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  • 简介:考虑太阳能辐射传热和石蜡材料相变特性,建立了含石蜡层玻璃围护结构导热、相变和辐射耦合传热模型,利用布格尔定律跟踪太阳能辐射传输,采用控制容积法离散传热方程,分析了辐射传热对含石蜡材料玻璃围护结构热影响,并探讨了石蜡吸收系数和折射率对含石蜡层玻璃围护结构传热影响。研究结果表明:辐射对含石蜡层玻璃围护结构传热过程影响较大;石蜡吸收系数和折射率对含石蜡层玻璃围护结构内部温度、热流以及透光率影响显著。结论为含石蜡层玻璃围护结构设计提供了理论参考。

  • 标签: 玻璃围护结构 石蜡 辐射 相变
  • 简介:基于Brinkman-Darcy模型和两方程模型,对流体在金属泡沫平板通道内强制对流传热进行了自编程数值模拟,采用体积平均法对流体在金属泡沫内流动和传热进行宏观处理。模拟结果表明:流体主流速度随孔密度增大而减小,随孔隙率增大而增大;流体相和固体相之间局部对流传热系数随孔隙率和孔密度增加而增加,金属泡沫对流传热性能随孔隙率增大而减小,随孔密度增大而增大。金属泡沫强化传热效果十分明显,可以应用于需要强化传热紧凑式换热器和散热器。

  • 标签: 金属泡沫 强化传热 数值传热
  • 简介:扩散系数在化工设计和研究中是不可缺少传递特性.但其数据却相对缺乏,因此需要寻找一种方法来预测这个特性就显得十分重要.利用分子动力学方法模拟了简单流体自扩散系数.模拟分别采用Green-Kubo法(VACF:velocityautocorrelationfunction)和Einstein法(MSD:meansquaredisplacement).模拟结果与实验数据吻合较好,误差在10%左右.两种方法平均值与实验结果误差在7%左右.同时还模拟了流体自扩散系数随温度变化关系.结果表明,自扩散系数与温度满足Arrenhius关系,数据相关性在0.99以上,计算得到自扩散激活能分别为1258J/mol(VACF)、1272J/mol(MSD)和平均值1265J/mol.

  • 标签: L-J流体 分子动力学 自扩散系数 数值模拟 激活能
  • 简介:蒸汽喷射器可以有效利用余热资源,是一种节能环保流体机械。采用计算流体力学(CFD)软件对蒸汽喷射器进行三维数值模拟,研究了喷嘴出口马赫数、混合室长度、等截面积混合段长度和扩压室长度对喷射器引射比和临界压力影响。模拟结果表明:混合室长度存在一个最佳值,且最佳混合室长度与喷嘴出口马赫数有关;等截面积混合段长度和扩压室长度对引射比影响不大,但是会影响喷射器临界压力。研究结果对于蒸汽喷射器设计和结构优化有一定意义。

  • 标签: 蒸汽喷射器 数值模拟 结构优化 马赫数 混合室
  • 简介:分析了六种不同“冲击-气膜“复合式冷却结构,将其应用在燃气轮机涡轮导向器叶片中弦区并对其内部流体流动和换热进行了数值模拟。计算条件采用某燃气轮机典型工况,流体物性参数随温度变化。将不同“冲击-气膜”复合式冷却结构计算结果进行对比得出:冲击孔与气膜孔在展向排列形式对冷却效果有较大影响,叉排明显优于顺排;随着冲击孔后移,冷却气体对腔内壁覆盖面积逐渐减小,冷却效果逐渐降低,流阻逐渐增大;在来自冲击冷却和气膜冷却多种影响因素共同作用下,气膜孔角度和所在面曲率对冷却效果和流阻影响被大幅度削弱。

  • 标签: 冲击冷却 气膜冷却 换热 数值模拟
  • 简介:基于流体计算软件FLUENT,针对水冷板式换热器构建了三维物理模型,选择标准k-ε湍流模型,模拟了实际换热过程,并与实验结果进行比较,两者结果基本吻合。对换热器内部结构参数进行了优化研究,发现在压降允许范围内,通过适当减小槽道截面的水力直径可以提高换热效率和热源面的温度均匀性。

  • 标签: 水冷板式换热器 结构优化 数值模拟
  • 简介:多孔结构辐射特性与结构特征尺寸有直接联系。当结构特征尺寸与辐射波波长相当时候,物体之间辐射将产生新效应,如表面等离子激元、微腔谐振效应等。采用时域有限差分法(FDTD),研究了周期性立方体多孔结构及其元胞吸收特性。结果表明,由于表面等离子激元,元胞结构在428nm时吸收能力最强,周期性单层立方体多孔结构在350~600nm波段可以起到强化吸收作用,但其吸收能力并不是元胞吸收能力线性相加。

  • 标签: 微尺度辐射 空间微结构 吸收特性 时域有限差分法
  • 简介:介绍了钙基吸收剂结构特性对脱除SO2影响.认为在适宜孔径范围内,具有高比表面积、高孔隙率且孔形类似盘状小粒径吸收剂有较好脱硫效果;同时,颗粒内孔隙之间连接方式对脱硫效率也有一定影响;添加一定辅助剂以及烧结对吸收剂结构特性有很大影响,使脱硫效率发生改变.

  • 标签: 孔隙结构特性 脱硫 比表面积 孔隙率 SO2 钙基吸收剂
  • 简介:根据气凝胶纳米孔结构特点,采用由小球体构成立方阵列单元体结构,建立了描述纳米孔超级绝热材料气凝胶气固耦合导热模型.计算结果表明气凝胶纳米孔结构和固体颗粒纳米尺寸效应以及高比表面积值是导致材料具有极低导热系数主要因素.气凝胶存在具有最低导热系数最佳密度.在高温下辐射传热是气凝胶传热主要方式,通过渗碳等遮光处理会显著降低气凝胶在高温下导热系数.

  • 标签: 绝热材料 气凝胶 有效导热系数 孔结构 超级 纳米尺寸效应
  • 简介:在多级制冷系统超结构基础上,以年操作费用与设备年折旧费用之和年度总费用最低为目标函数,建立了多机制冷系统优化混合整数非线性规划.利用该模型对乙烯裂解装置乙烯-丙烯复叠制冷系统进行了优化研究,优化后系统比原制冷系统年度总费用下降15%,经济效益明显.

  • 标签: 多级 混合整数非线性规划 丙烯 操作费 超结构 优化研究
  • 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温度分布预测,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计算过程,采用准稳态传热方法来构建单相冷介质通过井筒注入时流动换热物理数学模型,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正确性和可靠性,为非工程热物理专业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仿真软件。

  • 标签: 冷介质 冷量损失 井筒 传热
  • 简介:针对SiO2气凝胶高温结构变化规律及其对隔热性能影响,主要利用扫描电镜、BET氮吸附仪、红外光谱仪对不同温度热处理后SiO2气凝胶结构和组分进行测试和分析。结果表明,当热处理温度为400~900℃时,气凝胶中小孔隙坍塌,而大孔隙增多,其骨架结构未被破坏,固相热导率仍能维持较低值;当热处理温度为1000~1100℃时,气凝胶中二次堆积颗粒逐渐增大且相互融合,固相热导率将显著增大;当热处理温度达到1200℃时,气凝胶骨架结构遭到明显破坏,其隔热性能将会失效。

  • 标签: 气凝胶 隔热材料 高温结构变化 隔热性能 烧结
  • 简介:在天然气锅炉中引入柔和燃烧技术将大大降低NOx排放,高速未燃气卷吸高温烟气回流并与之快速掺混再燃烧是柔和燃烧重要特征,因此,开展天然气锅炉关键结构参数优化设计以组织流场形成柔和燃烧所需高温低氧反应气氛非常必要。基于天然气锅炉工况特征,设计了热负荷15kW模型燃烧室,采用数值模拟手段详细研究了燃烧室高度、喷嘴孔径、喷嘴相对位置及烟气出口尺寸对燃烧室流场、组分场及关键参数——烟气回流比影响规律,并最终确定了燃烧室结构优选方案,对天然气锅炉柔和燃烧机设计提供理论基础数据。

  • 标签: 天然气锅炉 柔和燃烧 射流条件 低NOX排放
  • 简介:压水反应堆本体结构热工水力特性CFD数值模型准确建立是实现数字化反应堆关键技术之一。采用等流通截面积方法简化了控制棒导向筒内部几何结构,通过多孔介质模型对堆芯燃料组件结构进行了简化,在此基础上建立了"华龙一号"反应堆本体结构整体CFD分析模型。模拟结果表明,堆内流场不具备对称性,进行整体CFD模型建立和分析非常必要,所建立"华龙一号"反应堆整体CFD模型计算得到热工水力特性合理,可为反应堆安全运行提供有效参考数据。

  • 标签: 压水堆 反应堆本体结构 CFD 热工水力 “华龙一号”
  • 简介:结构调整将成为今年能源工作主线。国家能源局日前在全国能源工作会议上明确提出,要抓住能源供需形势相对趋缓时机,加大结构调整力度,大力发展清洁能源。1992年国家能源部撤销后,事隔17年举行这次全国性能源工作会议,国家能源局将电力工业结构调整列为今年我国能源工作首位。“能源供需形势相对趋缓,为结构调整提供了难得战略机遇期。”国家发展和改革委员会副主任、国家能源局局长张国宝在能源工作会议上表示。

  • 标签: 工业结构调整 清洁能源 力度 国家发展和改革委员会 能源工作 供需形势
  • 简介:回热器作为斯特林热机关键部件,对于太阳能斯特林热机整机性能有着重要影响。为克服传统金属丝网回热器结构存在填料单一,制造成本较高,工艺复杂问题,采用实用等温分析法,以回热器长径比、通流面积、填料种类以及孔隙率各项回热器参数为基础,设计了一种新型斯特林热机回热器,该回热器具有轴向压降小,换热性能高,结构稳定,加工制造简单特点。开展了新型回热器和传统金属丝网回热器换热性能对比研究,采用振荡条件下局部热平衡方法研究回热器传热过程,对比传统金属丝网回热器和新型回热器温度变化,速度变化以及压力变化。结果表明:在整体孔隙率相同条件下,新型回热器和传统金属丝网回热器相比,整体启动速率相似,但新型回热器压降减少0.04MPa,速度出现分段式变化,有利于回热器换热和结构稳定。因此,新型回热器不但在结构上优于传统金属丝网回热器,在换热特性上也优于传统金属丝网回热器。

  • 标签: 斯特林热机 回热器 局部热平衡 换热特性
  • 简介:通过CFD计算流体软件FLUENT,分别对支管无附加结构及支管有附加结构直管、渐扩管、减缩管四种结构T型管内冷热流体混合过程进行了大涡模拟,获得了管道内部瞬时温度。将各结构温度云图与速度矢量图、无量纲时均温度及无量纲均方根温度进行了对比。数值结果表明,附加结构添加使管内流体流型由冲击射流变为偏转射流,显著减小了T型管壁上温度波动;缩管结构无量纲均方根值比其他附加结构更小,表明缩管结构更适合用以减小管壁温度波动。

  • 标签: T型管道 混合 热波动 大涡模拟