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
王津
,
杨茉
,
张昆
,
徐洪涛
,
李凌
工程热物理学报
本文发展了差分法求解流动与换热问题的三维非均分网格7点紧致格式,并利用延迟修正方法将其与SIMPLE算法相结合形成了一种三维紧致修正方法.利用所发展的紧致修正方法对圆筒内同心开缝圆筒的三维自然对流与换热问题进行了数值模拟,所获得的数值结果与实验结果一致.采用Richardson方法证实所发展的三维紧致修正方法大约具有4阶精度.进一步的数值计算表明,在特征参数Ra数大于一定值时,由圆筒内同心开缝圆筒的三维自然对流问题简化的二维模型数值结果与实验结果逐渐加大,用三维模型才能得到比较可靠的结果.
关键词:
紧致修正方法
,
自然对流换热
,
三维数值模拟
,
同心圆筒
马兵善
,
王刚
,
郭玉龙
工程热物理学报
本文对上下壁面绝热、左侧壁面长度为b的嵌装加热器部分维持恒定温度Th而剩余部分绝热,且右侧壁面维持恒定温度Tc的多孔介质方腔内的自然对流换热进行了数值研究.在热壁面无量纲长度B=0.5 (B=b/L)的条件下,综合研究了左侧壁面受热部分中心距上壁面的无量纲长度D (D=d/L)、Da数、Ra数和孔隙率对腔体内自然对流换热的影响.数值计算结果表明,左侧壁面受热部分位置的不同对腔体内自然对流换热有很大的影响,D在0.6附近取值时,Nu数最大.Da数、Ra数对腔体的自然对流换热影响较大,而孔隙率对换热的影响较小.
关键词:
自然对流
,
多孔介质
,
方腔
,
数值模拟
孟勐
,
黄维勇
,
林唯耕
,
彭晓峰
工程热物理学报
本文使用Flotherm商业软件对无风扇冷却的超薄液晶电视进行了数值建模,通过与红外测试以及恒温恒湿箱测试的对比,验证了数值计算的可靠性,获得了对超薄液晶电视内部器件布置、通风口结构以及器件参数等热设计优化问题的有力工具.
关键词:
数值模拟
,
自然对流
,
辐射换热
,
温度
曹玉会
,
张信荣
工程热物理学报
本文提出一种能够体现流体物性变化的格子Boltzmann模型。首先，通过模拟常压下空腔内的自然对流，检验了模型的可靠性。其次，模拟了超临界压力下CO2的自然对流，讨论了伪临界温度附近急剧的物性变化对流动及传热的影响。模型的提出为深入探讨CO2的流动和传热特性提供了有力工具。本文结果为有效利用超临界CO2提高换热系统的性能提供了理论依据。
关键词:
自然对流
,
超临界流体
,
CO2
,
格子Boltzmann方法
,
传热
战乃岩
,
杨茉
工程热物理学报
采用SIMPLE算法，QUICK差分格式，对底部加热三维长方体腔内空气的自然对流进行了数值模拟。根据模拟结果，探讨了方腔内流体流动与换热的静态分岔与振荡等非线性现象。数值结果显示，在固定的几何尺寸和不同Ra的情况下，当初始场不同时，会出现若干不同的解，即存在解的静态分岔；在固定的几何尺寸和相同的初始场情况下，低Ra时流动和换热处于稳态，当Ra超过某一临界值时，流动和换热就会随时间振荡，并通过倍周期分岔过渡到混沌；当方腔的几何尺寸不同时，分岔点的特征值Ra也发生变化。
关键词:
自然对流
,
数值模拟
,
非线性特性
,
分岔
,
混沌
袁晓凤
,
李友荣
,
胡宇鹏
工程热物理学报
为了了解偏心环形腔内非Boussinesq流体自然对流换热的特有现象和规律,本文利用有限容积法对垂直偏心环形腔内的冷水自然对流进行了二维数值模拟,得到了半径比为1.5时不同密度倒置参数、偏心率和Rayleigh数下的流场和温度场,并对不同条件下的平均Nusselt数进行了比较和分析。结果表明：密度倒置参数对流型结构起着决定性的作用,偏心率和Rayleigh数对流场影响较小;相同条件下,当密度倒置参数在0.5附近时,平均Nusselt数最小。
关键词:
自然对流
,
传热特性
,
密度倒置
,
垂直偏心环形腔
路阳
,
成波
,
王军伟
,
王智平
,
朱昶胜
,
冯力
,
安灵敏
材料导报
针对5 kW碟式斯特林发电装置的圆柱形腔式吸热/储热腔结构,采用数值模拟的方法研究了当吸热腔内以高密度聚焦太阳辐射为热源时吸热腔内壁辐射热流密度和温度分布规律;对比了开口型、风裙型和孔板型3种入光孔形式的吸热/储热腔的辐射场、温度场和周围高温空气自然对流流场分布特征.结果表明,孔板型吸热腔内壁温度不仅比开口型和风裙型的高400～700 K,而且沿高度方向温差仅为另两种结构的1/4,温度分布更均匀,结构较好.
关键词:
碟式斯特林热发电
,
腔式吸热器
,
聚焦辐射
,
集热
,
自然对流
王刚
,
马兵善
,
范宗良
,
杨蓉霞
,
李绍勇
工程热物理学报
对方腔一侧壁面温度随时间按正弦规律变化、充满CuO-水纳米流体的二维方腔内的非稳态自然对流换热进行了数值研究.在相关参数一定的条件下,研究了Ra数、纳米颗粒体积份额φ和纳米颗粒布朗运动对自然对流换热特性的影响.数值模拟结果表明:考虑布朗运动时壁面时均Nu数均大于不考虑布朗运动时的相应值;不考虑布朗运动时,时均Nu数均随φ的增大而增大;而考虑布朗运动时,当Ra数较小时,时均Nu数均随φ的增大而增大,而Ra数较大时,存在有最佳的φ值,可使时均Nu数达到最大值.
关键词:
自然对流
,
纳米流体
,
方腔
,
布朗运动
,
周期性变化热边界条件
赵锐
,
程文龙
,
刘期聂
,
黄家荣
,
卢威
工程热物理学报
利用降压地面模拟技术,可以抑制自然对流的影响,从而通过地面试验结果还原空间密封舱内的流动换热情况.降压法的关键在于确定临界压力,使得自然对流对流动换热的影响刚好得到忽略.本文使用数值模拟方法确定临界压力比,以方腔密封舱内的流动换热情况为例,计算了不同 Gr/Re2 数和压力比下密封舱内的流动换热情况.得到了舱内气体温度分布和对流换热系数.通过比较空间情况和地面情况的计算结果,分析了自然对流给流动换热带来的影响,给出了判断临界压力的准则式,并给出了临界 Gr/Re2 数.
关键词:
地面降压模拟
,
自然对流
,
临界压力
,
准则式
