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32 个结果
  • 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液膜的流动和强化传热的拟线性模型,得到了液膜厚度的解析表达式,进而分析了流体对壁面液膜厚度的影响.结果表明:对于同一种喷淋液体水,随着温度的升高,液膜厚度受表面张力和槽道表面曲率的影响逐渐减弱,液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液.

  • 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:考虑实际气体的热力性质,建立了三轴燃气轮机中冷循环的热力模型,以循环功率和效率为优化目标,对中问压比(或低压压气机压比)的分配进行了优化,同时分析了低压压气机进口气流温度、中冷度和总压比对循环性能的影响。研究发现,与不考虑实际气体热力性质的研究结论相比,循环功率或效率最大时的中间压比并不等于高压压气机压比。

  • 标签: 气体性质 中冷 燃气轮机 优化
  • 简介:采用数值模拟方法研究了一个平行圆柱体在层流脉动流中的温度边界层特性。数值模拟结果与实验数据一致。研究发现脉动流中平行圆柱体形成了形状不规则但相对稳定的温度边界层,并在流动方向上周期性脉动。脉动流中平行圆柱体的温度边界层平均厚度小于稳定流动下的温度边界层平均厚度,并以脉动流的频率进行脉动。此外,脉动流中平行圆柱体的壁面温度小于稳定流动下的壁面温度,表明脉动流下圆柱体的对流传热得到了强化。在一个脉动周期内,圆柱体在后半周期的温度边界层厚度和热阻均小于前半周期的温度边界层厚度和热阻。

  • 标签: 脉动流 圆柱体 温度边界层 计算流体力学
  • 简介:将湍流燃烧的层流小火焰模型应用于典型的柴油机扩散燃烧过程.以混合分数为自变量,以标量耗散率为参数,建立相空间中的层流小火焰数据库.应用KIVA-3程序模拟内燃机缸内多维湍流流场,并补充求解混合分数的时均值和脉动均方值的湍流输运方程.将两部分结果通过Beta概率密度函数进行耦合积分,便可得到组分质量分数和温度等参数在柴油机工作过程中的时间、空间分布.对一台直喷式柴油机的湍流燃烧过程进行了模拟计算,所得结果符合实际.

  • 标签: 柴油机 层流小火焰模型 标量耗散率 概率密度函数 数值模拟
  • 简介:提出一种新型的正反两个方向交替扭转的扭带模型,并基于ANSYSFLUENT软件在层流状态下(Re=400~1800)对换热管中插入新型扭带的换热特性、流体阻力特性和综合性能指标进行数值模拟研究。对y=3.0,4.5,6.0三种扭率下的无缺口正反扭转扭带与传统单一方向扭带进行对比研究,并对扭率y=3.0的无缺口正反扭转扭带和带有三角、半圆及方形缺口的正反扭转扭带进行了对比计算。研究结果表明:插入不同扭率的扭带,换热管的努赛尔数Nu、摩擦系数f与综合性能PEC值均随着扭率的减小而增大;相同扭率下无缺口的正反扭转扭带在强化换热效果和综合性能表现上要优于传统扭带;扭率为3.0时,无缺口的正反扭转扭带比带三种缺口的正反扭转扭带换热效果好,而缺口的存在可以大幅度地降低插入扭带产生的摩擦阻力,且缺口的面积越大,摩擦和换热效果降低越多。

  • 标签: 数值模拟 层流 正反转扭带 扭率 强化传热
  • 简介:利用现有维里状态方程计算热物理性质有较大的误差,通过对势能模型函数的改进,提高了维里状态方程的计算精度,拓展了维里状态方程的应用范围,并从理论上提出了一种改进势能模型的新方法.

  • 标签: 流体热力学 维里状态方程 势能模型函数 分子间势能
  • 简介:研究理想流体受迫对流传热和自然对流传热问题的理论解.采用流体无垂直于壁面法线方向运动(即无穿透)的条件取代黏性流体在壁面无滑移条件,解决了流体在边界上有滑移时计算对流传热系数的困难,给出了理想流体与平壁受迫对流传热、理想流体与竖直壁面自然对流传热和理想流体在管内受迫对流传热的理论解.结果表明:理想流体的对流传热与黏性流体同样存在着热边界层.在外部流动的情况下,无论受迫对流传热还是自然对流传热,对流传热系数都与流体的导热系数、密度和比热三者乘积的二分之一次方成正比.在管内受迫对流的情况下,当无因次长度大于0.05时,局部Nu和界面无因次温度分布都不再变化,对于恒热流边界条件,Nu等于8,截面无因次平均温度等于2;对于恒壁温边界条件,Nu等于5.782,截面无因次平均温度等于2.316.

  • 标签: 传热学 理想流体 对流 对流传热 理论解
  • 简介:对使用三种水基纳米流体作为工质的铜丝平板热管的传热特性进行了实验研究.使用的纳米流体分别是平均粒径20nm的cu纳米颗粒、平均粒径50nm的cu纳米颗粒和平均粒径50nm的cuo纳米颗粒的水基悬浮液(简称水基20nmcu、50nmcu、50nmcuo纳米流体),着重分析了纳米流体种类,纳米颗粒质量分数、运行温度或工作压力对热管传热特性的影响.研究结果表明,使用纳米流体作为工质可以显著提高热管的传热特性;在不同运行温度条件下,不同的纳米流体均在质量分数1.0%时具有最佳传热效果;纳米流体是一种适用于铜丝平板热管的新型工质.

  • 标签: 纳米流体 平板热管 传热强化
  • 简介:在质量传递过程中,流体的流动状态对整个传质过程有着重要的影响。利用流动可视化实验方法,在定常流场和脉动流场下,对SiO2-water纳米流体波壁管内的流动特性进行可视化研究。研究发现,在一个脉动周期内,波壁管内流动存在非常明显的稳定流动和非稳定流动状态;相同入口雷诺数条件下,有脉动流场存在时,波壁管内流体的流动混合情况比定常流动状态下强烈很多,这就意味着脉动流场具有更加优越的质量传递特性;另外,还发现SiO2-water纳米流体湍流流动效果更为明显。

  • 标签: 流动可视化 脉动流场 纳米流体 波壁管
  • 简介:采用低雷诺数、小流量模型对黏性流体在水平管外形成的薄液膜的流速以及膜厚分布进行分析和计算;给出了边界层坐标系的二维边界层方程,求得了其相似性解;根据液膜自由表面上的运动学边界条件,给出关于膜厚的一阶偏微分方程,利用特征线法求得了膜厚分布的数值解.结果表明:重力驱动在光滑横管外壁面白发形成均匀的液膜是不可能实现的,必须外加一个能产生特殊流场的气刀来改变其原有受力情况,才有可能实现均匀液膜.在某一确定的时刻,膜厚沿着x轴逐渐增厚;随着时间的推移,各处膜厚逐渐减小.这些对于确定气刀的结构和安装的位置是十分重要的.

  • 标签: 光滑横管 液膜 凝结 黏性流体 成膜机理 物理数学模型
  • 简介:道路集热蓄能融雪化冰实现夏季太阳能集热的季节性蓄能。在分析路面集热、地下蓄能和融雪化冰复合系统过程基础上,系统研究了道路融雪化冰过程传热现象、传热状态和分析方法。对路面融雪化冰的基本传热过程进行分析,建立了基本的数学模型和传热关系,提出了基于热流体循环流动的路面融雪化冰的基本传热过程控制方程,为进一步的模拟计算分析奠定理论基础。

  • 标签: 道路交通 融雪化冰 传热 模型
  • 简介:为了了解开口圆形浅池内低Rr流体的热毛细对流基本规律,利用有限差分法进行了三维直接数值模拟。结果表明,当侧壁温度不均匀性较小时,流动为稳定的三维流动。当温度不均匀性超过某一临界值后,流动将转化为振荡的三维流动,为此,确定了流动转化的临界条件,分析了三维振荡热毛细对流的基本特性。发现在自由表面Marangoni效应作用下,冷壁附近温度和速度波动的滞后是引起三维振荡流动的主要原因。

  • 标签: 热毛细对流 数值模拟 临界条件 振荡
  • 简介:利用数值模拟方法研究了幂律流体在连续运动平板上的层流边界层问题。利用相似变换理论推导出无量纲剪切力的计算公式,数值求解了不同幂律指数n的流体在不同运动参数ξ的连续运动平板上的层流边界层流场,分析了各个参数对边界层速度分布和剪切力大小的影响。结果表明,边界层偏微分方程组的数值解与经过相似变换求得的非线性常微分方程的数值解吻合得很好,这既说明对幂律流体连续运动平板上的层流边界层问题的研究是有效且可靠的,同时也证明了连续运动平板问题存在相似解。

  • 标签: 边界层 幂律流体 连续运动平板 数值模拟
  • 简介:在Kumar模型基础上建立了适用于碳纳米管水基纳米流体的导热系数模型,通过实验数据(分散剂为SDS的纳米流体导热系数)进行了确认。利用所建模型,得到纳米颗粒体积分数为1.0×10^-3%-2.0×10^-2%时,模型值与实验值的最大偏差为11.04%。

  • 标签: 纳米流体 碳纳米管 导热系数 模型 长径比
  • 简介:以去离子水为基液,以氧化石墨烯纳米粒子为添加剂,制备成水基氧化石墨烯纳米流体,研究纳米流体在不同浓度、温度以及不同纳米粒子粒径下的表面张力,表面张力采用吊环法进行测量。实验结果表明,纳米流体的表面张力随着质量分数增大而增大,但相对于去离子水,最大质量分数(0.10%)的纳米流体表面张力仅增加了2.9%;纳米流体的表面张力随着温度的升高而降低,但降低的幅度小于去离子水随温度的降低幅度;纳米流体的表面张力随着纳米粒子粒径的减小而降低。

  • 标签: 热工学 表面张力 纳米流体 氧化石墨烯
  • 简介:建立了微米级颗粒物在静止流体中运动的物理模型和几何模型,通过分析颗粒物的受力情况,得到其运动速度的解析解。结果表明:微粒在静止流体中的运动速度是微粒物理属性(密度、粒径)和流体物理属性(密度、黏度)的函数,其运动包括加速段和匀速段,固液密度比大,其输运速度更快。根据该结果,结合菲克定律的经典表达式得出了净输运颗粒通量进而得出颗粒物的输运系数表达式,结果表明:微粒在静止流体中的输运系数是浓度、速度的函数。小颗粒物的输运现象较大颗粒更强烈。通过全息光学实验系统建立实验模型与理论结果进行比较,结果表明二者吻合良好。

  • 标签: 微尺度 粒子 沉降 输运过程 输运系数 全息光学实验系统
  • 简介:利用分子动力学方法对铜-氩纳米流体和基础流体在不同剪切速度下的纳米尺度的Couette流进行模拟计算。结果表明:在纳米尺度通道内,纳米流体流动过程中颗粒存在旋转运动和平移运动,从而加强湍流效果,强化传热并影响整个流动区域内的流动速度分布,造成纳米流体速度呈非线性分布。壁面和纳米颗粒表面都会形成一层排布更为规则的液体原子吸附层,吸附层内液体分子在流体流动过程中一直伴随着壁面和纳米颗粒进行运动,且吸附层具有"类固"特性,可以增强纳米流体的传热能力。

  • 标签: 纳米通道 纳米流体 流动特性 分子动力学
  • 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:对超临界CO2在水平细微管内层流流动与换热进行了数值模拟.给出了冷却和加热条件下,细微管(d<1.0mm)内有代表性的速度、温度剖面,以及Nusselt数随流体温度的变化.研究表明:超临界CO2在水平细微管内层流流动时,由于流体热物性随温度剧烈变化,浮升力的影响非常显著,加强了管内换热;且由于流体强变物性特点,只要流体和壁面存在温差,速度及无量纲温度分布就不断变化,充分发展流不可能达到.研究结果对超临界CO2高效紧凑式换热器的设计与优化有重要的意义.

  • 标签: 超临界CO2 层流流动 数值模拟 水平 NUSSELT数 无量纲温度分布