周期性通道内非牛顿流体的流动与换热的实验研究

本文用实验方法研究了两种不同浓度的非牛顿流体（ＰＡＭ溶液）在不同温度下的流变曲线及其在周期性通道内的流动与换热规律。实验结果表明,两种ＰＡＭ溶液的稠度系数Ｋ随温度升高而减小,而流变指数ｎ则随温度升高而增加。两种浓度ＰＡＭ溶液在周期性通道内的换热强度和阻力损失均比水高。同时,在Ｒｅ 在１０～５０的范围内,通道内非牛顿流体的流动与换热规律可整理成形如 Ｎｕ＝ Ｃ１Ｒｅ＊ｍ１和 ｆ＝ Ｃ２Ｒｅ＊,ｍ２的形式。     

平行板叠末端交变流场的可视化实验研究

本文应用Particle Image Velocimetry(PIV)技术,对平行板叠后端交变流场进行了可视化实验研究。实验测得了在热声热机中加入板叠后,交变流动在平板末端涡旋的产生情况,分析了通道中心置轴线上速度分布曲线的变化。结果显示,随驱动比(为最大压力振幅与平均压力之比)的增加,板叠末端涡旋影响区域增大,其结构也由对称变为不对称;板叠末端形状为半圆形时涡旋形状变圆,板叠末端为三角形时涡旋被压扁而紧贴壁面。该研究对深入了解热声板叠术端附近流动状况与热交换之间的相互影响具有意义。     

数据中心空气冷却器性能改进的数值计算

本文通过对一数据中心空气冷却器的结构及性能参数的分析,在保持冷热流体进口条件不变的前提下,从增大换热面积,提升换热系数两个方面提出了针对该换热器的两种基本改进方案.其中方案二通道高度为6 mm的情形可在相同泵功的条件下,提升换热量9％,且仅要求对原换热器芯片间的距离进行调整,对原冷却系统的整体结构并无影响.     

水的汽液界面系统中势能与力的EMD模拟研究

分子间势能作用是研究分子界面行为的一个重点所在. 采用平衡态分子动力学 模拟(equilibrium molecular dynamics simulation, EMDS)方法，对由水分子 构成的汽液界面系统进行了模拟和研究. 分析统计结 果符合势能分布在液相区和气相区内存在明显落差的已知结论，并发现不同种力对分子穿越 两相区时所起的作用不同，Lennard-Jones(简写L-J)力阻碍分子凝结，而静电力则推动分子凝结并且在合力中起 主要作用. 同时，着重对发生相变行为的典型分子进行了追踪和分析，从能量的角度显 示了凝结(蒸发)相变过程对应着一个气态(液态)分子由高(低)势能位落入势阱(翻越 势垒)的能量降落(抬升)过程.     

离子风强化平板对流传热的数值模拟

本文应用多物理场耦合计算软件COMSOL对离子风作用下强化平板对流换热的过程进行了数值模拟.研究了空气在高压电场下的对流换热现象,得到线-板电极模型相应的流场和温度场分布,并与文献中的实验结果进行了对比,验证了多物理场耦合数值方法的准确性。通过研究不同电压下传统风扇风冷、离子风和离子风与风扇共同作用下的对流换热系数变化规律,发现空气放电强化传热较传统方式有明显优势。还研究了不同极板距与板长比和不同板长情况下对流换热系数的变化规律.     

槽式集热管管内混合对流换热的数值模拟

本文对均匀与非均匀热流密度条件下、压力10 MPa时的过热水蒸气在抛物槽式太阳能集热管管内充分发展段的混合对流换热过程进行了数值模拟。结果发现,在非均匀热流密度条件下,与纯强制对流换热相比:层流时,混合对流换热的阻力系数增加21%~133%,Nu提高48%~261%;湍流时,混合对流换热的阻力系数增加7%~236%,Nu提高6%~150%。特别是相比于均匀热流边界条件,非均匀热流边界条件下浮升力对流动传热的影响更为显著,传统的对于混合对流的判定标准需要修正。     

R404A在低导热系数管外凝结传热的实验研究

强化管材质的导热系数对膜状凝结传热过程具有重要的影响,本文通过实验对比了铝黄铜和白铜两种材料制成的三维高效管和低肋管的凝结传热特性.结果表明对于同种材质的强化管,三维高效管比低肋管强化效果好;当强化管类型相同时,较低导热系数管冷凝管传热系数较低,即铝黄铜的凝结传热强化效果优于白铜。     

粗糙微通道内液体流动的多尺度耦合模拟

采用分子动力学与有限容积法多尺度耦合算法对粗糙微通道内的液体Poiseuille流动进行了模拟。分析了粗糙元高度、分布以及几何形状对通道内流动速度和边界滑移长度的影响。结果表明：随着粗糙元高度的增加,流动速度和粗糙元间隙底部壁面上滑移长度均减小;粗糙元分布越密或不同几何形状粗糙元所对应的固壁原子数越多,滑移长度越小,但...     

FVM-MD耦合算法在碳纳米管绕流中的应用

本文采用有限容积法(FVM)-分子动力学(MD)耦合算法,模拟研究了碳纳米管绕流现象.在液体流动方向和垂直于流动的方向同时用非周期性边界条件处理,相比于传统的周期性边界条件,更准确地描述了液体流动.耦合方法与纯MD方法进行比较的结果显示耦合方法不但可以节省计算时间,而且在保证精确刻画局部微观细节的前提下,能更加准确地描...