太阳能热气流系统内传热与流动的实验模拟

构建了小尺寸太阳能热气流发电的实验模型,测定了系统的温度随时间和空间的分布,测定了烟囱内的速度随时间的变化关系.实验结果表明:集热棚内温度分布和季节对系统传热与流动特性的影响符合理论分析结果,而由于烟囱较薄,散热较高,在烟囱内的温度降低显著.     

包覆金属泡沫管束流动与传热特性实验研究

本文采用实验研究的方法得到了光滑圆管、管外包覆镍金属泡沫圆管在紧凑型错列管束中流动和换热情况,分析了金属泡沫对流动和传热的影响,发现管外包覆一定厚度的镍金属泡沫层可以明显增强圆管管束的换热性能,以较大的沿程流动阻力损失为代价,包覆镍金属泡沫管束的传热性能得到2~3倍的提高。     

湿颗粒流化床流动特性的实验研究

基于可视化湿颗粒流化床实验系统,研究了多种Geldart-D类颗粒在不同含液量时的流动特性变化规律,包含流型、床层压降、最小流化速度。实验结果表明:1)在湿流化床内,颗粒出现聚团结块行为,气泡呈现不规则形状;湿颗粒流化过程的稳定性较干颗粒床明显下降,床内近壁面区域易出现局部沟流。2)固定床阶段,由于空隙率的增加,相同气速条件下,湿颗粒床层压降低于干颗粒;基于厄贡公式,得出了湿颗粒固定床床层压降的计算方法。3)湿颗粒的最小流化速度U_(mf)高于干颗粒,且随粒径d_p的增加而增加;导出了预测D类湿颗粒最小流化速度的半经验公式,Re_(mf)=0.279.Ar~(0.5),该式计算结果与实验测量结果偏差小于15%。     

内螺旋肋管流动与传热特性的实验研究

对六种内螺旋肋管进行了流动与传热的实验研究,实验管内径为16．25-16．69 mm,内螺旋肋高为0．28-0．44 mm,螺旋肋牙数为40-45,螺旋角为43°-45°．研究表明,内螺旋肋管可以有效地强化传热,本文所研究的管型的传热强化倍率为1．67-2．99．比较了两种评价内螺旋肋管性能的方法．用Webb模型及Ravigururajan模型对内螺旋肋管进行了性能预测并与实验值进行了比较．两个模型的预测值与本试验结果有较大偏差,相对而言,传热模型稍优．     

格栅颗粒复合堆积床内流动传热的实验研究

颗粒有序堆积床相比于颗粒无序堆积床具有压降较小的优点,但在实际操作中,有序堆积床的实现具有一定的难度,本文设计了一种可快速实现有序堆积的新结构,即带有格栅的复合颗粒堆积结构。采用萘升华热质比拟方法对格栅颗粒复合堆积结构中的颗粒-流体对流传热系数进行了研究。结果表明,格栅复合堆积结构相比于简单立方堆积结构,压降略高,但传热系数也有大幅度提高;而相比于无序结构,在传热系数下降不多的情况下,压降大大减低。格栅颗粒复合堆积结构的综合传热系数最高,可为堆积床的设计提供一种新的思路。     

泡沫铝翅片传热和流动特性的实验研究

对泡沫铝翅片传热和流动特性进行了实验研究,泡沫铝的空隙率为0.90,孔密度(PPI)分别为10,20,40。实验结果表明,孔密度较大时,传热系数也较大,但流动阻力系数也明显升高。通过引入无因次变量Dα,得到了泡沫铝翅片的流动阻力系数和传热的初步准则关联式。     

脉动热管的工质流动和传热特性实验研究

建立了半可视化环路型脉动热管的实验台并进行了实验。结果表明,加热功率较小时管内工质的流型是间歇振动,加热功率较大时管内工质的流型是单向脉动流动。随着蒸发器加热功率的增大,热阻减小。随着脉动热管倾角的增加,热阻是先降后增,60°的实验台倾角会使热阻达到最小。蒸发器的加热位置改变后的影响效果并不显著。不凝性气体的含量对蒸发器和冷凝器运行的温度水平和热阻的影响较大。有些结果是首次发现,对改进脉动热管的物理模型有重要参考价值。     

Wurster 流化床内颗粒流动特性实验研究

为研究Wurster流化床内颗粒流动规律,本文利用12-4-8组合电极电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)传感器对Wurster流化床冷态实验和加湿实验过程进行监测,得到了ECT重构图像以及颗粒浓度时变曲线。首先,根据冷态实验数据比较了不同操作条件下流化床内颗粒流态和浓度波动特性;在此基础上,通过加湿实验数据分析了包衣液流率对于颗粒流动的影响。本文研究表明,ECT传感器适用于Wurster流化床过程关键参数在线测量和故障诊断,从而为反应过程的优化提供支持。     

微管换热器流动与传热的实验研究

本文对自制微管换热器的流动与传热性能进行了实验研究。提出了微细圆管换热器管内单相强制对流换热努摩尔数准则式,并与已有相关文献提出的关联式做了对比,结果表明:微管管内换热系数比常规尺度计算公式预测值要高,同时本文分析了微细管内的压力降、摩擦阻力系数f随雷诺数的关系。研究表明微管管内压降、摩擦系数都比常规尺度预测值要高。     

锅炉炉内含尘气流冲刷管束换热器的流动和传热特性研究

本文通过模型计算和实验对于含尘烟气冲刷圆管和螺旋肋片管的管束换热器的流动和传热特性进行研究。结果表明,换热管束的形式对颗粒的传热强化作用具有明显的影响。颗粒对圆管的传热强化作用必须予以考虑,而对于螺旋肋片管则可忽略。     

低频振动管外流动与传热特性研究

采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了低频振动管外的流动与传热特性,分析了不同参数对换热性能的影响.数值计算结果的场协同理论分析与实验表明:振动有利于强化传热,且其强化传热的效果随着振动频率与振幅升高而增强.在半周期内,时相位为90°时管外的换热性能最好,在一定范围内协同角余弦值随振动频率的变化与振幅基本无关.对比不同管型,沿椭圆管短轴方向振动的协同角余弦值最高,传热效果最好.     

加旋流化床颗粒运动规律的研究

本文采用流化床旋下飞灰作为试验物料，在一截面为０．２８５ｍ×０．２８５ｍ，高为６ｍ的试验装置上，系统地研究和探讨了加施流化床颗粒扬析规律。     

刷式密封泄漏流动及传热特性的研究第二部分:传热特性

本文采用计算流体动力学(CFD)与有限元分析(FEA)相结合的方法,对三种不同后夹板结构刷式密封的摩擦热效应及传热特性进行了研究。分析了压比、转速以及后夹板结构形式对刷式密封温度分布、摩擦生成热以及刷丝最高温度的影响规律。研究结果表明:刷式密封的最高温度出现在刷丝束与转子表面接触区域,在刷丝束内,刷丝温度在围栏高度以下区域迅速下降。当压比、转速增大时,刷式密封的温升效应更为明显。同时,摩擦生成热及刷丝最高温度也随压比、转速的增大而逐渐增大。后夹板的非通环形槽结构对刷式密封摩擦热效应及传热特性的影响很小,但通槽结构则会改变密封内的温度分布。     

发热固体大颗粒间绕流的传热实验研究

本文应用激光全息干涉仪配合红外热象仪测量了发热球形大颗粒绕流的温度场和球面换热特性,通过系统的实验研究,得到了在各个影响参数如雷诺数Re、绕流气体与球面的温差ΔT、球间距x及球径比d_2/d_1变化时的传热特性,实验参数范围已拓宽到更接近于实用情况,这为进一步的研究分析提供了可信的依据。     

多孔介质内颗粒流动特性及其对传热影响的模拟研究

研究采用CFD-DEM方法结合DEM耦合对流与导热的传热模型,对三维不规则孔隙结构多孔介质内细颗粒与孔隙流体的流动及传热特性进行数值模拟。结果显示,颗粒在流体的裹挟下由静止逐渐加速,多孔介质内部温度场、瞬时流体速度大小及方向随着细颗粒与流体的充分混合及颗粒间的弹性碰撞而发生变化。低孔隙率下颗粒易发生沉积,运动轨迹缩短。小孔隙率加速了由热颗粒引起的热传递过程,孔隙内温度上升较快。随着孔隙率增大,颗粒瞬时轴向和径向速度增大,且流动主要沿轴向进行,大孔隙率下颗粒间法向和切向接触力及颗粒拟温度较低,且对单颗粒运动轨迹有显著影响。     

紧凑式回热器传热及流动特性

本文以高紧凑度的锯齿形板翅式回热器为研究对象,建立导热-对流耦合传热问题的三维数学模型,并采用整体求解法在Re=200-2000的范围内进行数值离散和求解,得出速度场和温度场的分布,分析入口段以及交错翅片处强化传热的机理．     

热声热机热声核内传热与流动特性实验研究

本文通过搭建扬声器驱动的热声热机可视化实验台,利用粒子成像测速仪(PIV)和红外热像仪得到冷、热端换热器间速度及温度场分布,对有无声场两种情况下热声核中速度及温度场的变化进行了实验研究。实验结果表明,外加声场改变了热声核中热对流的基本模式,增强了冷热端换热器间的换热能力,对热声核中的温度分布有着显著的影响。揭示了热声核中的流动与换热规律。     

微型脉动热管气液两相流动与传热特性实验研究

本文基于MEMS工艺研制了硅基微型脉动热管实验芯片,并搭建了热管流动与传热性能实验测试平台,高速可视化观测了热管内气液两相脉动行为特性与流型演化规律,并探索了工质脉动运行状态与热管传热性能间的内在联系。实验结果表明:微型脉动热管内部工质脉动运行主要包括三类要素:小幅脉动、大幅脉动与停滞,且这三种运行模式既可单独出现,也可间歇性共存;随着热负荷的升高,脉动热管内工质运行状态出现由停滞向大幅脉动的转变,导致热管传热性能大幅提升;微型脉动热管内的主要流型有泡状流、塞状流与环状流等,而由通道尺度效应引起的特征性喷射流现象诱发了通道内环状流向塞状流的演化.     

煤浆管内流动特性及传热过程的研究

本文报道了煤粉重量浓度为0—69％,温度为14—120℃3范围内,由大庆重油、水与平顶山煤粉配制成的各种油煤浆及水煤浆的流变特性及其变化规律的研究结果。对运动、能量方程采用数值求解,得到了圆管内沿轴向不同截面上的温度和速度分布,计算了阻力系数及恒壁温加热时对油煤浆的放热系数,计算结果与165组流阻及408组传热实验数据进行了对比。     

冲击冷却结构流动传热特性研究

燃气轮机是一种重要的能源动力设备。自燃气轮机诞生以来,为了追求更高的功率与效率,透平进口温度不断升高,为了使得燃气轮机能够安全运转并具有合理的使用寿命,高性能的冷却结构的研究具有非常重要的意义。本文以新型倾斜冲击冷却结构为研究对象,采用实验与数值计算相结合的方法对新型结构的流动传热特性进行了研究。研究发现,随着雷诺数的增大,传热系数增大,压力损失也随之增大。