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光管内湍流脉动传热影响因素的实验研究 被引量:12
1
作者 李思文 李华 +2 位作者 杨臧健 任建莉 钟英杰 《浙江工业大学学报》 CAS 2013年第4期395-399,共5页
通过湍流条件下光管内流体脉动传热的实验研究,分析了流体脉动参数对强化换热的影响规律。用无量纲参数A。和Womersley数描述脉动振幅和脉动频率,并利用最小二乘法拟舍得到了实验范围内脉动振幅与Nu数之间的关系。结果表明:在实验范... 通过湍流条件下光管内流体脉动传热的实验研究,分析了流体脉动参数对强化换热的影响规律。用无量纲参数A。和Womersley数描述脉动振幅和脉动频率,并利用最小二乘法拟舍得到了实验范围内脉动振幅与Nu数之间的关系。结果表明:在实验范围内(16≤υ≤40m/s,0≤f≤100Hz),雷诺数、脉动振幅和脉动频率对流体脉动强化换热都有显著的影响,随着雷诺数和脉动振幅的增加,换热效果将增强;而当脉动频率在O~20Hz以下和80~100Hz两个频率区间内脉动传热存在最优值;在实验条件下,利用A。和w数可以较好的表征脉动振幅和脉动频率特性。 展开更多
关键词 湍流 脉动传热 雷诺数 脉动频率 脉动振幅
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LARGE EDDY SIMULATION OF THERMALLY-STRATIFIED TURBULENT CHANNEL FLOW WITH TEMPERATURE OSCILLATION ON THE BOTTOM WALL 被引量:9
2
作者 DONGYu-hong LUXi-yun ZHUANGLi-xian 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2004年第1期34-38,共5页
Thermally-stratified shear turbulent channel flow with temperatureoscillation on the bottom wall of the channel was investigated with the Large Eddy Simulation (LES)approach coupled with dynamic Sub-Grid-Scale (SGS) m... Thermally-stratified shear turbulent channel flow with temperatureoscillation on the bottom wall of the channel was investigated with the Large Eddy Simulation (LES)approach coupled with dynamic Sub-Grid-Scale (SGS) models. The effect of temperature oscillation onthe turbulent channel flow behavior was examined. The phase-averaged velocities and temperature, andflow structures at different Richardson numbers and periods of the oscillation was analyzed. 展开更多
关键词 large eddy simulation (LES) turbulent channel flow thermally-stratifiedturbulence sub-grid scale (SGS) model oscillatory heat transfer temperature oscillation
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活塞环形油腔振荡冷却周向换热特性研究 被引量:8
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作者 吴志明 明平剑 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期360-368,共9页
为研究柴油机活塞环形油腔周向振荡冷却特性,在非惯性坐标系下应用流体体积函数(VOF)多相流模型,对活塞环形油腔振荡冷却进行了瞬态换热研究,得到了环形油腔周向壁面平均换热系数的变化规律,发现壁面平均换热系数的振荡幅度最大的并不... 为研究柴油机活塞环形油腔周向振荡冷却特性,在非惯性坐标系下应用流体体积函数(VOF)多相流模型,对活塞环形油腔振荡冷却进行了瞬态换热研究,得到了环形油腔周向壁面平均换热系数的变化规律,发现壁面平均换热系数的振荡幅度最大的并不是入口冲击的周向10°区域,而是周向20°区域.一个周期内油腔周向区域的壁面平均换热系数整体呈类"对数"减小的趋势,在周向10°~30°区域急剧减小,而后随着远离入口段,其值呈现先增大后减小的变化规律.最后通过两种方法计算活塞温度场并进行对比,发现使用18周向区域的壁面平均换热系数所计算的活塞温度场的顶部温度波动更大,更符合实际情况. 展开更多
关键词 活塞 振荡冷却 周向换热
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换热管周围声流强化对流传热的数值模拟 被引量:7
4
作者 杨延锋 姜根山 于淼 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期650-658,共9页
为研究稳态声流成分对换热管对流换热特性的影响,建立了行波场中单换热管外声流强化传热的数值计算模型。采用分离时间尺度的数值方法模拟了声流和非均匀温度场的耦合作用,分析了换热管局部努塞尔数和平均努塞尔数在不同激励频率(10~150... 为研究稳态声流成分对换热管对流换热特性的影响,建立了行波场中单换热管外声流强化传热的数值计算模型。采用分离时间尺度的数值方法模拟了声流和非均匀温度场的耦合作用,分析了换热管局部努塞尔数和平均努塞尔数在不同激励频率(10~1500 Hz)和声压级(103~127 dB)作用下的变化规律。结果表明:平均努塞尔数随着激励频率的增加呈指数形式减小,随着声压级的增大呈指数形式增大;低频声波形成的内涡流和高频声波形成的外涡流决定了不同的局部努塞尔数分布规律;低频高强度声波可在换热管热黏性边界层内、外形成强烈的声流扰动,极大地强化了换热管的热传输过程。 展开更多
关键词 换热管 声流 振荡流 传热 数值模拟
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螺旋管内汽液两相流密度波型脉动流动传热试验研究 被引量:3
5
作者 冯自平 郭烈锦 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期296-302,共7页
详细介绍了在沸腾通道内部发生汽液两相流水动力不稳定性而出现周期性密度波型脉动时,脉动流动过程中瞬态和时均传热系数的实验研究结果。实验在以水为工质、以螺旋管作沸腾蒸发试验段的中低压闭式循环系统上进行,试验参数范围为:压... 详细介绍了在沸腾通道内部发生汽液两相流水动力不稳定性而出现周期性密度波型脉动时,脉动流动过程中瞬态和时均传热系数的实验研究结果。实验在以水为工质、以螺旋管作沸腾蒸发试验段的中低压闭式循环系统上进行,试验参数范围为:压力p=05~35 MPa,质量流速G=200~2 100 kg/(m2·s),工质进口过冷度ΔTsub=20~90 ℃,试验段壁面热负荷qw=0~540 kW/m2,密度波脉动的周期为T=125~14 s,且主要集中在4~10 s范围内。对密度波脉动过程中瞬态及时均传热系数和其它主要参数的基本特征与变化规律作了分析和描述,提出了表征密度波脉动传热的新的特征准则数和传热系数计算式。 展开更多
关键词 汽液两相流 密度波脉动 脉动流动传热 螺旋管 热动力堆
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振荡管流换热的理论解 被引量:2
6
作者 赵令德 朱谷君 +1 位作者 曹玉璋 李波 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第5期614-619,共6页
本文从流体在管内振荡的运动方程和流体及管壁的能量方程出发,经过变量转换对常微分方程组进行求解,得到了计及管壁影响的振荡流体轴向换热的一般理论解。由这解,可以导出各种特殊条件下的表达式,包括已有的各种解析解。本解经数字化而... 本文从流体在管内振荡的运动方程和流体及管壁的能量方程出发,经过变量转换对常微分方程组进行求解,得到了计及管壁影响的振荡流体轴向换热的一般理论解。由这解,可以导出各种特殊条件下的表达式,包括已有的各种解析解。本解经数字化而制成各种图线,它们与已有的实验数据基本吻合。 展开更多
关键词 振荡管流 强化传热 换热
全文增补中
MHD Heat and Mass Transfer of an Oscillatory Flow over a Vertical Permeable Plate in a Porous Medium with Chemical Reaction
7
作者 Mohammad Al Zubi 《Modern Mechanical Engineering》 2018年第3期179-191,共13页
The problem of magneto-hydro-dynamic (MHD) mass and heat transfer of an oscillatory fluid in two-dimensional viscous, electrically conducting over an infinite vertical permeable moving plate in a saturated porous medi... The problem of magneto-hydro-dynamic (MHD) mass and heat transfer of an oscillatory fluid in two-dimensional viscous, electrically conducting over an infinite vertical permeable moving plate in a saturated porous medium with the presence of a transverse magnetic field and chemical reaction is analytically presented. The governing equations, momentum, energy, and concentration are solved. Various flow parameters effects on velocity, temperature and concentration fields are discussed. It is found that, the fluid velocity increases with increasing both the permeability and chemical reaction parameters. While, it increases with decreasing the magnetic field parameter. Furthermore, the concentration increases with increasing chemical reaction parameters. 展开更多
关键词 Chemical Reaction Mass and heat transfer oscillatory Flow POROUS Medium
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振荡管内入射激波衰减及其对冷效应的影响 被引量:1
8
作者 郑闽锋 刘曦 +3 位作者 黄成 林跃东 雷晓健 李学来 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3410-3417,共8页
在膨胀比ε=2~6、振荡管长径比L/d=87~737、射流激励频率f=10~240 Hz范围内,探讨了振荡管内入射激波衰减规律及其对压力波制冷机内流动及性能的影响。结果表明:入射激波相对强度Δpx/Δp0随着管长相对位置x/L增大而不断减小,入射激波衰... 在膨胀比ε=2~6、振荡管长径比L/d=87~737、射流激励频率f=10~240 Hz范围内,探讨了振荡管内入射激波衰减规律及其对压力波制冷机内流动及性能的影响。结果表明:入射激波相对强度Δpx/Δp0随着管长相对位置x/L增大而不断减小,入射激波衰减与管内气体黏性力和摩擦力作用、激波对管内气体增压增温作用以及与反射激波发生透射和反射作用有关;振荡管越短,管内入射激波相对强度降低越少,封闭端所产生的反射激波也越强,制冷机的最大制冷效率ηmax会逐渐降低;增大管长会降低压力波制冷机的制冷效率波动幅度,有利于改善压力波制冷机变工况性能。基于量纲分析和实验数据得到了入射激波相对强度衰减公式,计算结果与实验数据吻合较好,最大误差为5.70%。 展开更多
关键词 压力波制冷机 激波衰减 振荡管 制冷效率 流动 气体 传热
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振幅对振荡流结晶器传热效果影响的数值研究 被引量:1
9
作者 刘子矜 张春桃 《化学反应工程与工艺》 CAS 北大核心 2020年第2期117-126,135,共11页
采用数值方法研究了振幅对振荡流结晶器(OBC)流体流动特性与传热特性的影响,建立了OBC物理模型和数学模型,基于SSTk-ω湍流模型并结合用户定义函数(UDF)添加了振荡流动,探究了OBC内流体微观混合特性与传热性能的协同影响,并采用PEC评价... 采用数值方法研究了振幅对振荡流结晶器(OBC)流体流动特性与传热特性的影响,建立了OBC物理模型和数学模型,基于SSTk-ω湍流模型并结合用户定义函数(UDF)添加了振荡流动,探究了OBC内流体微观混合特性与传热性能的协同影响,并采用PEC评价系数综合评估了OBC传热特性。结果显示,随振幅增大,OBC内流体漩涡尺度、进出口压差和努塞尔数(Nu)逐渐增大,而阻力系数逐渐越小;OBC轴向温度呈波浪式下降,振幅越大,温度达到稳定时间越短,PEC平均值越大,OBC传热特性越好。 展开更多
关键词 振荡流结晶器 传热 振幅 数值研究
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毛细管束中层流粘性振荡流强化传热的若干问题 被引量:1
10
作者 赵令德 朱谷君 +1 位作者 曹玉璋 朱定国 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期57-66,共10页
本文是作者从事振荡管流换热研究的总结。研究结果表明:流体在管内作轴向振荡运动时,可以极大地强化轴向的传热。本文给出了计及管壁效应的振荡管流换热的精确解析解,公布了变Pr数的实验结果。在此基础上,讨论了影响振荡管流轴向换热的... 本文是作者从事振荡管流换热研究的总结。研究结果表明:流体在管内作轴向振荡运动时,可以极大地强化轴向的传热。本文给出了计及管壁效应的振荡管流换热的精确解析解,公布了变Pr数的实验结果。在此基础上,讨论了影响振荡管流轴向换热的6个无因次参数的物理含义,并指出其中的某些无因次参数在物理本质上就是傅里叶数的倒数的平方根,这将有利于理解振荡管流换热这种非定常换热过程。由本文的精确解析解,经过简化,可以得到国内外已公布的近似解。实验数据和解析解预言的基本规律符合很好。 展开更多
关键词 振荡管流 强化传热 非定常流
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贝克利数对圆管流道交变流动传热的影响分析 被引量:1
11
作者 汤珂 唐文涛 +3 位作者 张玙 金滔 林小钢 雷田 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期1-5,共5页
从可压缩黏性流体的一般控制方程出发,通过数值模拟,研究管内可压缩层流交变流动传热现象,重点关注贝克利数对于传热的影响。采用离散傅立叶级数的形式表征管内交变流动传热特性,研究表明采用五阶级数拟合值与原始数据的相对误差可小于... 从可压缩黏性流体的一般控制方程出发,通过数值模拟,研究管内可压缩层流交变流动传热现象,重点关注贝克利数对于传热的影响。采用离散傅立叶级数的形式表征管内交变流动传热特性,研究表明采用五阶级数拟合值与原始数据的相对误差可小于10%。给出了贝克利数为2和300时,一个周期内交变流动传热过程的计算结果,并进行了对比分析。根据模拟计算结果,分析了时均努塞尔数(即0阶努塞尔数)随贝克利数的变化关系。 展开更多
关键词 交变流动 传热 贝克利数 努塞尔数
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振荡流结晶过程传热效应的模拟分析
12
作者 孙明庆 廉士俊 +2 位作者 强伟丽 马学虎 兰忠 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期877-883,共7页
通过振荡流调控传热特性以获得结晶器中分布特征良好的局部过饱和度,是有效优化冷却结晶过程的新设想。对具有光滑周期收缩孔(SPC)的振荡流结晶器,进行了三维非稳态数值模拟。考察了振荡流产生的时变流场结构,应用涡量表征涡旋强度,并... 通过振荡流调控传热特性以获得结晶器中分布特征良好的局部过饱和度,是有效优化冷却结晶过程的新设想。对具有光滑周期收缩孔(SPC)的振荡流结晶器,进行了三维非稳态数值模拟。考察了振荡流产生的时变流场结构,应用涡量表征涡旋强度,并得到剪切应变率分布,表明涡旋促进了流场混合,增强了剪切成核的调控能力。分析了振荡参数对结晶器传热特性的影响,结果表明振荡流导致了努塞尔数Nu随时间呈周期性变化,并且其周期特征与强度受振荡雷诺数Reo和斯特劳哈尔数St控制。因此,可以通过调节振荡参数达到对过饱和度的调控,这为结晶过程分析提供了依据。 展开更多
关键词 结晶过程 振荡流 传热特性 计算流体力学
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压力波制冷机性能的数值分析
13
作者 李学来 朱彻 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2001年第2期116-118,共3页
对有关因素如膨胀比ε、射流激励频率、管外换热状况等对压力波制冷机制冷效率的影响进行了数值研究 .结果表明 ,在ε<5时制冷效率随ε的增大而提高 ,在一定工况下存在一个最佳的射流激励频率 fopt,强化管外传热可使制冷效率明显提... 对有关因素如膨胀比ε、射流激励频率、管外换热状况等对压力波制冷机制冷效率的影响进行了数值研究 .结果表明 ,在ε<5时制冷效率随ε的增大而提高 ,在一定工况下存在一个最佳的射流激励频率 fopt,强化管外传热可使制冷效率明显提高 .当射流激励频率偏离 fopt 时 ,压力波制冷机将出现排气倒流现象 . 展开更多
关键词 压力波制冷机 振荡管 传热 数值计算 制冷效率 射流激励频率 膨胀比
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螺旋管内单相液体紊流脉动流动传热 被引量:5
14
作者 郭烈锦 冯自平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期159-164,共6页
以水为工质对螺旋管内单相液体充分发展紊流脉动传热特性进行了实验研究 ,发现了紊流脉动传热系数与流量脉动相位间的反相关系 ,引进了两个新的准则数 :脉动频率数W0 和脉动振幅率Ap,对紊流脉动传热规律进行了分析讨论 ,并根据紊流脉动... 以水为工质对螺旋管内单相液体充分发展紊流脉动传热特性进行了实验研究 ,发现了紊流脉动传热系数与流量脉动相位间的反相关系 ,引进了两个新的准则数 :脉动频率数W0 和脉动振幅率Ap,对紊流脉动传热规律进行了分析讨论 ,并根据紊流脉动传热参数的瞬态变化规律 ,对脉动过程中的管内二次流特征和变化作了详细讨论和分析 . 展开更多
关键词 单相紊流 脉动流动 传热系数 螺旋管 液体
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卧式螺旋管压力降脉动瞬态及时均传热特性研究 被引量:5
15
作者 冯自平 郭烈锦 陈学俊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期1-7,共7页
在中低压条件下,以水为工质,实验研究了卧式螺旋管中发生压力降型脉动时的瞬态和时均换热特性,给出了脉动过程中管截面平均换热系数及周向不同位置处的换热系数分布随时间的变化规律,分析了脉动过程中的瞬态换热特性和机理,获得了... 在中低压条件下,以水为工质,实验研究了卧式螺旋管中发生压力降型脉动时的瞬态和时均换热特性,给出了脉动过程中管截面平均换热系数及周向不同位置处的换热系数分布随时间的变化规律,分析了脉动过程中的瞬态换热特性和机理,获得了压力降脉动时均换热系数计算式。 展开更多
关键词 汽液两相流 卧式螺旋管 脉动 瞬态 时均 传热
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螺旋管内汽液两相流第二区压力降脉动瞬态及时均传热规律 被引量:1
16
作者 冯自平 郭烈锦 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期353-357,共5页
在以前对闭式循环系统中螺旋管蒸发器内汽液两相流压力降脉动进行系统实验研究、根据脉动过程特征和产生原因进行分析、区分了产生压力降脉动的两类不同特征区域的基础上 ,着重对第二区压力降脉动流动过程中瞬态及时均传热的特征和规律... 在以前对闭式循环系统中螺旋管蒸发器内汽液两相流压力降脉动进行系统实验研究、根据脉动过程特征和产生原因进行分析、区分了产生压力降脉动的两类不同特征区域的基础上 ,着重对第二区压力降脉动流动过程中瞬态及时均传热的特征和规律进行了试验与分析研究 ,总结出相应的规律和计算式 . 展开更多
关键词 汽淮两相汉 压力降脉动 瞬态脉动传热 螺旋管
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振荡流通过内插螺旋翅片管传热特性的数值模拟 被引量:2
17
作者 屈晓航 田茂诚 冷学礼 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1691-1696,共6页
振荡折流换热器广泛应用在包含传热传质过程的化工过程中,本文对管内插入螺旋翅片的振荡折流换热器进行了三维非稳态数值模拟,模拟在斯特劳哈尔数St=2,4,8和振荡雷诺数Reo=20,40,80范围内进行。通过作出瞬时三维流线,以观察流动状态随... 振荡折流换热器广泛应用在包含传热传质过程的化工过程中,本文对管内插入螺旋翅片的振荡折流换热器进行了三维非稳态数值模拟,模拟在斯特劳哈尔数St=2,4,8和振荡雷诺数Reo=20,40,80范围内进行。通过作出瞬时三维流线,以观察流动状态随时间变化规律,发现其中有纵向涡和横向涡的周期性形成和脱落;得到了圆管周向局部传热系数随时间变化规律,以及不同振荡参数(St和Reo)下周向平均传热系数随时间的变化规律。结果表明:局部传热系数沿周向不均匀分布,并在翅片斜对面达最大;周向平均传热系数随时间周期性变化,时间平均传热系数随振幅增大而增大,但受频率影响却不明显;在本文讨论的参数范围内,平均传热系数最大可达圆管层流的4倍。 展开更多
关键词 振荡折流换热器 螺旋翅片 强化传热 计算流体力学
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振荡管流换热的解析解及强化换热特性 被引量:1
18
作者 李明震 董金钟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1967-1973,共7页
经求解随时间正弦变化的非定常压力梯度下,管内流体振荡时的运动方程和能量方程,得到了振荡管流换热的速度场、温度场以及当量导温系数的解析解.通过分析可知,影响管内振荡流轴向换热的无量纲参数主要有:无量纲振荡频率,无量纲振幅和流... 经求解随时间正弦变化的非定常压力梯度下,管内流体振荡时的运动方程和能量方程,得到了振荡管流换热的速度场、温度场以及当量导温系数的解析解.通过分析可知,影响管内振荡流轴向换热的无量纲参数主要有:无量纲振荡频率,无量纲振幅和流体普朗特数.其中,无量纲振荡频率直接影响流动的速度分布,且随着无量纲振荡频率增加,强化换热效果增强.随着无量纲振幅的增大,管内流动有效导热面积增加,等温面法向温度梯度也增加,使得强化换热效果增强.强化换热效果同样也随流体普朗特数的增加而增强. 展开更多
关键词 振荡流 强化换热 换热机理 解析解 管流
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