吴超
,
李会雄
,
张谦
工程热物理学报
为研究超临界压力下水平管径向截面的二次流现象,分析其对流体换热能力的影响机理,优化相关换热器设计,本文采用PIV实验方法,首先分析了水与FC-72物性差别对径向截面二次流流场的影响;然后重点研究了热流密度、质量流速工况参数变化对超临界压力下FC-72的二次流流场的影响规律.实验结果表明:相同工况下低导热系数,高体积膨胀率的工质会增强截面的二次流强度;随着热流密度增加,截面二次流流速增加,二次流涡逐步向截面底部移动;质量流速的提高会削弱加热管顶部流体温度分层的影响,并促进了中心与边壁流体间的掺混,有利于流体换热能力的提高;此外,当截面顶部流体达到临界点,二次流涡与常温工况相比远离壁面并向截面中心靠拢.
关键词:
二次流
,
超临界
,
对流换热
,
水平管
李良星
,
李会雄
工程热物理学报
本文针对多尺寸颗粒堆积组成的多孔介质碎片床,研究其冷却性分析模型中有效直径的选取准则.基于Ergun方程和针对性实验,验证多尺寸颗粒组成的多孔介质床的有效直径及其相关计算方法.研究结果表明,多孔介质碎片床的有效直径与流体在多孔介质内的流动雷诺数有关,当雷诺数较低时(Rep＜7),面积平均直径可以表征多孔介质的有效直径;随着流动雷诺数的增加(Rep ＞7),长度平均直径更加接近其有效直径.
关键词:
严重事故
,
多尺寸颗粒
,
多孔介质床
,
有效直径
罗朝霞
,
李会雄
,
陈听宽
,
陈善年
工程热物理学报
液滴冲击液面现象在自然界和工农业生产中极其普遍,如雨滴冲击水体表面、喷淋冷却及高温液滴破碎等.本文采用理想不可压缩势流模型,利用边界元方法对液滴冲击同种液体的无限大液面现象做了数值模拟研究,同时考虑到了重力和表面张力的影响.本文所采用的边界元方程在计算过程中可以忽略其弱奇异性.
关键词:
边界元
,
液滴
,
冲击
李会雄
,
孙树翁
,
郭斌
,
陈听宽
工程热物理学报
对超(超)临界压力下水在倾斜光管内的传热特性进行了比较系统的实验研究.实验段管径为φ32×3mm,倾角α=20°;试验压力P=23~34MPa,内壁热负荷q=300~500kW/m2,管内质量流速G=300~2000kg/m2s.得到了不同工况下倾斜光管内壁温和管内换热系数的周向分布及其变化规律,考察了压力、质量流速及热负荷对倾斜光管内壁温度的周向分布的影响,重点分析了管内上下母线处内壁温度差随工质焓值变化的特性及机理,讨论了大比热区水的物性变化对倾斜光管内传热不均匀性的影响,并与亚临界压力下的对应实验结果进行了比较.
关键词:
超(超)临界压力
,
倾斜光管
,
传热特性
,
大比热区
,
壁温分布
张一帆
,
李会雄
,
张煜乾
,
李雷
,
刘岗
工程热物理学报
对不同结构的内螺纹管内空气-水两相流动的阻力特性进行了实验研究,从实验方面得出了影响内螺纹管阻力特性的主要几何参数（螺纹高度,螺纹升角,螺纹宽度等）对内螺纹管阻力特性的影响规律。结合实验现象,引入了研究内螺纹管阻力特性的并联管路模型,最终得出适用于不同结构内螺纹管的阻力特性半理论经验公式。通过该公式可以较好地反映出各个几何参数对内螺纹管阻力特性的影响规律。
关键词:
内螺纹管
,
几何结构
,
阻力特性
李会雄
,
邓晟
,
李良星
,
陈听宽
,
王飞
工程热物理学报
介绍了关于蒸汽-冷流体直接接触冷凝流动与传热的数值计算模型与部分研究结果.用Level Set方法确定蒸汽-冷流体接触界面的位置和形状,建立了对蒸汽和冷流体普遍适用的动量、能量和质量守恒方程,在能量和质量守恒方程中增加了部分项用于计算蒸汽冷凝所产生的影响.用有限差分法在交错网格上离散控制方程,用Runge-Kutta法-五阶WENO组合格式求解Level Set输运方程,用压力修正的迭代Projection方法求解动量方程,而用SIMPLE方法求解温度控制方程.对算例的计算结果表明,本文所建立的数值计算模型能反映物理现象的宏观特性.根据计算结果,分析了本文模型的优缺点,并指出了今后改进的方向.
关键词:
冷凝传热
,
两相流
,
Level Set方法
,
数值模拟
,
相界面
雷贤良
,
李会雄
,
颜利波
,
郭斌
工程热物理学报
为了更好地研究水平管外降膜蒸发时的降膜流动规律及其影响因素,本文利用VOF方法建立了液体在水平管外降膜流动的计算模型,并对液柱在管束间的偏移特性进行了数值模拟研究;将数值模拟的计算结果与对应的实验结果相比较,数值解与实验值吻合程度较好;结合实验结果与数值计算结果,推导出了适应性较广的计算液柱偏移量的无量纲关系式.利用所推导的关联式对水蒸气流作用下的液柱偏移量进行预测,为海水淡化工程设计提供参考.
关键词:
气液两相流
,
偏移
,
VOF
,
数值模拟
,
无因次分析
颜利波
,
李会雄
,
吴超
,
张庆
工程热物理学报
在常压条件下,对水平矩形通道内R113的流动沸腾换热过程进行了可视化实验研究.通过对加热平板上流动沸腾换热所形成的气泡形态的观测,发现随着热流密度的增大,流动沸腾的起沸点距离逐渐减小,并且减小的程度趋于平缓.随着热流密度的增大,气泡数量逐渐增多,且脱离速度也加快,气泡逐渐融合,直径逐渐变大.将本文的实验结果与文献中的对应结果进行对比,分析了流动沸腾换热中影响总体传热效果的主导因素由核态沸腾换热向强制对流换热转变.
关键词:
流动沸腾
,
矩形通道
,
可视化
,
气泡
廖长江
,
李会雄
工程热物理学报
本文在较宽广的工况范围内收集、整理了垂直上升光管内超临界压力水的对流传热实验数据(包括传热恶化实验数据)以及超临界压力水传热的计算关联式.将收集到的传热关联式与传热恶化实验数据进行比较,进行误差分析.对传热关联式的形式分析后,对垂直上升管中传热实验数据进行拟合得到一个新的传热关联式并对其进行评价,效果较好.
关键词:
超临界压力水
,
传热恶化
,
关联式
,
评价
李会雄
,
杨冬
,
陈听宽
,
罗毓珊
,
汤敏
工程热物理学报
本文介绍了一种崭新的捕捉两相流相界面的Level Set方法，并应用该方法对两种互不相容流体间的平面界面波动现象进行了数值模拟，捕捉到了两相流界面波动过程中的一些复杂现象。计算结果与实验观测现象符合良好，表明这种方法是一种很有前途的两相流数值模拟方法，很值得进一步研究和推广。
关键词:
LevelSet方法
,
两相流
,
数值模拟
,
界面波
