低温输运管道的液氮预冷过程仿真分析

管道预冷是低温输运的重要工艺流程.为探究低温流体输运管路在预冷过程中的换热特性及壁温变化规律,建立一维均相流模型,对液氮预冷低温输运管道过程进行了仿真分析.通过不同雷诺数液氮对于管路预冷影响的对比,分析不同工况下管路沿程壁温和热流密度的变化特点,讨论管路内流型的变化趋势;分析讨论了液氮在预冷过程中流量、液氮过冷度、预冷管道内径和长度对预冷时间的影响,以及相关过程中管道的瞬态温度变化、预冷流体的流型特征以及换热特点.计算结果表明:流体雷诺数越小,管道前端更容易形成稳定气膜;流体雷诺数越大,更多的气泡层会出现在管路后端;管路预冷时间随内径增大而变长,随长度增大而先变短后变长.     

受限空间狭缝射流传热特性数值模拟研究

狭缝冲击射流是一种高效的换热形式,传统湍流模型无法准确预测其换热规律。采用常用的k-ε系列湍流模型和k-ω系列湍流模型,结合Kato-Launder模型、剪切流修正模型、间歇转捩模型和横流效应修正模型,对受限空间狭缝射流开展了数值模拟研究。结果表明,标准k-ω湍流模型结合Kato-Launder模型和剪切流修正模型可在两种典型冲击距离下都成功预测壁面传热特性,间歇转捩模型对SST k-ω剪切应力输运湍流模型预测能力的改善作用极其有限,而Kato-Launder模型可以极大改善SST k-ω湍流模型在较小冲击距离下的传热预测能力,但在较大冲击距离下,Kato-Launder模型会预测出更为显著的努塞尔数伪第二峰值。     

激光脉冲在各向异性散射介质内的瞬态热效应

本文考察了激光脉冲在吸收、发射、各向异性散射介质内引起的瞬态热效应。将激光脉冲辐射在介质内的传递过程分为两个子过程：发射－衰减－反射过程和吸收－散射过程。用光线踪迹法结合节点分析导出辐射传递系数和辐射源项,用控制容积法解瞬态能量方程。检验结果表明,本文的计算方法准确。在此基础上,考察了散射特性、初始温度对激光脉冲响应的影响。     

R407C在水平单管外凝结换热的实验研究

本文用实验方法研究了Ｒ４０７Ｃ在水平单管外的凝结换热,并与ＨＣＦＣ２２做了对比。试验管包括一根光管和两根双侧强化管。结果表明,Ｒ４０７Ｃ在水平管（包括光管和强化管）外的冷凝换热系数随着热流密度的增加而显著增加,而且,强化管增长的程度要比光管的强烈。在相同的冷凝温度与热流密度范围内,无论对于光管还是强化管,Ｒ４０７Ｃ的管外冷凝换热系数都远小于ＨＣＦＣ２２的值。对于所试验的两种强化管,ＨＣＦＣ２２的管外冷凝换热系数的强化效果比Ｒ４０７Ｃ更明显。     

纵向涡强化换热的实验研究

在流道内安装三角翼对涡发生器可以产生纵向涡旋,本文研究了Re＝800－8000范围内,以空气作为介质,涡发生器对加热片的强化换热效果,并通过红外热像仪测量加热片面的温度场,结果表明：与光滑加热片换热面比较,加装三角翼对涡发生器后,强化换热效果明显。本文条件下,在雷诺数为6000时,加装涡发生器整体强化换热效果达到50．8％。     

下降液膜层流换热发展段中的积分分析

对等温竖直壁面上层流液膜发展段的流动换热进行了理论分析 ,用积分法得到并求解了速度和温度边界层的积分方程式 ,求得了发展段的流动和换热特性的变化规律 ,讨论了进口流态和普朗特数对换热的影响。     

高效换热器内冷凝换热热阻的实验研究

在水平强化管内R134a的冷凝换热实验中,对试验工况中管内流型进行计算预测,使用关联式对管内传热系数进行预测,以校核实验数据的可靠性,以质量流量、冷凝温度为变量,以总传热系数K、冷冻水传热系数h_w、制冷剂传热系数h_r为衡量指标,对强化管换热热阻进行研究。实验结果表明:总传热系数K、制冷剂传热系数h_r均随质量流量的增加而增大,且对应冷凝温度越低其值越大,而冷冻水传热系数h_w随质量流量的增加而稍有降低,冷凝温度对其值影响并不大。此外,随着质量流量的增加,冷冻水热阻占总热阻比值逐渐增加,但制冷剂热阻总是小于冷冻水热阻,且冷凝温度越低,两者的差值越大。换热管内外热阻比重IOR随着质量流量的增加而降低,随着冷凝温度的升高而增大。     

采用单元进化限制策略的RWCE算法优化换热网络

针对强制进化随机游走算法（RWCE）优化换热网络时后期进化缓慢的不足,提出一种采用单元进化限制策略的改进RWCE算法（RS-RWCE）优化换热网络.通过限制每次迭代个体中参与进化的换热单元数,在保持进化前期年综合费用收敛速度较快的同时,保证进化后期的精细搜索能力.通过对两个经典算例的比较验证,证明改进后的算法应用于换热网络优化问题时兼顾了整型变量与连续变量的优化,使计算效率和精度均得到提高,同时获得了较好的换热网络优化结果.     

一种适用换热网络同步综合的改进混沌蚁群算法

提出一种适用于换热网络同步综合的改进混沌蚁群算法.在标准算法的基础上引入组织变量更新策略、新型动态邻域拓扑结构,增强算法的全局搜索能力和局部搜索能力.提出两条整型变量优化策略使算法具备优化整型变量的能力和特性.选取两个不同规模的换热网络问题对算法进行测试,其鲁棒性和有效性得到验证.