三维湍流回流气相和煤粉燃烧辐射传热离散坐标模型和热流模型比较

:针对空腔内纯三维辐射传热和大速差射流燃烧室内三维湍流回流气体燃烧和煤粉燃烧 ,对其中辐射传热分别采用离散坐标模型和热流模型进行了分析与比较。模拟结果表明 ,两种模型所得到的温度分布在趋势上类似 ,而在定量上有差别。对纯辐射传热模拟 ,与区域法的精确数据对比表明 ,离散坐标模型的结果更合理。对燃烧的模拟结果是 ,离散坐标模型所得的气体温度要高于热流模型的相应值 ,亦即热流法低估了气体温度和壁面热流。二者所得到的速度场差别不大 ,计算时间大体相仿。这表明 ,今后四角喷燃炉内流动和煤粉燃烧的模拟应当采用离散坐标辐射传热模型。

燃烧过程辐射换热离散坐标模型的应用

对离散坐标(DO)辐射传热模型分别在长方体空间和旋流燃烧室内进行了验证与应用。长方体空间的计算结果表明:DO模型的纯辐射传热预报结果比六热流(SHF)模型准确,与计算精确的区域法的计算结果吻合较好,而SHF模型的预报结果却有较大的误差。对于旋流燃烧室内温度场的模拟预报也表明,DO模型的计算结果和实验值相吻合,明显高于用SHF模型计算所得的温度值。另外,DO模型在计算时间和边界处理等方面比区域法优越;在收敛速度和计算准确度等方面也比工程常用的六通量模型优越。

基于DO模型和DPM模型的水处理中压紫外反应器的辐射剂量分析

通过使用离散坐标(DO)辐射模型求解具有吸收、散射和壁面反射性质介质的辐射运输方程,辅助离散相模型(DPM)模拟浮游生物个体在紫外反应器内流区中的随机运动,从而计算获得浮游生物在流区内的轨迹和停留时间分布,进而通过求解单位时间步长内在该质点接收到的紫外辐射强度对示踪粒子在流区内停留时间的积分可以得出反应器辐射剂量统计分布,从而精确判定紫外反应器的灭活效率。

回流燃烧室燃烧过程的三维数值模拟

在三维任意曲线坐标系下数值模拟回流燃烧室火焰筒内两相燃烧过程,采用RNGk-ε模型模拟紊流粘性、EBU-Arrhenius模型模拟燃烧反应速率、离散坐标模型以及六通量模型考虑辐射传热,液相采用颗粒轨道模型,气相采用SIMPLE算法求解,并用PSIC算法考虑气液两相之间的相互作用的影响,计算得到燃烧室内速度、温度等各气流参数分布.通过将计算与实验结果对比表明,计算方法可靠,离散坐标模型优于六通量辐射模型,更适用于模拟火焰筒内两相燃烧流场.

基于CFD的自然通风玻璃温室湿热环境模拟与测试

基于计算流体动力学(CFD)数值方法,以Venlo型2连栋玻璃温室为研究对象,采用离散坐标(DO)辐射模型和组分传输模型对室内空气的传输过程进行3维数值模拟,以提出在温室微环境模拟中采用辐射、对流、热传导耦合计算的新方法,从而得出温室内温度和相对湿度场的分布模式。结果表明:相对湿度模拟值与实测值平均相对误差为5.4%,温度模拟值与实测值平均相对误差为11.2%。温室内相对湿度空间分布与对应的温度分布模式类似,中部作物区温湿度分布均匀一致,其余空间温湿度分布梯度明显。

室内家具对地板采暖效果影响的模拟分析

目的研究应用地板辐射采暖时,室内家具对采暖的影响.方法应用计算流体动力学软件FLUENT的离散坐标辐射模型分别模拟同一房间内无任何家具摆放(工况一)、放置支腿空腹床(工况二)以及放置箱式满腹床(工况三)三种工况时,室内温度场的变化情况.结果地板表面散热量相同时,同一房间内室内平均温度由高到低分别为工况一,工况二,工况三;当地板表面散热量相同时,工况一室内平均温度比工况二高1.2~3.6℃,比工况三高1.6~4.2℃,工况二室内平均温度比工况三高0.3~0.6℃;随着地板表面散热量的升高,三种工况下室内平均温度的差值越来越大,且各工况室内平均温度与地板表面散热量近似呈线性关系.结论在地板辐射采暖的设计中,应当考虑室内家具选择及摆放对采暖效果的影响,应尽量少的覆盖地板面积,这对建筑节能和室内热舒适都有着重大意义.

太阳辐射下车辆内外温度场数值模拟

利用CFD的技术,考虑车辆材料及光学特性,应用离散坐标热辐射模型对在太阳辐射下车辆内外温度场进行了数值模拟.模拟结果可为车辆研发中改善车厢内的高温问题提供有效辅助参考和借鉴.

光催化降解废气过程中紫外辐射照度模拟和优化

为在光催化设计中合理布置紫外灯,减少光在传输过程中的损失,概括总结径向辐射模型、多点源叠加近似辐射模型和离散坐标辐射模型等3种经典的紫外辐射物理模型;基于离散坐标辐射模型模拟某公司生产的光催化氧化废气处理装置的紫外辐射照度;通过调整灯管布置距离改变光强分布,并拟合光催化单元和光催化网表面的平均紫外辐射照度随灯管布置距离变化曲线.结果表明,距离参数在55～65 mm时,该光催化反应装置的光能利用率较好;紫外灯的合理布置可有效提高光能利用率.

热辐射模型在CAE分析软件中的实现

现代汽车技术对车灯的要求日益提高,车灯热性能成为车灯设计中的重要部分。CAE(Computer Aided Engineering)流体分析软件在汽车行业内广泛应用,对辐射模型原理的分析已尤为重要。不同的辐射模型对热辐射流介质和表面特性有不同的表征形式。常用CAE流体分析软件中对辐射模型有不同的求解体现,并且通过相应的修正,实现车灯灯具光热耦合的热分析计算。阐述了离散坐标Discrete Ordinates、面对面Surface to Surface辐射模型的原理,并选用Surface to Surface辐射模型对车灯进行了热分析模拟,验证了辐射模型在车灯应用中的可行性。