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50 个结果
  • 简介:多孔介质可以强化相变传热,被广泛应用到电子器件散热中。热管依靠毛细芯孔隙沸腾和凝结形成热质快速迁移的驱动,实现高密度和高效传热。薄层多孔层沸腾时液体回流特性研究对提高热管传热效率、热流密度及寿命意义重大。通过不同多孔介质在不同位下的池沸腾实验,获得了薄层多孔表面在较高热流密度下沸腾时的气泡特性和沸腾曲线,并结合毛细理论分析多孔表面的回特性。实验结果表明,高热流密度下毛细回流占主导作用,较小的有效毛细半径和较大的渗透率有利于液体回流。

  • 标签: 多孔介质 池沸腾 气泡特性 沸腾曲线 回液
  • 简介:为了了解微重力条件下、水平温度梯度作用时,上部为固壁的环形腔双层流体系统中层厚度比对流动稳定性的影响,采用隐式重启Arnoldi方法(IRAM)对环形池内5cSt硅油/HT-70双层流体的热对流过程进行了线性稳定性分析,获得了不同层厚度比下系统流动的临界Marangoni数、临界波数、临界相速度,并通过计算特征向量,得到了临界Marangoni数附近界面的热流体波形态。

  • 标签: 环形腔 热毛细对流 双层液体 线性稳定性分析 液层厚度比 IRAM
  • 简介:采用界面追踪法(fronttrackingmethod,FTM)对滴撞击膜形成的气泡卷吸现象进行直接数值模拟,分析不同无量纲膜厚度(H*)和不同Bo对卷吸气泡出现时间和消失时间的影响。结果表明:在Bo=4.00时,H。的增加会使得卷吸气泡出现和消失的时间提前,并且在H*〉0.415时,卷吸气泡不再出现;在H*分别为0.250和0.150时,卷吸气泡不再出现的临界Bo分别为3.58和3.19,但不同的H*对卷吸气泡出现和消失的时间的影响与固定Bo时趋势一致。

  • 标签: 液膜 卷吸现象 两相流 数值分析
  • 简介:考虑到薄膜表面张力和重力的影响,利用流体力学的基本方程建立了小流量液体在水平螺旋槽管外管壁形成壁面膜的流动和强化传热的拟线性模型,得到了膜厚度的解析表达式,进而分析了流体性质对壁面膜厚度的影响.结果表明:对于同一种喷淋液体水,随着温度的升高,膜厚度受表面张力和槽道表面曲率的影响逐渐减弱,膜厚度趋向于均匀一致,具有更好的传热传质性能;用水作喷淋液体和煤油、原油相比较,有其特殊的优点,所以工业上常用水作为喷淋式换热器的喷淋.

  • 标签: 螺旋槽管 液膜厚度 传热特性 强化传热 管壁 传热传质
  • 简介:固体表面滴振荡存在于很多实际生产当中,了解和掌握其中的界面特性对于实际的生产具有指导意义.利用可视化实验台对吹风条件下固体表面滴的振荡现象进行了观察.实验在不同的条件下进行,着重风速、滴尺寸和表面粗糙度等因素对实验现象的影响.实验观察到滴与固体壁面接触角在振荡过程中有一定的变化规律,而接触线在振荡过程中始终保持不动.通过对实验结果的分类整理和对比,发现固体表面振荡滴接触角变化和风速、滴尺寸及表面粗糙度存在一定的关系.最后,通过接触线力平衡条件初步分析解释了接触角的演化规律.

  • 标签: 固体表面 接触角 表面粗糙度 液滴尺寸 振荡过程 界面特性
  • 简介:研究水平螺旋槽管壁面膜的形成机理及流动特性.通过建立单组分流体的物理和数学模型,得出了膜的速度、厚度解析解,并分析了水平螺旋槽管的几何条件对壁面膜形成的影响.结果表明:膜的形状主要受表面张力和槽道表面几何形状的影响,在槽道谷底处较厚,而在槽道起始处较薄.相对于光滑直管,水平螺旋槽管壁面膜具有更均匀的厚度分布,故具有更好的传热传质性能.

  • 标签: 水平螺旋槽管 液膜形成 液膜厚度 流动特性 换热器
  • 简介:分离冷凝器是一种新型管翅式平行流冷凝器。选取相同传热面积的蛇形冷凝器与气分离冷凝器进行热力性能对比,通过实验测得了气分离冷凝器的热力性能,采用经验公式计算出蛇形冷凝器的热力性能,采用最小熵增数和炯损对两种冷凝器进行了综合性能的评价。结果表明:在空气和制冷剂的进口状态和质量流量相同的条件下,在制冷剂面积质量流量为448.5~644.7kg/(m2·s),且空气体积流量分别为427和764m3/h时,气分离冷凝器的熵增数比蛇形冷凝器分别低10.4%~30.2%和6.5%~23.7%,炯损失低14.1%~29.7%和8.7%~23.8%,可见气分离冷凝器的综合性能优于蛇形冷凝器。

  • 标签: 热工学 综合性能评价 汽液分离冷凝器 熵增数 炯损
  • 简介:为了了解桥的几何尺度和工质的物性参数对桥自由表面形状的影响,采用二维数值方法对半浮区桥自由表面形状进行了模拟,模拟范围为:桥纵横比ξAr=0.5~1.5,邦德数Bo=0~0.8。结果表明:Bo为0时,自由表面不发生变形;随着Bo和纵横比ξAr的增大,表面变形增大;在桥中间截面.自由界面半径维持不变。

  • 标签: 半浮区 液桥 表面变形
  • 简介:在柱状燃烧室内利用Canon数码相机跟踪研究了气泡雾化喷嘴出口下游的旋流雾火焰,发现再循环烟气对油雾颗粒的预热作用使火焰缩短、并有效削弱了高温区存在;利用Testo350烟气分析仪对雾旋流火焰所产生的烟气成分进行了测定,探讨了烟气再循环措施对不完全燃烧产物以及燃烧污染物生成量的影响,发现热烟气的再循环可以有效降低不完全燃烧产物的排放量,同时可以抑制NOx的生成。

  • 标签: 气泡雾化喷嘴 烟气再循环 燃烧 旋流火焰 NOx
  • 简介:应用热力学理论对工程上常见的汽相变过程机理进行不可逆性分析,首次采用化学势-压力(μ-p)图来描述汽相变过程,研究实施过程的必要热力学条件、过程进行的规律及影响因素.研究结果表明,在相变过程中两相间的化学势差△μ是过程的一个重要的广义热力学驱动力,相变换热过程是在化学势差△μ和温差△T共同作用下并结合流体的对流运动来实现的.另外,从化学势的角度导出汽相变过程中汽泡临界半径的计算式.

  • 标签: 化学势 相变 非平衡热力学 传热学
  • 简介:利用可视化实验观察了水平表面滴在吹风条件下的振荡现象.针对水滴在不同型号砂纸打磨的铜表面进行实验,观察到滴在吹风条件下发生上下和左右两种振荡模式,在一定的条件下两种模式可以相互转化.通过细致的观察分析,总结归纳了振荡及转化发生的规律.实验结果表明:滴的振荡特性同表面粗糙度、滴尺寸、风速等有一定的关系.振荡周期随着滴尺寸增大而增大,随着风速的增大阶跃式增大;随粗糙度增大,滴振荡周期有先增大再减小的趋势.

  • 标签: 液滴 固体表面 振荡特性 振荡周期 条件 归纳
  • 简介:对较高流速下强迫竖直降膜进行了模拟。建立了描述竖直管内强迫降膜的物理模型和数学模型。采用RNGκ-ε模型描述管内气体和液体的复杂湍流流动过程。采用VOF方法对气相界面进行追踪。通过观察流动过程中的膜前端速度矢量变化、整个流场中的压力分布变化过程。对降膜前端的“托举”现象进行了分析。对竖直管内膜形成过程中的两相复杂运动进行了分析研究,指出了避免“托举”现象出现的条件。

  • 标签: 降膜 湍流 速度矢量 VOF方法 托举
  • 简介:在考虑氢气溶解的条件下,运用SRK状态方程计算了液氧/氢在超临界环境下达到气-平衡时氢氧组分在各相中的摩尔分数以及液氧的蒸发热随液氧表面温度的变化情况;根据气-平衡时各组分在各相中的摩尔分数,以甲烷为参比态气体,运用扩展对比状态理论(ECST)计算了气相及相氢氧混合物的pVT属性、黏性及导热系数。结果表明,在高压环境下,有一部分氢气溶解于液氧中,且随着温度和压强的增加其溶解度增大;若考虑氢气溶解,则氢氧混合物的临界温度低于氧的临界温度且随环境压强的增加而减小,这时液氧的蒸发热小于其蒸发潜热,也小于不考虑氢气溶解所得蒸发热。当氢氧混合物达到气平衡状态时,相混合物的黏性及导热系数随温度升高逐渐减小,气相混合物的黏性及导热系数随温度升高逐渐增加,最终气相及相混合物的传输属性在其临界点附近几乎相同。

  • 标签: 超临界 状态方程 气液平衡 蒸发热 扩展对比理论 传输属性
  • 简介:研究微通道中的气体混合是了解气体在微尺度下相关行为的重要内容,并且对于涉及微尺度下化学反应如燃烧问题的探索具有重要意义。利用直接模拟蒙特卡罗法(directsimulationMonteCarlo,DSMC),采用变软球(variablesoftsphere,VSS)模型,数值模拟了高度为1μm的平行微通道中不同壁面调节系数和不同隔板厚度下C0、N2两种气体的混合过程。结果表明:增大壁面调节系数不仅可以缩短混合长度,还可以使混合过程向上游推进;隔板厚度的存在使得隔板末端附近出现很小的非平衡回流区域,并促进混合过程的进行;隔板厚度的增加对气体分子向另一组分上游的扩散影响较小但会缩短混合长度。

  • 标签: 直接模拟蒙特卡罗法 变软球模型 气体混合 平行微通道 混合长度
  • 简介:对泡沫铜石蜡凝固相变进行孔隙尺度实验研究。采用高分辨率相机与红外热像仪对凝固过程相场与温度场进行可视化,并通过热电偶测量石蜡与泡沫铜骨架局部温度以获得相变过程热响应及热非平衡特性。揭示了泡沫铜孔隙凝固相变中包括固相界面移动、液态石蜡流动及石蜡体积收缩等多个物理过程。研究表明:在多物理过程交互影响下,泡沫铜可高效扩展凝固相界面、提升样品热响应速率,采用孔隙率为0.974的泡沫铜可将石蜡凝固相变速率提升至2.8倍;泡沫铜能有效避免石蜡凝固过程由体积收缩引起的裂缝问题,消除由其引起的热阻;石蜡与泡沫铜骨架间存在局部热非平衡性,且在相变阶段尤为明显。

  • 标签: 泡沫铜 凝固 石蜡 孔隙尺度
  • 简介:数值研究了不同重力场下池内耦合热-溶质毛细对流流动特性,模型中考虑了热毛细效应和溶质毛细效应相当这一特殊情况。计算结果显示,当重力加速度较大时池内存在周期性迁移的对流涡,而当重力加速度较小时,池内的对流涡迁移消失,因而重力加速度能够促使热-溶质毛细对流失稳。随着重力加速的减小,监测点的温度和浓度振荡幅度减小。常重力条件下自由表面速度分布受浮力对流控制;微重力条件下,自由表面的速度分布基本一致,随着重力加速度减小自由表面速度略微减小。

  • 标签: 热毛细对流 溶质毛细对流 重力 双扩散 水平温度梯度
  • 简介:为了适应节能与环境保护的需求,研究了一种适用于自复叠制冷系统的新型绿色混合制冷工质(R290/R744)的汽相平衡特性。根据相平衡条件采用PT状态方程结合VanderWaals混合规则推导出该混合制冷工质的相平衡计算式,通过软件编程计算了两种有工程实用意义的相平衡问题,一种是已知混合物压力和相摩尔分数,计算泡点温度和气相摩尔分数;另一种是已知混合物压力和气相摩尔分数,计算露点温度和相摩尔分数,并根据计算数据绘制了汽平衡曲线。数据显示最大相对误差为4.840%,最小相对误差为0.005%。计算结果表明,采用给出的R290/R744混合制冷剂相平衡计算式具有较高的计算精度,从而为采用该混合制冷剂的自复叠制冷循环研究奠定基础。

  • 标签: R290 R744 混合制冷剂 相平衡 自复叠制冷
  • 简介:对某船用汽轮机内旁通流道特性试验进行了数值计算分析:基于可压缩N-S方程,利用Spalart-Allmaras湍流模式及有限积分法,采用四面体非结构性网格,对内旁通流道进行了数值模拟.预测了旁通流道不同开度及旁通流道不同入口Ma的全压损失系数,计算结果与试验结果吻合良好.通过数值计算,得到了对内旁通流道广泛适用的计算方法,为慢速机组旁通流道及旁通阀的设计和性能分析提供了重要依据.

  • 标签: 内旁通流道 旁通阀 S-A湍流模式 全压损失系数
  • 简介:假设热量全部通过蒸发扩展膜区传递,联立能量守恒方程和动量守恒方程,考虑了脱离压力和粘性力的影响,建立了热管微槽蒸发器槽道侧壁面上薄膜蒸发的径向干点位置的解析解。讨论了接触角、加热热流密度、运行温度、槽道几何对干点位置的影响。分析结果有助于更好地理解薄膜蒸发理论和高效率热管的设计。

  • 标签: 热管 微槽蒸发器 薄液膜蒸发 径向干点 解析解