基于计算流体力学数值模拟的板式换热器传热与流动分析及波纹参数优化

基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法对板式换热器整板和局部计算域进行数值模拟。建立1 000mm数量级冷热双流道的人字形板式换热器整板片的流动及换热计算模型,利用FLUENT软件对集中供暖系统中的水-水换热工况进行模拟研究,分析冷热流体在换热器中的流动形态以及换热情况;与此同时建立200 mm×200 mm冷热双流道的局部计算域模型,对不同波纹倾角β,波纹截距λ的板片单元进行模拟分析,根据波纹参数对板式换热器的流动及换热情况的影响优化波纹参数。结果表明,整板LPM77板片流道中流体分布十分不均,且人字形尖点和流道边缘处流速较低,湍流程度较小,换热效果较差;随着波纹倾角β增大,板片换热能力先增后减,极值点在β等于60°左右,流体的压降同样先增后减,然而压降的最大值点出现在60°之后。综合考虑换热情况以及流动压降,一般工况下波纹倾角β选择在60°左右较为适宜;随波纹截距λ增大,流体的换热性能以及流动压降均呈现降低趋势,波纹截距λ对压降的影响程度大于波纹倾角β对其的影响。

波纹几何参数对波纹轧钛/钢复合板抗冲击性能的影响

目的为了探究波纹轧钛/钢复合板的抗冲击性能,对比分析不同的波纹几何参数对钛/钢复合板抗冲击性能的影响。方法使用一级空气炮发射球形弹丸对波纹轧制钛/钢复合板进行弹道冲击试验,利用数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术计算复合板的挠度,分析弹道冲击下钛/钢复合板的变形特征和损伤机理。使用LS-DYNA建立数值模型,在验证模型可行性的基础上,改变模型中的波纹几何参数,探究不同波幅和周期对钛/钢复合板抗冲击性能的影响。结果小能量冲击下,钛/钢复合板抗冲击机制主要是通过复合板的塑性变形来吸收能量,形成塑性开坑变形,且在层间结合处并未发生明显分层现象。结论工艺参数允许的情况下,增大波幅和减少周期均可提高复合板的抗冲击性能,这是因为大波幅和小周期结构可以增加复合板异质材料的接触面积,提高层间结合力,从而提升复合板抗冲击变形和分层的性能。

波纹参数对板式换热器传热和压降影响研究

建立冷热双流道模型,研究了不同波纹参数对其传热和压降性能的影响,分析了传热机理。结果表明,板式换热器的传热和压降性能主要受流体流动形式和触点密度的影响。波纹倾角β=70°时传热效果最好但压降较大,波纹深度对传热性能的影响效果比波纹倾角和波纹节距大8%和15%左右,波纹倾角对压降性能的影响大于波纹节距。

变参数波纹喇叭模转换插值公式的推导

用拉格朗日分段线性插值函数通近变参数波纹喇叭模转换计算公式中模转换系数的计算方法，导出了喇叭辐射口多模透射系数和喇叭输入口多模反射波系数的离散化计算公式，简化了计算步骤，并得到了与实验值近似的结果。

关于有限元模拟的集装箱波纹板参数对结构稳定性的研究

为了研究集装箱房在外载作用下的受力响应与稳定变化,本工程采用ABAQUS软件建立了有限元模型,详细分析了波纹板尺寸参数(波长与倾角)对柱体受力与结构稳定系数的影响。结果表明,当集装箱房的柱边长较小时,柱的承载能力随位移快速下降;当柱的边长较大时,柱的承载能力下降缓慢,整体趋势基本相同。当集装箱房的柱边长较小,波纹板倾角取45°~55°时,柱承载能力随位移快速下降;当柱的边长较大时,柱轴力–位移曲线整体趋势基本相同,波纹板倾角为50°时,柱承载能力随位移下降较快。研究成果可为集装箱房在服役中的力学稳定提供有价值的参考。

波纹圆锥喇叭的综合设计方法

从工程应用角度给出了较为全面、系统、实用的波纹圆锥喇叭分析与综合设计方法，设计的波纹喇叭性能与实际测量结果非常吻合。

SA-FEM相结合的方法优化波纹轨腰钢轨结构

波纹轨腰钢轨已经轧制成功,这种新型钢轨的力学性能比普通钢轨好。波纹轨腰钢轨的波纹参数对其力学性能有直接影响,所以对波纹轨腰钢轨的波纹参数进行优化是十分必要的。本文把模拟退火算法(SA)和有限单元法(FEM)有机地结合起来,建立了一种新的结构优化方法。并编制SA和FEM相结合的程序,优化波纹轨腰钢轨的波纹参数。

太赫兹波段下切比雪夫粒子散射特性研究

为探究太赫兹波段下沙尘粒子的散射特性,本文采用离散偶极子近似方法对不同切比雪夫模型(Chebyshev)的沙尘粒子散射特性进行研究。分别计算1.5 THz、2.524 THz、3.437 THz频率下的切比雪夫粒子不同物理性质如粒子尺寸、粒子形状,对其散射特性如后向散射截面(C_(bak))、衰减截面(C_(ext))、散射截面(C_(sca))、单次散射反照率(ω)等的影响。结果表明:同一波纹参数下,1.5 THz时粒子尺寸对Cext和Csca的影响较大;2.524 THz时粒子尺寸变化对C_(bak)影响较大;同一频率下,波形参数为2~5的粒子尺寸变化对各光学截面的影响较其他形状有明显不同;三个频率下,各波纹参数的粒子在有效半径大于10μm时单次散射反照率都大于0.95。

滑动轴颈轴承表面形貌的摩擦学研究

用摩擦学理论综合分析滑动轴颈轴承摩擦系统 ,针对现行施工与验收存在的问题结合有关理论进行分析探讨 ,总结出轴瓦刮研的最佳表面形貌主控参数为表面方向参数和波纹度参数。并对现行施工工艺进行理论分析 ,从工程实际应用方面进行了改进。

某型号板式换热器数值模拟研究

板式换热器是一种由波纹形状金属片叠装而形成的新型高效换热设备。在当前工业的诸多领域,板式换热器以其换热性能优异、重量小、制造成本较低等特点,逐渐成为众多换热设备中的主流选择。本文使用Fluent软件,对人字形波纹板式换热器进行数值模拟分析,研究其波纹板片内部流动状况和换热情况。本文选取40 mm×30 mm的单位化冷热双流道人字形波纹板片,通过对不同波纹倾角β、波纹深度h和波纹间距λ的对比模拟分析,总结出3个主要波纹参数对板片内的速度场、温度场、压力场的影响。