李凌
,
张炳文
,
杨茉
,
卢玫
,
余敏
,
单彦广
工程热物理学报
采用非稳态数学模型,通过数值模拟对周期性矩型槽通道内流动和换热的振荡特性进行了研究.结果表明:随着Re的增大,对流换热从入口后某一个几何周期开始振荡,振幅沿着通道逐渐增加,并经过若干周期后振幅基本不变;对于不同的Re开始振荡的几何周期数不同;当振幅基本不变时,各几何周期的平均Nu及相应点的速度按时间的平均值基本相等,表明振荡的流动和换热特征参数的时均值仍然具有周期性充分发展的特征;通道中突出物高度对振荡有显著影响,突出部分越高,开始振荡的几何周期数越小.
关键词:
周期性通道
,
对流换热
,
振荡
,
数值研究
杨茉
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米丽娟
,
单彦广
,
赵明
,
王建刚
工程热物理学报
以带钢连续热镀锌生产工艺为背景,对抽象出的低Pr数流体混合对流流动和换热模型进行了数值模拟,给出了在不同Re、Ra及Ri时的流场和温度场.数值结果表明,当Re、Ra都不等于0时,在所考虑的参数范围内,流动和换热受自然对流和强制对流两种机理控制.Re不变,增大Ri,自然对流作用加强,并且当Ri增加到一定值时,流动和换热发生振荡.所给出的速度相图显示,对应不同的Re、Ra及Ri,流动和换热会出现稳态解、周期性振荡解和混沌.
关键词:
低Pr流体
,
混合对流
,
数值模拟
胡媛
,
单彦广
工程热物理学报
为考察溶液注入热等离子体喷涂过程中喷雾参数对涂层质量的影响，本文建立了溶液液滴在热等离子体中运动蒸发的数学模型。模拟了液滴在不同参数下的运动和蒸发的过程，考虑了液滴、热等离子气流及液滴表面气体混合物随温度及组分的物性变化以及斯蒂芬流的影响，得到液滴的运动轨迹，蒸发速率以及半径和表面温度的变化。结果表明在一定范围内增大液滴的尺寸或提高入射速度，使液滴获得较大的初始动量，可使液滴进入射流高温区得到充分加热强化蒸发。
关键词:
液滴蒸发
,
喷雾参数
,
溶液注入热等离子体喷涂
,
数值模拟
黄夫泉
,
杨茉
,
余敏
,
单彦广
,
章立新
工程热物理学报
本文通过数值计算探讨了封闭圆内开缝圆自然对流换热的振荡特性.数值计算以整个圆为计算区域,采用了非稳态的数学模型和具有QUICK差分格式的SIMPLE算法.在相同条件下计算结果和实验结果符合很好.数值结果显示,当几何结构一定时,Rayleigh数Ra小于某个临界值时,流动和换热处于稳态,并且关于垂直中心线对称;Ra大于这个临界值时,流动和换热是振荡的,非对称的.数值实验还表明,流动和换热出现振荡时的临界Rayleigh数Rac与开缝圆的开缝度有关,且流动和换热的振荡会出现对称振荡和非对称振荡两种情形.
关键词:
数值计算
,
自然对流
,
振荡
单彦广
,
胡媛
,
漆熙
,
杨茉
工程热物理学报
本文应用溶液注入热等离子体喷徐传热和流动过程的三维数学模型.对溶液喷雾喷入参数对溶液喷雾在热等离子体射流中运动和加热历程的影响进行了研究.结果表明以一定的角度逆向喷入溶液可以强化溶液喷雾的加热蒸发过程,在一定范围内提高溶液初始喷入速度,可以使小粒径的液滴获得较大的动量进入射流高温区获得充分加热.结果还表明,为了得到致密的涂层,应尽可能把沉积基板放置在射流下游一定范围内.
关键词:
等离子体射流
,
溶液喷雾
,
参数研究
漆熙
,
单彦广
工程热物理学报
本文应用大气压等离子体射流传热与流动的三维数学模型,在相同初始条件下,计算得到了采用不同湍流模型时氩等离子体射流对称轴线上的温度、速度及空气质量分数分布,并与文献中同等条件下的实验结果进行了比较,结果表明采用标准κ-ε模型和Realizableκ-ε模型时与实验结果相差较大,而采用RNGκ-ε湍流模型时模拟结果与实验数据更为接近.不同湍流模型时射流核心区的温度和速度分布与实验结果的比较表明,采用RNGκ-ε湍流模型模拟热等离子体射流的传热和流动,更能体现等离子体射流核心区层流特性这一物理本质.
关键词:
等离子体射流
,
湍流模型
,
数值模拟
赵婷
,
杨茉
,
卢玫
,
单彦广
,
余敏
,
陶文铨
工程热物理学报
采用LB方法和QUICK差分方法模拟了方腔内竖直平板自然对流和底部加热方腔内自然对流换热问题.实现了LB方法对具有孤立体的封闭空间内耦合的流动和传热问题的数值模拟,所得数值结果与QUICK差分方法的数值结果及已有的烟可视化实验结果一致;两种方法对底部加热方腔内自然对流问题的预测结果均出现了静态分岔和动态分岔;根据底部加热方腔内自然对流换热数值结果给出的极限环型速度相图和功率谱表明,两种方法得到的数值结果的非线性特性一致.
关键词:
自然对流
,
LB方法
,
非线性特性
,
分岔
崔闯
,
卢玫
,
单彦广
,
李凌
,
霍睿敏
工程热物理学报
本文通过对肿瘤与生物组织的物理模型简化,应用生物传热方程,建立肿瘤热疗的数学模型.运用数值模拟预演了热疗过程,通过控制探针的开关,使肿瘤中心温度在54℃以下,肿瘤边缘温度在43～45℃之间变化,分析了肿瘤内部的温度分布,提出了基于温度控制的热疗方案,为临床肿瘤热疗的温度控制提供理论依据.
关键词:
肿瘤
,
热疗
,
温度场
,
数值模拟
张翠珍
,
杨茉
,
单彦广
,
章立新
工程热物理学报
对方腔内竖直板的层流混合对流换热进行了数值模拟.结果表明,竖直板处于水平方向两个不同位置时,竖直板背风面的混合对流换热量大于纯自然对流换热量.送风口高度比取0.667、0.767时,竖直板背风面的混合对流换热量大于纯自然对流换热量.当送风口高度比为0.167～0.467、0.767～0.867区间内,流动与换热得到定常解.在送风口高度比大于0.467小于0.767范围内,流动与换热为非定常解.
关键词:
方腔
,
混合对流
,
换热
,
数值模拟
单彦广
,
杨茉
,
李凌
工程热物理学报
本文建立了火灾情况下LPG储罐内传热传质过程的数学模型,并对装有60%丙烷水平放置的圆柱形储罐在受热时储罐内的压力,储罐内介质的温度以及储罐壁温度的变化过程进行了模拟.计算结果表明在强烈受热时,储罐阀门打开后压力有可能攀升,包围蒸汽区的储罐壁温度最高可达600～700℃左右.计算结果和实验结果进行了对比,结果吻合良好.
关键词:
LPG储罐
,
传热传质
,
数值模拟
