冷学礼
,
田茂诚
,
葛培琪
,
邱燕
工程热物理学报
使用积耗散与广义热阻原理研究恒壁温层流平行通道的对流换热现象,检验了表面传热系数这一基本概念的热流管基础.发现通道内温度场的形态影响到表面传热系数定义式与广义式的数值;在充分发展后,非等温边界条件下将蜕化为一维热传导工况,此时定义式与广义式相同;在等温边界条件下的广义式大于定义式.且非等温边界条件下,广义式与定义式间的异同可以通过流场上的关键点判断出状态,为积耗散及广义热阻检验表面传热系数的正确性提供支撑.
关键词:
对流换热
,
积耗散
,
广义热阻
,
表面传热系数
姜波
,
田茂诚
,
冷学礼
,
程林
,
曹炳阳
工程热物理学报
采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了低频振动管外的流动与传热特性,分析了不同参数对换热性能的影响.数值计算结果的场协同理论分析与实验表明:振动有利于强化传热,且其强化传热的效果随着振动频率与振幅升高而增强.在半周期内,时相位为90°时管外的换热性能最好,在一定范围内协同角余弦值随振动频率的变化与振幅基本无关.对比不同管型,沿椭圆管短轴方向振动的协同角余弦值最高,传热效果最好.
关键词:
强化传热
,
振动
,
场协同
,
椭圆管
张井志
,
田茂诚
,
张冠敏
,
李蔚
,
马连湘
,
冷学礼
工程热物理学报
通过数值模拟,分析了倾角不同板片组合的板式换热器单流道模型换热和阻力的情况,并结合场协同理论进行分析.模拟结果表明:传热因子j、阻力因子f及面积质量因子J/f均随Re的增大而降低,其值均偏向于倾角较小的板片组合.协同角θ随着Re的增大先增大后基本不变,场协同数Fc随着Re的增大而下降,倾角较大组合的协同性要优于倾角较小的组合.j、f均随着上壁面倾角风的增大而增大,在下壁面倾角βb≤60时变化趋势较大,βb＞ 60时,变化趋势降低.倾角不同的板片组合换热器的性能介于构成“热混合”的常规板片性能之间.
关键词:
板式换热器
,
场协同
,
数值模拟
,
热混合
马晓旭
,
田茂诚
,
张冠敏
,
冷学礼
工程热物理学报
采用ADINA数值方法研究了垂直U形管内气液两相流诱导振动的位移响应和脉动激振力特性,然后考察了雷诺数Re和体积含气率β对激振力的影响规律.结果表明:气液两相内流诱导振动以面内振动为主,表现为两相流诱发激振力的主频与管结构某阶固有频率相近时的共振现象;激振力的脉动特性表现为低β时的窄频带随机波动和高β时的周期性波动;固定β时,激振力的均方根值FRMS随Re的增大而增大,增大速率逐渐增加;同一Re下,FRMS先随β的增大而增加,在β=55％左右时达到最大,之后逐渐降低,最大值出现在泡状流向搅拌流的转变过渡区.
关键词:
气液两相流
,
诱导振动
,
脉动激振力
,
流固耦合
冷学礼
,
程林
,
杜文静
工程热物理学报
本文实验研究了流体低流速横向冲刷间谐振动圆管的传热特性,其目的是为流体诱导振动的有效利用提供更多的借鉴.研究结果表明流体绕流振动圆管时,在较低流速下即可获得较好的传热效果.对流换热的增强较少地依赖于流动雷诺数,更多地依赖于振动雷诺数.
关键词:
振动
,
对流换热系数
,
强化传热
冷学礼
,
田茂诚
,
张冠敏
工程热物理学报
通过分析对流换热过程中微元控制体内的煨流动平衡，得到类似于热传导过程中煨耗散函数表达形式的对流换热准煨耗散函数，表明对流换热过程中的煅耗散由热传导和对流形成的耗散共同构成。并通过分析对流换热过程的特点，对准煨耗散函数中对流项的影响进行了修正，使用圆管内热充分发展流动与无限宽平行通道内的对流换热过程检验，控制体内准煨耗散函数的计算结果与边界煅流的结果一致，表明文中提出的准煅耗散函数是可靠的。
关键词:
对流换热
,
娠耗散函数
,
层流
丁开强
,
田茂诚
,
冷学礼
工程热物理学报
本文基于(火积)耗散极值原理得到了对流传热的优化场协同方程,用Fluent数值模拟求解层流状态下的管外流动换热的优化流场.得到了管外流动的优化速度场为多纵向涡结构形态,对优化流场进行分析,发现优化流场的综合换热效果远远高于原型流场.通过在管外添加扰流片的方法,来产生带有纵向涡的流场,达到优化管外流动传热的目的.数值模拟结果表明,添加扰流片在一定程度上可以强化管外对流换热.
关键词:
(火积)耗散
,
管外
,
纵向涡
程林
,
冷学礼
,
杜文静
工程热物理学报
复合强化传热的换热系数的增加通常要比单独使用其中的任何一种技术高,但过分增长的污垢热阻会轻而易举地将对流换热系数提高的效果加以抵消.将振动看作不仅仅意味着噪声与元件损坏的能量表达方式,就有可能利用流体诱导的传热元件振动扰动水流,提高对流换热系数;同时,用振动变形清除传热表面积垢,降低污垢热阻,从而形成一种复合强化传热的新方法.
关键词:
污垢
,
强化传热
