毛细管辐射供暖地板材料对表面传热的影响规律

为了研究毛细管辐射供暖地板的传热特性,基于热传导理论,建立了毛细管辐射供暖地板模型,模拟了辐射地板供暖传热过程。采用实验数据验证数值模拟误差小于2%,针对10 mm管径,不同管间距、饰面层材料及填充层材料的分析,得到了地板表面热流密度与地板表面平均温度的变化规律。结果表明,在相同的管径、管间距下,饰面层材料选用地砖时的表面平均温度高于选用木地板的表面平均温度;10 mm管径的系统在供回水平均温度为30℃时,3种管间距的地板表面平均温度均没有超过上限温度29℃,且地板表面温度波动较小。

滑坡碎屑流纵向作用下埋地天然气管道变形规律

滑坡碎屑流作为滑坡灾害的一种,其滑坡体中含有较多碎石,且能以较高速度沿着山体运动,具有极强的破坏力。为了确保滑坡碎屑流致灾区域埋地集输管道的安全运行,基于热弹塑性理论和管道与土体非线性接触理论,采用管—土耦合方法,建立了滑坡碎屑流灾害作用下其变形分析模型,分析了管道运行、结构参数和滑坡碎屑流规模对埋地天然气管道变形的影响规律。研究结果表明:①滑坡碎屑流作用下,管道最大椭圆化率随着运行压力增大而减小,随着径厚比增大而增大,且滑坡碎屑流厚度越大,椭圆化率变化幅度越大,因此合理的径厚比和较大的运行压力在一定程度上可以增强管道的抗变形能力;②随着壁厚减薄加剧,不同规格管道的最大椭圆化率随之急剧增加,因此对于埋地管道应注意腐蚀防护,减小管道管壁减薄诱发的失效风险;③管道最大椭圆化率受运行参数的影响较小,受管道自身结构的影响更大,因此在满足天然气管道强度要求条件下,合理设计其结构对增强管道抗变形的能力有积极意义;④对比滑坡碎屑流厚度、长度、宽度等对管道最大椭圆化率影响,其中厚度对管道最大椭圆化率的影响最大。结论认为,该研究成果可以为管道设计优化提供依据,对天然气管道的安全运行具有借鉴和参考意义。

交错管束间传热传质及流动特性的影响规律

采用基于DPM与Wall film耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了交错管束间湿空气-水蒸发冷却传热传质及流动特性分析模型,分析了运行参数对交错管束间湿空气-水热流动性能的影响。结果表明,增大空气流量和喷淋水流量能提高交错管束间传热传质性能,但也会增大湿空气的压力损失,可以通过增加空气流量,减小喷淋水流量的方法来提高交错管束间的传热传质性能,并减小湿空气的压力损失。进气温度和进气相对湿度提高会对传热性能产生消极影响,所以在进气干球温度较低的地区,管束间换热效果更好;同时在湿空气进风口安装挡板,在出风口位置加装导风筒,以避免湿空气出口的高湿度空气二次进入设备来提高管束间换热效果。喷淋水温度降低反而强化了管壁与喷淋水之间的换热性能,在工艺允许的情况下,降低喷淋水温度来提高管壁与喷淋水膜间的传热性能,进一步降低管束壁面平均温度及管内冷却水温度。