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对附带亲水层和没有附带亲水层的波纹翅片管换热器在析湿工况下的空气侧特性进行了实验研究，分析了亲水层对空气侧换热和压降特性的影响。实验表明，当翅片表面凝结出的水滴较少，不能形成水流时，亲水层能够增强空气侧的换热。而当翅片表面凝结出大量的冷凝水并形成水流流动时，亲水层反而减弱空气侧的换热。亲水层对降低空气侧的压降则有显著作用，降低的最大值可达到44%。开发了带亲水层与不带亲水层波纹翅片管换热器析湿工况...
旋流片强化传热的数值模拟和场协同分析
场协同分析 数值模拟 旋流片强化传热
2009/1/14
基于壳程周期性单元流道模型;采用数值模拟方法分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管间支撑物的湍流流动与传热特性。数值模拟采用重整化（RNG）κε双方程湍流模型;SIMPLEC算法进行压力和速度的耦合;壁面处理采用强化壁面处理法。分析了单元流道横截面流场和湍流强度的周期性变化;以及截面上流场和温度场的协同关系。比较了截面平均Nusselt数和平均协同角的对应变化趋势。结果表明;旋流片使流...
小间距两喷嘴对置撞击流流场的数值模拟与实验研究
两喷嘴对置撞击流 小喷嘴间距 驻点偏移 出口速度分布
2009/1/14
运用热线风速仪和CFD软件对小喷嘴间距下两喷嘴对置撞击流时均流场进行了实验研究和数值模拟，并和文献中的实验结果和近似解析式进行了比较。研究结果表明：由于边界层存在，单股喷嘴出口速度分布为“礼帽”形状分布；在L<2D(L为喷嘴间距，D为喷嘴直径)时，喷嘴出口速度剖面出现中间低、两边高的“双峰”形状， L=2D时，“双峰”形状消失。随着喷嘴间距的增大，相同气速比导致的撞击面驻点的偏移量增大。相同气速比...
液化天然气冷能用于Stirling热机初探
Stirling 液化天然气
2009/1/14
从冷量和冷量（火用）的角度对液化天然气（LNG）冷能进行阐述，把LNG冷能回收方式分为冷量回收与动力回收。在利用LNG与环境大温差方面，提出采用斯特林热机利用LNG冷量（火用），并介绍了其基本工作原理。计算了新方案的热力性能，并与目前LNG冷能动力回收常用方案比较。结果表明：斯特林热机系统回收LNG冷能具有明显优势，开展LNG冷能回收与斯特林热机综合技术研究具有重要价值。
小尺度涡流发生器强化传热的数值模拟
强化传热 小尺度涡流发生器
2009/1/14
采用数值模拟方法，对布置有不同高度小尺度涡流发生器的矩形槽道，在Re=4000～10000的范围内进行了模拟计算。结果表明，小尺度涡流发生器由于其高度的不同引起对流换热和压差的变化，分析了小尺度涡流发生器所诱导的流向涡和展向涡对强化传热影响的内在机理，并对所产生的涡旋对槽道中压力分布的变化进行了分析。采用一种综合考虑对流换热和流动阻力的评价标准对不同高度小尺度涡流发生器的传热和流阻特性进行对比评价...
小通道单相流体突扩和突缩局部阻力特性
小通道 突扩 突缩
2009/1/7
采用缝隙测压这种在通道上直接测量压力的方法，测量了内径从0.330 mm变化到0.580 mm的小通道内突然扩大和突然缩小的局部阻力特性。结果表明，缝隙测压方式是一种可行的压力测量方法;与常规通道的实验结果相比，在层流阶段，小通道内液体流动具有较小的突扩局部阻力系数以及较大的突缩局部阻力系数;而在湍流阶段，小通道内液体流动的突扩和突缩局阻系数与常规通道的实验结果相同。
新型管内插入物——立交盘强化传热的实验与模拟
实验 立交盘强化传热 新型管
2009/1/7
对装有新型强化传热管内插入物-立交盘的管路压降与传热情况进行了实验研究,并利用计算流体力学方法模拟了结构参数变化对传热及压降的影响。实验方面，通过不同黏度的测量物系，测定了Reynolds数为2×10-4～4×104时装有立交盘管路的压降，得到了摩擦系数与Reynolds数的关系曲线，并拟合了关联式，结果表明相同条件下装有立交盘的管路其压降为空管的7～40倍。其次，利用蒸气加热麦芽糖浆的传热实验...
一种计算搅拌槽混合时间的新方法
计算流体力学 搅拌槽 Rushton桨
2009/1/5
基于对混合时间定义的思考，提出了一种新的定义方法，在湍流流场数值计算的基础上通过求解示踪剂的浓度输运方程，研究了单层涡轮桨搅拌槽内的混合过程。结果表明：搅拌转速和搅拌桨安装位置都影响混合时间的大小，而进料位置对混合时间的影响不大。对于不同的搅拌转速而言，随搅拌转速的增大，相同体积分数对应的混合时间逐渐减小。当搅拌桨安装在槽中间位置时所对应的混合时间最小。利用适宜的尺寸和安装位置的导流筒可有效降低混...
一种削弱振荡管内反射激波能量的方法
热分离机 反射激波 振荡管 消波技术
2009/1/5
激波吸收腔是影响热分离机效率的重要结构，采用数值模拟和实验的方法对其进行研究，结果表明：数值模拟能够捕捉振荡管内激波和接触面两个间断；反射激波压力最大值随吸收腔直径比D/d增加而减小，随吸收腔长径比L/d增加而降低。提出一种实用的吸收腔结构——串联吸收腔，对比2个和3个吸收腔串联结构后，证明在膨胀比α＜6范围内2个吸收腔串联结构是最佳选择。
一种协同式强化表面的换热特性
场协同 强化传热 折流翅片
2009/1/5
根据场协同理论发展了一种新型强化换热表面，对其紊流流动和换热特性进行了实验测定，考察了翅片倾角、通道高度和Reynolds数的影响，并且在相同泵功条件下进行了强化效果评价。结果表明，在翅片倾角β=0～23.2°范围内，强化效果随翅片倾角单调增加，但是随Re的增大而单调减小。对于一定的翅片倾角，通道高度大者呈现较好的低功耗、高换热率特性。
用于能量系统多层次集成的组合物流的矩阵表示方法
能量集成 夹点技术 组合物流矩阵
2008/12/30
夹点技术在工厂的能量系统设计和改造过程中发挥着巨大的作用。用夹点技术分析能量系统时，原始物流的信息不断汇集，得到总组合曲线。当物流信息向上汇总时，通过组合曲线可在更高层面查看系统的能量集成情况。本文提出一种从总组合曲线中获取局部信息的方法——组合物流矩阵表示方法，利用此方法向下分解可获得组合曲线上某个温度区间中包含的原始物流的信息。最后举例说明组合物流矩阵在能量系统设计和改造过程中的作用。
因子分析及其在过程监控中的应用
因子分析 监控指标 主元分析 TE过程
2008/12/30
概率主元分析（PPCA）模型是因子分析（FA）模型的一种特殊形式，而主元分析（PCA）模型是PPCA模型的一种特例。PPCA和PCA已经在过程监控中得到了成功的应用，但是这两种方法的约束条件较多，而FA约束条件少，因此更能反映数据的本质特征。本文将FA引入工业过程监控，通过期望最大化（EM）算法建立FA模型，然后提出基于FA的监控指标，并讨论了因子个数的选择方案。在田纳西-伊斯曼（TE）过程中的应...
永磁梯度磁场布置方式对空气自然对流换热的影响
自然对流换热 传热强化 磁加速度 数值模拟
2008/12/29
梯度磁场可用于控制非导电弱磁性介质的自然对流换热过程。利用钕-铁-硼永磁系统的不同空间布置，构建了具有不同磁场强度分布的梯度磁场，通过数值模拟得到了不同永磁梯度磁场的磁场强度和磁加速度。对不同梯度磁场作用下的二维封闭腔内的空气自然对流换热过程进行了数值研究，获得了空气自然对流的流场和温度场，以及壁面局部Nusselt数和平均Nusselt数并进行了比较。结果表明：空气自然对流换热可以通过施加具有不...
用于Texaco气化炉同轴射流计算的不同湍流模型的比较
数值模拟 湍流模型 同轴射流
2008/12/29
应用商业CFD软件Fluent，分别采用Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型和RSM模型对气化炉同轴射流冷态实验台进行了数值模拟，并通过不同模型计算结果与实验结果的对比，讨论了各模型受网格质量、网格类型和边界条件的影响。通过对比发现，S-A模型和标准k-ε模型受网格质量影响最小，但准确性不高；RSM模型受网格影响较大；而RNG ...