李明飞
,
尹洪
,
孙鹏
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
煤基联合循环电站系统的燃气轮机透平将会工作在高温高湿的环境中.文中基于高温多组分气膜冷却试验台,分析在高温气膜冷却系统中导热/对流/辐射多场耦合作用机理.研究表明,高温环境下辐射作用不可忽略,不同的高温气体组分将对透平传热产生影响;随着主流高温燃气中水蒸气和二氧化碳体积分数之和每增加7％,平板上表面中心线总体冷却效率降低约0.02; TBCs在各组分工况下都有明显的温降效果,且燃气的水蒸气含量越高,温降效果越明显.由于辐射在高温高湿工况下的综合作用,在透平的设计中必须综合考虑不同燃气组分在导热/对流/辐射耦合作用下的气膜冷却传热机理.
关键词:
气体组分
,
TBCs
,
辐射
,
耦合换热
程泽东
,
何雅玲
,
崔福庆
,
李东
,
韩辉
工程热物理学报
本文建立了有压腔式太阳能吸热器(PVSR)轴对称计算模型,运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了二次聚光器(SC)与有压腔式吸热器(PVR)系统内聚光过程与光热转换过程,进而与计算流体与传热的有限容积方法(FVM)结合研究了高温高压吸热器内复杂耦合传热过程.在此基础上,进一步对比考察了考虑不同换热过程的换热机理,分析了安装倾角、入口工质温度与质量流量等重要参数对有压腔式吸热器换热性能的影响.
关键词:
塔式太阳能
,
有压腔式吸热器
,
蒙特卡罗光线追踪法
,
耦合换热
,
换热机理
陶于兵
,
何雅玲
,
刘迎文
工程热物理学报
对槽式太阳能集热器内的耦合换热过程建立了统一求解模型,推导了无量纲控制方程,并进行了耦合求解.结果表明:随Ra增加,管内自然对流形成的涡逐渐向右侧管壁方向移动,等温线中心向下偏移;环形空间内自然对流形成的涡向顶部移动,等温线向下偏转;随管径比增加,管内的混合对流换热系数增加,管外环形空间的换热系数减小.内管内外表面的温度梯度及局部换热系数均随着角度的增加而增加.在θ=π/4和θ=π/2的截面内,环形空间中间区域内温度沿半径方向不降反升,出现偏转;而在θ=3π/4和θ=π的截面内,圆管内部中间区域内的温度沿着径向不升反降,也出现偏转.
关键词:
太阳能集热器
,
混合对流
,
耦合换热
,
数值模拟
任德鹏
,
夏新林
,
谈和平
工程热物理学报
对圆管内辐射物性不同的两层介质层流入口段,采用SIMPLEC算法与蒙特卡罗法数值模拟了二维稳态流动与扩散混合时的辐射对流耦合换热.通过计算,分析了介质层几何参数,介质物性与流动参数对组份分布与耦合换热的影响.结果表明,介质组分的扩散混合对耦合换热存在明显的影响区域,且该影响区大于组分的扩散混合区;外层介质的吸收系数、入口截面的相对厚度对耦合换热的影响基本一致;质扩散系数对耦合换热的影响很小,入口雷诺数的增加会抑制质扩散.
关键词:
耦合换热
,
辐射换热
,
质扩散
,
层流入口段
肖杰
,
何雅玲
,
程泽东
,
陶于兵
,
徐荣吉
工程热物理学报
跨度增大;随着边界角的增大,热流密度圆周分布曲线向圆周角90°方向平移,同时热流密度极大值降低.在太阳直射强度大致相同情况下,入口流速与入口温度对接收管表面对流换热与最大温差影响很大;同时变物性对流体对流换热影响也较大.
关键词:
槽式太阳能集热器
,
热流密度
,
蒙特卡罗光线追踪法
,
有限容积法
,
耦合换热
艾青
,
夏新林
,
孙凤贤
工程热物理学报
在分析燃烧室壁面的对流-辐射耦合换热特性基础上,考虑燃烧室热环境与冷却系统间的相互关系,提出了一种以燃烧室材料许用温度为约束的非均匀冷却壁面热特性设计方法.以某型超声速燃烧室为例,采用混合分数平衡化学反应和液滴离散相模型,计算分析了壁面热特性对燃烧室壁面热流构成、热环境及冷却系统热负荷的影响.结果表明,壁面热特性对超声速燃烧室热环境的影响值得重视,非均匀冷却壁面热特性设计能有效减少燃烧室热损失.
关键词:
超声速燃烧室
,
非均匀冷却
,
热环境
,
壁面热特性
,
耦合换热
李东辉
,
夏新林
工程热物理学报
采用MCM、FVM方法数值模拟金属热防护系统蜂窝内辐射导热耦合换热,研究了一正六角形蜂窝的稳态热性能及其影响因素,定量分析了各种热量传递机制的作用.结果表明,金属蜂窝表面辐射换热和侧壁导热是主要热量传递方式,对所研究的蜂窝结构,在750 K以上蜂窝内表面辐射换热成为热量主要传递方式.
关键词:
蜂窝
,
耦合换热
,
热辐射
,
热特性
夏新林
,
任德鹏
,
董士奎
,
谈和平
工程热物理学报
通过数值模拟,研究了圆管层流入口段辐射与对流耦合换热中的辐射热流分布特征,提出并比较了采用蒙特卡罗法计算辐射换热的两种抽样模式.结果表明,在圆管入口段的耦合换热中,同一截面的径向辐射热流密度与轴向辐射热流密度数量级相当,但分布形志差别很大.用蒙特卡罗方法计算辐射换热时,采取等权能束的抽样模式,可消除因抽样能束的能量不同而造成的计算误差、降低计算量、提高计算精度.
关键词:
耦合换热
,
辐射热流
,
蒙特卡罗法
,
随机抽样
谈和平
,
夏新林
,
刘林华
,
王平阳
工程热物理学报
本文考察了激光脉冲在吸收、发射、各向异性散射介质内引起的瞬态热效应.将激光脉冲辐射在介质内的传递过程分为两个子过程:发射-衰减-反射过程和吸收-散射过程.用光线踪迹法结合节点分析导出辐射传递系数和辐射源项,用控制容积法解瞬态能量方程.检验结果表明,本文的计算方法准确.在此基础上,考察了散射特性、初始温度对激光脉冲响应的影响.
关键词:
激光脉冲
,
耦合换热
,
各向异性散射
,
光线踪迹法
夏新林
,
黄勇
,
任德鹏
工程热物理学报
数值研究了高温介质密度随温度变化时,管内层流入口段耦合换热中的热辐射作用.采用离散坐标法、控制容积法耦合求解辐射传递方程、能量方程及N-S方程.考察了中等大小光学厚度下,热辐射作用对介质内速度分布、温度分布以及换热的影响.结果表明,即使在不大的光学厚度下,热辐射作用对管内高温介质层流入口段耦合换热的速度场与换热强度都有明显影响.
关键词:
热辐射
,
层流入口段
,
耦合换热
