作者:张亚琴; 孙亮亮; 袁艳平; 曹晓玲; 赵娟 期刊:《太阳能学报》 2019年第12期
基于能源的综合有效利用思想,提出太阳能光伏光热技术(PVT)系统与太阳能“烟囱效应”相结合的自然通风技术,用于改善地下空间建筑(如地下车库、隧道等)采用机械排风方式造成的能耗大、噪音大等不足,该技术在实现太阳能光伏光热一体化的同时,可利用其废热达到地下空间通风和PVT降温目的。为研究该通风模式下的通风效果,建立空气与水耦合传热竖井通风数理模型,然后通过Fluent软件进行数值模拟,并与传统机械排风方式进行能耗对比分析...
作者:王存海; 郑树; 张欣欣 期刊:《物理学报》 2020年第03期
采用间断有限元法(discontinuous finite element method,DFEM)求解非规则形状介质内的辐射导热耦合传热问题,得到了典型非规则形状介质内辐射导热耦合传热问题的高精度数值结果.和传统连续型有限元方法不同,DFEM将计算区域划分成相互独立的离散单元,形函数的构造、未知量的加权近似以及控制方程的求解均在每一个离散单元上进行.通过在单元之间施加迎风格式的数值通量,DFEM保证了整个计算区域的连续性,因此这种方法兼具良好的几何...
作者:齐凤升; 王子松; 李宝宽 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2019年第10期
针对某钢厂步进式加热炉建立了炉内燃烧、烟气流动、烟气和钢坯传热的全耦合三维模型,采用动网格方法模拟钢坯运动.重点分析了炉内烟气与钢坯耦合传热、钢坯温度均匀性及不同垫块结构(一字型垫块、千岛式垫块、错位梁)时钢坯温度的分布规律.研究结果表明:所提加热炉数学模型能够准确描述炉内燃烧、湍流和传热过程;垫块结构对钢坯温度分布具有决定性影响,千岛式垫块、错位梁分别能减少40%和50%的黑印温差.该数学模型解决了步进梁、...
作者:李宏伟; 董迎恺; 周鹏; 白健 期刊:《中国海洋平台》 2019年第05期
为研究极地海洋平台管道与周围环境的耦合传热,以某段燃油管道为研究对象,建立管道、保温层与周围环境的三维模型。对几种常用的绝热材料进行对比,通过Fluent软件对不同环境温度、不同风速、不同保温层厚度,以及不同管线布置情况下的管道进行数值模拟,并与理论计算结果进行对比,比较其对热量损失的影响。研究结果表明:风速大小对热量损失的作用不甚明显,而外界环境温度和保温层厚度对热量损失有着显著影响,管线布置也存在一定影响...
作者:吴子森; 董平川; 袁忠超; 周阴国; 曹耐; 许佳良 期刊:《石油科学通报》 2017年第01期
基于随机四参数生长法构造不同孔隙度的多孔介质,采用稀疏矩阵存储方式存储内部流体节点、流固边界节点及物理边界节点。通过顶盖驱动流和方腔自然对流验证了格子Boltzmann方法处理多孔介质的传热问题的可行性。基于格子Boltzmann耦合传热模型,计算得到复杂多孔介质内的速度及温度分布云图,对多孔介质内的速度、温度与迭代时间及孔隙度的关系作了详细的分析。结果表明:多孔介质中速度和温度分布受孔隙度影响,相同压力梯度下,平均速...
作者:李宗吉; 张孝芳; 王树宗 期刊:《水下无人系统学报》 2008年第05期
为分析鱼雷发射失效后Al/AgO电池在发射管中的热安全性,基于计算流体力学方法,应用计算流体力学软件FLUENT,对鱼雷发射失效后Al/AgO一次电池激活情况下管内强制对流耦合传热进行了数值模拟。考虑了电解液与鱼雷壳体、鱼雷壳体与发射管内海水的对流耦合换热,得到了电解液的温度变化规律以及鱼雷壳体和发射管体上的温度分布规律。仿真结果表明,电池内温度随时间的变化逐渐升高,其最高温度可达107.5℃。
作者:肖泽娟; 程惠尔; 李鹏 期刊:《热科学与技术》 2005年第02期
上面级姿控发动机常常无条件采取主动温控,喷注管是发动机低温可靠工作的薄弱环节,其低温工作可靠性问题被列为全箭可靠性研究专题之一.基于能量守恒原理,提出推力室毛细喷注管和集合器、喷注板、支架等主要部件在真空深冷环境中耦合传热的物理模型和数学方程,并据此求得一台10N单组元发动机的典型降温规律.计算结果与发动机地面宾空低温模拟试验数据作了比对,两者较为一致.以推力室降温计算结果为推进剂流动降温计算的热边界条件,...
作者:浦航; 李素芬; 东明; 焦思; 尚妍 期刊:《工程热物理学报》 2019年第04期
本文以超燃冲压发动机再生冷却技术为研究背景,对超临界压力航空煤油/壁面耦合传热计算方法进行讨论,分析了固体域与流体域耦合策略对于计算结果的影响。通过改变流-固界面的热边界条件,研究不同耦合策略的数值稳定性,并对计算效率进行了对比。结果表明:TFFB方法在求解毕渥数远小于1的问题时稳定性较差;hFFB方法在准确程度和计算效率上均表现最佳;使用Robin边界条件可以提高计算稳定性,合理选择虚拟对流换热系数可以提高计算效率。
作者:王东方; 雷基林; 王雅涵; 宋国富; 刘康; 吴涛 期刊:《昆明理工大学学报·自然科学版》 2018年第04期
传热研究对改善内燃机的工作过程、燃烧和排放有着重要的意义.采用试验测试与数值仿真相结合的方法,以一款非道路高压共轨柴油机作为研究对象,并基于试验测试结果建立了其整机耦合传热模型,分析了缸内各个关键零部件之间的热传递情况和温度场分布规律.研究结果表明:系统地考虑柴油机中各个零部件之间的传热问题,相比于传统的单个零部件传热研究,可以更加准确地确定边界条件,使得仿真计算结果更加接近实际;柴油机的缸盖鼻梁处温度...
作者:李步飞; 王冠宇; 刘庆功; 王国英; 赵子凡 期刊:《江苏农业科学》 2019年第07期
针对土壤-空气换热器在日光温室中加热条件下土壤中热量传递的问题,研究利用SIMPLER算法,对土壤-空气换热系统的热性能进行数值模拟,并研究空气流速度对该系统热性能的影响,以获得最佳的进口空气速度。首先以土壤导热方程为基础,再结合k-ε湍流模型,将固体区与流体区作为1个整体全场求解,最后对空气与土壤的交界处用壁面函数法进行特别处理。在此基础上,通过建立土壤-空气换热器瞬态二维模型,模拟研究不同入口空气速度对土壤-空气换...
作者:许坤梅; 张平 期刊:《固体火箭技术》 2005年第03期
采用整体求解法求解了控制气流与多层套环之间的耦合传热问题,计算得到了控制气流参量随时间的变化情况,以及迷宫形多层导热套环的温度在不同时间点的分布情况.将计算结果与试验结果进行了比较,分析了传热对流体压强、温度等气流参量的影响.
作者:字贵才; 贺卫亮 期刊:《北京航空航天大学学报》 2018年第06期
以临近空间浮空器载荷舱为应用背景,对复杂热边界条件下含热源的三维封闭方腔内自然对流、表面辐射和导热的耦合问题进行了数值模拟。综合考虑对流换热、长波辐射、太阳辐射等因素的影响,建立了临近空间热环境模型。通过Fluent软件用户自定义函数(UDF)引入外部非定常的辐射-对流耦合热边界条件,对腔内换热特性的昼夜变化进行研究,并分析了腔壁厚度、发射率和导热系数对其的影响。数值结果表明,腔内平均温度昼夜变化很小,约为12.9...
作者:胡希卓; 陶智; 朱剑琴; 程泽源 期刊:《推进技术》 2018年第09期
为深入理解再生冷却过程中裂解反应对碳氢燃料流动换热产生的影响,采用包含18组分和24步分子反应的RP-3裂解模型,对超临界压力下RP-3在底面加热的方通道内的流动换热和裂解过程开展了三维数值模拟研究。压力范围4-6MPa,加热面热流密度2.4-3.6MW/m2条件下的计算结果表明:在高温区域内剧烈进行的裂解反应会造成流体的进一步加速,导致沿程压降急剧增加,并且这一现象在4MPa时更为明显。在各流固交界面处,热流密度呈现不同的沿程变化规...
作者:宗学文; 张斌; 王海荣 期刊:《真空科学与技术学报》 2018年第06期
针对冷坩埚真空悬浮熔炼装置散热系统的复杂性和重要性,本文使用了一种基于整场离散的冷坩埚冷却系统和冷却水之间耦合分析的方法。首先分析了流固耦合的基本原理及关键问题,建立了冷坩埚冷却系统流固耦合传热的物理模型及计算模型,通过CFX仿真计算软件对其冷却系统的流-固耦合传热模型进行了求解,得出了冷坩埚循环水套流体区域的流场、压力分布及固体区域的温度场,并对计算结果进行了分析。实验结果表明:冷却水在水套内流动顺畅,...
作者:许坤梅; 张平 期刊:《宇航学报》 2005年第05期
为了解迷宫形导热套环与流体之间的热交换对控制气流温度及压力的影响,采用整体求解法求解控制气流与多层套环之间的耦合传热问题.为确保计算结果在物理上的真实性,采用'假密度法'求解以温度T为求解变量的能量方程.计算得到了控制气流参量随时间的变化情况以及迷宫形多层导热套环的温度在不同时间点的分布情况,结果表明流场的三维复杂结构使得每个小孔射流与各层套环的传热情况都不同,流体与固体区域之间的换热量随时间变化,其中内...
作者:任德鹏; 夏新林; 艾青 期刊:《航空学报》 2005年第04期
数值研究了某飞机发动机外侧冷气道与隔热层的耦合传热过程.采用低雷诺数k-ε模型与SIM-PLEC算法计算通道内可压缩变物性气流的湍流对流换热,采用蒙特卡罗法求解通道壁面间的辐射换热.通道内气流湍流对流换热、壁面间辐射换热与隔热层内导热耦合求解.通过模拟计算,分析了通道与隔热层的耦合传热机制,考察了相关参数的影响.结果表明,在所考虑的通道结构与空气流条件下,冷气道外环壁面的温度高于气流温度,气流对内外环壁面均起冷却作...
作者:张晓晨; 夏新林; 林朝光; 王振峰; 谈和平 期刊:《航空学报》 2017年第10期
高超飞行器天线罩需要承载长时间高热流的气动加热,透波材料的辐射传热效应显著增强,传统的工程纯导热计算方法已不再适用。本文研究了高超飞行器天线罩的耦合传热过程,针对多层天线罩结构建立了辐射/导热耦合计算方法,并进行了电弧风洞试验验证,吻合度较高。为便于工程应用,引入一种可快速判断热辐射影响程度的判据,可通过判据数值确定合适的评估方法,提高了工程评估的效率与精度。该研究成果可推广至多孔隔热材料以及陶瓷材料的...
作者:王琴; 程宝义; 缪小平 期刊:《建筑热能通风空调》 2005年第04期
传统的静态极限设计方法已经不能满足地下工程内部环境保障系统设计的经济合理有效要求.本文主要针对深埋地下工程的间歇加热工况,对工程内部环境与周围岩石的温度分布及耦合传热情况进行动态分析,并进一步指导动态设计.简化间歇机制下深埋拱形地下建筑的数学物理模型,采用整场求解方法,通过建立流体和固体区域的统一控制微分方程,将复杂的固体导热与流体对流换热通过彼此互为边界条件耦合起来.整个数值模拟过程采用大型计算软件PH...
作者:王烨; 王良璧 期刊:《应用基础与工程科学学报》 2017年第04期
为获得翅片材料对扁管管翅式换热器换热性能的影响,在耦合边界条件下对6种翅片材料对应的气—水换热器内层流流动与传热进行了数值分析.结果表明:翅片导热系数对翅片表面温度的不均匀性、空气通道内水平面上低温区长度以及空气通道内流场结构有不同程度的影响.管壁附近翅片表面局部Nu数几乎不受翅片材料影响,随着背离管壁的距离增大,小导热系数的翅片对前排管处表现出了较好的强化效果,不同管排对应位置上翅片表面局部Nu数的分布并...
作者:陈柳; 张瑜 期刊:《矿业研究与开发》 2017年第08期
为了得到具有地下水渗流的矿井围岩内部传热规律,基于等效连续介质渗流模型,建立矿井巷道裂隙密集性围岩渗流和传热耦合模型,应用COMSOLMultiphysics有限元分析软件,实现了矿井巷道裂隙围岩温度场的分布模拟,并分析了矿井通风时间、围岩孔隙率、围岩渗透率、固体导热系数、围岩初温和通风温度对温度场分布的影响。结果表明:通风时间增加会使得调热圈半径增大;在孔隙率较大时,孔隙率越大越有利于换热,孔隙率较小时,孔隙率...