表面张力模型对水平椭圆管外降膜流动传热数值计算结果的影响

采用VOF方法对水平椭圆管外降膜流动和换热进行了二维数值分析。研究了4种椭圆管管型在不同表面张力模型下的降膜流动和换热问题。结果表明,在椭圆管近壁处存在极薄的层流底层,对换热影响很大;在滞止区,流体涡流导致壁面换热系数波动较大。同时发现在椭圆管外降膜流动计算中,表面张力不可忽略,连续表面力(CSF)模型和连续表面应力(CSS)模型均能较好地体现椭圆管的壁面流动和换热情况,但CSF模型在上下滞止区的计算更为准确。此外,椭圆度对壁面传热系数影响也较为显著。椭圆度增大,换热增强,特别是当周向角θ=20°~180°时,换热增强尤为明显。

“090603”强飑线过程动力结构特征的观测与模拟分析

利用各种观测资料和数值模拟结果,分析了2009年6月3-4日黄淮地区一次罕见强飑线过程的中尺度动力结构演变特征和发展机理。结果表明,在稳定的东北冷涡环境下,冷涡后部与短波扰动相伴的冷平流叠加于对流层低层暖脊之上,为飑线的发生构建了有利的大气不稳定层结;飑线的发生、发展与地面中尺度辐合线密切相关,两者相互依存、促进;飑线的移动对应着对流层低层水平涡管的传播。在传播过程中,水平涡管的倾斜会使垂直涡度向水平涡度转化,促进飑线的发展;在飑线发展的不同阶段,动力结构有显著的差异,发展成熟阶段的飑线结构具有较强的组织性,而当其减弱、消散时,动力结构逐渐松散,各因子间不再有密切的配合,其特定的对流组织作用就会不复存在。另外,在飑线的发展过程中,地面气压场呈明显的中尺度扰动特征,飑线后部产生的中尺度雷暴高压与风场的辐散中心相伴是地面大风形成的主要原因之一。

TP2铜管坯水平连铸表面裂纹研究

通过光谱分析仪、测氧仪、扫描电镜对水平连铸TP2铜管坯裂纹试样进行了分析。结果表明,裂纹主要位于管坯上部,沿圆周方向分布,裂纹属于热裂纹,沿晶界开裂;裂纹断口严重氧化,氧含量为3.15%,裂纹长度为5～15mm,裂纹深度为0.1～1.5mm。控制冷却水的水压和流量、增加牵引速度可以减少裂纹的产生。

水平蒸发管管间相邻液柱分离间距测量

采用可视化方法对水、乙二醇、水/乙二醇混合物在8种液体分布装置开孔规格下的管间相邻液柱分离间距进行了实验测量,得到了分离间距随流量、管间距、管外表面结构和开孔规格的变化规律。随着Reynolds数增加,分离间距呈减小趋势;随着管间距增大,分离间距先增大后趋于稳定值。管外表面结构和工质热物性共同影响分离间距。在开孔孔径一定的条件下,开孔间距逐步增大,分离间距随之增大;在孔间距一定的条件下,开孔孔径逐步增大,分离间距随之减小。

水平微槽管壁面升膜形成的研究

对蒸发状态下水平螺旋槽管管外壁面升膜的形成机理和流动特性进行了研究。对驱动液膜形成的润湿紧力进行分析 ,建立单组分流体的数学模型 ,对拟线性方程数值求解 ,得出壁面液膜蒸发时的速度和厚度分布 ,并对影响水平螺旋槽管升膜的流动特性的因素进行分析。得出水平螺旋槽管有益于形成连续均匀的液膜 ,有更好的流动特性 。

机采水平井低表面能防蜡技术研究与应用

长庆油田部分水平井开发区块随着生产时间的不断延续,生产过程中井筒出现了严重的结蜡现象。为保证油井正常生产,针对水平井的结蜡特点和影响结蜡的因素提出了一种水平采油井低表面能油管防蜡技术,通过在油管内表面涂覆具有疏油疏水、光滑内涂层,形成低表面能的油管内壁,阻止蜡晶吸附,起到防蜡目的。文章基于水平井产出液对油管涂层防蜡性能的影响,通过开展不同蜡质、含水、温度、压力等条件下油管涂层的优选及适应性评价研究,制定不同工况下油管防蜡涂层选用图版,同时针对机采井开展了防蜡涂层的耐磨性评价,指导现场应用。现场试验45口井,试验后在没有采取其它清防蜡措施情况下,到目前平均生产周期已达75d,最长井达395d,尚未出现检泵作业。研究结果表明,机采水平井低表面能防蜡技术与传统清防蜡工艺相比,不需要周期性地进行清防蜡作业,可以有效降低管理风险,经济效益更好。

水平螺旋槽微肋管壁面升膜流动特性的研究

对蒸发状态下水平螺旋槽微肋管管外壁面升膜的形成机理和流动特性进行研究。对驱动液膜形成的润湿力进行分析,建立单组分流体的数学模型,得出壁面液膜蒸发时的速度和厚度分布,并对影响水平螺旋槽微肋管升膜的流动特性的因素进行分析,得出水平螺旋槽微肋管更有益于形成连续均匀的液膜,有更好的流动特性,增强传热传质效果。

水平一维与二维单管外层流膜状凝结理论发展

在介绍水平光管外层流膜状凝结换热问题的Nusselt理论解的基础上,结合凝液受力分析,讨论了二维肋结构强化膜状凝结换热机理;介绍了表面张力所致压力梯度与淹没角建模方法的发展;介绍了典型二维表面低肋管外冷凝换热模型.综述分析表明:一维表面单管外的冷凝换热问题已有较为完善的理论求解模型;工业系列化的二维表面外的冷凝换热问题已有经验-理论求解模型体系;但各模型的一致性较差,二维表面冷凝换热模型应进一步考虑肋表面结构与粗糙度所致液膜曲率变化对凝结换热的影响.

沙管滴灌水分运移关键参数初探

在室内模拟了线源沙管滴灌,分析了沙管滴灌条件下水平、垂直湿润锋的运移规律,并比较了不同流量和滴灌(有无沙灌)条件下的水分运移特征。结果表明,沙管滴灌条件下水平和垂直湿润锋均随时间的增加而增大,且垂直湿润锋始终大于水平湿润锋;水平和垂直湿润锋均随流量的增加而增大;与普通地表滴灌相比,在相同流量条件下水平湿润锋要小,而垂直湿润锋要大。普通地表滴灌与沙管滴灌水平湿润的比值先上升,后下降;沙管滴灌与普通地表滴灌垂直湿润锋的比值先下降,后平稳。

纵向双曲波纹管冷凝传热的分析研究

对纵向双曲波纹管冷凝传热系数进行实验研究 ,分析了波纹管强化传热机理 ,建立了冷凝传热系数的数学模型 ,通过实验得到纵向波纹管的冷凝传热系数的计算式 ,并以此为依据 。

非线性对流项对水平刻槽管壁面液体升膜特性影响的研究

对驱动液膜形成的润湿力进行分析,建立含对流项的非线性数学模型,通过求解模型对水平刻槽管壁面液体升膜非线性特性进行研究,基于此对比级数解与拟线性解的计算结果。忽略一个或两个方向上的对流项进行逐级求解,在相同的Re下分析各个方向上的对流项对速度解的影响。结果表明:拟线性解的计算结果与级数解的一级近似解的计算结果基本一致;n方向上的对流项对速度解的影响较大。

水平刻槽管壁面二元溶液升膜蒸发传热试验研究

对水平刻槽管壁面二元溶液升膜形成过程进行了分析。在同一热流密度下,不同升膜工质在管壁面的分布状态也不相同。由于刻槽管特殊的几何结构,液膜表面能实现欠热蒸发和过冷沸腾。实测了水平刻槽管壁面水和不同质量分数的NaCl溶液液膜内温度分布、周向换热系数和厚度分布。试验结果表明:NaCl溶液比水更易形成升膜,并且升膜的速度比水的大,所以换热效果比水的好,溶液质量分数对换热系数和温度分布存在影响。质量分数越大,溶液的换热系数也就越大,液膜内的温度变化也就越明显。对于一定质量分数的溶液,溶液的换热系数只与液膜的厚度分布有关。

水平螺旋槽管油膜燃烧的实验研究

柴油水平螺旋槽管降膜蒸发机理可实现柴油的快速均匀蒸发,应用于燃烧室中可实现燃料与空气的迅速良好混合,有利于提高燃烧室燃烧效率并有效降低污染物排放。实验样机已实现工作过程的自动控制,体现出了优良的性能,与传统的基于转杯雾化机理燃烧室作了对比实验。并对实验结果进行了理论分析。研究结果表明,由于具有更均匀的混合气形成,柴油水平螺旋槽管降膜燃烧比传统燃烧方式具有更高的燃烧效率和更低的CO和NOx排放量。

水平刻槽管壁面液体升膜非线性特性研究

水平刻槽管壁面升膜流动是一种低雷诺数流,低雷诺数流动的特点是惯性力与粘性力相比可以忽略不计,因此在求解Navier-Stokes方程时,常忽略对流项进行计算。本文通过采用一种级数解法,对含有对流项的Navier-Stokes方程进行逐级求解,分析不同雷诺数下含对流项的Navier-Stokes方程对速度解的影响。

HCCM水平连铸黄铜管坯表面点状缺陷的形成机理与控制

研究热冷组合铸型(HCCM)水平连铸H62(UNS C27400)黄铜管坯外表面点状缺陷的特点和形成机理,提出消除点状缺陷的措施。结果表明:管坯外表面点状缺陷主要为富锌低熔点物质,其锌含量达80%(质量分数);点状缺陷的出现沿连铸方向呈周期性特征,管坯上部的点状缺陷数量明显多于下部的;连铸过程中,挥发的锌在冷型内表面形成的锌液滴与管坯外表面接触后发生熔蚀反应,使管坯外表面形成富锌的点状缺陷;通过快速降低冷型段内管坯温度,减少锌元素挥发及石墨铸型内表面锌液滴的形成,可有效消除点状缺陷。

R22饱和蒸汽在C-S水平管外凝结换热的实验研究

以R22为工质在套管式冷凝器中对C-S水平管在饱和蒸汽状态下冷凝传热的性能进行实验研究,得出凝结换热系数与表面张力及蒸汽流速之间的关系,并拟合出其实验关系式。

对沉淀池设计参数及产水量的讨论

本文提出平流沉淀池的理论最大产水量是沉淀试验中的u0 值。通过有关试验资料、参考资料 ,认为目前平流沉淀池产水量具有可开挖的潜能。另外 。

水平连铸机生产20管坯表面质量分析

对石横特殊钢厂水平连铸机生产２０管坯中出现的一些表面质量缺陷的产生原因进行分析，采取了控制钢水中Ｃ含量、锰硫比、钢水过热度、控制中间包液面、拉坯辊压和工艺参数、提高结晶器质量等措施，有效地控制了连铸坯表面缺陷的产生。

水平连铸TP2铜管表面裂纹产生原因及控制措施

研究了水平连铸生产中TP2铜管表面裂纹缺陷,采用化学成分分析、组织分析、扫描电镜断口分析和能谱分析等方法,分析了表面裂纹形成的原因并提出裂纹控制的措施。根据裂纹产生原因,分别从熔炉纯净度、铸造模具和铸造工艺等方面进行严格控制,明显减少了铜管表面裂纹。

水平强化管外降膜蒸发特性的实验研究

降膜蒸发因其低充灌量和高换热性能在制冷行业逐渐受到关注。本文对三种具有不同强化表面的换热管,以R134a为工质进行了水平单管管外降膜蒸发实验。研究结果表明:强化管外换热系数不仅与热流密度有关,还与喷淋量有关,且在一定热流密度范围内,存在最优喷淋量;对于不同强化表面,降膜蒸发换热为管外多孔结构密度与齿化结构密度的综合表现,多孔结构密度与齿化结构密度越高,降膜换热系数也就越高。