封闭空间中自然对流与导热、辐射的复合换热

本文用数值方法分析了封闭空间自然对流与导热、辐射的复合换热。得到了边壁导热效应和内壁面间辐射换热对自然对流流动和换热的影响。辐射换热量可占总换热量的30％左右,它的作用是不容忽视的。数值解的结果与用激光差分干涉系统实验的结果基本一致。     

倾斜封闭立方腔内多块孤立平板自然对流换热的实验研究

本文研究了平板的相互位置、腔体倾角及Rα数对倾斜封闭立方腔内多块孤立平板自然对流换热的影响．实验查明：在一定Rα数下存在着一个使每块板换热强度相当的间距；平均换热特性对位置很不敏感；平板的换热强度比相同Rα数下的大空间自然对流更弱，且随倾角增加，Nu数随Rα数增加的增长幅度逐渐减慢．     

封闭空间紊流自然对流换热的数值研究

封闭空间自然对流换热在工程上有广泛的应用背景。由于边界层区和核心区相互耦合,使问题变得十分复杂。本文用低雷诺数形式的κ—ε模型对封闭空间紊流自然对流进行了数值研究。二维封闭空间的几何图形如图1所示。矩形左、右两侧面分别维持定壁温θ_H和θ_C     

微通道内近临界流体瞬态混合与换热研究

近年来,微尺度条件下功能性流体换热与流动已经成为极具潜力和挑战性的课题,在化工、医药、传热与能源利用等系统中获得广泛应用。超临界CO_2流体作为一种天然替代性环保工质,在相关细微尺度下已证明具有良好的热力学性能。本研究采用了数值计算的方法对近临界CO_2流体在微通道内流动稳定性和换热特性进行了系列的探索。研究发现,在靠近临界点的相对较宽泛的区域内,流体具有强膨胀特性和低热扩散特性,从而在微尺度条件下产生局部旋涡流动,大大促进了微尺度的混合和对流换热效率。进一步,研究针对这种微尺度局部涡动进行了机理分析,获得了微通道内近临界流体瞬态换热和超临界热膨胀效应特性。     

矩形窄通道空气自然对流换热特性实验研究

以电加热的方式,对高为800mm,宽为60 mm,间隙分别为1.0 mm,1.8 mm和2.5 mm的竖直矩形流道内空气自然对流换热特性进行了实验研究,同时考察了在实验段出口是否有绝热烟囱对自然对流换热特性的影响。结果表明,在流道间隙为1.0 mm和1.8 mm的情况下,烟囱对自然对流换热特性的影响不明显。在间隙为2.5 mm时,烟囱的存在削弱了自然对流换热。同时所有实验数据可以按照有无烟囱的情况分别用统一的实验关联式进行拟合。     

细圆管内纳米颗粒悬浮液强化对流换热的探讨

实验研究了细圆管内去离子水和氧化铜纳米颗粒悬浮液的对流换热特性。根据实验数据,得到纳米颗粒悬浮液相对于去离子水的对流换热强化特性。结果表明,氧化铜纳米颗粒的加入强化了去离子水的换热性能,其强化程度随Re的变化因管径而异,并且与流态有关。     

封闭空腔内自然对流紊流时温度场特性及换热的实验研究

本文通过实验获得了封闭空腔竖热壁和竖冷壁的紊流温度场特性和局部换热系数。文章推得热壁单壁和空腔总体的换热与常规换热结果相符,揭示了封闭空腔总体换热与单壁换热间的内在联系。     

封闭空间自然对流对比实验研究

用模型研究方法对两几何相似的封闭空间内自然对流换热进行了对比实验。两者的Gr数和边界条件都尽量保持一样,结果获得了良好的一致性。实验还证明即使在高Gr数范围内(Gr≥10~(10)),也有必要在原型和模型中保持相近的Gr数值,不然会引起两者温度场发生差异。     

R134a在板式换热器中的凝结换热实验研究

本文对R134a在板式换热器内的凝结换热特性进行了实验研究,通过测量换热器中冷却水及板壁温度获得了局部凝结换热系数随蒸气干度、质量流量及热流密度的变化关系.实验结果表明,凝结换热系数随着蒸气干度增加而增加.文章还将实验结果与部分文献数据进行了比较与分析.本文的研究为换热准则关系式的发展提供了实验数据.     

小管道内汽泡生长过程特性

本文在大空间汽泡生长模型的基础上,结合小直径管道内空间尺度对汽泡生长过程的限制特点,推导出小直径管道内汽泡生长过程方程,为讨论小直径管道内沸腾换热特性打下理论基础。     

封闭小通道内液态碱金属热驱动换热实验研究

本文选用钠钾合金工质来研究封闭循环小通道内液态碱金属的热驱动换热性能.主要研究了热驱动现象产生的条件,冷热端壁面温度分布特性及浮力数Bu、旋转雷诺数Reω对热驱动换热强度的影响.研究发现,热驱动现象出现在旋转莱利数Raω大于等于6.88x 106时;在研究参数范围内,换热增强因子随Reω和Bu增加,都呈线性增大趋势,实验验证了二者是影响热驱动换热的主要因素.     

垂直上升管内液体横掠流动传热特性研究

本文对单相水和单相油横掠流动时的平均换热特性进行了实验研究,对试验的结果进行了分析和讨论,并对实验数据进行关联,得到了垂直上升管内单相水和单相油横掠流动时的换热准则关系式。结果表明,狭窄空间条件下的液体横掠柱体时的流动换热对液相Re数的依赖,较大空间条件下的流动换热相比明显减小,并对单相水和单相油横掠流动时的换热性能进行了比较。     

小尺度沟槽表面和近距离布置光面构成通道中传热特性数值研究

针对IGBT的冷却问题,通过三维数值模拟方法对一种微槽结构散热器内部的换热特性进行了研究。由于IGBT所需散热面积较大,常规微米级尺度的微槽通道在满足换热要求的同时往往需要消耗较大的泵功率,据此提出一种小尺度沟槽表面通道结构,以水为冷却剂对通道内充分发展层流流动换热特性进行了数值研究,并与平表面通道内换热特性进行对比。结果表明:新型微槽表面通道可有效增强对流换热效果,且对流换热系数随着雷诺数的增大而增大。     

表面特性和流动特性对结垢诱导期影响的实验研究

本文通过对比实验的方法,研究了换热面表面特性及工质流动特性对结垢诱导期的影响.实验结果表明:换热 面的结垢诱导期随着材料表面附着力降低和流场扰动增强而延长.     

自然对流的LB方法模拟及其非线性特性

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.     

硅外延平面二极管过流振荡机理

描述了小空间尺度下一种硅外延平面二极管过流时的实验现象,以电压调控开关的模型解释这种现象。通过电压调控开关模型的二极管间隙间电势变化过程的定性分析可知,由于空间电荷效应,超过或临界空间电荷时,二极管电流有可能呈现振荡特性。通过无限大空间内薄束漂移的时间行为证明了这种振荡存在的可能性。用非线性方程的数学模型对这种现象做了仿真,仿真结果与实验现象相吻合。     

雾化喷射冷却的机理及模型研究

雾化喷射冷却的换热机理十分复杂,目前其研究还很不成熟。本文从喷射雾滴的特性参数出发,以被冷却表面上形成的喷射液膜为对象,考虑了冷却液体向环境的散热,建立质量、能量守恒方程,得到半经验半解析的雾化喷射换热模型。其中,本文提出真换热系数和显换热系数的概念,认为显换热系数受空间散热影响,而真换热系数只与喷雾动量有关。最后设计了雾化喷射局部换热实验,对模型进行检验,结果表明,该模型能够较好地符合实验所得的换热系数及加热面表面温度沿喷射半径的分布趋势。     

双尺度密集纤维管束的多孔介质渗透特性

本研究结合实验和数值分析方法,研究了一种小型中空纤维膜组件的错流空气侧压降特性,对其中带有双尺度密集纤维管束的多孔介质渗透特性进行了分析。使用CFD(Computational Fluid Dynamic)的方法,对组件中心密集多孔空间/近壁孔隙空间中的流体流动特性进行了研究,重点研究了纤维管束内流量分配不均匀程度随组件入口风速的变化规律。通过实验和理论分析建立了双尺度多孔管束结构的渗透特性模型。     

硼酸浓度及热面倾角对沸腾换热影响的实验研究

基于搭建的加热面倾斜可调式沸腾传热实验装置,通过对比蒸馏水沸腾换热实验与实验关联式,在验证实验装置及测量方法可靠性的基础上,对不同浓度硼酸溶液在不同加热面倾斜角下的沸腾换热特性进行了实验研究和比较,获得了硼酸浓度和加热面倾斜角变化时的平均换热系数。实验结果表明,对于浓度为1.3~9.5 g/kg的硼酸溶液,换热系数随着浓度的增加而增大,但是达到5 5 g/kg后趋于平缓;相同浓度时不同倾斜角下平均换热系数最大相差8%。     

带有相变空间的平板环路热管蒸发段的可视化实验研究

以强化相变力驱动环路热管内工质流动为目的,研究了以水为工质的一种平板式环路热管的蒸发段部分。实验所设计的蒸发器其加热底面与吸液芯分隔开来而形成相变空间,为了更好的观察及研究工质的相变特性,将系统设置为开式系统,并且采用可视化装置进行研究。实验以在不同加热功率和相变空间高度条件下,进行了多组实验,来分析它们对系统的性能影响。通过实验现象及实验数据的分析,得出相变空间对系统产生的影响。结果表明:相变空间的存在,有效提高了热管的换热性能。