空气-混凝土圆管界面对流换热系数实验

来源 :中国工程热物理学会第十一届年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xinxinzhang2
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  本文针对空气-混凝土圆管界面的对流换热系数进行了实验研究.根据自然状态和受迫(风速的作用)状态两种情况,设计了相应的实验环境.制作了5个混凝土管状试件,采用在圆管内部布置石英管电加热的方式.开发了温度控制、数据采集的实时传送、监控、记录系统.实验研究表明、控制试件升温速率以防止混凝土开裂、提供稳定的风速环境是实验成功的关键.
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本文发展了一种格子演化方法求解该方程的方法,并且给出了Dirichlet边界条件和Neumann边界条件的实现方法.本方法不需要对方程进行线性化处理,直接求解原方程,并且通过数值模拟,验证了该方法的正确性与有效性。
本文应用Langmuir双探针测量了距离Hall推力器出口30cm到100cm的羽流特性.实验中真空舱压力保持在5×10-4-2×10-3Pa之间.实验证明,电子温度和数密度随着角度和轴向距离的变化而变化,但羽流中远场的电子温度变化幅度很小,基本稳定在0.455eV左右;电子数密度随着与轴向距离和中心轴夹角的增加而减小.实验结果可为高性能的Hall推力器设计提供参考依据,并为等离子体羽流的数值模拟
本文用基元-有限容积法(FVM)求解介质空间的导热和辐射复合传热问题。在非结构化网格中离散复合换热方程,并编写了计算程序。结合复合换热方程和介质特性,找出了无量纲参数光学厚度τ,导热辐射系数N和散射系数ω。在非结构化四边形网格中,对这些参数的变化进行数值计算,从中得出这两种传热模型藕合的基本规律。
本文介绍了各种变系数(热传导系数,密度与比热为坐标的函数)及非线性(上述系数为温度的函数)的非定常导热方程的解析解的理论意义,且在同等条件下,可作为标准解来校核各种数值计算以及用来启发发展各种计算技巧例如差分格式、网格生成等.文献[1]和文献[2]分别给出了直角坐标系下和柱坐标系下变热物性非定常导热微分方程的解析解,本文将继续给出含有内热源的球坐标系下变系数非定常导热微分方程的一元和二元解析解.在
为了得到压电驱动自耦合射流的流场特征,本文采用PIV和热线风速计对具有狭缝喷口的自耦合射流激发器外部流场进行了实验研究;并将自耦合射流应用于冲击换热,通过红外热像仪得到了不同加热功率下冲击靶板对流换热系数分布.结果表明:(1)激发器存在两个谐振频率,在频率为1000Hz时射流速度最大;(2)自耦合射流的形成过程是系列涡对不断形成和破碎的过程;(3)冲击靶面处于自耦合射流的形成发展区内时,冷却效果较
本文对涡轮叶片内部有、无冲击射流的气膜出流冷却方式中,冷气侧气膜孔局部换热特性进行了实验研究.取气膜孔前后三倍气膜孔径范围为研究对象.无冲击射流时,通过改变来流雷诺数、气膜出流与横流密流比,对气膜孔的"溢流效应"进行了研究,研究发现,气膜孔局部的换热均随两者的增加而强化,且孔后的换热要好于孔前的换热,孔后一倍孔径区域努塞尔数比孔前提高大约40﹪;有冲击射流时,改变冲击雷诺数、横流射流密流比等流动参
本文通过建立粒子溅射到自由表面的多相流体流动与传热模型,数值模拟了粒子溅射到自由表面上的运动规律和传热特征.结果显示,由于粒子的溅射,加强了自由表面的扰动,强化了自由表面的传热效果,降低了自由表面的温度梯度,可以有效地减少表面的蒸发.
本文利用动态微液层模型对双组分混合物的沸腾换热现象进行了理论预测.本模型认为沸腾换热的机理主要是由于在气泡的周期生长过程中所形成微液层的蒸发.模型中考虑了气泡生长过程中液体传质对传热的影响,给出了气泡生长过程中传热面上气-液-固接触的动态构造.利用本模型所得计算结果与实验结果能够较好的符合.
本文对三角形条纹表面的流动与传热特性进行了数值计算与实验研究,并与相同条件下平板表面的流动与传热特性进行了比较.结果表明:在某些条件下,三角形条纹面可以起到流动减阻与强化传热的作用;条纹面对流场中流向涡的纵向发展在一定条件下起到了限制作用.条纹峰处起到了增强扰动效果的作用.
本文应用三种性能评价方法对四种管内传热强化性能准则进行比较.第一种评价方法是基于能量守恒定律对不间限制条件下(如等流量、等泵功及等压降),比较换热量大小;第二种评价方法是比较整体性能因子j/f的大小;第三种评价方法基于流动与传热过程熵增原理,比较熵产大小.结果表明:在工程实际中常采用第一种方法,但有一定的限制区域;第二种方法整体反映换热与阻力的综合性能指标,可作为设计迎风面积的依据;第三种方法反映