瘤内扰流装置Woven EndoBridge在治疗侧壁颅内动脉瘤的临床应用进展

Woven EndoBridge (WEB)最初被批准用于治疗颅内宽颈囊状分叉部动脉瘤。最近的研究表明,它用于治疗侧壁颅内动脉瘤也取得了不错的疗效。作者对临床应用WEB治疗侧壁颅内动脉瘤的进展进行综述。

带扰流柱阵的双层壁间隙冲击传热特性

数值模拟研究了带扰流柱阵的双层壁结构间隙靶面、冲击面以及不同位置扰流柱面努塞尔数详细分布,分析了各个表面努塞尔数平均值随冲击雷诺数的变化规律以及不同位置扰流柱面换热特性差别。结果表明,靶面努赛尔数的第二峰值大于滞止点处的努赛尔数。冲击面展向平均努赛尔数最大值位于靠近冲击孔的第2排和第4排扰流柱处。在5排扰流柱中,与冲击孔处于同一排(第3排)的扰流柱面平均努塞尔数最大,表现为翻卷汇流传热特性;第2排和第4排扰流柱面平均努塞尔数次之,表现为翻卷绕流传热特性。远离冲击孔的第1排和第5排扰流柱面平均努塞尔数最小,表现为绕流传热特性。冲击雷诺数从1×104增加到6×104,第3排扰流柱面和第2、4排扰流柱面以及第1、5排扰流柱面努塞尔数增幅分别为306%、325%和360%。

载有螺旋扰流装置的直触式换热器结构设计

本文探讨直触式技术在高温烟气-低温液体间换热的应用研究。所开发直触式换热器主要由立式布局的上、下锅体组成,采用喷淋为主要换热方式,重点针对气-液间直触换热过程设计螺旋扰流装置。主要结构特点:通过螺旋式扰流盘所形成的过流通道,优化烟气流动路径,增大烟气行程的同时也能起到导流换热作用;通过给水供给机构,利用产出蒸汽预热水管,提高烟气利用效率。通过理论计算完成直触式换热器结构关键尺寸和性能指标的设计,设计出载有螺旋扰流装置的换热器,此装置结构紧凑、换热效率更高、避免了雾化和液滴漂移等不足,且具有提前预热、增大烟气行程等优势,可以更好地适用于小型工业生产和满足居民日常生活所需。

扰流结构对电池热管理系统的传热特性研究

为解决锂离子电池充放电设备内电池组热管理系统的热特性需求,通过构建多通道电池组热管理系统扰流结构物理模型,结合单体电池实测参数进行热模型验证。基于有限体积法进行数值仿真研究,对无扰流及不同扰流结构分别进行数值模拟计算,采用努塞尔数和范宁摩擦系数分别表征电池组系统传热与流动特性,分析了扰流结构角度、扰流结构长度及扰流结构排列方式对电池组热管理系统传热与流动特性的影响。结果表明:扰流结构能够提升流场的湍流强度,提高电池表面的对流换热效率,增加系统的压差;增加扰流结构角度,电池组最高温度及最大温差先增大后减小,而增加扰流结构长度,电池组最高温度及最大温差则先减小后增大,当扰流结构角度为45°、扰流结构长度为15 mm时,系统的热特性表现最佳;当扰流结构角度与长度固定时,不同扰流结构排列方式对系统热特性影响较小,但均明显优于无扰流状态。以上研究成果为锂离子电池充放电设备中多通道电池组的热管理系统设计提供参考和依据。

基于LDV校准皮托管的扰流影响研究

基于激光多普勒测速仪对皮托管进行校准时,其探头附近的扰流会影响校准结果,在回流式风洞低速段进行实验研究。结果表明:其探头对流场的干扰会影响该测速仪的测量,而在距离总压孔10mm以上,不同流速的扰流影响可忽略不计。由此可知,校准时,校准的最佳位置应离该总压孔的上游(10~20)mm处。

梯形扰流筋对风电塔筒疲劳特性的影响

以某MW级风电塔筒为主要研究对象,应用仿真方法研究在塔筒表面增设梯形扰流筋对其疲劳强度的影响。为了降低涡激频率和提高塔筒静强度,应用流固耦合分析确定扰流筋的最优化筋型。根据Davenport功率谱模拟风电塔筒脉动风速时程和风荷载,得到加筋后塔筒上最大疲劳应力的时程曲线,并对比分析了增设扰流筋前后塔筒疲劳寿命的变化。最后应用雨流计数法得到加筋塔筒的变幅荷载谱,并基于材料特性和疲劳理论计算加筋塔筒的疲劳寿命。结果表明:在风电塔筒外表面加扰流筋虽然能有效削弱塔筒涡激振动的频率,但同时会削弱塔筒的疲劳强度,因此需要在确保加筋后塔筒疲劳寿命仍满足设计要求的前提下合理选择筋型。

输电导线扰流防舞器气动力特性风洞试验研究

为了研究扰流防舞器的防舞效果及扰流防舞器直径对防舞效果的影响,分别对新月形覆冰输电导线、安装扰流防舞器的无覆冰输电导线及安装3种不同直径的扰流防舞器的新月形覆冰输电导线,进行刚性足尺截断模型天平测力风洞试验.测定各种工况对应的气动力系数曲线,通过对邓哈托系数和尼戈尔系数的分析,研究不同直径的扰流防舞器的防舞效果.试验结果表明:新月形覆冰导线会发生舞动;扰流防舞器不会使导线无覆冰时发生横风向舞动,使导线发生扭转舞动的可能性不大;不同直径的扰流防舞器均具有一定的防舞效果,其中直径为0.75倍导线直径的扰流防舞器的防舞效果最佳.

基于扰流技术的直叶片升力型垂直轴风轮的性能改善

提出采用扰流方法,来解决因局部方位角的叶片攻角极小而导致整体H型风轮性能较低的问题。基于双盘面多流管模型,分析了尖速比分别为5和6时,扰流对叶片攻角、切向力系数和转矩的影响规律。计算表明:扰流作用下,在0o≤θ≤15o和345o<θ≤360o引流范围内,攻角增幅随着方位角的增加而增加;在175o≤θ≤185o范围内,随方位角的增加而减小;相同引流域内,随着尖速比的增大而减小。扰流对0o方位角性能改善效果比180o方位角明显,切向力系数和转矩的增幅在0o≤θ≤15o扰流范围内较大,345o<θ≤360o次之,175o≤θ≤185o范围内增幅最小。研究了扰流角对风轮性能的影响规律,研究表明适当增大0o和180o处的扰流角可以提高风轮性能,扰流角增加相同幅度,上盘面的转矩的提高幅度更大。

水滴形叉排扰流柱阵列矩形通道内流动和换热数值模拟

运用数值计算的方法对具有水滴形叉排扰流柱阵列矩形通道内的流动和换热过程进行了三维数值研究,获得了通道内流场、压力场以及壁面对流换热的基本特征,并与具有相同截面积的圆柱形扰流柱进行了对比分析。研究结果表明:在本文研究的范围内,与圆柱形扰流柱相比,水滴形扰流的强化换热效果约下降约15%,但流动阻力却下降了近50%。

扰流防舞器与气动力阻尼片的防舞效果

利用计算流体动力学方法,分别计算了安装有扰流防舞器、悬挂式阻尼片和固接式阻尼片的覆冰输电导线的气动力系数,计算结果表明:安装有扰流防舞器的导线,其不同截面的气动力可以互相抵消,扰流防舞器能够有效抑制导线的舞动;安装有悬挂式阻尼片的导线,其邓哈托系数恒大于0,其尼戈尔系数大幅度增大,悬挂式阻尼片也是有效的防舞装置;安装有固接式阻尼片的导线,其邓哈托系数和尼戈尔系数未发生改变,固接式阻尼片不是有效的防舞措施。

不同直径及形状的短扰流柱群的流阻及换热

采用放大的模型对装有五排短扰流柱的涡轮叶片尾缘的冷却通道的流阻特性及通道端壁表面上的局部换热系数进行了测量 ,重点研究了扰流柱直径及形状的影响。结果表明 :(1 )扰流柱直径越大 ,压力损失系数越大。在相同条件下 ,圆柱形扰流柱排的压力损失系数要大于圆锥形扰流柱排的压力损失系数 ;(2 )圆柱形扰流柱排内的换热强化系数的增长速度比圆锥形扰流柱排要快 ,而且达到的最大值也较大。扰流柱直径越大 ,在相同的局部位置处换热强化系数越大 ;(3 )当扰流柱直径增加时 ,其阻力的上升要比换热的上升快的多。与圆柱形扰流柱相比 。

人工扰流条件下喷射火焰的倾角计算

综合考虑喷口直径及射流夹角等因素的影响,利用Thornton模型和相交射流理论推导得出人工扰流条件下的喷射火焰倾角计算公式。通过专门设计的实验装置对人工扰流条件下的丁烷射流燃烧形成的火焰倾角进行实例分析,考察火焰倾角特性及相关影响因素,探讨空气扰流速度变化对火焰倾角的影响,并对公式进行初步验证。结果表明:理论计算结果与实验结果规律吻合;火焰倾角与人工扰流速度以及两射流夹角成正比;同一人工扰流速度下,火焰倾角随着燃气射流速度的增加而减小。

圆台扰流换热器的流动与传热特性研究

针对换热器在高雷诺数下的结构强度问题,本文基于低流阻、高传热的球型结构提出一种新型的圆台扰流结构,并将其应用于交叉流换热器中。采用实验和数值模拟相结合的方法对圆台扰流换热器开展了研究,分析了雷诺数(Re=4772~38181)、温比(T_(h)/T_(c)=4~9)和流速比(V_(h)/V_(c)=0.5~4)对该换热器的流动性能、传热性能和不可逆损失的影响规律;通过数值计算对换热器冷气侧通道的流动和传热机理进行了分析,最后基于实验结果拟合了传热关联式。研究表明:圆台凸起的迎风面受到气流的冲击作用有较高的换热系数,而圆台凹坑在尾部呈现出较好的换热效果,雷诺数的增大会增加上述高换热区域的面积。在研究参数范围内,增大雷诺数使得换热器冷气侧通道的努塞尔数和摩擦系数较光滑圆管分别提高了1.67~2.13倍和5.13~12.16倍;温比和流速比对冷气侧通道内的流动和传热影响都较小。不可逆损失随着温比的增大而增大,但当雷诺数增大时,不可逆损失会有所降低;当流速比为2时,不可逆损失达到了极小值。拟合得到的准则式与实验结果较为吻合。本文研究结果可为未来先进空气换热器的结构设计提供参考和借鉴。

管内扰流元件的强化传热原理与性能指标研究进展

扰流元件是一种简易、有效的强化传热方法。扰流元件主要应用于管壳式换热设备的换热管内,通过对管内流体的分流与旋流作用,使管内流体边界层变薄,污垢沉积始终处在较低水平,增大流体的管内对流传热系数,从而到达强化传热的效果。本文综述了多种扰流元件的国内外研究进展,并阐述了它们产生强化传热的机理、结构特点及适用场合。应用综合考虑扰流元件的强化传热效果与引起压力降增加的方法,比较了各种扰流元件的优缺点。总结了扰流元件的性能指标参数及其计算方法。总结了计算流体力学软件与冷模实验相结合的方法以及这种方法的应用场合。结合作者设计扰流元件的实践经验,给出了工程应用时计算流体力学软件与冷模实验相结合的实验方法以及扰流元件的选型设计方法与步骤。

圆柱基础扰流环冲刷防护实验研究

马蹄涡对圆柱基础局部冲刷有重要影响.通过模型实验,研究了利用扰流环影响马蹄涡的发展,从而减弱局部冲刷的效果.实验中,扰流环安放在圆柱底部距离沙面不同位置处.实测数据结果表明:在均匀来流作用下,扰流环能不同程度地抑制马蹄涡,减小立柱基础的局部冲刷,效果最佳时泥沙冲刷量能减小40%.这种新的冲刷防护措施简单、实用、适应性强,为桩柱基础的冲刷防护提供了有用的参考依据.

气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振影响的试验研究

跨音速颤振试验通常在稳定的理想流场中进行,不考虑实际非稳定流场的气动扰流对颤振特性的影响。在飞机T型尾翼跨音速颤振试验中,通过设置一种气动扰流装置对风洞流场实施干扰以研究气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振特性的影响。试验结果表明,气动扰流可以将飞机T型尾翼的颤振耦合模态从平尾弯扭耦合型改变为垂尾弯扭耦合型;可显著降低飞机T型尾翼的颤振动压,翼面外气动扰流较翼面内气动扰流对飞机T尾颤振特性的影响作用大。其原因在于施加的气动扰流所诱导产生的跨音速激波作用在垂尾翼面上改变了垂尾的非定常气动力,引起气动刚度和气动阻尼发生改变,由于平尾的气动阻尼相对较大,可以预计,一旦气动扰流引起垂尾的气动阻尼迅速减小到其临界颤振阻尼,则会引起垂尾弯扭耦合颤振型先于平尾弯扭耦合颤振型发生,从而表现出T尾颤振动压的降低。在颤振模型风洞试验中,当风洞试验结果与期望不一致时,需要研究气动扰流的影响。

叉排扰流柱排列参数对旋转矩形通道对流换热特性的影响

本文用实验的方法研究了叉排扰流柱阵列的排列参数对旋转矩形通道对流换热特性的影响。实验共采用了６个模型，扰流柱的排列参数Ｓｎ／ｄ的取值为５．０，６．５和８．０，Ｓｐ／Ｓｎ为１．２，１．６和２．０，其中ｄ为扰流柱的直径，Ｓｎ为扰流柱横向间距，Ｓｐ为２倍的纵向间距。结果表明，在实验范围内，纵向排列参数Ｓｐ／Ｓｎ的取值介于１．２和１．６之间为好；扰流柱横向排列参数Ｓｎ／ｄ＝５，即最密时，最有利于换热，但应综合考虑其引起的流阻损失。

基于横断扰流结构微通道的数值仿真优化

横断扰流结构微通道热沉是新型微通道结构的一种,其具体构型是在割断的直通道横断区布置扰流元,通过其对横断区流体的扰流冲击作用强化整个微通道的对流换热,扰流元与直通道段的长度、宽度及位置关系对微通道内流体流动与换热有重要影响.针对横断扰流结构微通道单相液体流动与传热特性,通过CFD计算流体力学模拟与分析软件进行全通道三维数值模拟.模型采用有限容积法、SIMPLE算法进行层流计算.计算及分析结果显示,当微通道进出口段均为5 mm、换热段为10 mm时,横断扰流结构微通道的最优换热尺寸为:L1/L2=4.187 5且L2=0.4 mm,W1=W2=0.35 mm,0.5<H2/H1<1.

适应弯扭隔肋的涡轮叶片多种扰流肋造型方法

针对弯扭冷却通道内扰流肋的特点,提出了基于等距曲面的扰流肋造型方法,用隔肋等距面和叶盆或叶背等距面裁剪平板工具体得到肋条,以此为基础完成扰流肋建模.深入分析了该方法的原理;提出隔肋面自动识别和曲面匹配算法;提取了关键造型参数;给出了基于草图的参数化实现方法,并在UG上开发出了造型模块,实现了适应弯扭隔肋的多种扰流肋造型.

多向扰流强化换热管传热与阻力性能试验研究

为了获得电厂凝汽器运行工况下多向扰流强化换热管的传热与阻力性能,模拟凝汽器的运行工况,对多向扰流强化换热管在蒸汽凝结条件下的传热与阻力性能进行试验,根据试验结果得到了多向扰流强化换热管的传热与阻力计算公式.结果表明:与光管相比,多向扰流强化换热管具有显著的强化换热能力;在试验范围内,与采用光管的1号试件相比,采用多向扰流强化换热管的2号和3号试件的总传热系数分别增大约13.8%和14.8%,且螺距小的3号试件的传热性能更好;管壁螺纹增加了管内冷却水的流动阻力,2号和3号试件的沿程阻力比1号试件分别增大约8.7%和10.7%.