江世臣
,
张学学
工程热物理学报
本文在考虑生物组织物性动态变化的情况下建立了激光诱导间质肿瘤热疗(LITT)的物理数学模型,采用Monte Carlo方法数值模拟了LITT中激光能量在生物组织内的传输过程,基于Pennes生物传热方程和Arrhenius方程数值求解了组织内的温度分布和热损伤体积的变化,分析了热物性及血液灌注率的动态变化对LITT过程的影响,并与相应的离体实验结果进行了对比.数值模拟结果表明,组织的热物性及血液灌注率的动态变化对于热损伤体积的变化具有重要的影响.因此在激光诱导间质肿瘤热疗的数值模拟中应该考虑热物性及血液灌注率的动态变化以期为临床治疗方案的制定提供更为准确的依据.
关键词:
生物传热
,
激光诱导间质肿瘤热疗(LITT)
,
变物性
,
MonteCarlo方法
,
热损伤
,
离体实验
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
许杨健
,
涂代惠
,
赵亚军
功能材料
用非线性有限元法分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的变物性梯度功能材料无限自由长板在对流换热边界下的稳态热应力问题,检验了方法的正确性,给出了该材料板的稳态热应力场分布,并与不考虑变物性时的结果进行了比较.结果表明:当M=1.0时,考虑变物性的最大拉应力比不考虑变物性减小70.5%,最大压应力减小62.5%;此外,材料组分的分布形状系数M、环境介质温度、对流换热系数和孔隙度P的变化对变物性梯度功能材料板的稳态热应力场分布均有明显的影响;在本研究相同条件下,当孔隙度系数A=3.99时,陶瓷侧拉应力最大.此结果为梯度功能材料的设计制备提供了准确的理论计算依据.
关键词:
梯度功能材料板
,
变物性
,
稳态热应力
,
对流换热边界
,
非线性有限元法
陈雷
,
姜培学
,
工程热物理学报
对圆管内变物性流体在加速流时考虑了非定常流的影响,采用新的湍流迁移模型,对换热过程和流动特性进行了数值模拟研究.与实验相比较,得到较一致的结果.模拟计算在很大的参量范围内进行,结果标明:努谢尔特数及阻力系数与其准静态时的量值的比值在所定义的无量纲特征时间上有一最小值;在加速流时变物性的影响是导致不稳定过程加大的因素.
关键词:
非定常湍流
,
变物性
,
对流换热
,
圆管
,
数值模拟
云和明
,
程林
,
王立秋
工程热物理学报
以细矩形通道为研究对象,基于CFD的二次开发技术,采用流体固体共轭传热技术数值研究了流体变物性和入口平均物性对细矩形通道平均流动和平均传热特性的影响,同时研究了流体变物性对细通道转捩雷诺数的影响,为进一步揭示微细通道的流动和传热机理提供了依据.
关键词:
变物性
,
细矩形通道
,
CFD
,
共轭传热
马挺
,
曾敏
,
谢公南
,
王秋旺
工程热物理学报
本文通过数值模拟方法对平直翅片管燃气侧在高温和常温两种不同环境中传热与阻力特性进行了对比研究.数值模拟结果表明,燃气进口温度对Nu数影响较大,温差对阻力系数f影响较大,辐射对Nu数影响较大,对阻力系数f影响很小.高温换热器用平直翅片管的传热与阻力特性不同于常温条件下的平直翅片管,在热力设计中平直翅片管常温下的传热与阻力规律不能直接推广到高温环境.
关键词:
平直翅片管
,
高温
,
变物性
,
辐射
毛宇飞
,
白博峰
,
郭烈锦
工程热物理学报
根据边界层理论,对管内变物性湍流强制对流换热控制方程组进行简化;并通过考虑湍流输运中的密度脉动,对传统的混合长度湍流模型进行改进,使之能同时适用于常物性流动和变物性流动.基于该计算模型,对管内超临界压力水湍流对流换热特性进行了数值模拟.计算结果表明,本文的计算模型能正确地反映出超临界工况下的变物性对流换热特征,换热系数预测值与相应实验数据符合良好,并且计算过程极为高效.
关键词:
变物性
,
超临界
,
混合长度
,
对流换热
韩万龙
,
颜培刚
,
李超
,
王晗
,
韩万金
工程热物理学报
本文以采用复合冷却方式的重燃一级静叶为研究对象,采用CFX软件求解雷诺时均N-S方程,应用标准K-Epsilon模型,考虑燃烧室不均匀出口温度、工质变物性、端壁冷却等因素,对加涂层静叶进行气热耦合计算,从整体和局部对比分析了热障涂层与其他冷却方式的复合冷却效果.结果表明,采用复合冷却方式,设置0.5 mm热障涂层可降低叶片金属表面温度100～350 K,满足合金使用要求,针对前缘气膜孔上游的小尺度高温热斑,本文指出其形成源于局部存在高温漩涡,通过合理匹配几何与气动参数可将之消除.
关键词:
热障涂层
,
变物性
,
复合冷却
,
不均匀温度进口
许杨健
,
涂代惠
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.02.017
用有限元法和有限差分法相结合的方法,分析了由 ZrO2和Ti-6Al-4V组成的变物性梯度功能材料板在对流换热边界条件下的非线性瞬态热传导问题,检验了方法的正确性,给出了对流换热边界下的瞬态温度场分布,并与不考虑变物性时的结果进行了比较.结果表明:在精确计算瞬态温度场分布时,变物性是影响梯度功能材料板瞬态温度场的最重要因素之一.此外,材料组分的分布形状系数、环境介质温度和对流换热系数的变化对变物性梯度功能材料板的瞬态温度场分布均有明显的影响.此结果为材料设计和进一步的热应力分析提供了准确的计算依据.
关键词:
梯度功能材料板
,
变物性
,
瞬态温度场
,
对流换热边界
,
有限元法
卢臻
,
罗忠敬
工程热物理学报
本文通过解析方法分析了Pr与sc不为1的情况下挥发燃料平面上平行氧化剂来流形成的边界层中的火焰面。对给定的物性，火焰位置和温度以及气化率可以被显式表达。同时也得到了和数值结果符合较好的挥发边界布拉休斯方程的近似解。
关键词:
变物性
,
边界层燃烧
,
近似解
