矩形直肋二维稳态导热的数值解及其分析

建立了矩形直肋二维稳态导热的数学模型,使用有限差分法对建立的数学模型进行了数值求解,绘制了不同条件下肋片的温度场分布,找出了影响肋片散热的因素;从肋效率出发比较了一维模型和二维模型之间的差别,提出了可以将二维模型简化为一维模型的判据.

矩形直肋二维稳态导热的解析解及其分析

为了准确地给出将矩形直肋二维导热问题简化成一维问题的条件,利用分离变量法求解矩形直肋二维稳态导热模型,包括端部散热和绝热两种情况。比较解析解的两种不同的表达式,发现它们基本上是等价的。研究在各种无量纲参数条件下直肋的温度分布和热流,将二维模型所得的结果同一维模型的结果进行了比较,分析了各个无量纲参数对二维解与一维解之间的偏差的影响。在此基础之上,明确了影响一维简化假设成立的两个无量纲参数———H/δ,Bi的具体取值范围。

平壁矩形直肋装置肋化热阻系数曲线图

提供了工程计算用的平壁矩形直肋装置肋化热阻系数曲线图。从图上可清楚地看出肋厚、肋高和肋间距对肋装置传热性能的影响。

矩形直肋地埋管换热器换热特性模拟分析

为强化地源热泵系统竖直地埋管换热器换热性能,设计了一种矩形直肋地埋管换热器,建立了矩形直肋地埋管换热器地下传热模型,利用Matlab软件模拟分析了直肋地埋管结构参数、运行参数对单U型和双U型地埋管换热器换热性能的影响。结果表明:当入口水温32℃,流速0.6 m/s,埋深100 m时,8片直肋单U型与双U型PE地埋管的单位埋深换热量与光滑管相比,分别提高了19.12%和18.28%。根据矩形直肋地埋管各参数与单位埋深换热量的相关性分析,肋片高度和肋片个数对换热性能的影响最为显著。

矩形直肋内热源和根部热流的同时反演

基于有限容积法建立了矩形直肋导热过程的正问题模型,考虑了随温度变化的导热系数和随空间变化的对流换热系数,通过测量肋片上某些点的温度,利用共轭梯度法同时反演了未知的根部热流和内热源。讨论了测量误差和初始猜测值对反演结果的影响。文中的数值算例证明了即使在有一定的温度测量误差时,反演模型仍能得到较为准确的结果。结果显示,测量误差是影响反演结果的最重要的因素,相对于根部热流而言,初始猜测值对内热源的反演有更大的影响。

等截面纵向直肋一维修正传热方程及近似解

本文推出了等截面矩形直肋的一维修正传热方程及修正近似解。数值比较结果表明本文提出的公式不仅具有原经典公式相同的形式及简洁性，而且使得肋根部热流率及各截面平均温度的计算精度有了显著的提高，尤其适合于较大的Ｂｉ数情况。

肋片振动对带肋矩形通道内流动和换热影响的数值研究

基于Fluent动网格及UDF编程技术对二维流场中振动带肋矩形直通道的流动与换热特性进行了数值模拟,分析了振幅和频率对其换热特性的影响。数值计算表明,相比于静止的带肋矩形直通道的换热,振动对其换热有一定的影响,并且随着振幅和频率的提高,振动强化换热效果越显著;振动同时也使通道内的流场结构发生了改变,振幅和频率的提高都能使通道内的静压迅速地增加,振动时静止通道内两肋片之间尺度大小不一的两个漩涡随着振幅、频率的提高,漩涡尺度相继变小,直至最后都被主流带走。