王宏大
,
常海萍
,
常国强
工程热物理学报
本文以一种涡轮叶片新型超级冷却技术机理为研究背景,用数值方法研究了以水和钠钾合金为热驱动介质的微小密闭通道的流动换热特性,分析了热流密度、冷气速度和转速对换热的影响规律.结果表明:在本文研究参数范围内,通道内两种热驱动介质的换热特性具有相同的变化规律;在相同工况条件下,采用钠钾合金为热驱动介质可以得到更好的热驱动换热效果.
关键词:
换热
,
旋转
,
热驱动
,
钠钾合金
李国庆
,
朱俊强
工程热物理学报
通过数值模拟的方法,揭示了整级涡轮叶片在旋转状态F的气膜冷却特性.计算采用六面体结构化网格,湍流模型选用k-ε两方程模型.计算中,主流进口雷诺数为7.7×104,旋转数分别为2.092,2.324和2.448,吹风比分别为0.5、1.0、1.5和2.0,冷却工质采用空气,对应射流主流密度比为1.03.计算结果与之前的实验结果进行了比较,并着重分析了旋转附加力的作用机理.结果表明:压力面上,气膜轨迹向高半径方向偏转,其偏转程度随吹风比的增大而减弱,随旋转数的增大而加强;气膜覆盖面积和冷却效率随吹风比的增大而增大,随旋转数的增大而减小.
关键词:
气膜冷却
,
旋转
,
涡轮叶片
,
冷却效率
金超花
,
朱彤
人工晶体学报
建立了一个120 kg单晶炉的二维轴对称全局模型,分别对无旋转、加入晶体旋转、加入坩埚旋转、同时加入晶体旋转和坩埚旋转的四种工况展开了数值模拟研究.得到了晶体旋转及坩埚旋转对晶体生长过程的拉晶功率、炉内温度分布和熔体流动的影响;得到了不同晶体长度下拉晶炉内的温度分布以及熔体流动的变化规律.结果显示,加入晶体旋转对晶体生长过程的拉晶功率、温度分布和熔体流动的影响小于坩埚旋转的影响;随着晶体长度的增加,晶体旋转及坩埚旋转对温度分布和熔体流动的影响不断减小.因此在单晶炉设计和优化过程中应考虑整个晶体生长过程.
关键词:
Cz法
,
硅晶
,
数值模拟
,
旋转
,
温度分布
,
熔体流动
石万元
,
李建英
,
王瑜
,
李友荣
工程热物理学报
数值模拟了内半径20 mm、外半径40 mm、深5 mm环形池内硅熔体在旋转和热毛细力共同驱动下的热对流,通过线性稳定性分析确定了旋转-热毛细对流失稳的临界Marangoni数等临界条件。研究结果表明,液池低速旋转会降低轴对称热毛细对流的稳定性,而较高速度的旋转能增强热毛细对流的稳定性。临界条件下旋转-热毛细对流耗散结构波纹的传播方向与液池的旋转方向相同,临界周向波数随旋转速度的增加而增加。在较大的旋转速度下,液池底部出现涡胞,底部涡胞对热毛细对流的稳定性具有削弱作用。
关键词:
旋转
,
热毛细对流
,
稳定性
,
硅熔体
吴春梅
,
李友荣
,
彭岚
,
吴双应
工程热物理学报
为了了解深径比对邱克拉斯基（Czochralski）结构内旋转驱动流动的影响，利用有限容积法进行了三维非稳态数值模拟。结果表明；随着液池深径比的增加，流动逐渐加强，当旋转速度超过某一临界值后，流动转变为三维非稳态振荡流动。随着液池深径比的增加，速度波振荡幅度增大，速度波波数和周向传播方向都随之改变；浅液池内坩埚旋转作用占主导地位，速度波传播方向与坩埚旋转方向相同，深液池内晶体旋转大于坩埚旋转对流动的影响，速度波传播方向和晶体旋转方向相同。
关键词:
流动稳定性
,
旋转
,
深径比
,
数值模拟
芦泽龙
,
严俊杰
,
祝银海
,
姜培学
工程热物理学报
本文利用数值模拟方法,对不同转速下正癸烷在U型管路的传热特性进行了研究.得到以下结论:对于U型管路来说,旋转速度越大,出口温度越高,整体管路换热能力越强;碳氢燃料在准临界温度附近的变物性对换热有比较显著的影响,会使换热恶化;浮升力也会影响旋转管路的换热,相比静止管路影响更为复杂.
关键词:
碳氢燃料
,
旋转
,
对流换热
,
数值模拟
吴春梅
,
李友荣
,
彭岚
,
吴双应
工程热物理学报
为了了解旋转对邱克拉斯基(Czochralski)晶体生长结构液池内熔体流动的影响,利用有限差分法进行了三维非稳态数值模拟,坩埚外半径为50 mm,晶体半径为15 mm,液池深度为50 mm.结果表明,当旋转速度较低时,流动为稳态轴对称流动,随着转速的提高,流动会转化为三维非稳态振荡流动;晶体与坩埚同向旋转时,流动转化的临界转速较高,反向旋转时,临界转速较低;晶体单独旋转时,速度波周向速度远小于晶体旋转速度,坩埚单独旋转时,速度波周向速度与坩埚旋转速度保持一致;坩埚转速越快,速度波动幅度和波数越小.
关键词:
旋转
,
对流
,
稳定性
,
数值模拟
毛军逵
,
白云峰
,
常海萍
工程热物理学报
利用数值模拟的方法,通过改变冲击雷诺数Rej(20000～35000)、旋转数Ro(0～0.0117)等参数,分析旋转条件下半受限单孔冲击射流的流动和换热特性,讨论了旋转对冲击射流的流场结构和换热特性的影响.研究结果表明:冲击射流在离心力和哥氏力的共同作用下发生弯曲,造成冲击靶面上的冲击斑随着旋转数Ro的增加而不断偏移,显著影响了冲击的冷却效果.冲击靶面的平均Nu数随着冲击雷诺数Rej的增加而增加;当旋转数Ro增加时,冲击靶面的平均Nu数先增加,后减小,然后再增加.计算结果和试验结论基本一致.
关键词:
换热
,
旋转
,
冲击冷却
,
半受限
石万元
,
王瑜
工程热物理学报
为了了解系统旋转对热毛细对流的影响,采用阴影法观察了外半径Ro=40 mm、内半径Ri=20 mm、深度H=1mm、沿顺时针方向旋转的环形池内1cSt硅油热毛细对流的特征.测量了0～10 r/min转速范围内发生热流体波的临界温差,观察了旋转对热流体波的影响,结果发现:当内外环间温差略低于临界温差时,靠近外环附近产生多圈同心圆环状静止波纹;超过临界温差后,静止液池内分布着两组沿周向传播方向相反的波纹;超过临界温差不远时热流体波的传播方向与液池的旋转方向相反,提高温差使其传播方向转变为与液池旋转方向相同;提高转速又使其传播方向转变为与液池旋转方向相反.
关键词:
热毛细对流
,
旋转
,
热流体波
,
硅油
