孙宝芝
,
杨柳
,
杨元龙
,
郑陆松
,
韩文静
工程热物理学报
采用CFD方法数值研究支撑板缝隙对蒸汽发生器热工水力特性的影响,获得了一次侧流体温度,二次侧流体温度、传热系数、质量含汽率以及传热管温度等关键热工水力参数的局部分布规律,计算所得出口质量含汽率与大亚湾核电站实际运行参数相符;支撑板缝隙处传热管壁温高于流水孔处,支撑板处传热管外壁温度沿圆周方向变化呈周期性波动,无缝隙结构的波动幅度明显高于有缝隙结构.缝隙处质量含汽率高于流水孔处,而流体平均流速小于流水孔处,导致缝隙中液体不足,增加了支撑板缝隙处杂质浓缩和传热管应力腐蚀的可能.
关键词:
蒸汽发生器
,
支撑板缝隙
,
热工水力
,
耦合传热
王丹
,
董其伍
,
刘敏珊
工程热物理学报
通过合理简化,建立了百叶窗翅片散热器的耦合传热模型,利用大型CFD软件FLUENT对具有不同结构参数的百叶窗散热器的流体流动和传热性能进行研究。将数值模拟结果与文献试验关联式计算结果进行对比,验证了数值模拟方法的正确性。分析了百叶窗翅片主要结构参数（百叶窗间距、百叶窗倾角、翅片间距、翅片宽度等）对传热因子j和摩擦因子f的影响,并利用公式j/f~（1/3）计算了其流体流动和传热的综合性能。
关键词:
车辆散热器
,
百叶窗翅片
,
耦合传热
,
传热因子
,
摩擦因子
林立
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
燃气轮机内部通流冷却叶片的流动传热特性对于燃机的整体效率有着重要的影响,而叶片表面的转捩流场一直是阻碍对叶片冷却性能进行精确分析的主要因素.本文采用SST湍流模型及γ-Re_θ转捩模型对MARK Ⅱ叶型进行数值模拟,通过分析叶栅通道内传热特性以考察该转捩模型的适应性,肯定了该转捩模型对于湍流边界层发生位置判断的正确性,以及对转捩发生点上游叶片表面温度变化趋势的预测的正确性.同时本文指出γ-Re_θ转捩模型与湍流模型结合时可能存在对湍动能过渡抑制的问题,有待进一步研究.
关键词:
转捩
,
燃气轮机
,
耦合传热
,
内部通流冷却
,
数值模拟
张鹏
,
付经伦
,
刘建军
工程热物理学报
本文采用数值方法研究了气膜和冲击复合冷却结构的耦合传热和综合冷效.复合冷却平板模型布置有两个交错气膜孔和若干排冲击孔,气膜孔和冲击孔均采用圆柱孔型.分别研究了吹风比和冷气量分配对综合冷效、流场结构和对流换热特性等的影响规律,结果表明:复合冷却综合冷效明显受到吹风比影响;适当调节冷气量的分配,能够明显提高综合冷效.
关键词:
气膜冷却
,
冲击冷却
,
复合冷却
,
耦合传热
,
数值计算
李东辉
,
夏新林
,
艾青
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.007
针对气动加热条件下光学窗口辐射导热耦合传热开展研究,以了解光学窗口的热辐射发射规律及热防护性能.采用有限体积法、蒙特卡罗法、谱带模型建立了具有镜反射界面的光学窗口辐射传输及辐射导热耦合传热计算模型,对具有两层SiO2玻璃的光学窗口传热特性进行了模拟.结果表明处于高温区玻璃向外发射热辐射,低温区玻璃吸收热辐射；除了加热面附近外的玻璃区域,辐射热流密度远大于导热热流密度,在2.9～4.2μm谱带内的辐射热流密度大于0.4～2.9μm谱带内的；在0.4 ～2.9 μm谱带内,可见光波长内的出射辐射热流密度最小,中红外波长范围内出射辐射热流密度最大.在光学窗口总厚度一定的情况下,降低玻璃层厚度和玻璃夹层气体热导率能够有效降低光学窗口非加热面稳态温度.
关键词:
气动加热
,
光学窗口
,
耦合传热
,
辐射
,
谱带模型
李东辉
,
孙创
,
夏新林
宇航材料工艺
基于多层隔热材料稳态辐射导热耦合传热提出一种多层隔热材料热设计方法,可以根据反射屏分布规律实现多层隔热材料热设计,给出最优反射屏数目和每层隔热材料的厚度.采用提出的热设计方法开展了热设计算例研究,结果表明:对按照层等温降和层等厚度规律设计的多层隔热材料,等厚度规律设计比等温降规律设计更能降低隔热材料的总质量,研究结果对多层隔热材料热设计研究具有一定的指导作用.
关键词:
多层隔热材料
,
热设计
,
辐射
,
导热
,
耦合传热
李东辉
,
夏新林
,
艾青
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.005
建立了高温多层隔热结构传热计算模型,采用蒙特卡罗方法模拟每个半透明隔热材料层内的一维辐射传递,采用有限体积法对多层隔热结构辐射导热耦合换热能量方程进行求解,对多层隔热结构的瞬态传热及热响应进行了数值模拟分析,研究了反射屏个数等因素的影响.结果表明,反射屏对多层结构隔热性能的影响取决于隔热材料的辐射特性与导热性能,当隔热材料衰减系数小时,将屏布置于高温区可提高隔热性能,当衰减系数大时,反射屏布置在低温区进行蓄热则更加有利.
关键词:
多层隔热结构
,
热辐射
,
导热
,
耦合传热
周印佳
,
孟松鹤
,
解维华
,
金华
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151126.002
超高温陶瓷材料暴露于极端高温飞行环境中会导致其发生氧化,表面生成的氧化物具有不同的热物性从而对传热过程造成影响。针对预氧化的 ZrB2和 ZrB2-SiC,基于氧化模型预测氧化层(ZrO2、B2 O3、SiO2和 SiC耗尽层)厚度,利用有限元建立圆柱形代表性体积单元,并与外部高超声速流场的 CFD (Computational Fluid Dy-namics)求解器相耦合,研究了高温氧化对超高温陶瓷材料的耦合传热的影响。计算中采用分区求解方法,通过耦合界面处非匹配网格间的插值完成实时数据交换,实现了基于 Navier-Stokes 方程的流动求解器与有限元求解器的多场耦合计算。ZrB2、ZrB2-SiC 以及氧化生成物的热物性均为温度相关,通过理论计算给出了 B2 O3挥发及SiC耗尽导致的多孔结构的有效热导率和有效比热容。瞬态耦合传热分析的结果表明：ZrB2在预氧化后其热阻能力略有提高,ZrB2-SiC氧化前后的热阻变化很小,并且在相同流动环境条件下,氧化后ZrB2的热阻能力高于氧化后ZrB2-SiC的热阻能力。
关键词:
超高温陶瓷
,
氧化
,
耦合传热
,
数值模拟
,
CFD
,
有限元法
彭威
,
姜培学
工程热物理学报
本文通过数值模拟的方法同时考虑了耦合传热和冷却流通道流动对气膜冷却的影响.计算结果表明,在考虑耦合传热的情况下,冷却流通道流动的影响仍然存在,但随着壁面导热系数的增大,这种影响减弱;同时在考虑耦合传热的情况下,受保护壁面温度场分布更加均匀,冷却效果更好.计算结果还表明吹风比为0.5时的冷却效果优于吹风比为1.0的情况.
关键词:
气膜冷却
,
耦合传热
,
冷却流通道流动
张文杰
,
赵军明
,
刘林华
工程热物理学报
泡沫金属结构的复杂性使导热-辐射耦合传热条件下有效导热系数的变化规律及影响机理分析变得极为困难.本文提出了一种结构简单且具有与泡沫金属相似几何和传热特性的圆管模型,对其导热-辐射耦合传热过程进行了相似性分析,导出了一组影响有效导热系数的相似准则数.将该组相似准则数应用于泡沫金属简化几何模型,研究了对泡沫金属内导热 辐射耦合传热过程的影响机理,并与圆管模型下的影响规律进行了对比验证.
关键词:
泡沫金属
,
耦合传热
,
相似分析
