不均匀风速分布下翅片管换热器的优化分析与实验

风速分布对翅片管换热器性能影响较大。本文在换热器结构尺寸、空气进口状态一定的条件下,对三种典型风速分布时翅片管换热器的流程布置形式进行了仿真优化与实验研究。结果表明:在上三角和中三角两种风速分布形式下,优化后制冷量分别提高了10.3%、3%;对于上三角优化形式,高风速区是改善换热效果的重点区域;在制冷量相同的情况下,上三角优化形式使系统COP提高8%左右。搭建实验台对仿真结果进行了验证,表明模拟值和实验值相对误差均控制在5%以内。

带式烘干机风速场均匀性试验研究

物料含水率均匀性是物料品质的重要指标,与烘干机内部气流均匀性相关。烘干机结构与工艺参数对烘干机内部流场均匀性产生较大影响。使用正交试验的方法研究导流板角度(30°、40°、50°)、侧风道均流板个数(1、2、3)与循环风机频率(20 Hz、30 Hz、40 Hz)对烘干机内气流分布的影响,找到最优的因素水平,使烘干机内部风速场最均匀。研究结果表明:风机频率对上料层的风速场影响最显著;导流板角度对上料层风速场影响最不显著。导流板角度对下料层风速场影响最显著;风机频率对下料层风速场影响最不显著。当因素水平组合为导流板角度30°,均流板3个,风机频率20 Hz时,烘干机内风速场最均匀。

基于CFD的热风干燥饲料过程内流场均匀性研究

为研究热风干燥饲料过程中干燥箱内部流场分布特性,利用FLUENT软件,以干燥箱进出风方式、进气口风速以及饲料层厚度作为变量,以干燥箱湍流分布状况和风速分布状况为对象,对干燥箱内部流场均匀性进行分析,研究不同因素对饲料干燥箱内部流场分布的影响。结果表明,对侧进出风能明显降低湍流强度和湍流分布差异;当风速不变时,饲料层上表面风速均匀度与饲料层厚度成正比,下表面风速均匀度与饲料层厚度成反比;当饲料层厚度不变时,饲料层表面风速均匀度与进气口风速成反比。该研究为提高干燥箱内流场均匀性提供了理论指导。

风速非均匀分布对蒸发器性能的影响

研究、对比了均匀和非均匀风速下蒸发器的性能,实验测量了某空调蒸发器表面的风速非均匀分布,数值模拟了该非均匀风速下蒸发器的性能,实验验证了非均匀风速下模拟结果的准确性.研究结果表明:非均匀分布时风速比均匀风速大的管路换热量较之均匀风速时的有所增加,风速比均匀风速小的管路换热量较之均匀风速时的有所减小,且换热量减小的幅度比增加的更加显著;传热系数随风速非线性增加;各支路出口状态差别越大,蒸发器换热量的衰减幅度就越大.

摩托车底盘试验风机风速均匀性优化设计研究

摩托车底盘检测对冷却风机风速均匀性有着严格要求,现有传统风机均存在风场特性不理想的突出问题。采用模型试验和数值模拟相结合的方法,对试验风机的出口风速进行了深入分析,在几何优化拓扑的基础上得到了风机出口段的最佳优化方案。结果表明:增加出风管道长度、减小进风口尺寸可以改善风速均匀性,而采用平均等分格栅形式对出风口进行改造并不能显著改善出风口的风场特性,通过几何拓扑优化得到的风机出口优化方案可以显著提升风机出口风速分布均匀性,满足机动车测试的要求。

组合式空调机组不同断面风速均匀度对供冷/热量的影响

对空调系统中调节空气状态的关键设备──组合式空调机组进行试验研究,相同工况、相同风量的机组处理空气能力随着断面风速均匀度不同而变化。试验发现,在额定风量分别为5000,10000,20000 m3/h的机组的供冷量、供热量随着断面风速均匀度从75%到98%变化时,机组的供冷量分别增加2.214,5.347,9.858 k W,供热量分别增加3.137,8.18,12.603 k W,即随着额定风量的增大,断面风速均匀度对机组的供冷量、供热量影响增大,当断面均匀度达到90%时,影响增幅变缓。

考虑风速空间非均匀分布的大跨度桥梁非线性空气静力分析

了考察风速空间分布的不均匀性对大跨度桥梁空气静力行为的影响 ,采用风速的空间分布计算模型 ,考虑结构变形对静风荷载的非线性影响因素 ,提出了考虑风速空间非均匀分布的大跨度桥梁非线性空气静力分析方法 ,并编制了计算程序。结合江阴长江大桥进行了分析和研究 。

换热器仿真模型建立及风速均匀性分析

利用流程矩阵建立适用任意流路连接方式的翅片管换热器稳态性能仿真模型并且模拟换热器在干、湿工况下的性能。在有分支流路的情况下,采用流量自适应方法调节各支路流量并平衡各支路压降。模型中采用预测性能好的Gungor和Shah换热关联式和Müller-Steinhagen and Heck压降关联式,换热器空气侧考虑翅片不同形式而选取不同换热关联式以提高仿真模型精度。该模型仿真结果与文献中数据进行对比并模拟分析风速均匀性的影响。结果显示仿真程序预测的沿程管壁温度变化趋势和实验值一致,换热量误差在±10%以内,压降误差在±20%以内。在风速均匀和非均匀的条件下进行仿真计算,结果显示在非均匀风速条件下的换热量要小于均匀风速条件下的换热量,并且非均匀风速条件下的模拟结果与实验结果吻合度更高。

风速对空调实验室气流分布均匀性的影响分析

空调实验室温度场、速度场的均匀性的研究对被侧机的性能测试有着重要意义,本文以某企业已建成的实验室为研究对象,通过CFD (Computational Fluid Dynamics)建模将模拟的数据与实验数据进行对比,其中速度场的相对误差基本在10%以下,温度场实际测量值与模拟计算值差值控制在0.05 K^0.25 K,综合考虑模型是可以用做优化分析。本文提出通过改变送风速度来改善实验室内部温度场均匀性,通过模拟发现当送风速度为3.5 m/s时,实验室内部流场均匀性明显提升,但当继续增大送风速度时,温度场变化逐渐剧烈,因此,小幅度地提高风速会使实验室内部流场更加均匀,但当风速达到一定值时,就会使实验室温度场均匀性下降。

面风速均匀性动态评价方法

高效过滤器的应用场合如洁净室等,通常要求高效过滤器具有良好的面风速均匀性。目前对高效过滤器面风速均匀性的评价方法只针对清洁工况,对其动态面风速均匀性发展规律没有相应的测试与研究方案。工程上常出现使用后的高效过滤器面风速均匀性恶化,导致空间内气流组织不当,洁净度下降的问题。基于高效过滤器面风速均匀性动态变化机理,分析现有评价体系的不足,提出针对高效过滤器面风速均匀性的动态评价方法,并设计了高效过滤器面风速均匀性动态性能试验方法。

风机过滤单元(FFU)面风速均匀性测试方式优化研究

风机过滤器机组(Fan Filter Unit,FFU)是一种内配风机的空气净化设备,面风速均匀性是FFU最重要的性能参数之一,它直接影响到洁净空间的气流组织和洁净度。在面风速均匀性的实际测试中,具体测试方案的设定对测试结果有很大的影响。通过对面风速均匀性测试时测点间距、测量断面距离两个主要试验因素进行试验设计与分析,解释了测试过程中试验参数的设定对测试结果产生的影响,并提出了按现有标准要求进行测试时的参考建议。

汽车空调风道性能定量评价与结构优化

针对汽车空调风道压力损失大、出口风速不均匀、常用的CFD优化仿真方法存在因网格重复划分和几何模型重修而导致的效率低下问题,提出一种速度均匀性系数的定量评价方法,并在气流分离严重的管道位置创建了网格变形参数,形成了基于Isight的Sculptor网格变形和STAR-CCM+技术的集成优化方法,实现了空调风道的自动优化。对比分析结果表明:采用出风口速度均匀性系数和自动优化技术,在各出风口出风量不变的前提下,风道压力损失降低了26%~34%,出风口速度均匀性系数提高了16%~33%,优化效率大幅提升。

截面风速对垂直单向流洁净工作台性能的影响

在静态条件下,试验研究了垂直单向流洁净工作台的截面风速对操作区风速均匀性、自净时间、引射作用及酒精灯火焰倾斜度的影响。结果表明,截面风速为0.2～0.5m/s时,风速不均匀度不超过0.20,自净时间小于30s,酒精灯火焰倾斜角度为40°～180°,引射作用客观存在,但其对操作区洁净度的影响不大,增大风速有利于削弱引射作用。

不均风速场对中大型热泵结霜工况性能的影响

针对一台名义制冷量为50 kW的风冷热泵冷热水机组,研究了风速不均匀分布对机组结霜工况性能的影响.实验结果表明:风速的不均匀分布是系统反馈控制支路产生振荡的主导因素;随着风速不均匀度增加,结霜速度加快,致使系统的稳定工作时间缩短,系统的换热性能降低;风速分布不均匀度为0.93与0.18时相比,系统的稳定工作时间缩短了34 min,系统的制热量降低约14.2%;结霜振荡阶段,霜层的阻塞作用成为影响系统性能的主要因素,随着风速分布不均匀度的增加,系统参数衰减加剧.

非均风速场对热泵机组结霜速度的影响

针对一台名义制冷量为50 kW的风冷热泵冷热水机组,研究了风速不均匀分布对换热器结霜速度的影响。实验结果表明:不均匀度0.93与0.18相比,霜出现时间提早13m in;随风速不均匀度增大,系统动态运行参数值降低;结霜后阶段,结霜速度快慢决定系统参数衰减程度。

动力锂电池悬浮烘箱风速场特性分析与结构优化

为提升动力锂电池悬浮烘箱的干燥性能,探究烘箱内风速场的匀流特性,以中部进风式悬浮烘箱为模型,对其风室风速场进行数值模拟分析,通过量化指标评价各风刀出口的风速均匀性。在特定工况下展开试验并验证了数值模拟结果的准确性。针对风室内气流发展紊乱和各风刀出口风速分布不均的现象,对烘箱结构进行优化设计。结果表明,烘箱内涡流现象减弱,气流发展平稳。各风刀出口的平均风速值均方差减小,风速分布均达到了不均匀系数<5%的良好评价指标,整体风刀出口风速的平均不均匀系数由6.9%降至1.5%,气流整体分布均匀性得到明显改善。研究结果可为新型烘箱的设计与生产提供理论依据。

考虑风速分布的特大跨悬索桥静风响应分析

为了考虑风速非均匀分布对特大跨悬索桥静风响应的影响,将风速空间非均匀分布函数考虑到静风全过程分析中。文章以某主跨跨径2 100 m的特大跨悬索桥为工程算例,建立有限元模型,采用内外双重迭代法,以平均风空间分布函数修正结构各个位置的风速。计算结果表明:风场对称分布时,风场范围越大,失稳风速越小,风速均匀分布时静风失稳临界风速最小;风场非对称分布时,同级风速下,加劲梁的最大竖向和扭转位移较风场对称分布时大;风场分布的非对称性会引起结构位移响应的非对称性,远离风速跨向分布系数最大值所在位置的一侧会出现相反的竖向和扭转位移。对于特大跨悬索桥而言,若不考虑风场分布的非对称性,会使计算的静风失稳临界风速偏高,结果偏不安全。

外科手术室污染控制的数值模拟分析

就变化风速的送风口所产生的气流流型对外科手术室内的细菌浓度和人体舒适的影响进行了数值模拟分析。研究表明，与通常采用的均匀风速的送风口相比，变化风速的送风口对于降低手术室工作细菌浓度，防止病人手术切口及手术器械等回风气流携带的浮游细菌再次感染，以及减少手术室的送风量等方面具有明显的优点。

外科手术室污染控制的数值模拟分析

就变化风速的送风口所产生的气流流型对外科手术室内的细菌浓度和人体热舒适的影响进行了数值模拟分析。研究表明,与通常采用的均匀风速的送风口相比,变化风速的送风口对于降低手术室工作区细菌浓度,防止病人手术切口及手术器械等被回风气流携带的浮游细菌再次感染,以及减少手术室的送风量等方面具有明显的优点。

Study on Various Rectifiers for Fan-Filter Units

The face velocities of the high efficiency particulate air filters and the ultra low penetration airfilters in fan filter units (FFUs) have large relative standard deviation and turbulivity. It seriously affects the unidirectivity of the flow in the unidirectional flow clean zone and cleanroom. The cross contamination in this kind of unidirectional flow area is hardly controlled. It is significant to find optional method for keeping the face velocity uniformity of FFU and reducing the face velocity turbulivity of FFU, furthermore, to keep the cleanliness level under FFUs. The normal and easy method is to add flow rectifiers under filters. FFUs with various flow rectifiers have been tested. The uniformity and turbulivity of facevelocity under the FFU are presented in this paper. The influence of the facevelocity uniformity and turbulivity on the contamination boundary of the unidirectional flow is studiedas well.