不同排列方式下三角翼波纹翅片管换热器的换热性能比较

应用三维数值模拟的方法对加装三角翼涡发生器的波纹翅片管换热器的流动换热特性进行了研究.3排换热圆管按顺排和叉排2种方式排列.结果表明:三角翼产生的纵向涡包括1个主涡和1个角涡.顺排布置时,纵向涡不但改善了尾迹区的换热,同时还大大强化了三角翼下游管排壁面的换热;叉排布置时,纵向涡在遇到后一个波谷时很快被抑制,换热的强化主要作用于尾迹区.ReDc=3000时,与无三角翼的波纹翅片相比,三角翼波纹翅片的j、f因子在顺排和叉排布置中分别增加了15.4%、10.5%和13.1%、7.0%.在不同排列方式下,三角翼产生的纵向涡均提高了波纹翅片管换热器的换热性能.

铝合金三角形波纹夹芯板对平头弹抗冲击特性数值模拟研究

为研究铝合金三角形波纹夹芯板对平头弹体的抗冲击性能及损伤特性,利用有限元软件ABAQUS/Explicit建立弹体冲击靶板的数值模拟模型,并结合实验验证了模型及其参数的有效性。基于数值计算结果,分析了三角形波纹夹芯板几何结构对其防护性能、失效模式和能量吸收的影响规律及机理,并与等面密度单层板进行对比分析,研究结果表明,靶体几何结构对其抗冲击性能存在影响,三角形波纹夹芯板抗冲击性能低于单层板抗冲击性能。此外,增加芯体拓扑结构夹角能显著提高三角形波纹夹芯板的抗冲击性能,并且靶板几何形状会对其失效模式及耗能特性存在影响。

交叉三角形波纹板流道在过渡流状态下的传热与阻力特性

交叉三角形波纹板流道中流动常处于过渡态。本文研究了交叉波纹板中的周期性完全发展流动及热传递。利用周期性降低几何流道的复杂性以及简化模拟对象。为了模拟这个拓扑结构中的过渡流,利用了已经验证的低雷诺数k-ε,湍流模型来说明流动中的湍流流动。得到了三维复杂计算区的温度、速度以及湍流场。计算了在恒壁温和恒热流密度两种边界条件下的摩擦系数和平均Nusselt数及其与雷诺数的关系。湍流中心从上层壁面的波纹处移向下层壁面的波纹处并逐步增强。

不同边界条件下交叉三角形波纹流道传热与流动的数据处理

为准确量化交叉三角形波纹流道的强化传热性能,除了需要进行数值模拟,还需要对所获得的数据进行正确计算处理.针对两种构造不同的交叉三角形波纹流道A和流道B,在模拟时选取不同的壁面给热条件,将恒热流密度壁面与等效恒温壁面的数值模拟结果进行了对比,并借助合适的数据处理方法,得到各自条件下的平均摩擦系数fL和平均努塞尔数NuL.结果表明,高热流密度时流道B的传热强化明显,低热流密度时流道A的传热减弱明显.对任何一类流道而言,边界给热条件的变化对流动摩擦阻力影响很小,但流道内的流动和传热之间其实是具有复杂的相互关联性的.

交叉三角形波纹通道的传热与流动特性的研究

为获得层流条件下交叉三角形波纹通道的传热和流动特性的实验数据,利用热线风速仪和热电偶对流过该设通道的风速和温度进行了测量,在充分考虑入口端流体力学和热力学效应情况下,对周期性通道的实验数据进行处理,并获得平均摩擦因数fD和平均努塞尔数NuD.将实验数据与Fluent数值模拟结果作了对比,误差结果小于±15%.

表面波纹对辐射墙面板供热性能影响的模拟研究

为探寻适合农村节能供暖的末端供暖装置,提出1种三角波纹辐射墙面板作为供暖末端。建立应用该辐射墙面板供暖的房间模型进行数值模拟研究,研究板面温度分别为30、35、40℃时,不同的波纹长度L(40、60、80 mm)和波纹角度β(30°、90°、150°)对辐射墙面板供暖的影响。结果表明,在板温为35℃时,随着波纹长度L和波纹角度β的减小,辐射面板的换热量显著增加,波纹长度由80 mm减小到40 mm时,总换热量增加了36.67%;波纹角度由150°减小到30°时,总换热量增加了392.55%,发现角度的影响更大。

内插梯形挡板的交叉三角形波纹板流道的流动与传热研究

内插挡板可以强化交叉三角形波纹流道的传热。为此,本文研究了内插梯形挡板的交叉三角形波纹板流道的流动与传热。应用RSM模型对基于梯形挡板的交叉三角形波纹板流道进行数值研究,对内插不同挡板的流道流场和温度场进行分析,比较不同的梯形挡板对摩擦因子f、努塞尔数及综合传热指标PEC的影响。研究结果表明:梯形挡板增强了流体的扰动,促进了流体的混合,使流域内的温度分布更均匀,流道的努塞尔数和f因子均有提高。梯形挡板流道的综合传热性能均比无挡板流道的综合传热性能要好。综合传热性能最好的是上底和下底宽度分别为3/4W和W的梯形挡板,在Re=1100时具有最高综合传热指标值PEC_(max)=1.3。最后根据模拟计算结果,整理了Re与PEC的关联式供板式换热器流道设计参考。

交叉三角形波纹板流道的流动与换热特性研究

本文实验研究了不同的热流密度和波纹高度对交叉三角形波纹板流道的流动与换热的影响。利用低Re数k—ε湍流模型进行了数值模拟，二者吻合情况较好。并且得到了三维复杂计算区的速度场。研究表明：交叉三角形波纹板流道具有良好的换热效果。热流密度和波纹高度越大，换热效果越好。底部区域产生强烈的顺时针旋涡，并且具有明显的周期性。

在博士论文选题中贯彻科学方法论思想

博士论文的选题工作至关重要。围绕着当前国际形势和国家节能减排"十一五"规划,阐述了强化传热与空调节能技术的重要性和紧迫性,并介绍了使用交叉三角形波纹板强化传热的研究现状和目前主要问题。文中利用科学方法论的基本思想,从科研选题的需要性原则、创新性原则、科学性原则、效益型原则和可行性原则论述了交叉三角形波纹板的传热传质数值模拟及实验研究课题的背景和意义、主要矛盾、研究路线和研究方法、创造性见解及其根据和选题中所体现的科学精神与人文精神。