全水域温室水幕模型强化换热研究

为了探究水幕强化换热问题,建立了全水域水幕简化模型,分别对模型各部分的温度和换热量进行求解,并将换热量的解析解和数值解进行对比,以此验证理论计算方法与数值解法的合理性。研究结果表明,在沿水流的方向上,水流速度V保持不变,水层温度T稳步上升,模型中段换热量的解析解为208.05 W,数值解为211.27 W,解析解与数值解偏差小于2%,验证了理论解简化方式与数值求解的合理性,为进一步开展水幕换热特性研究提供了有效的数值解法。

圆柱凸台阵列壁面对液膜强化换热特性影响研究

为了探究圆柱凸台阵列壁面对液膜强化换热的影响,以水幕换热为研究对象,以液膜强化换热为研究基础,简化物理模型,以数值模拟的方式分别求解不同初速度下圆柱凸台阵列壁面水幕模型与平整壁面水幕模型的换热量,通过对比得出圆柱凸台阵列对液膜强化换热的增强作用,分析初速度与圆柱底圆直径对强化换热的影响。结果表明:在低流速范围内,加入了圆柱凸台阵列的水幕模型的换热明显被强化,当V_(0)=0.3 m/s时,仅在1 m的计算域内,圆柱凸台阵列水幕与平整壁面水幕的单次温差为0.605℃;入口速度V_(0)越小,圆柱阵列下游受圆柱绕流影响越明显,液膜作用越强,温升越大;若直径D越大,则水幕流动受圆柱绕流影响越大,水层加热越不均匀,温升越大。