姜鑫
,
孟丽
,
李嵩
,
田瑞
工程热物理学报
为了提高风机性能数值计算的准确性,本文应用Fluent软件对低压轴流风机整机性能进行数值模拟,分析不同湍流模型条件下,风机气动性能的差别.同时,通过合理建立数值模型、设置边界条件、选取与实际工况一致的风机静压来提高数值模拟精度和可靠性.最后,针对不同工况下数值模拟的收敛判定提出建议.本文研究结果将对聚能型风力机的数值模拟研究起指导性作用.
关键词:
轴流风机
,
数值模拟
,
性能预估
闫素英
,
田瑞
,
于文艳
,
李嵩
工程热物理学报
本文通过对均匀加热条件下的全玻璃真空管太阳能热水器内流场的计算流体力学模拟,研究了管内的对流换热过程,分析了器内流场的影响因素以及真空管与水箱连接处的流体速度、温度分布,计算与实验结果相一致,结果表明,在真空管与水箱连接处出现随机的涡流,对换热过程不利,特别是对于增加反射板的类似真空管双面受热的热水器情况,应采取措施确保管内对流换热流动的有序性.
关键词:
全玻璃真空管太阳能热水器
,
速度场
,
温度场
,
CFD
高虹
,
田瑞
,
杨晓宏
,
李嵩
工程热物理学报
本文针对膜蒸馏实验中开放式的窄空气隙,研究其内流动与换热机理.研究发现,对于开放式的大宽隙比(120:1)空气隙,即使其厚度仅为 1 mm,也会形成向上流动的流场,其流动状态为层流,温度分布为直线分布.空气隙内按实验结果求得的热流密度大于按导热公式计算的结果.本文给出的数值模拟结果与实验结果吻合较好.
关键词:
膜蒸馏
,
空气隙
,
自然对流
,
数值模拟
陈永艳
,
田瑞
,
王亚辉
,
韩丽宁
工程热物理学报
旋转入流方式冲刷膜面的膜组件结构是可以调节的,本文应用正交试验设计方法进行试验设计,通过PIV试验确定了最佳结构参数.为了考察对膜面的冲刷效果,计算得到流场平面上每一个点的切向速度和径向速度.分析表明,在结构一定时,随着流量的增加,切向速度增大,有效冲刷面积增大,可以更好地破坏温度极化和浓度极化.从试验结果中选择了切向速度均值较大的29～35组,在鸭嘴体入口速度0.303 m/s时,非常直观地分析出第32组是最优结构.结论为膜组件结构的优化和系统效率的提高提供了依据.
关键词:
膜蒸馏
,
热容腔结构
,
参数优化
姜鑫
,
陕路凯
,
苏日娜
,
田瑞
工程热物理学报
在传统Savonius风力机基础上,提出并设计了一种具有自适应功能的柔性叶片垂直轴阻力型风力机.对该风力机简化后,运用ANSYS软件对150mm、250 mm以及350mm三种不同弦长的风轮,在不同翅叶夹角下进行模拟计算,得出三种弦长风轮的平均转矩均在夹角为15°时达到最大,且在相同夹角时,弦长为150mm风轮的转矩系数最大,波动最平缓,风能利用率最高.
关键词:
自适应
,
柔性叶片
,
翅叶夹角
,
数值模拟
宋力
,
林丽华
,
张雷
,
苏猛
,
田瑞
工程热物理学报
本文针对柔性叶片能量转换装置的结构特点,在对四种弯曲变形叶片翼型气动载荷实验研究的基础上,采用参数化建模技术建立四种弯曲变形叶片实体模型,将实验测得的叶片表面压力加载到结构计算的有限元模型上,并以此为载荷对叶片进行气弹稳定性分析,揭示翼型发生变化后,叶片应力变化规律.研究结果表明:在一定的弯曲变形范围内,较大曲率弯曲变形的叶片结构稳定性较好.
关键词:
翼型
,
气动弹性
,
结构稳定性
闫素英
,
皇海燕
,
田瑞
,
张维蔚
,
于文艳
工程热物理学报
本文应用Ansys Fluent软件对加装导流板全玻璃真空太阳能热水器内自然对流流场进行三维数值模拟计算,并与实验进行对比分析,通过改变导流板长度和位置改善热水器内的流动和换热。结果表明,与无导流板结构相比较,加装导流板后管内涡流消失,流体流动稳定,有利于管内自然对流,增强了换热效果,水箱内温度分层效果明显,有助于提高换热效率;同时得出导流板长度最佳选择范围为1.4～1.6 m,导流板加装在玻璃管中间位置与距管中间位置偏下1/2之间范围内更有助于换热。
关键词:
全玻璃真空管
,
太阳能热水器
,
导流板
,
流场
陈永艳
,
田瑞
,
高志鹰
,
东雪青
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.04.013
应用粒子图像测速技术(PIV)对膜蒸馏系统热容腔结构参数影响近膜面处的流动情况进行正交试验,考察喷管前端距膜面的距离δ和喷管中心线与热容腔径向夹角β对流场的影响.试验结果表明,合理布置热容腔的结构参数组合可以使膜面冲刷速度增大,对膜面的有效冲刷面积也增大,更好的破坏温度极化和浓度极化,使系统的膜通量增加.对于试验中采用的膜蒸馏系统,最优的结构参数组合是第32组试验,δ1、δ2、δ3,β1、β2、β3的取值分别为4 mm、3mm、4 mm,50°、35°、25°.流量也是试验中一个重要的影响因素,随着流量的增加,膜面处切向速度增大,对膜面的作用力增大,但是在增大系统流量提高切向冲刷速度的同时,应该考虑膜的机械强度.试验为膜蒸馏系统内部流动的深入研究提供了试验数据和测试经验,可为膜蒸馏系统结构设计的改进和膜蒸馏系统效率的提高提供了参考.
关键词:
膜蒸馏系统
,
结构参数
,
切向速度分布
高虹
,
田瑞
,
杨晓宏
,
齐晓娟
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.01.003
通过圆柱形喷嘴膜组件和鸭嘴形喷嘴膜组件热腔实验,发现旋转切向入流膜组件的膜通量是单一进口管膜组件2～3倍,而后用数值模拟的方法研究了旋转切向入流膜组件强化传质的原因,数值模拟结果表明,膜组件结构参数改变后,近膜面处的温度边界层以及膜面上的温度分布会发生变化鸭嘴形喷嘴膜组件热腔内的温度边界层厚度为1mm,圆柱形喷嘴膜组件的温度边界层厚度为2.8 mm,并且对于鸭嘴形喷嘴膜组件在小流量下也可获得较高的膜面温度.
关键词:
膜蒸馏
,
强化
,
温度边界层
