微燃气轮机环型回热器数值模拟及实验研究

基于层流的假设运用计算流体动力学方法对微型燃气轮机环型回热器交错波纹原表面通道两侧流体耦合换热与流动特性进行数值模拟及实验研究.结果表明,数值计算结果和实验结果之间的误差在允许的范围内.在此基础上,通过改变通道结构进一步研究其传热及流动特性,为回热器设计提供参考.     

窄通道内去离子水的沸腾换热特性实验研究

为了研究矩形窄通道内流动沸腾表面换热系数的影响因素,建立了竖直矩形窄通道流动沸腾传热实验装置,研 究了尺寸为720 mm x250 mm x3.5 mm窄通道内离子水的流动沸腾换热特性。采用单侧壁面加热,改变加热热流密度; 调节恒温水箱温度,改变工质入口温度;以蠕动泵为动力,改变泵的转速,改变工质流量。实验结果表明：入口温度对流 动沸腾表面换热系数基本无影响;流体的紊流度随着质量流量的增加而增加,从而加强了对流换热的强度;在对流沸腾 换热阶段,核态沸腾受抑制,表面换热系数随着加热功率的增大反而降低;在完全对流换热阶段,表面换热系数随着加热 功率的增大基本不变。该研究为更好地设计板式换热器提供了依据。     

两种渐扩渐缩通道内层流传热特性的比较

利用贴体坐标系计算了等壁温工况下水在线型及波纹型渐扩渐缩通道内周期性充分发展的对流换热特性，两种通道进口高度相同，沿流动方向截面积相等，在相同质量流量、相同压力降和相同泵功率等条件下，比较了两种通道的换热特性，计算结果表明，在相同质量流量与相同泵功率条件下，波纹型通道的换热特性优于线型通道，而在相同压力降情况下波纹型通道不如线型通道。     

圆形微通的对流换热特性研究

针对圆形微通道内流体的强迫对流问题,利用分离变量法求解了考虑轴向热传导、速度滑移和温度跳跃、粘度耗散和入口效应等因素的圆形微通道的控制方程,给出了流体温度场和努塞尔数的计算表达式。对圆形微通道换热特性进行了数值仿真,结果表明,受尺寸效应的影响,管径越小,平均对流换热系数越大。微通道的换热能力比宏观经典通道强,表明在相同面积上做多个微通道比一个宏观大通道的换热效果好。     

基于滑移网格的凹槽型抛光工具在液流悬浮加工中的非定常特性研究

为研究液流悬浮抛光加工中凹槽型抛光工具/工件之间流体抛光液的非定常流动特性,基于滑移网格和RNG κ ε湍流模型计算加工区域内的非定常流动。计算结果表明：在一个周期内,抛光工具凹槽相对于工件的位置不同,其内的速度与压力分布呈周期性变化;当凹槽转过最小间隙处时,最大流体动压力出现先增大后减小的变化规律,表现出明显的非定常特性。通过实验研究,得出最小间隙附近区域材料去除最为明显,与仿真结果相一致。     

全封闭压缩机壳内制冷剂传热特性的实验研究和数值分析

全封闭制冷压缩机的结构和热力特性与开启式有较大区别，其流动和传热特性也很复杂，本文讨论了用实验手段测定壳内介质对流换热系数的方法，提出了用流函数－涡量法来计算壳内介质温度场和对流换热系数，为正确设计全封闭压缩机提供了重要依据．     

低沸点工质在水平蒸发换热强化管内换热特性研究

本文通过分析作者和国内外文献有关低沸点工质在水平螺旋翅片管内蒸发换热特性实验数据，讨论了热流密度、质量干度和质量流速对局部换热系数的影响，并将实验数据与现有的螺旋翅片管换热关系式的计算值进行比较，结果表明，Ｋａｎｄｌｉｋａｒ的关系式具有明确的流动沸腾换热机制及一定的计算精度．为提高其通用性和计算精度，本文提出了进一步改进Ｋａｎｄｌｉｂａｒ关系式的具体设想．从而为优化设计螺旋翅片管、研制高效蒸发强化管提供了理论计算依据．     

带导流管的喷动流化床湍流气-固两相流动模型的建立

带导流管的喷动流化床其流场属于湍流气-固两相流．流场特性复杂．影响因素较多．单纯使用实验方法难以全面描述床层内的流场特性．本文以湍流气-固两相流理论为基础．选用κ-ερ-κρ-ερ-Θ5叁数数学模型．按多流体模型以颗粒动力学理论封闭颗粒剪应力．建立了带导流管的喷动流化床湍流气-固两相流动模型．并对带导流管的喷动流化床内的流场进行模拟计算．模拟结果与实验数据吻和较好．最大相对偏差约为20%。     

布置错位通道的微混合器内流体热混合特性

基于常规平面微混合器内流体混合特性的研究,对布置错位通道的微混合器进行了三维数值模拟,分析了指定Reynolds数范围内微通道内流体的热混合特性。计算模型采用有限体积法离散、SIMPLEC算法进行层流计算。结果表明,温度在指定范围变化时,其对混合性能的扰动作用较小。此外,由于错位通道结构所产生的漩涡在促进混合的同时降低了流体工质的温度。     

湍流泰勒涡流特性的数值模拟

利用数值解截断误差所形成的小扰动在雷诺应力方程(RSM)的数值迭代过程中的发展,求解具有内筒旋转和固定端面的同轴圆筒环隙间的湍流泰勒涡流;然后在数值模拟出湍流泰勒涡流的基础上,定量分析湍流泰勒涡流的周向速度的波动性及其壁面附近的速度陡降特性、沿半径向外的强射流特性、轴向速度周期分布特性、压力周期波动特性、壁面切应力极化特性和强湍动射流特性;对比前人对湍流泰勒涡流进行实测的结果,数值模拟湍流泰勒的流动特性误差在30%以内。