王良
,
王秋旺
,
胡延东
,
张毅
,
盖平原
,
徐明海
,
陶文铨
工程热物理学报
本文通过对动量方程、能量方程、散热方程等控制方程的离散求解,用稳态和瞬态相结合的方法,计算了超临界注汽油井地下垂直段、过渡段和水平段蒸汽参数(压力、温度等)和井筒散热损失、压力降等随注入时间、注入流量和压力的变化规律.计算结果表明,随着井深的增加,蒸汽压力在垂直段和过渡段的前半部分是增加的,而在过渡段后半部分和水平段则减小,且同一井深位置随流量增加蒸汽压力减小,注入蒸汽压力高于22 MPa时,井底蒸汽出口压力比入口高.同一井深位置每公斤蒸汽散热损失随流量的增加而减少,而随压力的增加无明显变化.井底蒸汽压力和温度在注入时间大约3天左右即趋于一稳定值,而井底热损失则随注入时间的增加而减少.
关键词:
超临界蒸汽
,
垂直油井
,
水平油井
,
热损失
,
压力降
王海刚
,
黄军
,
陈秋炀
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
强化换热在很多领域都有十分重要的应用,引起了人们的广泛关注.在换热表面上周期性地安装纵向涡发生器可以使流动区域产生纵向涡从而能够增强换热,本文采用CFX10.0对一侧安装纵向涡发生器的窄间隙矩形通道进行数值模拟,分析了在不同的Re数下,纵向涡发生器的间距对三维稳态流动和传热性能的影响,通过对综合换热因子j/f以及 出口温度和进出口压降的分析,获得安装间距的优化结果X=30～45.
关键词:
纵向涡发生器
,
间距
,
窄通道
,
数值模拟
王秋旺
,
王娴
,
陶文铨
,
郑平
工程热物理学报
本文采用直接模拟蒙特卡罗方法对稀薄气体二维外部柱体绕流问题进行了数值模拟.结果表明:外部绕流问题,在特定情况下会产生激波,激波的产生,不仅与气体的稀薄程度有关,还与来流马赫数有关.而气流与壁面之间的换热,随来流马赫数增加而增加,随气体稀薄程度增加而减小.
关键词:
直接模拟蒙特卡罗
,
稀薄气体
,
外部柱体绕流
,
激波
唐凌虹
,
曾敏
,
韩武涛
,
黄军
,
王秋旺
工程热物理学报
为考察不同翅片型式对空气侧强化传热的影响,对12排分别带平直、开缝、纵向涡、开缝与纵向涡混合、圆形共5个翅片型式的翅片管换热器元件空气侧的传热及阻力性能进行了试验研究,并在相同质量流木结流量、相同压降及相同泵功率下进行了综合性能评价.在三种比较准则下,圆形翅片的换热综合性能最差,开缝与纵向涡混合翅片的换热综合性能比纵向涡翅片的好,而当Re数较大时开缝翅片的换热综合效果最好.在试验的Re数范围内针对各个试件整理出了传热和阻力的经验关联式,为相关的理论研究和工程应用提供了参考.
关键词:
翅片管换热器
,
试验研究
,
翅片形式
,
传热与阻力
杨剑
,
周觅
,
李师阳
,
步珊珊
,
王秋旺
工程热物理学报
本文首先对三维颗粒有序列阵孔隙单元内的湍流特性进行数值研究,并在此基础上采用体积平均方法对多孔介质宏观湍流方程进行改进.结果表明:三维颗粒有序列阵内的湍流特性与二维棒束模型存在较大差异,在相同雷诺数及孔隙率下,颗粒有序列阵多孔介质内由颗粒骨架导致的宏观湍动能及耗散率附加净产生项明显偏低;传统基于二维棒束模型得到的多孔介质宏观湍流模型(N-K模型)高估了湍流方程中k∞/|VD|2和ε∞H/|VD|3项的值,本文对此进行了修正和改进.
关键词:
颗粒有序列阵
,
多孔介质
,
湍流方程
,
数值研究
曾敏
,
任毓程
,
王刚
,
王秋旺
工程热物理学报
本文对充满水和玻璃球的倾斜多孔介质腔体,在其一侧壁温维持恒定值、而相对侧壁温以此恒定值为时均值并按一定的幅值随时间周期性变化的情况下,实验研究了周期性壁温变化和腔体倾角对多孔介质腔体内的瞬态自然对流换热的影响.结果表明,通过多孔介质腔体的净热流总是从腔体的较低壁面指向较高壁面.
关键词:
自然对流
,
多孔介质
,
倾斜腔体
,
周期性壁温
,
净热流
杨建锋
,
陈贵冬
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
本文对连续螺旋折流板管壳式换热器的一个周期,采用周期性充分发展模型对不同的旁路挡板数量和宽度对换热器壳侧流动换热性能影响进行数值模拟分析.计算结果表明:1)随着旁路挡板数量增加,在相同挡板宽度和相同质量流量条件下,壳侧换热系数提高9.3％～41.7％,同时压损升高37.5％～189.7％;2)随着旁路挡板宽度增加,在相同挡板数量和相同质量流量条件下,壳侧换热系数提高1.6％～34.5％,同时压损升高11.1％～146.6％.
关键词:
螺旋折流板
,
旁路挡板
,
强化换热
,
数值模拟
贺群武
,
王秋旺
,
罗来勤
,
陶文铨
工程热物理学报
本文采用直接模拟蒙特卡罗方法对二维微通道内Poiseuille流动进行了数值模拟,通过对不同网格密度下计算结果与"收敛"结果的比较,得到了计算网格特别是子网格系统对计算结果的影响;在此基础上,发展了基于Delaunay三角形非结构网格的子网格系统,讨论了采用该子网格的非结构化网格对模拟结果的影响,结果表明:该方法能有效提高模拟的准确性,而常规无子网格的非结构网格将"虚假"地增加气体流动的稀薄性.
关键词:
直接模拟蒙特卡罗
,
Delaunay三角形非结构网格
,
子网格
,
微通道
杜雪平
,
陈贵冬
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
管壳式换热器在工业中的应用越来越广泛,对于设计者和使用者来说使其费用最小化是一个很重要的目标.本文以最小化管壳式换热器的总费用为优化目标,提出了运用基于雁群启示的惯性权重线性下降粒子群优化算法(Goose LDWPSO)对其进行优化设计.为了验证这种方法的有效性,用Goose LDW-PSO对管壳式换热器进行了优化设计,并与原始设计结果进行了比较.比较结果表明,虽然管子数目增加,但是换热器的总费用比传统方法少了很多.
关键词:
管壳式换热器
,
优化设计
,
粒子群优化算法
王进
,
於永
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
本文通过数值模拟方法对凹槽叶顶区的气膜孔的位置进行了研究，通过将一个下游气膜孔布置在叶顶前缘来研究气膜孔位置对叶顶区传热的影响。数值模拟结果表明，下游区气膜孔被布置到前缘区，改善了叶顶前缘的低绝热冷却效率区，获得了均匀的气膜保护，同时对下游区的气膜冷却效率影响不大，无论是放在前缘第一气膜孔上游还是靠近吸力边布置，下游区绝热效率和平均传热系数几乎不受该气膜孔在前缘位置的影响。
关键词:
叶片
,
气膜冷却
,
冷却效率
,
传热系数
