玻璃熔窑内配合料熔化的相变模型

配合料熔化模型是玻璃熔窑整体数学模型的重要组成部分，配合料熔化模型合理性影响到玻璃液流数值模拟结果的真实性。本文引入焓方法建立了新的配合料熔化“相变模型”。新模型不但考虑了配合料在水平方向上的温度变化，更考虑了在料层厚度方向上的温度变化及固相到液相的转变。应用新模型计算配合料的非等温相变，可以获得配合料熔化过程更多的信息，模拟结果更接近实际情况。     

螺旋内肋管内对流换热的三维数值模拟

针对螺旋内肋管内壁面结构复杂的特点,发展了一种新的网格划分方法,采用结构化的六面体网格,提高计算精度的同时又可节省计算量。应用Fluent软件对螺旋内肋管内的湍流流动和换热进行了三维数值模拟,数值模拟结果与Jensen等人的实验数据吻合良好。在其他参数相同的条件下对矩形、三角形、半圆形三种顶端外形轮廓的肋片性能进行了数值分析比较。     

不连续双斜内肋管的管外换热性能

实验和数值研究了不连续双斜内肋管管外的换热性能.在不连续双斜内肋管管外倾斜凹坑的作用下,不连续双斜内肋管和光滑圆管组成的套管内出现了纵向涡流动,雷诺数为30000~90000时比光滑套管换热增强50%,阻力增加60%～70%.     

浮法玻璃摊平过程温度场的模拟

在分析浮法玻璃生产工艺的基础上,建立了玻璃液摊平过程的数学模型.玻璃液与保护气体、锡液之间均存在自由表面,实现界面追踪、重构计算量大,且边界条件给定困难.针对以上问题,兼顾算法的效率与准确性,建立了自由表面标高-SIMPLE计算方法.该方法用经验公式计算玻璃液的实际活动空间,在相应速度和温度边界条件下,采用三维SIMPLE方法计算玻璃液的温度场与速度场.对400吨级锡槽玻璃液摊平过程进行的模拟表明,玻璃液横向温差较大,对玻璃液的抛光与平整不利,需合理布置冷却水包位置以降低玻璃液内部的温差.     

异形管管内对流换热性能的测试

本文提出了一种较准确测量管外壁面温度的热电偶埋设方法,实验研究了交叉椭圆管的管内换热性能。结果表明,该方法可较好的将管外换热热阻分离开来,实现异形管内换热性能的测试。     

管内对流换热的场协同分析及换热强化

导出管内湍流换热Nu与局域时均参数的关系式,将对流换热的场协同理论扩展至湍流换热。分析了管内对流换热的特点,并根据场协同理论提出强化湍流换热的方法,发展了一种新型强化换热管一交叉椭圆管,既适合于层流换热强化也适合于湍流换热强化,其强化传热效果显著而流阻较小。     

微肋管及强化微肋管换热和阻力实验研究

实验研究了微肋管在过渡区及湍流区的换热及阻力性能,并针对微肋管在过渡区的换热强化较差的特点改进其结构.实验结果表明,改进后的微肋管在2300＜Re＜10000时比原微肋管强化换热提高120%,阻力增加70%～120%.     

压缩式热泵膜蒸馏系统的分析与实验研究

本文将探索应用减压膜蒸馏技术制取纯净水,同时采用压缩式热泵回收水蒸气冷凝潜热用于加热原料液,以提高能源利用率的可行性。压缩式热泵系统以R142b为工质,在热源(原料液)温度为55~65℃、冷源(水蒸气)温度为30℃-50℃的条件下,系统的COP可达3.0以上,系统单耗173 Wh／kg。与TIMES相比,不仅提高了产水率,而且明显降低了系统的单耗。指出了进一步降低制冷温差,提高系统运行经济性的技术途径。     

交叉缩放椭圆管换热与流阻实验研究及分析

对交叉缩放椭圆管进行了实验和数值研究,给出了换热和沿程阻力系数实验拟合关联式。交叉缩放椭圆管管内 截面交叉变化诱导产生强烈的二次流和纵向涡流,改善了速度场与温度场之间的协同关系。实验和数值模拟结果表明,交 叉缩放椭圆管管内的流动在Re≥500即表现为湍流,换热强化效果显著。