【摘 要】
：
本文通过数值模拟的方法考虑了冷却流通道加肋对气膜冷却的影响，分析了冷却流通道加肋、不加肋以及不考虑冷却流流动影响时，在吹风比为0.5和1.0时的冷却情况。计算结果表明：吹风比0.5时，冷却流通道内部流动对气膜出流影响较小；吹风比1.0时，冷却流通道内部流动对气膜出流影响较大，尤其是对于带肋通道，气膜出流冷却效果甚至优于吹风比0.5的情况。
【机 构】
：
热科学与动力工程教育部重点实验室 清华大学热能工程系 北京 100084
【出 处】
：
中国工程热物理学会传热传质学2009年学术会议
论文部分内容阅读
本文通过数值模拟的方法考虑了冷却流通道加肋对气膜冷却的影响，分析了冷却流通道加肋、不加肋以及不考虑冷却流流动影响时，在吹风比为0.5和1.0时的冷却情况。计算结果表明：吹风比0.5时，冷却流通道内部流动对气膜出流影响较小；吹风比1.0时，冷却流通道内部流动对气膜出流影响较大，尤其是对于带肋通道，气膜出流冷却效果甚至优于吹风比0.5的情况。
其他文献
根据冻干过程中干燥室内的露点温度值和物料的水分含量有关，本文提出一种新的方法——露点法来检测物料残余水分含量。依据传质原理，建立了相应的数学模型，来计算物料残余水分含量。取冻干保护剂甘露醇2％（W/V）作为研究对象，以称重法为参考，即在冻干过程不同的时刻取出样品测量质量。实验结果表明该数学模型计算值与实际称重值在趋势上相当吻合，若对数学模型加以完善，露点法可应用于冻干过程的自动控制，缩短冻干时间，
为研究表面活性剂的减阻流动机理与传热弱化机理，建立基于Giesekus本构方程模型的牛顿流体与非牛顿流体分层共存模型。采用了高阶精度紧致差分格式，对壁面恒定热流槽道减阻流动的传热过程进行了直接数值模拟，得到了传热弱化率与减阻率、努塞尔数、壁面法向热通量等物理量的定量关系。研究了表面活性剂在不同位置对流体减阻与传热性能的影响。
红细胞干燥保存是继红细胞低温保存之后又一个研究热点，其意义在于干燥后的样品可以在室温下保存，也可以在医院之间、甚至不同城市和国家之间简便地长途运输。首选的干燥方法自然是冻干。冻干能很好地保持热敏性材料的结构，因此经常用于食品、医药、菌类的干燥保存。由于冻干过程十分复杂，目前上没有一套数学模型，能全面描述该过程；而且，细胞在此过程中的损伤机理也变得扑朔迷离，其发生的时间和物理原因都不清楚。因此，建立
本文基于冷却通道局部高热流壁面自适应热流控制方法，建立了动态换热的数学模型以及仿真模型。通过对热流突变情况的模拟，得到了不同记忆合金特性的动态传热过程。通过数据对比以及壁面温度对热流突变的响应可以看出，热滞环宽度比较宽，转换温度比较小的记忆合金对自适应热流控制过程是比较有利的，但转换温度低于一定范围时，热流突变后，壁面最终温度将趋于一致。所以超燃冲压发动机的自适应热流控制是存在稳定的边界条件的。
利用蒸发薄液膜理论建立了预测微槽平板热管蒸发传热能力的理论模型，考虑了脱离压力、表面张力、气液界面曲率和固液界面温度变化的影响，对槽道固壁和液膜内的传热进行迭代求解。分析了接触角、槽宽以及过热度对微槽平板热管最大蒸发传热能力的影响。结果表明，蒸发薄液膜能极大影响微槽平板热管的最大蒸发传热能力。对于一定的工况和槽间距，存在最佳的槽宽。该研究有助于更好的理解蒸发薄液膜的输运现象及其对微槽平板热管最大传
蒸发薄液膜可以极大强化微尺度传热。本文建立了蒸发系数对蒸发薄液膜传热传质影响的理论模型，分析了蒸发系数对界面热阻、蒸发薄液膜厚度以及局部热流密度的影响。结果发现，蒸发系数对蒸发薄液膜厚度影响不大。局部热流密度随蒸发系数的增加而急剧增大。在分析数值模拟结果和前人实验研究的基础上，建议蒸发薄液膜传热传质计算时选取蒸发系数在0.1以下。该研究有助于更好的理解蒸发薄液膜的输运现象。
采用经相似性实验验证的数值计算程序预测了埋地电力隧道温度随年代的变化规律。根据计算结果分析隧道深度、直径和发热量对隧道终温的影响。结果表明，发热量是影响隧道最终温度的主要因素。较小发热量的隧道可以直接利用地表散热；发热量大的隧道，须尽量采用大直径和小深度的隧道布置。最后给出了电力隧道的优化设计分析。
多维辐射－导热耦合传热问题有广泛的应用背景。本文采用有限元法对辐射传递方程的离散坐标形式进行离散，并采用有限元法求解瞬态辐射-导热耦合能量方程，研究二维方腔半透明参与性梯度折射率介质内瞬态耦合传热，考虑第一类热边界条件，分析了折射率分布、衰减系数、散射反照率及散射相函数对对瞬态耦合传热的影响。结果表明，梯度折射率对瞬态耦合传热影响显著。
本文将砂型看作由砂子颗粒、孔隙中的水和气体组成的多孔介质。在多孔介质理论的基础上，研究了砂型干燥的物理机制，综合考虑了渗透性、毛细效应、扩散效应等因素；将干燥阶段划分为加热阶段和冷却阶段；考虑了砂型中存在的空隙中的自由水和粘结剂中的结合水；建立了相应的物理数学模型，在此基础上对干燥中温度和含湿量的分布变化进行了数值模拟。结果表明，加热阶段整体含湿量分布呈类抛物线状；冷却阶段中含湿量分布趋于均匀。
本论文对一种带有针肋－凹陷复合结构的通道内湍流流动条件下的流阻特性和对流传热性能进行了实验研究，获得了平均Nusselt数和摩擦因子，并与实验获得的平行板通道实验数据进行了比较。实验结果表明，在雷诺数范围8000-51000的湍流流动条件下，与平板通道相比，针肋－凹陷复合结构通道的平均对流换热性能提高了2.7-2.5倍，但摩擦因子提高了14.2-15.5倍。