孟丽燕
,
姜培学
,
蒋方帅
,
任泽霈
工程热物理学报
本文对水平槽道内发汗冷却建立了包括主流区、多孔壁面区和致密壁面区在内的完整的物理模型和数学描述,对耦合传热过程开展了数值模拟,对平板发汗冷却的机理进行了深入的研究.研究表明:发汗冷却减小了壁面处的速度梯度,使下壁面边界层明显增厚;随着冷却流体的注入,壁面处的湍流应力明显增大;湍流应力的最大值向没有发汗冷却的壁面一侧偏移,并且增加了最大湍流应力;边界层的增厚使得发汗冷却区域壁面摩擦阻力系数降低.随着冷却剂流量的增大,壁面温度也随之下降;数值模拟结果与实验结果较好地吻合.
关键词:
发汗冷却
,
数值模拟
,
局部非热平衡模型
孟丽燕
,
姜培学
,
余磊
,
任泽霈
工程热物理学报
本文采用改进的低Re数k-ε模型-低Re数kθ-εθ模型以及局部非热平衡模型,将主流区和多孔壁面区进行耦合,通过数值模拟研究了发汗冷却过程中的流动与换热问题.计算结果表明:多孔壁面中靠近主流区的部分温度梯度很大;随着冷却剂流量的增大,壁面上的最高温度明显下降;就本文所选取的参数而言,在发汗冷却所用的冷却剂的量占总流量的1%左右时,冷却效果非常明显.
关键词:
发汗冷却
,
紊流
,
局部非热平衡
,
数值模拟
姜培学
,
李勐
,
徐轶君
,
任泽霈
工程热物理学报
本文对超临界二氧化碳在多孔结构中的对流换热进行了数值模拟研究.结果表明,超临界条件下二氧化碳剧烈的变物性对多孔介质中的对流换热会产生很大影响;局部热平衡条件下对流换热系数的数值计算值比局部非热平衡条件下的计算结果大;对流换热系数随着颗粒直径的增大而增大.
关键词:
超临界二氧化碳
,
多孔介质
,
对流换热
徐轶君
,
姜培学
,
张宇
,
任泽霈
工程热物理学报
本文对竖直圆管中超临界压力二氧化碳在低雷诺数条件下的对流换热进行了实验研究和数值模拟.实验中分析了不同入口温度、热流密度以及流动方向等对超临界CO2流动和换热的影响.实验结果与计算结果的比较表明:在热流密度较小的情况下实验结果与数值计算结果基本吻合;而在热流密度较大的情况下,由于浮升力的影响,流动可能提前从层流转变为湍流,使换热强化.
关键词:
超临界压力二氧化碳
,
对流换热
,
实验研究
,
数值模拟
李勐
,
姜培学
,
余磊
,
任泽霈
工程热物理学报
本文对空气和水流过烧结青铜颗粒水平多孔槽道表面上的对流换热进行了实验研究.结果表明:与空槽道表面换热相比,实验段充满烧结多孔介质后,水流过实验段的平均对流换热系数可提高7～9倍,空气可提高3～30倍;烧结多孔结构的强化换热能力大于非烧结的堆积床;直径的增大能提高水在多孔结构内的换热能力,但对空气而言在实验流量范围内无明显作用.
关键词:
多孔介质
,
实验研究
,
对流换热
姜培学
,
司广树
,
任泽霈
工程热物理学报
本文通过理论分析、数值模拟与实验研究的综合，研究了粘性耗散及变物性对多孔介质中对流换热的影响。发现：用理想的等热流边界条件可以较好地数值模拟等热流边界条件下多孔介质中的对流换热；在实际可实现的参数条件下，粘性耗散对多孔介质中对流换热的影响不大；油的变物性对换热的影响很大---热流密度越高，对流换热越强
关键词:
粘性耗散
,
变物性
,
多孔介质
,
对流换热
余磊
,
姜培学
,
任泽霈
工程热物理学报
本文对水平矩形槽道内湍流对流换热与发汗冷却进行了实验研究和数值模拟.实验结果表明:随着冷却气体流量的增加,发汗冷却壁面温度、局部对流换热系数和Nu数都迅速下降;在注入率为1%时,壁温下降了约40%,对流换热系数降低至50%左右.随着注入率的增大,壁面热流先是增加,在F=0.7%～0.8%左右时达到一个最大值,随后下降.St/St0随着注入率的增大而降低;St/St0的实验值与由已有关联式以及数值计算得到的值基本吻合.
关键词:
发汗冷却
,
湍流
,
实验研究
,
数值模拟
