旋转带肋回转通道流动换热数值模拟 被引量：11

1

作者 赵曙 朱惠人 +2 位作者 郭涛 张丽 孙瑞嘉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期125-130,共6页

为进一步了解涡轮动叶旋转内冷通道的流动换热规律,选取动叶内通道的相似放大模型进行实验和数值模拟研究。通道进口雷诺数为17 000,3个出口的流量分配比为1∶2∶1,旋转半径与水力直径比为46.4,旋转数分别为0和0.09。静止实验测量了沿... 为进一步了解涡轮动叶旋转内冷通道的流动换热规律,选取动叶内通道的相似放大模型进行实验和数值模拟研究。通道进口雷诺数为17 000,3个出口的流量分配比为1∶2∶1,旋转半径与水力直径比为46.4,旋转数分别为0和0.09。静止实验测量了沿程静压系数和努赛尔数(Nu)分布,三维数值模拟了旋转通道内部涡结构对流动换热的影响。结果表明:旋转造成通道涡偏移,改变了速度场分布,使哥氏力指向的壁面附近流速增加;旋转离心力使径向出流沿程静压系数逐渐增加,径向入流沿程静压系数迅速降低;肋扰流涡使沿程展向平均Nu呈多波峰状分布;转弯回流涡使得转弯下游通道的Nu不对称分布;旋转促使内通道的流体偏向哥氏力指向的壁面,增加了径向出流压力面和径向入流吸力面的Nu。 展开更多

关键词 涡轮叶片 带肋通道 旋转 对流传热 数值计算

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涡轮叶片厚壁带肋通道冷却性能的实验研究 被引量：8

2

作者 席雷 徐亮 +2 位作者 高建民 赵振 李云龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期29-36,共8页

基于10种不同结构空气冷却厚壁带肋通道的实验数据,分析了宽高比(0.25~4)、肋角(30°~90°)和雷诺数(10000~60000)对带肋通道流动及传热性能的综合影响,拟合得到了通道摩擦系数和壁面平均努塞尔数关于宽高比、肋角和进口雷诺数... 基于10种不同结构空气冷却厚壁带肋通道的实验数据,分析了宽高比(0.25~4)、肋角(30°~90°)和雷诺数(10000~60000)对带肋通道流动及传热性能的综合影响,拟合得到了通道摩擦系数和壁面平均努塞尔数关于宽高比、肋角和进口雷诺数的经验关联式。结果表明:厚壁带肋通道摩擦系数随着宽高比和肋角的增大均大致呈现出升高的变化趋势;平均努塞尔数和综合热力系数随肋角的增大均表现为先增大后减小的分布趋势,随宽高比的增大表现为先增大后减小、再增大再减小的分布趋势。不同雷诺数时,壁面平均努塞尔数的最大值都大致出现在宽高比为1.75~2.75、肋角为55°~65°之间;最高的综合热力系数出现在宽高比约为0.75和2、肋角约为60°时。平均努塞尔数关联式的平均拟合偏差为6.96%,摩擦系数关联式的平均拟合偏差为12.75%。本文研究结果可为未来重型燃机叶片冷却结构设计提供参考。 展开更多

关键词 涡轮叶片 带肋通道 冷却性能 实验研究 关联式拟合

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宽雷诺数下肋参数对U型内冷通道流动与换热特性影响的实验研究

3

作者 万红牛 丁俣中 +4 位作者 程想 陈黎 王进 冀文涛 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期103-113,共11页

为了研究肋高和通道高的比值(e/H)、肋间距与肋高的比值(P/e)以及肋角度(α)对U型带肋通道流动与换热特性的影响,采用铜板法结合热电偶测量壁面温度分布,对6个不同肋参数U型带肋通道的表面换热特性进行了实验研究。带肋通道截面为正方形... 为了研究肋高和通道高的比值(e/H)、肋间距与肋高的比值(P/e)以及肋角度(α)对U型带肋通道流动与换热特性的影响,采用铜板法结合热电偶测量壁面温度分布,对6个不同肋参数U型带肋通道的表面换热特性进行了实验研究。带肋通道截面为正方形,实验的Re为5.0×10^(3)~1.0×10^(5)。研究结果表明,随着e/H和Re的增大,带肋通道的对流换热系数逐渐增大,但相应的流动损失增幅明显,e/H从0.08增大到0.12时,通道的阻力系数增大了近一倍。对于e/H=0.08的通道,P/e分别为6、8、10时,P/e为8时的对流换热系数和阻力损失均高于其他两种情况。相较于90°正交肋,带角度的斜肋能够进一步增强带肋通道的对流换热,75°肋的强化效果略强于60°肋。在实验参数范围内,对于几种不同的带肋U型通道,对流换热系数为光滑通道的1.9~3.0倍,阻力系数为光滑通道的4~16倍。综合考虑换热与流阻,e/H=0.08、P/e=8、α=45°的通道性能最好。 展开更多

关键词 涡轮叶片 内部冷却 带肋通道 对流换热

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蒸汽冷却厚壁通道传热性能的耦合传热研究 被引量：5

4

作者 席雷 徐亮 +2 位作者 高建民 赵振 王明森 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期32-38,62,共8页

基于厚壁带肋通道蒸汽冷却实验数据,发展了含有内热源项的耦合传热计算方法,研究了雷诺数、热流密度和湍流度对厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性的影响,同时对比了耦合传热方法和只计算流体域方法之间的差异,并在此基础上对努塞尔... 基于厚壁带肋通道蒸汽冷却实验数据,发展了含有内热源项的耦合传热计算方法,研究了雷诺数、热流密度和湍流度对厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性的影响,同时对比了耦合传热方法和只计算流体域方法之间的差异,并在此基础上对努塞尔数与雷诺数、热流密度和湍流度之间进行数值拟合,得到了厚壁带肋通道的传热关联式。研究结果表明:含有内热源项的耦合传热计算模型可以准确地模拟厚壁带肋通道内蒸汽的流动与传热特性,只计算流体域模型对传热系数的预测较耦合传热模型低10%;热流密度对厚壁带肋通道蒸汽摩擦和传热特性的影响较小,高热流密度使得壁面传热效果变差;雷诺数从10 000~90 000变化时,平均传热系数和综合传热因子分别提高了76%和63%,而湍流度从3%~15%变化时,平均传热系数提高了大约24%,综合传热因子提高了19.8%。该研究可为未来重型燃机叶片冷却结构设计提供参考。 展开更多

关键词 带肋通道 蒸汽冷却 传热性能 耦合传热

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涡轮叶片带肋通道换热性能数值和试验研究

5

作者 李皓璠 云雪 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期750-756,共7页

采用数值模拟与试验测试相结合的方法,利用涡旋核心可视化技术对于带肋通道内部流动与换热机理进行研究。对于宽高比为1的45°斜置带肋直通道的原型结构(无切除结构)和另外6种优化结构,全部肋片在流动方向下游切除2个肋高(3.8 mm)... 采用数值模拟与试验测试相结合的方法,利用涡旋核心可视化技术对于带肋通道内部流动与换热机理进行研究。对于宽高比为1的45°斜置带肋直通道的原型结构(无切除结构)和另外6种优化结构,全部肋片在流动方向下游切除2个肋高(3.8 mm)的改良结构在综合换热性能上表现最优,相对于原型结构的带肋面平均Nu数、平均Nu数比和平均换热因子分别增长25.1%,24.8%,22.7%;经试验验证,带肋通道外壁面温度的试验值与数值模拟值误差在10%左右。 展开更多

关键词 带肋通道 冷却性能 叶片冷却

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旋转带肋回转通道换热实验研究 被引量：4

6

作者 赵曙 朱惠人 +2 位作者 郭涛 许都纯 张丽 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期899-906,共8页

为深入掌握高压涡轮叶片带肋回转通道在旋转状态下的换热分布,建立了旋转内通道实验系统,利用瞬态液晶测量方法研究了动叶回转内通道模型的换热机理,比较了三维数值模拟和实验的换热结果。通道入口雷诺数为5000~17000,旋转数为0～0.09,... 为深入掌握高压涡轮叶片带肋回转通道在旋转状态下的换热分布,建立了旋转内通道实验系统,利用瞬态液晶测量方法研究了动叶回转内通道模型的换热机理,比较了三维数值模拟和实验的换热结果。通道入口雷诺数为5000~17000,旋转数为0～0.09,旋转半径与水力直径之比为46.4。结果表明：不同雷诺数下回转内通道的局部换热系数分布相似,局部、平均换热系数均随雷诺数增加而增大;沿程展向平均换热系数呈多波峰状分布,肋的扰动强化换热沿流向逐渐减弱;径向出流通道的努赛尔数随旋转数增加明显增大,径向入流通道的努赛尔数随旋转数的增加略有减小;哥氏力使转弯下游通道的局部换热系数改变,肋间的高换热区域由前肋的背风面附近向两肋之间偏移。 展开更多

关键词 涡轮叶片 带肋通道 对流传热 旋转数 瞬态液晶

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不同冷却工况下90°带肋通道中蒸汽的强化换热特性研究 被引量：4

7

作者 税琳棋 高建民 +2 位作者 刘加增 徐亮 史晓军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期6-11,共6页

在蒸汽强化换热试验研究的基础上,采用SSG雷诺应力模型,通过数值方法求解了三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程,同时系统地分析了雷诺数、温度和压力对蒸汽在90°矩形带肋通道中流动和换热的影响.结果表明:温度和压力的变化强烈地... 在蒸汽强化换热试验研究的基础上,采用SSG雷诺应力模型,通过数值方法求解了三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程,同时系统地分析了雷诺数、温度和压力对蒸汽在90°矩形带肋通道中流动和换热的影响.结果表明:温度和压力的变化强烈地影响着带肋通道中蒸汽的强化换热特性,蒸汽的摩擦因子和换热系数随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大,在适中的Re、较低的蒸汽温度和中等压力下,蒸汽流动可以获得最佳的强化换热性能;蒸汽和空气的换热系数比与温度和压力有关,但与Re无关. 展开更多

关键词 试验研究 数值方法 强化换热 蒸汽 带肋通道

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肋片-凹槽通道内的流动与换热特性数值研究 被引量：3

8

作者 张峰 王新军 +1 位作者 李军 丰镇平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1512-1518,共7页

本文数值研究了肋片和凹槽共同作用下矩形通道内的流动与换热特性,分析了肋片高度沿展向的分布情况对通道热力性能的影响。文中选取了五种肋片结构,它们具有不同的高度分布和相同的横截面积,从结构1到结构5,肋片中心高度逐渐增加,其中结... 本文数值研究了肋片和凹槽共同作用下矩形通道内的流动与换热特性,分析了肋片高度沿展向的分布情况对通道热力性能的影响。文中选取了五种肋片结构,它们具有不同的高度分布和相同的横截面积,从结构1到结构5,肋片中心高度逐渐增加,其中结构3的肋片具有均匀的高度分布。研究结果表明:高度沿展向分布不均匀的肋片会产生反向旋转的涡对,这些涡对能够卷吸主流中心冷却空气输送到高温壁面,同时吹扫凹槽内的低速热空气,增加凹槽近壁面处的气流速度,从而强化加热面的换热性能;并且,肋片高度沿展向变化越大,旋涡结构越强,强化换热效果越显著;肋片中心高度最高的结构5提供了最大的努塞尔数、摩擦因子以及热力性能因子。 展开更多

关键词 带肋通道 凹槽结构 强化换热 热力性能 数值计算

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旋转多段连接通道换热特性数值模拟研究 被引量：3

9

作者 李祥阳 陈万强 +4 位作者 赵曙 杜建红 米国际 王玮 卿绿军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期518-524,共7页

为深入了解旋转作用力对涡轮叶片多段连接通道换热特征的影响,采用三维数值模拟方法研究了多段连接内通道模型的流动换热。选取通道入口雷诺数为17 000、旋转数范围为0~0.09,多段连接通道3个出口的质量流量比例为25%、50%、25%,旋转半... 为深入了解旋转作用力对涡轮叶片多段连接通道换热特征的影响,采用三维数值模拟方法研究了多段连接内通道模型的流动换热。选取通道入口雷诺数为17 000、旋转数范围为0~0.09,多段连接通道3个出口的质量流量比例为25%、50%、25%,旋转半径与水力直径之比的范围为0~69.6,研究了旋转数、旋转半径对各段通道带肋壁面换热分布的影响。结果表明：旋转附加力造成径向出流通道沿程压力系数逐渐增大,径向入流通道的沿程压力系数迅速减小;径向出流通道后缘面的换热系数随旋转数增加而增大,径向入流通道后缘面的换热系数随旋转数增加而稍有减小,旋转作用对前缘面换热的影响情况与后缘面的情况相反;前、后缘面的换热系数沿流向均随旋转半径与水力直径比的增加稍有增大,换热增大幅度较小。 展开更多

关键词 航空航天科学技术基础学科 带肋通道 旋转 对流传热 数值模拟 压力系数

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涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的预测和优化 被引量：3

10

作者 席雷 高建民 +2 位作者 徐亮 赵振 李云龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期25-34,共10页

为提高燃气轮机涡轮叶片中弦区带肋通道的传热效果,基于已有实验数据开展了雷诺数为10000~60000、宽高比为0.25~4.00和肋角度为30°~90°的涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的优化研究。利用Sobol方法分析了厚壁带肋通道流... 为提高燃气轮机涡轮叶片中弦区带肋通道的传热效果,基于已有实验数据开展了雷诺数为10000~60000、宽高比为0.25~4.00和肋角度为30°~90°的涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的优化研究。利用Sobol方法分析了厚壁带肋通道流动及传热性能对雷诺数、宽高比、肋角度的全局敏感性;采用BP神经网络对60组实验数据进行了多输入、多输出的非线性拟合,得到了可以准确预测厚壁带肋通道平均努塞尔数、摩擦系数和综合热力系数的神经网络模型,并结合遗传算法对厚壁带肋通道在研究范围内的不同工况下进行结构优化。结果表明:厚壁带肋通道的传热性能对进口雷诺数变化的敏感性很高,而对通道宽高比和肋角度变化的敏感性较低;流动性能对通道宽高比变化的敏感性非常高,对肋角度变化的敏感性较低,而对进口雷诺数变化的不敏感。训练得到的BP神经网络模型对平均努塞尔数、摩擦系数和综合热力系数的最大预测偏差分别为3.9%、2.8%和4.6%。最优宽高比和最优肋角度都随着雷诺数的增大而增大。不同雷诺数时,基于平均努塞尔数优化得到的最优宽高比和肋角度分别在2.23~2.75和41.12°~55.16°;基于综合热力性能优化得到的最优宽高比和肋角度分别在1.75~2.11和56.68°~65.2°。该研究可为未来重型燃机叶片冷却结构设计提供参考。 展开更多

关键词 带肋通道 冷却性能 神经网络 遗传算法 预测和优化

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厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性 被引量：3

11

作者 席雷 徐亮 +2 位作者 高建民 赵振 王明森 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期752-759,共8页

针对厚壁带肋通道蒸汽冷却的问题,基于试验数据改进了含有内热源项的耦合传热计算方法;研究了壁厚对具有三维导热效应的厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性的影响;分析了肋高比e/D为0.047~0.188和肋角度α为30°~90°时厚壁... 针对厚壁带肋通道蒸汽冷却的问题,基于试验数据改进了含有内热源项的耦合传热计算方法;研究了壁厚对具有三维导热效应的厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性的影响;分析了肋高比e/D为0.047~0.188和肋角度α为30°~90°时厚壁带肋通道内蒸汽的流动和换热性能,并建立了反映通道壁厚δ、肋高比和肋角度对厚壁带肋通道传热特性影响的关联式。研究表明:壁面厚度对带肋通道流动及传热性能的影响较小,通道的传热性能随着壁厚的增大而降低。肋高比为0.141和0.047时,厚壁通道的综合性能因子分别达到了最高和最低;取肋片之间区域平均努塞尔数比时,60°厚壁带肋通道的综合性能因子最高,而取整个带肋壁面的平均努塞尔数比时,45°厚壁带肋通道的综合性能因子最高。 展开更多

关键词 动力机械工程 带肋通道 蒸汽冷却 三维导热 耦合计算

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微米沙尘涡轮叶片带肋冷却通道两相流动特性分析 被引量：3

12

作者 张晓明 虞跨海 +1 位作者 辛士红 姚世乐 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期17-22,37,106,共8页

将大涡模拟方法和微米颗粒弹塑性碰撞理论相结合,研究了微米沙尘在涡轮叶片带肋冷却通道中的气粒两相流动特性。根据颗粒弹塑性碰撞接触理论和微米沙尘材料属性预测模型,得到微米沙尘-镍基单晶材料壁面恢复因数随碰撞角度的变化曲线。... 将大涡模拟方法和微米颗粒弹塑性碰撞理论相结合,研究了微米沙尘在涡轮叶片带肋冷却通道中的气粒两相流动特性。根据颗粒弹塑性碰撞接触理论和微米沙尘材料属性预测模型,得到微米沙尘-镍基单晶材料壁面恢复因数随碰撞角度的变化曲线。考虑颗粒曳力、Saffman升力、压力梯度力,结合两相流理论计算了微米沙尘在叶片带肋冷却通道中的输送特性。研究结果表明:大粒径沙尘易随高速气流沿通道中央区域流动,小粒径沙尘的运动表现出更多的分散性。近壁面涡流的存在使得肋前后易出现沙尘集中,这增大了沙尘在冷却通道内沉积的概率。 展开更多

关键词 微米沙尘 带肋通道 两相流动 涡轮叶片

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肋片型太阳能集热器热量通道传热效果仿真 被引量：2

13

作者 吴刚 李鹏 张辉 《计算机仿真》 北大核心 2018年第7期89-92,共4页

对肋片型太阳能集热器热量通道传热特性效果进行分析,能够高效提高集热器的使用质量。对太阳能集热器热量通道传热效果进行仿真,需要建立集热器热量通道的湍流模型,分析计算流体动力学方法。传统方法建立集热器单侧吸收高热流密度的传... 对肋片型太阳能集热器热量通道传热特性效果进行分析,能够高效提高集热器的使用质量。对太阳能集热器热量通道传热效果进行仿真,需要建立集热器热量通道的湍流模型,分析计算流体动力学方法。传统方法建立集热器单侧吸收高热流密度的传热数学模型,但忽略了对流体动力学的分析,导致传热效果分析的准确度低,提出一种肋片型太阳能集热器热量通道传热效果分析方法,通过建立集热器热量通道的湍流模型,对集热器热量的湍流进行分析,确定集热器的湍流性能,并通过分析近壁区空气湍流特性,提高集热器热量通道传热特性效果的分析的准确性;对计算流体动力学方法进行分析,对影响肋片型太阳能集热器热量通道传热效果的参数进行求解,从而实现传热效果分析。实验结果表明,所提方法能够准确描述各参数对肋片型太阳能集热器热量通道传热效果的影响,传热效果分析的准确度较高。 展开更多

关键词 肋片型 太阳能 集热器 热量通道 传热效果

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航电设备内冷通道扩展表面的传热与流动特性研究 被引量：2

14

作者 胡家渝 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2013年第8期101-106,共6页

在某航空电子冷却机箱中,综合考虑其使用环境,采用了CNC加工的叉排直肋作为其内冷肋化通道。为找出影响该类扩展表面的传热与流动特性的主要因素,采用正交实验设计的方法,对不同结构参数的25种肋片应用Fluent进行了数值模拟,通过极差分... 在某航空电子冷却机箱中,综合考虑其使用环境,采用了CNC加工的叉排直肋作为其内冷肋化通道。为找出影响该类扩展表面的传热与流动特性的主要因素,采用正交实验设计的方法,对不同结构参数的25种肋片应用Fluent进行了数值模拟,通过极差分析研究了对传热流动特性影响最大的结构参数,同时获得了流动参数范围内用于工程计算的j、f计算关联式。 展开更多

关键词 肋化通道 传热 叉排肋片

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风冷冷板传热及流动特性研究 被引量：1

15

作者 吕倩 胡家渝 《电子机械工程》 2009年第3期10-13,共4页

建立了实验装置对矩形通道内的传热与流动状态进行实验,其结果与层流解析解和湍流实验经验式接近,从而证实了实验装置的可靠性。通过对典型模型进行的吹风实验获得了典型模型的传热与流动阻力分布;在数值模拟上对于典型模型采用取局部... 建立了实验装置对矩形通道内的传热与流动状态进行实验,其结果与层流解析解和湍流实验经验式接近,从而证实了实验装置的可靠性。通过对典型模型进行的吹风实验获得了典型模型的传热与流动阻力分布;在数值模拟上对于典型模型采用取局部通道的方式,简化了计算模型。计算采用FLU-ENT求解器的层流模型和SIMPLE算法,实验结果与计算结果一致性较好。然后通过正交实验设计计算了不同肋高、肋间距、肋长、肋厚的类似计算模型,总结出了一定Re数范围内的叉排肋化表面内冷板内通道的j、f计算关联式。 展开更多

关键词 肋化通道 传热特性 风冷冷板

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绕流肋片通道内的流动与换热特性数值研究 被引量：1

16

作者 梁钊 王新军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期8-16,共9页

为进一步提高燃气轮机叶片内部冷却中冷却通道内的换热性能,降低通道内的流动损失,采用CFX软件数值研究了在Re为20 000~80 000的范围内,肋间距与肋高比p/e=10的6种肋片在宽高比为4∶1的矩形通道内的换热与阻力特性。研究结果表明:再循... 为进一步提高燃气轮机叶片内部冷却中冷却通道内的换热性能,降低通道内的流动损失,采用CFX软件数值研究了在Re为20 000~80 000的范围内,肋间距与肋高比p/e=10的6种肋片在宽高比为4∶1的矩形通道内的换热与阻力特性。研究结果表明:再循环区对肋片下游的换热性能有很大影响,大范围削弱再循环区域会降低通道换热性能和热力性能;绕流肋片通道可以消除实心肋片通道肋片前后缘底部附近的传热恶化区域,而正方形绕流肋通道比圆形绕流肋通道具有更好的综合热力性能;对于绕流肋片通道来说,随着肋片横截面积减少比例的减小,通道综合热力性能增加,但摩擦阻力增大;边长越大的正方形绕流肋片通道的换热性能和综合热力性能越好,边长为实心肋片边长0.8倍的正方形绕流肋片通道获得了所研究肋片中的最佳综合热力性能和换热性能,相对于实心肋结构,正方形绕流肋结构的通道面积平均Nu提高了0.92%~2.73%,加热段摩擦系数减小了10.89%~11.01%,热力性能因子提高了4.92%~6.75%。 展开更多

关键词 绕流肋片 带肋通道 强化换热 热力性能 数值计算

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涡旋核心分布对斜置肋片蒸汽冷却通道换热特性的影响 被引量：1

17

作者 费继友 曾俊雄 +3 位作者 高铁瑜 朱江楠 徐勋 肖萍 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期7-15,共9页

数值计算了宽高比为2∶1,雷诺数为1×10^4~6×10^4,肋角度分别为30°、60°、90°时蒸汽冷却带肋通道,采用流场涡旋核心显示技术分析了各肋角度下带肋通道涡旋的产生、演变过程、形态变化以及分布规律,研究了涡旋... 数值计算了宽高比为2∶1,雷诺数为1×10^4~6×10^4,肋角度分别为30°、60°、90°时蒸汽冷却带肋通道,采用流场涡旋核心显示技术分析了各肋角度下带肋通道涡旋的产生、演变过程、形态变化以及分布规律,研究了涡旋分布规律对通道换热系数的影响。结果表明：肋角度对带肋通道涡旋形态和分布规律有较大影响,90°通道主要由横向涡组成,30°、60°通道主要由纵向涡和主涡组成;纵向涡的换热特性比横向涡更好,30°、60°通道平均换热系数比90°通道高;30°通道纵向涡的分支以及流体的黏性耗散会导致纵向涡涡旋强度和尺度减小、纵向涡的换热性能削弱,这使得30°通道平均换热系数比未发生纵向涡分支的60°通道低;相对于边界层的距离、涡旋半径,涡旋强度、涡旋核心是影响涡旋强化换热的更重要的参数。该结果可为主动控制带肋通道涡旋强化换热研究提供参考。 展开更多

关键词 数值模拟 带肋通道 涡旋结构 换热特性

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肋角度对矩形带肋通道蒸汽流动和换热特性的影响 被引量：1

18

作者 徐亮 税琳棋 +1 位作者 张帅 高建民 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2014年第8期883-886,共4页

在带肋单通道蒸汽强化换热试验研究的基础上,采用SSG雷诺应力湍流模型,求解了三维定常雷诺平均Navier-Stokes方程,对30°、45°、60°和90°4种带肋通道进行了蒸汽流动的数值计算,同时研究了雷诺数对矩形带肋通道中冷... 在带肋单通道蒸汽强化换热试验研究的基础上,采用SSG雷诺应力湍流模型,求解了三维定常雷诺平均Navier-Stokes方程,对30°、45°、60°和90°4种带肋通道进行了蒸汽流动的数值计算,同时研究了雷诺数对矩形带肋通道中冷却气体的流动和传热特性的影响,并比较分析了不同肋角度下带肋通道的流动和传热特性。结果表明:斜置肋片能有效提高带肋通道的换热效果,同时也将带来很大的流动阻力;与90°带肋通道相比,60°、45°和30°带肋通道的热力系数分别增加了约29.3%、24.6%和20.9%,就综合热力性能来说,60°带肋通道是最好的结构形式。 展开更多

关键词 动力机械工程 带肋通道 蒸汽冷却 扰流肋片 肋角度

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导流装置对凸肋通道传热与流动的影响 被引量：1

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作者 唐新宜 朱冬生 +1 位作者 戴险峰 曹高 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1089-1097,共9页

采用商用CFD软件Fluent对内插四种导流装置(上半圆弧,下半圆弧,圆柱型,斜板型)的凸肋通道传热和流动性能进行了数值模拟。分别研究了导流装置形状,导流装置位置对通道内流场、传热性能与流动阻力的影响。结果表明,与传统凸肋通道相比,... 采用商用CFD软件Fluent对内插四种导流装置(上半圆弧,下半圆弧,圆柱型,斜板型)的凸肋通道传热和流动性能进行了数值模拟。分别研究了导流装置形状,导流装置位置对通道内流场、传热性能与流动阻力的影响。结果表明,与传统凸肋通道相比,内插导流装置的通道平均Nusselt数(Nu)提高了14.8%以上。斜板型导流装置的Nu最大,而圆柱型导流装置的阻力因子f最小。从流场及温度场分布可以看出,导流装置的引流作用使部分主流区流体流向凸肋下游的壁面,并与壁面发生了碰撞,减薄了壁面的热边界层,从而提高了传热速率。另外,导流装置向凸肋上游移动时,对传热的影响不明显;导流装置向凸肋下游移动时,流动附着点也随之移动,热边界层被破坏后重新发展,导致传热速率增加。比较导流装置不同位置的综合性能因子(TPF),位置I的效果最优。 展开更多

关键词 数值模拟 强化传热 凸肋通道 导流装置

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带肋通道中烟气细颗粒物团聚情况的数值模拟

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作者 贾桂鹏 杨历 +2 位作者 陈占秀 刘志勇 李阳 《河北工业大学学报》 CAS 2018年第2期43-48,共6页

通过数值模拟研究含有扰流柱带肋通道的细颗粒预处理装置的湍流团聚特性,分别考虑了不同初始颗粒粒径,不同入口颗粒体积分数和不同入口流速情况下对颗粒湍流团聚的影响.计算采用k-ε耦合颗粒群平衡模型(PBM),结果表明在本文讨论的初始... 通过数值模拟研究含有扰流柱带肋通道的细颗粒预处理装置的湍流团聚特性,分别考虑了不同初始颗粒粒径,不同入口颗粒体积分数和不同入口流速情况下对颗粒湍流团聚的影响.计算采用k-ε耦合颗粒群平衡模型(PBM),结果表明在本文讨论的初始粒径范围内,初始粒径越大颗粒团聚效果越好;对于不同入口体积分数工况下,发现体积分数越大团聚效果越好;而由于速度工况中速度与流场中湍流耗散率成正比,所以可以发现速度越大湍流耗散率越大从而导致团聚效果越好. 展开更多

关键词 细颗粒 湍流聚并 带肋通道 颗粒群平衡 湍流耗散率

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