山东省科技攻关计划(2008GG10007009)
- 作品数：17 被引量：89H指数：5
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- 相关领域：动力工程及工程热物理更多>>
- 圆管内置梯形翼片的流场特性PIV实验被引量：13
- 2013年
- 诱导流体产生纵向涡结构可以有效强化对流换热,因此研究纵向涡发生器的扰流特性对于深化强化传热机理具有重要意义。利用粒子成像测速（PIV）技术,对圆管内置梯形翼片扰流后的流场进行了测量,实验中4个梯形翼片沿周向均布,与管壁夹角135°呈迎流放置,分析了横、纵截面内的流场结构和流动特点。结果显示,管内放置翼片能够诱导形成多纵向涡流动,在下游产生了4个对称的涡偶,每个涡偶对应的两个涡旋转方向相反,形成了内侧向壁流,外侧背壁流的流动结构,增大了垂直于主流方向上的速度分量。实验涉及的Reynolds数范围内,翼片下游横截面内的横向速度和径向速度分别达到主流均速的27%和20%以上;纵向涡沿壁面向下游发展可对流体产生持续扰动,使近壁流体的速度相对于光滑管提升了约1.0～3.6倍;翼片对流体的扰动作用随着Reynolds数的增大而增强,对于圆管内对流换热的强化具有促进作用。
- 车翠翠田茂诚
- 关键词：纵向涡圆管
- 基于积耗散的表面传热系数辨析及恒壁温检验
- 2013年
- 使用积耗散与广义热阻原理研究恒壁温层流平行通道的对流换热现象,检验了表面传热系数这一基本概念的热流管基础。发现通道内温度场的形态影响到表面传热系数定义式与广义式的数值;在充分发展后,非等温边界条件下将蜕化为一维热传导工况,此时定义式与广义式相同;在等温边界条件下的广义式大于定义式。且非等温边界条件下,广义式与定义式间的异同可以通过流场上的关键点判断出状态,为积耗散及广义热阻检验表面传热系数的正确性提供支撑。
- 冷学礼田茂诚葛培琪邱燕
- 关键词：对流换热表面传热系数
- 异形管束降膜流动流型及波长的分布规律被引量：3
- 2015年
- 采用可视化方法对水的降膜流动过程进行了实验研究,考察了两异形管(蛋形管和滴形管)管间流型及其转变、降膜波长随Re数和管型的分布规律,并与圆管进行了对比分析。实验结果表明:各管的管间流型均随Re数的增大依次呈现滴状流、滴柱状流、柱状流、柱片状流和片状流;相较于圆管,两异形管的各流型更易在较低的Re数下获得,且流型较稳定。随着Re数增加和管间距S的降低,降膜波长呈减小趋势。两异形管的降膜波长较圆管的低,且蛋形管的流型转变Re数最低。
- 罗林聪张冠敏潘继红田茂诚
- 关键词：两相流
- 异型管外降膜蒸发液膜流动数值模拟分析
- 本研究以海水淡化低温多效蒸发器管外液体成膜流动为研究对象,采用计算流体力学方法(CFD),对水在水平管外液体流动过程进行了二维数值模拟研究。采用直径19mm的光滑圆管和具有相同换热面积的滴形管、蛋形管三种不同截面形状的水...
- 罗林聪张冠敏潘继红田茂诚
- 关键词：异型管降膜流动数值模拟VOF
- 文献传递
- 板式换热器触点分布对换热阻力性能的影响被引量：4
- 2012年
- 为进一步提升人字形板式换热器的综合性能,对其触点分布进行研究,得到触点分布与下层波峰线到板换长度方向对称轴的距离L的关系式。通过数值模拟,分析人字形板式换热器单流道模型L改变时,换热和阻力的变化情况。随着L的变化,第一层触点位置周期性变化,压降与Nu数均呈现周期性变化,在半周期位置获得最小值;面积质量因子j/f的变化也呈现周期性,趋势和压降、Nu数变化相反,由于流场分布的均匀程度不同,j/f在半周期位置获得最大值。触点分布对换热阻力的影响,随着Re的增大而逐渐增大。结果表明:选择L为半周期时,可以在板式换热器的3个基本参数不变的情况下,进一步提高板换的综合性能。
- 张井志田茂诚张冠敏冷学礼
- 关键词：板式换热器数值模拟换热
- 基于[火积]耗散原理的表面传热系数定义基础讨论被引量：1
- 2013年
- 表面热传递过程是工业流程与工艺中经常遇到的现象,对表面热传递研究有利于工业过程的优化与效率提高.对表面热传递现象性能参数科学意义探讨的最终目的是为技术发展服务.本文以恒热流平行通道表面热流密度不同影响对流换热特性的数值模拟为模型,基于(火积)耗散概念及广义热阻原理,分析了相同流动状态时表面传热系数随流动发展的特征,结果表明只有在特殊情况下表面传热系数定义式与广义式实现相等,大多数情况下两种计算方法的结果明显不同.其原因是定义式的温差定义形式未能准确使用热流管上的温度导致,这一差异表明热量输运环节包含对流换热时,其热阻串联公式只是近似一维热量传递时的应用.由于在充分发展段内的(火积)耗散维持不变,恒热流条件下通过耗散形式求得的广义式是准确的热流管内表面传热系数值.而未充分发展段(火积)耗散亦在变化,广义式与定义式均未准确表达出热流管内的热量传输性能,未充分发展段上表面传热热阻性能的计算方法仍待发展.
- 冷学礼田茂诚张冠敏葛培琪
- 关键词：对流换热[火积]耗散表面传热系数
- 管形对水平管降膜圆周膜厚和Nusselt数的影响被引量：18
- 2013年
- 针对海水淡化系统的水平管降膜蒸发,建立了二维数值模型,分析了光滑圆管和6种不同截面形状的蛋形管外降膜流动及传热特性。采用VOF方法考察了不同管型对管外液膜分布和传热特性的影响。数值结果表明:蛋形管外液体沿周向流动较圆管稍快,且可获得更均匀更薄的液膜;液膜厚度随半轴比ε增大而减小,随周向先逐渐减小后迅速增加,圆管和蛋形管的液膜最小值分别出现在周向相对坐标0.69和0.70～0.84附近。蛋形管的膜内量纲1温度较圆管的小,其热边界层厚度较薄,具有更好的传热性能。拟合数据得到,ε为2.4的蛋形管具有最好的传热性能,其Nusselt数可达0.32,较圆管的高出12.68%。最后,将数值模拟结果与文献中的数据进行了对比,验证了数值模型的可行性和合理性。
- 罗林聪潘继红田茂诚黄涛任毓程
- 关键词：降膜流动膜厚NUSSELT数
- 异形管降膜传热与流动数值模拟研究被引量：18
- 2013年
- 对海水淡化系统中水平管外液体流动传热过程进行了二维数值模拟,考察了光滑圆管及滴形管、蛋形管两种异形管的液膜厚度随管型、喷淋密度的变化规律,分析了液膜内无量纲温度的变化规律。结果表明:液膜厚度均随喷淋速度的增大而变大;圆管、滴形管和蛋形管的液膜厚度最小值依次减小,且分别出现在周向125°、170°、160°附近。膜内热边界层厚度随着喷淋密度的增大和周向角度的减小而减小,而异形管的热边界层较圆管的薄,传热性能更优。
- 罗林聪张冠敏田茂诚潘继红
- 关键词：降膜流动数值模拟海水淡化
- 波纹状喷嘴蒸汽引射器性能分析被引量：8
- 2014年
- 建立三维汽汽引射器数值模型,与普通喷嘴实验结果对比验证模型的准确性,对安装波纹状一次流喷嘴的引射器进行了分析。研究波纹的数目(Cn),波幅(h/D),波纹占喷嘴长度比率(l/L)和波纹扭曲角度(θ)对引射器的引射系数(ER)和临界背压(CBP)的影响。对引射器混合室内的涡量(流向和展向)分布进行了分析,发现涡强度越大,持续时间越长则引射系数越高,同时由于二次流流量加大和湍流的增强使机械能损失加大,从而导致临界背压下降;但当产生的展向涡过早与壁面接触时,则会导致接触点以后涡快速衰减,并导致引射系数和临界背压都下降。在所研究的波纹参数范围内,相比无波纹喷嘴,引射系数最大可提高13.9%,临界背压对应下降5.1%。
- 屈晓航田茂诚罗林聪冷学礼
- 关键词：引射器引射系数涡量
- 基于(火积)耗散极值原理的管外流场优化被引量：1
- 2015年
- 本文基于(火积)耗散极值原理得到了对流传热的优化场协同方程,用Fluent数值模拟求解层流状态下的管外流动换热的优化流场。得到了管外流动的优化速度场为多纵向涡结构形态,对优化流场进行分析,发现优化流场的综合换热效果远远高于原型流场。通过在管外添加扰流片的方法,来产生带有纵向涡的流场,达到优化管外流动传热的目的。数值模拟结果表明,添加扰流片在一定程度上可以强化管外对流换热。
- 丁开强田茂诚冷学礼
- 关键词：纵向涡
