井筒向某地质结构内注入冷介质时,由于地温与冷介质之间存在温差,冷介质将通过井筒结构与土壤进行热量交换,最终导致冷介质冷量损失进而温度升高而达不到所需温度要求。因此,在施工前,需要对井筒进行冷量损失和沿井筒的温度分布的预测,为保冷结构设计以及井筒结构材料选型提供数据支持。由于注入冷介质的过程中,热量交换过程是一个非稳态传热过程,通常只能采用数值模拟来进行预测。为了简化数值模拟复杂的计算过程,采用准稳态的传热方法来构建单相冷介质通过井筒注入时的流动换热的物理数学模型,并开发了一个数值仿真软件。将仿真结果同商业软件FLUENT模拟结果进行了比较,表明温度分布和冷量损失基本一致,由此验证了所提模型的正确性和可靠性,为非工程热物理专业的工程技术人员提供能够预测低温工质在井筒流动与换热过程的仿真软件。

  • 标签: 冷介质 冷量损失 井筒 传热
  • 简介:采用扩展混合长度湍流模型和SIMPLE算法,用共轭数值计算的方法模拟航空发动机涡轮盎冷却系统的高位进气、径向出流转静系旋转盘腔模型的流场和温度场,分析了其盎面平均努塞尔数Nuav随旋转雷诺数R气和流量系数Cw的变化:结果表明,随着转速和冷气流量的提高换热得以增强,但在本次计算范围内提高转速对换热的增强幅度小于提高冷气流量对换热的增强幅度。

  • 标签: 旋转盘 传热 湍流模型
  • 简介:讨论了混合对流条件下环形通道中浮升力对流动及传热的影响.实验时用LDA测量了水向下流过竖直环形通道时的平均流速和湍流强度.对于逆浮升力方向的流动情况,湍流速度脉动和湍流剪切应力都因浮升力的影响而增加,从而传热得到了增强.当浮升力的影响特别大时,靠近环形内壁的流动出现反向流,在这种情况下即使流动在无浮升力影响时是层流,湍流也会由于浮升力的存在而产生,传热维持较好的效果.

  • 标签: 混合对流 浮升力 流动 传热 环形通道 热力系统
  • 简介:文氏管内部的流动与传热较为复杂,不仅涉及喷淋液滴与烟气在流动过程中的相互作用,而且涉及喷淋液滴遇到高温烟气发生相交进行的传热传质。视烟气为连续相,喷射液滴为离散相,考虑连续相与离散相在质量、动量和能量的相互作用,建立了转炉烟气文氏管喷淋降温三维瞬态数学模型。通过数值模拟,获得了文氏管内部压力、温度、速度和水蒸气摩尔分数分布,得到了不同烟气量、不同喷射水量条件下,文氏管压力损失和出口温度与挡板开度之间的关系。

  • 标签: 转炉 文氏管 喷淋 性能分析
  • 简介:针对工业中广泛应用的管壳式换热器,应用空气-水两相混合物实验研究了壳侧旁路,泄漏流对气液两相流体流动特性的影响,以Ishihara两相流动模型为基础,建立了以横掠管束的主流路为基础的错流区通用两相压降计算关联式,通过错流区,泄漏流的分相流动模型,分析计算了主流路,旁路,泄漏流中气液分布,也分析了泄漏流对壳侧单相,两相总流量在各个分流路的流量分配影响,研究表明,主流路和旁路中气液各自占相应总流量的比例在不同的流型下明显不同,且比例值的波动范围较大,气液流量的分布在壳侧是不均匀的,折流板/换热管之间的泄漏流对壳侧的两相流动特性影响较小,而折流板/壳体之间的泄漏流影响较大。

  • 标签: 换热器 气液两相流 泄漏流 流动特性 管壳式换热器 横掠管束流动
  • 简介:本文利用CATIA软件建立WD615.67A柴油机的气道-气门-气缸的三维几何模型,然后采用PRO—SURF、PRO—AM对几何模型重建表面及划分网格。应用所建立的模型研究在发动机不同气门升程时,对缸内流场的影响。

  • 标签: 气道-气门-气缸 三维几何模型 气门升程 流场
  • 简介:无叶扩压器是离心压气机重要部件,也是涡轮增压器上应用最多的扩压器类型,详细研究其内部流场,掌握流动损失产生的机理,对于提升扩压器性能及抑制其失速的发生具有重要意义。本研究利用商用CFD软件NUMECA对离心压气机无叶扩压器进行了数值模拟,并对无叶扩压器收缩段和平行段内的流动分别进行分析,探讨了它们各自流动的特点,为进一步深入研究无叶扩压器流动,提升其性能奠定基础。

  • 标签: 离心压气机 无叶扩压器 数值模拟 流动分析
  • 简介:雷诺数Re=214-10703时,通过数值模拟方法对布置有冲孔和无孔的两种矩形小翼涡流发生器的矩形通道进行了传热和流阻特性的研究。计算结果表明:在低雷诺数下,冲孔矩形小翼涡流发生器的传热因子j值与无孔矩形小翼涡流发生器相差不大,而在高雷诺数下,冲孔涡流发生器的传热因子j值略低于无孔涡流发生器,大约低1.03%-3.05%。在相同的雷诺数下,无孔矩形小翼涡流发生器的阻力因子f大于冲孔涡流发生器,而且随着雷诺数的增大二者的差距也越来越大。通过对比综合性能指标可知,两种通道的综合性能指标均随着雷诺数的增加而减小,而且冲孔矩形小翼涡流发生器的综合性能要优于无孔矩形小翼涡流发生器。

  • 标签: 涡流发生器 冲孔 强化传热 流动阻力 数值模拟
  • 简介:数值模拟已经成为研究超临界水冷堆堆芯热工水力特性的重要22具。采用AnsysCFX模拟超临界水冷堆堆芯带交错叶片型定位格架子通道与无格架子通道的流动及换热。结果表明,堆芯子通道的流动及换热都存在周向不均性。交错叶片的导流作用在子通道内产生低压区形成涡,产生较强的二次流,这种流动会使包壳表面流体快速脱离壁面,同时会有其他位置处流体冲撞壁面,促进包壳表面热量的转移。从而有效地降低包壳温度,有利于功率的进一步提升。

  • 标签: 堆芯子通道 交错叶片 壁温 二次流
  • 简介:为了应对美国EPA第Ⅲ阶段非道路用点燃式发动机排放法规,本文通过AVLBOOST软件建立起168F通用小型汽油机的工作模型,对排气压力波动和补气量进行模拟计算,给出了二次补气的工作机理和补气量随工况的变化规律。经计算表明,采用二次补气能够较好的降低排放,为通用小型汽油机使用二次补气降低排放提供了有效的手段,具有普遍应用价值。同时经试验验证:单独采用二次补气的汽油机在劣化后整机排放完全达到美国EPA2011年的排放法规限值。

  • 标签: 通用小型汽油机 二次补气 排气压力
  • 简介:采用内热源结合固定电极壁温的方法替代实际电熔窑交变电场焦耳热的产生,通过数值求解基于雷诺时均的三维定常黏性N-S方程及能量方程,对某实际运行的六角形玻璃电熔窑内部的流场、温度场进行了数值模拟研究。通过与物理模拟试验结果相比对,验证了提出的内热源结合固定电极壁温方法的正确性,运用该方法对玻璃电熔窑内温度场及流场开展模拟研究,获得了其内部温度分布特点、涡系结构及流场细节,为玻璃电熔窑的设计及优化提供了一定参考。

  • 标签: 玻璃电熔窑 流动 传热 数值模拟
  • 简介:利用数值模拟方法研究了多孔介质中存在温度梯度、浓度梯度并具有热质渗透壁面时的受迫对流对传热传质的影响.采用有限容积法在同位网格上离散控制多孔介质内流体流动与热质传递方程守恒方程(即N-S),对流项采用二阶精度的QUICK格式,扩散项采用中心差分格式.利用SIMPLE算法求解压力和速度耦合问题.利用所发展的程序研究了在不同孔隙率,不同的温度、浓度边界条件下,流场、温度场和浓度场以及Nu和Sh的变化规律.

  • 标签: 饱和多孔介质 壁面 QUICK格式 二阶精度 同位网格 中心差分格式
  • 简介:涟漪纹管是一种新型三维内外表面强化传热管,内径11.5000mm、外径12.7000mm,管壁表面有直径为3.5000mm的半球凹坑与高度为0.1778mm的涟漪花纹。工质R22在涟漪纹管内的质量流量设定为40~90kg/h,实验结果表明,涟漪纹管内对流传热努赛尔数(Nu)是相同雷诺数(Re)下光管的2.48倍。同时,对具有不同表面参数(凹坑直径0.0000到4.0000mm,花纹高度0.0000到0.2778mm)的涟漪纹管内湍流传热进行了数值模拟,结果显示,在所研究的范围内,管壁表面凹坑直径越大,Nu越大;花纹虽有助于提高传热效果,但花纹高度越大,Nu越小;而摩擦阻力随着凹坑直径与花纹高度的增大而增大。如果以基于相同泵功的强化因子η’评价其综合强化传热性能,则当凹坑直径为1.0000mm且无花纹存在时,管内的强化传热效果最好。

  • 标签: 湍流 传热 实验研究 数值模拟 优化设计 强化因子
  • 简介:针对应用于空调和制冷系统的水平管降膜式蒸发器,建立了FLUENT数值模拟计算的物理模型。以制冷剂R134a为研究对象,对不同流量、不同布液器开孔孔径、不同管束结构下管外制冷剂液体的流动情况进行了模拟计算;并实现了绕管周方向不同角度液膜厚度的读取。

  • 标签: 水平管降膜式蒸发器 数值模拟 流态 液膜
  • 简介:建立了一组不同搅混格架的5×5棒束通道数值计算模型,以压降值、轴向及周向Nu分布为参考,将数值计算结果与文献中实验结果进行了对比验证,均取得了良好的吻合度。对两种具有不同形状搅混翼的棒束通道进行了数值模拟,比较分析了其流动及传热特性;通过引入三个无量纲因子:涡流搅混因子、交叉流搅混因子以及湍流强度因子,对其搅混作用进行了进一步的评价和比较。

  • 标签: 数值模拟 格架 搅混翼 棒束通道
  • 简介:应用蒙特卡洛直接模拟(directsimulationMontCarlo,DSMC)方法数值分析具有三角粗糙元表面平行平板微通道内气体二维流动与换热。模拟表明:微通道内粗糙元对流动与换热有明显的扰动;粗糙微通道内的壁面速度滑移小于光滑微通道,并随粗糙元变大,速度出现更为严重的跳跃.甚至出现漩涡,增加了通道内的压力损失;随粗糙元变大,气体在壁面处滞留时间变长,增加了单位质量气体与壁面之间的换热。

  • 标签: 蒙特卡洛直接模拟 粗糙 微通道 流动 换热
  • 简介:提出了一种推测圆管流动中的气液物质组分的理论方法。通过建立圆管中充分发展管段的气液两相分层流对流传热模型,采用L-M方法对气相和液相流体的热参数分别进行非线性模拟和反算,利用反演的热参数求解气相和液相的组分,最后根据两相流动控制方程,推求出了圆管中两相流体存在浓度滑移时的总组分,为以后封闭系统中的物质组分实时监测提供理论基础。

  • 标签: 气液两相流 反问题 组分 浓度滑移
  • 简介:文氏管是转炉湿法除尘工艺中烟气净化和回收过程的关键设备之一,根据不同吹炼时期烟气量的变化,通过调节文氏管喉口处的喷嘴水量和挡板开度,来获得较好的除尘效果和压力损失。由于文氏管内部的流动与传热较为复杂,基于离散相和连续相流动与传热模型,在FLUENT平台上,对文氏管内部的流动与传热过程进行了三维数值模拟;分析了不同烟气量、不同喷射水量和不同挡板开度对文氏管流动与传热性能的影响。

  • 标签: 转炉 文氏管 流动与传热