基于CFD分析的燃气轮机散热器数值仿真

为了改善燃气轮机的散热性能,以国产某型管带式散热器替换ΓТД-1250燃气轮机管片式散热器,建立了管片式和管带式散热器空气侧通道的稳态紊流数学模型,对2种不同类型散热器的阻力特性和表面传热特性进行CFD模拟,模拟结果与试验结果符合较好。数值仿真结果对比表明:散热器的压力降随冷却空气进口速度的增大而增大,且在相同的冷却空气进口流速下,管带式高出管片式散热器空气侧阻力的平均值约3.13%,同时管带式比管片式空气出口温度的平均值高出约6.29%。     

不可压缩流体横掠椭圆截面管道时的对流换热

为获得不可压缩流体横掠椭圆截面管道时对流换热规律的一般性的认识,采用解析法与数值法相结合的方法,首先研讨了不可压缩粘性流体平面无环量椭圆绕流(动力)层流边界层的一些特征并将其应用于椭圆管面的对流换热问题,得到较为精密的椭圆管面局部对流换热系数的一般表达式,从而为在一个较广泛的视角下分析椭圆管的换热提供了一条途径。按此方法,对某一势流速度下局部换热系数与管形的关系给出了分析计算实例,并得到在此势流速度下,具有最大换热能力的椭圆管形。另外,基于笔者用函数论方法所得到的一个一般关系式,给出了一般椭圆管对流换热能力的一种估值。该方法和结果是对现有纯试验和纯数值方法的一个补充。     

基于遗传算法的车用散热器优化设计

选取散热器的散热量、体积和压降作为优化目标,采用线性加权法建立了散热器的多目标优化模型。在给定的散热器原始数据和性能要求条件下,对散热器芯体的外形尺寸和翅片参数进行了优化。介绍了遗传优化算法的执行步骤和流程,在此基础上开发了优化程序。结果表明,优化后散热器的散热量明显增大,散热器芯体的体积和压降也有不同程度的减小。     

铜排不同端面对流换热系数提取试验方法

为了获得准确的温升模型,开展了在铜排不同端面对流换热系数提取试验。首先,依据传热学相关理论,通过铜排温升试验获得了铜排不同端面的热功率、热传导热量,并运用牛顿冷却公式求解了铜排不同端面的对流换热系数;然后,利用ANSYS有限元软件建立了铜排温升模型,并将计算求解的对流换热系数代入ANSYS仿真模型中,进行了稳态温升计算;最后,将仿真与试验所得的温度分布进行了对比,结果验证了ANSYS仿真模型的准确性和可行性。     

燃烧室压力对潜入式喷管喉衬热应力的影响

为了研究燃烧室压力对固体火箭发动机潜入式喷管热应力影响规律的问题,采用商业流体软件,基于压力求解器,求解了喷管纯气相的流场,确定了燃气温度、压力、壁面对流换热系数;采用有限元软件,依据流场计算的非均布壁面压力与非均布对流换热,求解了燃烧室压力为6 MPa下的潜入式喷管热结构问题;通过地面点火试验验证了仿真模型与数值方法的有效性与准确性;采用相同计算模型与数值方法,求解了在燃烧室压力为9 MPa、12 MPa下的喷管热结构问题,揭示了燃烧室压力对喉衬热应力的影响规律。结果表明:整个工作过程,喉衬环向应力最大值为103.9 MPa,位于内表面,且随时间增大,先增大后减小;喉衬环向拉应力也随时间先增大后减小;随压力增大,对流换热系数增大,喉衬温度升高,喉衬环向拉应力增大,喉衬环向压应力减小。     

素描宁夏住宅供热发展

在我们的日常生活中,需要大量的热能。将自然界的能源直接或间接转化为热能以满足人们需要的科学技术,称为热能工程学,是能源科学的一个组成部分。利用热媒（如水或蒸汽）将热能从热源输送到各热用户的工程技术称为供暖工程。火的使用,蒸汽机的发明,电能的应用及原子能的利用,是人类利用能源的４次重大突破。 供暖技术的发展．离不开工业水平的提高和集中供热事业的发展。世界各国供暖技术的发展有着不同的特点,如前苏联和东欧等国家,由于城市多采用大型热水网络系统．因而在散热器热水供暖系统和工业厂房采用集中热风供暖方面,无…     

管壳式换热器强制对流换热与阻力特性研究

用实验与软件模拟相结合的方法研究了波纹管与直管的换热性能和阻力特性.壳程采用通入高温烟气,测试了不同水量情况下波纹管的平均对流换热系数和阻力系数,拟合出了所测参数范围内的换热和阻力关联式,并比较了相同管径的波纹管与直管的换热效果.为波纹管在换热领域的应用提供一些依据.     

西北高海拔、高寒地区热媒研究

针对西北高海拔、高寒地区供热速度慢、热效率低等问题,研制出一种新型、高效热媒,热媒在一个大气压下沸点可达到116℃。通过单因素实验及正交实验,优化出了热媒配方;经热媒节能效果现场模拟实验,证明了所研制的热媒能显著改善供热效果;对热媒腐蚀性、风险性进行了分析。该热媒成本低、工艺简单、腐蚀性小、安全性高,具有很好的经济效益和军事效益。     

坦克炮身管温度变化对射击精度的影响

应用非结构化网格离散结构,建立了具有太阳辐射及背景辐射与对流换热的坦克炮身管温度场的简化模型和身管弯曲计算的简化模型,对仅受太阳辐射以及背景辐射与对流换热相耦合的身管温度场进行了计算,求得身管径向的温度-时间曲线,并分析了身管外表面温度的变化规律。以温度场模型为基础,计算了坦克身管的弯曲量与温度场变化的关系,并提出减小此射击误差的措施。该模型对提高坦克射击精度具有实用价值。     

平流层飞艇强迫对流特性数值仿真分析

强迫对流换热特性对平流层飞艇热状态有重要影响。以平流层飞艇流线型封闭囊体为研究对象,基于囊体内部纯导热传热的假设,采用计算流体力学方法建立平流层飞艇外部流场三维数值模型,对飞艇外部强迫对流换热特性进行仿真分析,得到了不同太阳照射角度、风速和攻角条件下的飞艇表面温度分布和内部平均温度变化规律,为平流层飞艇热状态预测和热控设计提供参考依据。     

复合材料层合结构的非线性传热分析

基于一阶热层合理论,考虑材料非线性的影响,建立了复合材料层合结构非线性传热分析的热层合理论及其有限元方程.通过数值算例研究了材料非线性对反对称复合材料层合板瞬态温度场的影响.     

水平冷凝管中分相流的传热

本文对饱和蒸汽流经水平冷凝管时汽－液分相流的流动和传热模型进行了讨论,并给出有关方程。用该模型对饱和氨蒸汽流经水平铝管时的传热特性进行了计算,给出了流动参数和热学参数的轴向分布,并考察了有关因素对诸参数分布的影响。     

坦克动力舱空气流动与传热影响因素的仿真研究

以k-ε两方程湍流模型和非结构化网格为基础,利用FLUENT软件针对某型主战坦克动力舱内的空气流场和温度场进行了三维数值仿真计算与分析,得出了环境温度、压力和坦克行驶速度等因素对动力舱内的空气流动和传热的影响关系.     

对某型增压锅炉过热器热特性计算方法的修正

结合高增压锅炉蒸汽过热器管束中传热的计算方法和某高增压锅炉蒸汽过热器的结构特点,建立了该蒸汽过热器管束传热的数学模型,并对该过热器热特性的计算方法进行了修正,最终通过计算得到了该过热器后的烟气温度分布.     

稀薄流高超声速飞行器气动加热耦合计算

针对稀薄流域高超声速飞行器的气动加热问题,开展耦合数值计算研究。通过引入牛顿冷却定律,将直接模拟蒙特卡洛数值模拟方法与结构传热计算方法相结合,设计一种可对全机外形进行气动热和结构传热计算的高效松耦合方法,实现飞行器防热层结构材料温度分布特性的数值模拟。在以钝锥外形为例对直接模拟蒙特卡洛数值模拟程序进行验证的基础上,采用该方法对X37B轨道飞行器外形长时加热与结构传热过程进行数值模拟,给出结构温度及热流密度随飞行时间的变化规律。研究结果表明,设计的耦合计算方法能够模拟稀薄流域高超声速飞行器的气动加热及结构传热耦合过程,可为该类飞行器的气动热分析及热防护设计提供技术支持。     

矩形腔内接触熔化的实验研究

对矩形腔内相变材料的接触熔化过程进行了实验研究,观测记录了熔化现象和规律,并进行了分析,给出一些有益的结论.     

围绕J=1/2,2水平椭圆柱的有限长接触熔化

研究相变材料围绕J =1/2 ,2水平椭圆柱在有限长接触时的温差熔化过程 .应用边界层理论求得熔化边界层厚度 ,作用力与熔化速度关系式 .讨论了有关结果 ,并与长椭圆柱以及有限长圆柱的温差熔化的结果进行了比较 ,给出一些有益的结论     

q∝△(T~(-1))传热时三热源热泵的最优性能普遍关系

本文导出工质与三个热源间的传热系数分别为。α、β和γ,传热规律为q~∝△(T~(-1))时,内可逆三热源热泵的最佳供热系数ψ与供热率Π间的关系:ψ<1时,Π=K_1ψ[T_p(T_H-T_ο)-T_H(T_p-Tο)ψ]/[T_HT_pT_ο(1-△_1ψ)~2];ψ>1时,Π=K_2ψ[T_p(T_H-T_ο)-T_H(T_P-T_ο)ψ]/[T_HT_pT_ο(△_2-ψ)~2];式中,K_1=αγ/(α~(1/2)+γ~(1/2))~2,K_2=βγ/(β~(1/2)+γ~(1/2))~2,△_1=(α/β)~(1/2)(β~(1/2)-r~(1/2)/(α~(1/2)+γ~(1/2)),△_2=(β/α)~(1/2)(α~(1/2)-γ~(1/2))/(β~(1/2)+γ~(1/2))。由此可得许多有用的关系。     

不同热化学模型对表面传热影响的数值分析

研究不同热化学模型及壁面催化条件对表面传热的影响 ,包括 :(1)不同组元的高温空气模型 (7组元、 11组元 )的比较 ;(2 )热力非平衡 (双温度 )的化学动力过程与热力平衡 (单温度 )的化学动力过程的比较 ;(3)不同壁面催化条件的比较。     

基于ANSYS火炮身管传热仿真

火炮连续发射过程中身管内壁温度持续升高会加快身管的烧蚀磨损,为此分析研究影响身管温度变化的射速、环境温度等主要因素.利用ANSYS软件建立火炮身管有限元模型,对身管内外壁的对流传热和身管壁内的热传导进行仿真,计算求解得到了不同射击模式及不同环境温度下身管内外壁温度的变化规律,结果表明射速增大、环境温度越离,身管温度上升越快.研究成果为依据身管内外壁温度控制火炮发射强度来延长身管寿命提供一定的理论依据.