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本文采用直接模拟蒙特卡罗方法对二维微通道内Poiseuille流动进行了数值模拟,通过对不同网格密度下计算结果与"收敛"结果的比较,得到了计算网格特别是子网格系统对计算结果的影响;在此基础上,发展了基于Delaunay三角形非结构网格的子网格系统,讨论了采用该子网格的非结构化网格对模拟结果的影响,结果表明:该方法能有效提高模拟的准确性,而常规无子网格的非结构网格将"虚假"地增加气体流动的稀薄性.

关键词: 直接模拟蒙特卡罗 , Delaunay三角形非结构网格 , 子网格 , 微通道

空气横掠波纹管束流动与传热性能的数值模拟

吴峰 , 王秋旺 , 罗来勤 , 陶文铨

工程热物理学报

本文应用层流模型和湍流模型的数值模拟方法,对空气外掠8排波纹管束时的流动与传热性能进行了研究,并将数值结果与实验结果进行了对比,结果表明:层流模型数值模拟结果较湍流更接近于实验值.同时,对两种模型的数值模拟结果拟合出了Nu-Re的关联式.

关键词: 波纹管束 , 强制对流 , 数值模拟

微型燃气轮机回热器换热表面的对比研究

梁红侠 , 王秋旺 , 彭波涛 , 罗来勤 , 丰镇平

工程热物理学报

采用高效紧凑式换热器是近年来微型燃气轮机发展取得成功的关键技术之一.本文在燃机参数给定情况下,通过对三种换热表面进行热力计算和分析,结果表明,CC原表面在紧凑式换热器中具有较强的应用潜力.此外,还就温差对压损的影响及燃气旁通量对回热度的影响进行了研究.

关键词: 微型燃气轮机 , 换热器 , 原表面 , 回热循环

压力边界条件下微通道内气体流动换热特性研究

贺群武 , 王秋旺 , 罗来勤 , 陶文铨

工程热物理学报

本文用直接模拟蒙特卡罗方法对给定进出口压力边界条件下微通道内气体的流动换热特性进行了数值模拟,给出了壁面与流体的温差对气体沿程压力、温度及数密度分布的影响.计算结果表明,当壁温高于流体温度时,温差仅出现在通道进出口处,但其发生机理却不同;流体可压缩性与稀薄性均得到增强,沿程压力分布更加非线性.

关键词: Kn数 , 微通道 , 压力边界 , 直接模拟蒙特卡罗

波纹内翅片管中对流换热与阻力特性的实验研究

贺群武 , 罗来勤 , 王秋旺 , 曾敏 , 陶文铨

工程热物理学报

本文研究了空气在一种波纹内翅片管内强制对流的换热与阻力特性,得出了所测参数范围内换热Nusselt数和阻力系数f随Reynolds数变化的实验关联式,并与类似波纹内翅片管的换热效果进行了比较,结果表明波纹内翅片管换热强化的程度与其结构有很大的关系.

关键词: 波纹内翅片管 , 强制对流 , 实验研究

微型燃气轮机CW原表面回热器流动与换热的试验研究

梁红侠 , 王秋旺 , 王军伟 , 黄自鹏 , 罗来勤 , 丰镇平

工程热物理学报

本文试验研究了交错波纹(Cross Wavy,简称CW)原表面回热器在低雷诺数范围内的流动与传热性能,通过对燃气进、出口不同测点温度测量,研究了燃气不均匀性对换热性能的影响,采用等流量法从总传热系数k中分离出两侧表面传热系数h,获得了有工程应用价值的Nu-Re及f-Re准则关系式.

关键词: 微型燃气轮机 , 回热器 , CW原表面

本文采用数值模拟方法,对带有供气腔和冲击腔的旋转通道内的流动和换热进行了研究,获得了旋转时叶片前缘冲击孔流量系数以及冲击靶面平均Nu数的变化规律.计算结果表明,旋转作用所产生的哥氏力改变了冲击孔的流量系数值,转速越大,哥氏力作用就越明显.流量系数随着旋转雷诺数和出流比的增加而增加,随着入口雷诺数的增加而降低.旋转对冲击靶面的平均Nu数的影响不明显,只有在较高转速时, Nu数才随着转速的增加而稍有增加.

关键词: 旋转 , 哥氏力 , 流量系数 , 换热系数

压缩性和稀薄性对微通道气体流动换热的影响

索晓娜 , 王秋旺 , 罗来勤

工程热物理学报

本文对于微通道内稀薄气体二维可压缩滑移流动建立了数学模型,采用连续介质流动控制方程与壁面速度滑移和温度跳跃边界条件相组合描述该问题,并利用SIMPLE算法求解,所得结果与文献进行了对比,在相同条件下得到了较高的一致性.文中利用该计算模型的计算结果分析了气体的压缩性和稀薄性对微通道气体流动的影响,结果表明在所计算工况下稀薄性的影响更大.

关键词: 微通道 , 稀薄气体 , 稀薄性 , 压缩性