薄壁蓄热器最大相对温度和最佳切换时间

用基于单参数摄动的半解析数值计算法研究薄壁蓄热器结构参数对传热性能的影响。研究表明:存在最大相对温度和最佳切换时间;最大相对温度与气流通道长度成正比;通道内周长的变化,会导致最大相对温度的改变;最佳切换时间与间壁厚度成正比;壁厚1.0 mm时最佳切换周期解析值2.5 s和高温空气气化中间试验的4 s及低氧弥散燃烧工业试验的10 s基本吻合。证实了用渐近解析法进行蜂窝陶瓷蓄热器结构设计和操控优化的可行性。

用渐近分析法研究蜂窝蓄热体温度分布

提出一种求解逆流型蜂窝蓄热式热交换器非稳态传热问题的摄动半解析新方法。基于薄壁假设建立气固两相传热模型,推导了考虑沿通道轴向固体导热的无量纲传热偏微分方程。因传热方程的导热项系数为小参数,采用了摄动法求解;进行拉普拉斯变换后,用多重尺度法求出了热交换器弱导热时气固温度分布一阶渐近解。蓄热体温度分布摄动解析和实验及有限差分计算吻合。证实了摄动半解析提高蓄热式热交换器传热研究效率、经济性和准确性的可行性。